寄生蜂细胞色素P450基因家族进化分析

寄生蜂是重要的天敌昆虫，被广泛应用于生物防治，但在实际生产应用中面临诸多问题，如环境适应性和耐药性问题。细胞色素P450是真核生物中广泛存在的超基因家族酶系，参与农药、植物次生代谢物及环境有害物质等的代谢，同时也参与昆虫体内多种内源性化合物的合成与代谢。本文通过对植食性榕小蜂和9种寄生蜂基因组数据的生物信息学分析，共获得615个P450基因，分析表明不同寄生蜂P450基因家族的差异主要发生在CYP3和CYP4簇，而CYP2和Mito簇相对保守；相较于外寄生蜂，内寄生蜂的P450超基因家族有明显的收缩现象；此外，发现了2个在寄生蜂中1：1：1高度保守的P450基因，CYP18和CYP314，以及茧蜂特有的CYP304基因和内寄生蜂特有的CYP28基因。本研究从基因组水平系统地分析了寄生蜂P450超基因家族的进化，为寄生蜂的遗传改良和规模化饲养等提供理论基础。     

橘小实蝇一种重要的寄生蜂-凡氏费氏茧蜂

橘小实蝇寄生蜂凡氏费氏茧蜂Fopius vandenboschi(Fullaway)隶属膜翅目小茧蜂科潜蝇茧蜂亚科,是田间控制橘小实蝇的优势蜂种,在国外田间控制橘小实蝇已获得巨大成功,而国内应用寄生蜂田间控制橘小实蝇尚属空白。本研究室在研究中发现田间已有凡氏费氏茧蜂F.vandenbosch定殖,并室内繁殖成功。本文详细地描述了该寄生蜂的特征,旨在为田间应用奠定基础。     

寄生蜂畸形细胞特性及与蜂幼虫生长发育的关系

本文综述寄生蜂畸形细胞特性及其功能研究的最新进展。一些进化高等的膜翅目内寄生蜂,在胚胎发育过程中,包裹在胚胎周围的浆膜会随着蜂卵的孵化,以游离的细胞团或单个细胞的形式释放到寄主昆虫的血淋巴中。这些源自浆膜被称作畸形细胞(Teratocyte)的特殊类群,在伴随蜂幼虫的生长发育过程中,自身也经历一系列结构和功能的改变。它们主要通过分泌蛋白质或酶类,改变寄主的物质代谢途径等方式为发育中的蜂幼虫提供营养和能量。对寄生蜂重要的调控因子-畸形细胞的特性及与蜂幼虫相互关系的揭示,可以阐明寄生蜂-寄主昆虫协同进化的内在机理,也可为开发害虫生物防治新策略提供新的思路和途径。     

夜蛾黑卵蜂转录组及化学感受相关基因的分析

寄生蜂在寻找寄主、交配和产卵等过程中会受到来自植物和寄主的化学信息物质的影响。夜蛾黑卵蜂Telenomus remus Nixon是鳞翅目夜蛾科多种害虫卵期重要的寄生性天敌。本研究利用Illumina Novaseq 6000高通量测序平台,对夜蛾黑卵蜂雌、雄成虫的头部和腹部转录组进行测序,共获得16 238条unigenes。通过NR、NT、KO、KOG、Swiss-Prot、PFAM和GO 7个公共数据库进行比对注释,从NR数据库中筛选获得62个化学感受相关基因。对其进行同源性分析表明,这些化学感受基因与其他膜翅目昆虫中发现的化学感受基因亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测结果显示,大多数化学感受基因在头部高表达,表明头部器官在昆虫感受化学信息的过程中发挥着关键作用。此外,CSP1和IR1在成虫腹部高表达,可能与成虫交配、产卵和性信息素的识别等行为有关。本研究将为揭示夜蛾黑卵蜂寄主搜寻和觅食行为化学生态调控机制提供基础,为研发夜蛾黑卵蜂天敌引诱剂、增强夜蛾黑卵蜂的田间防效提供参考。     

稻田寄生蜂和鳞翅目昆虫的多样性及变化动态

稻田中的寄生蜂是水稻害虫重要的自然天敌,在生物防治中起重要作用,但是寄生蜂作用的发挥受到许多因素的影响。本文使用马氏诱集器调查了水稻各生育期稻田中寄生蜂和鳞翅目昆虫的种类及数量,分析了水稻生育期对寄生蜂及其主要寄主鳞翅目昆虫数量的影响。结果发现,在水稻各生育期捕获的寄生蜂数量均显著多于鳞翅目昆虫数量。其中姬蜂科、茧蜂科、赤眼蜂科、缨小蜂科及缘腹细蜂科等属于寄生蜂的优势类群,分别占物种总数的11.80%、11.71%、9.18%、15.51%和11.83%。鳞翅目中,螟蛾科、夜蛾科、卷蛾科和蛱蝶科等为优势类群,分别占物种总数的22.32%、20.87%、26.28%和12.75%。随着水稻生育期的变化,寄生蜂数量先上升后下降,在水稻乳熟期达到最大值,显著高于其他7个生育期的结果。寄生蜂科的Shannon多样性指数,辛普森指数无明显的变化,均匀度指数到乳熟期时有所降低(0.790),随后逐渐上升直到收获。鳞翅目昆虫也呈现先上升后下降趋势,水稻扬花期数量最多,与其他生育期间存在显著差异;鳞翅目科的Shannon多样性指数和辛普森指数在分蘖期到抽穗期虽有波动,但各生育期间差异不显著。在水稻抽穗期到蜡熟期,稻田中鳞翅目科的均匀度指数波动较大,多个生育期间存在显著差异。结果表明,水稻生育期对寄生蜂与鳞翅目昆虫发生数量存在一定的影响,在特定生育期间对昆虫丰富度和多样性存在显著的影响。     

首次发现一种双斑长跗萤叶甲寄生蜂——冈田长柄茧蜂

近年来,双斑长跗萤叶甲数量逐年上升,其分布广泛,寄主多样,危害严重,成为玉米、大豆等作物上的重要害虫。笔者于2022年7―9月在吉林公主岭田间采集双斑长跗萤叶甲成虫时,在其体内发现了一种寄生蜂。通过形态学及分子生物学鉴定为冈田长柄茧蜂Streblocera (Eutanycerus) okadai Watanabe（茧蜂科Braconidae长柄茧蜂属Streblocera亮角茧蜂亚属Eutanycerus）,基于CO I基因的分子进化树结果显示与长柄茧蜂属寄生蜂聚为一类。截至目前,国内外未有双斑长跗萤叶甲寄生性天敌报道。本研究填补了双斑长跗萤叶甲寄生蜂生防资源的空白,也为该害虫的生物防治提供了新策略。     

玉米SPXs家族基因的鉴定与表达规律分析

 SPXs(SPX-domain-containing proteins)家族基因在真核生物无机磷酸盐(Pi)的传感、信号转导和转运中发挥着重要作用,但玉米SPXs家族基因的相关研究未见报道。本研究利用生物信息学手段鉴定了15个玉米SPXs家族基因,通过系统进化和保守结构域分析将其分为SPX-EXS、SPX、SPX-Zinc finger和SPX-MFS 4个亚家族。通过表达谱数据分析,发现ZmSPXs家族基因具有明显的组织特异性表达。同时,我们还发现ZmSPXs家族基因在生物胁迫和非生物胁迫过程中表达模式也具有很大差异,说明这些基因可能在不同的生物过程中发挥重要作用。最后,利用荧光实时定量PCR技术,对玉米SPXs家族基因在磷胁迫处理下的表达规律进行分析,结果发现大部分基因在磷胁迫处理下呈现高水平表达。本研究鉴定了玉米SPXs家族基因,明确了该家族基因的系统进化关系、保守结构域、组织表达特性以及在生物和非生物胁迫条件下的表达规律,为阐明玉米SPXs家族基因的功能及其机制奠定了理论基础。     

十字花科蔬菜主要害虫四种夜蛾的寄生蜂

本文介绍了甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、银纹夜蛾四种十字花科蔬菜主要害虫的膜翅目寄生蜂在我国的种类及分布 ,以便为进一步研究这四种夜蛾科害虫的生物防治提供参考     

温度对茶翅蝽沟卵蜂及其寄主卵发育的影响

茶翅蝽 [Halyomorphahalys(St l) ]在我国北方果区严重为害梨、苹果、山楂等果实 ,尤以梨受害最重[1] 。茶翅蝽卵往往被黑卵蜂属 (Telenomus)和沟卵蜂属 (Trissolcus)的寄生蜂寄生。我们在研究中发现了寄生于茶翅蝽卵的一种沟卵蜂 ,经鉴定为 1新种———茶翅蝽沟卵蜂(TrissolcushalyomorphaeYang) [2 ] 。茶翅蝽沟卵蜂属于膜翅目 (Hymenoptera)、黑卵蜂科 (Sce lionidae)、沟卵蜂属 ,是茶翅蝽卵的单性内寄生蜂。田间调查表明 :该蜂对第 2代茶翅蝽卵有明显的自然控制作用 ,最高寄生率接近 80 % (待发表 ) ,是一种很有利用价值的寄生性天…     

双色灯下姬蜂茧蜂的种类和发生特点

了解灯下寄生蜂的种类和发生特点是天敌资源调查的一种辅助方法。这对搞清楚灯下昆虫益害比例和研究某些寄生蜂的发生特点是有很大帮助的。 作者为了解双色灯诱集寄生蜂的效果和寄生蜂在灯下的发生特点,从1980—1981年进行了为期两年的灯下姬蜂科Ichneumo-nidae和茧蜂科Braconidae的种类和发生特点的调查,现经初步鉴定整理如下。     

白蛾周氏啮小蜂雌蜂繁殖力与发育期及个体大小的关系

白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea是我国重大检疫害虫美国白蛾Hyphantria cunea蛹期的重要寄生性天敌。以亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis蛹作为繁殖寄主,通过解剖利用该寄主繁殖出的白蛾周氏啮小蜂不同发育期（0~72h）的卵巢,观察统计雌蜂个体大小、怀卵量、逐日产卵量,进行雌蜂繁殖力与发育期及个体大小之间关系的探讨。结果表明,白蛾周氏啮小蜂羽化初期（0~4h）,卵巢中的卵都已形成,但都处于未成熟状态;随着雌蜂发育期的变化,其卵不断成熟,雌蜂羽化24h后成熟卵量接近其卵巢容纳量,此时即可产卵。产卵高峰集中在前2d,第1d的产卵量占整个成虫期总产卵量的51.7%,第2d的产卵量占总产卵量的34.1%;产卵可持续到第5d。怀卵量随着雌蜂个体的增大而增加,呈线性正相关。个体大小可以作为评估白蛾周氏啮小蜂生殖潜能高低的一个良好指标。     

寄生蜂转录组学研究进展

寄生蜂与其寄主昆虫之间存在着复杂的制约关系,在农林害虫生物防治中极为重要,是极具开发前景的一类昆虫。转录组可以反映特定状态下基因的表达模式。转录组测序给寄生蜂等非模式生物的研究带来了机遇。本文在检索寄生蜂转录组序列文献报道的基础上,针对寄生蜂转录组的测序现状和初步应用进行了分析和总结,涉及寄生蜂化学感受基因的鉴定,寄生蜂对寄主的调控机理,寄生蜂携带病毒的研究,寄生蜂滞育的研究与神经肽的研究。同时,提出了加强寄生蜂转录组研究的两个展望:一是加强寄生蜂多组学结合研究;二是探索第3代测序技术在寄生蜂中的应用研究。     

草地贪夜蛾寄生蜂资源及其调控寄主免疫反应的研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）原产于美洲，自2019年初入侵我国以来迅速向北蔓延，对农业造成了巨大损失。其寄生蜂作为重要的天敌资源之一，在害虫防治中具有不可替代的作用。本文对目前已鉴定到的9个科170种草地贪夜蛾寄生蜂天敌等进行了分类总结，而后讨论了其在害虫生物防治方面的应用前景，并围绕草地贪夜蛾寄生蜂寄生因子调控寄主免疫反应的分子机理展开详细论述。该研究旨在丰富草地贪夜蛾的生物防治资源素材，并为该害虫的绿色防控提供重要的理论与实践指导意义。     

柑橘木虱寄生性天敌调查及一新种记述

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama既是柑橘上的重要害虫，又是柑橘黄龙病的传播虫媒，对我国柑橘产业存在潜在威胁。进一步调查柑橘木虱的寄生性天敌资源，明确其种类和鉴别特征，对筛选优势天敌种类并开展生物防治应用具有重要意义。本文调查结果有柑橘木虱初寄生蜂2种，分别为亮腹姬小蜂Tamarixia radiate（Waterston）、阿里食虱跳小蜂Diaphorencyrtus aligarhensis（Shafee,Alam et Argarwal）；重寄生蜂4种，分别为新种小斑塔姬小蜂Tamarixia micromacula Wang et Huang,sp.n.（姬小蜂科Eulophidae）、沃氏卡棒小蜂Chartocerus walkeri Hayat、黄食虱跳小蜂Psyllaphycus diaphorinae Hayat（中国新记录属、新记录种）、恩蚜小蜂Encarsia sp.♂。记述了寄生性天敌分类鉴别的主要形态特征及其发生概况，描述了新种小斑塔姬小蜂，提供了寄生性天敌的形态特征照片。新种模式标本及其他研究标本保存于福建农林大学植物保护学院。     

草地贪夜蛾两种重要卵寄生蜂的鉴别及寄生行为

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是世界重要农业害虫,具有很强的迁飞性,对玉米等禾本科植物造成危害。调查草地贪夜蛾卵寄生性天敌资源,明确其种类和鉴别特征,对筛选优势天敌种类和开展生物防治具有重要意义。对福建省寄生性天敌资源调查结果表明,福建省有两种草地贪夜蛾卵寄生蜂,分别为夜蛾黑卵蜂Telenomus remus Nixon和螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii,本文记述了这两种卵寄生蜂的主要形态特征,并观察了其寄生行为。     

大麦黄矮病毒侵染小麦miRNA鉴定和特征分析

 大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf viruses,BYDVs)引起的小麦黄矮病严重威胁我国麦类生产,造成严重经济损失。植物中的miRNA调控植物生长发育、信号转导及对外界压力的反应,通过调控植物抗性基因的表达影响植物与病原物的互作。本研究对感染BYDV-GAV 后3 d、7 d及健康对照的‘小偃6号'小麦样品进行miRNA测序,合并去冗余后分别得到99、96、95个已知的miRNA序列和806、809、1 024个新miRNA序列。对这些miRNA进行差异表达分析,BYDV-GAV侵染后3 d和7 d的小麦样品,与对照相比上调表达的miRNA数量分别为3个和7个,下调表达的为14个和12个。将差异表达的miRNA利用psRNATarget进行靶基因预测,共得到1 254个靶标基因。靶基因的KEGG和GO富集分析,进一步明确了其功能及作用通路。对14个病毒病症状相关的靶基因进行定量分析,结果表明随病毒侵染时间的延长,这些靶基因出现差异性表达,显示miRNA参与了寄主与病毒的互作。研究结果有助于揭示BYDV-GAV与寄主小麦的互作机理。     

大麦黄矮病毒侵染小麦miRNA鉴定和特征分析

 大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf viruses,BYDVs)引起的小麦黄矮病严重威胁我国麦类生产,造成严重经济损失。植物中的miRNA调控植物生长发育、信号转导及对外界压力的反应,通过调控植物抗性基因的表达影响植物与病原物的互作。本研究对感染BYDV-GAV 后3 d、7 d及健康对照的‘小偃6号'小麦样品进行miRNA测序,合并去冗余后分别得到99、96、95个已知的miRNA序列和806、809、1 024个新miRNA序列。对这些miRNA进行差异表达分析,BYDV-GAV侵染后3 d和7 d的小麦样品,与对照相比上调表达的miRNA数量分别为3个和7个,下调表达的为14个和12个。将差异表达的miRNA利用psRNATarget进行靶基因预测,共得到1 254个靶标基因。靶基因的KEGG和GO富集分析,进一步明确了其功能及作用通路。对14个病毒病症状相关的靶基因进行定量分析,结果表明随病毒侵染时间的延长,这些靶基因出现差异性表达,显示miRNA参与了寄主与病毒的互作。研究结果有助于揭示BYDV-GAV与寄主小麦的互作机理。     

Inoculation

Terpenes and biogenically related phenols commonly found in plant essential oils are known to be toxic to insect pests. Accordingly thymol was tested for acute toxicity via topical application to diamondback moth, Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) and its parasitoid, Cotesia plutellae (Kurdjunov) (Hymenoptera: Braconidae under laboratory conditions. Topical application to adult female parasitoids versus second instars of P. xylostella showed that thymol was about 62 times less toxic to the parasitoid than to the host larvae with 24 h LD₅₀ of 0.052 and 0.0008M, respectively. Although thymol was less toxic to the parasitoid, some biological parameters of the progeny at sublethal doses of surviving parasitoids were impaired such as rate of emergence and development time of larvae and pupae. The impact on detoxification enzymes was also studied and there was no significant induction in cytochrome P450 and carboxylesterase activities in both treated male and female wasps. Results obtained suggest that parasitoid is able to withstand the impact of thymol significantly.