桑天牛长尾啮小蜂产卵及寄主识别行为的观察与研究

桑天牛长尾啮小蜂(Aprostocetus fukutai)是桑天牛(Apriona germari)卵期寄生蜂,研究其寄生机制对桑天牛的生物防治有重要意义。该寄生蜂的产卵行为主要包括桑天牛刻槽的定向搜寻、刻槽表面的检验、寄主卵检验、产卵寄生、标记等,其中刻槽表面检验的时间较长。选择试验显示,正常刻槽产卵桑枝对寄生蜂的引诱作用明显高于正常桑枝和取食桑枝。在刻槽未产卵桑枝、刻槽产卵未涂抹分泌物桑枝和正常刻槽产卵桑枝中,正常刻槽产卵桑枝对寄生蜂的引诱作用最强,并且刻槽检验时间、寄主卵检验率和寄生率等都显著高于前两个处理。已寄生刻槽对长尾啮小蜂的引诱作用明显低于未寄生刻槽。     

桑枝和桑天牛虫粪挥发物对桑天牛长尾啮小蜂的引诱作用

桑天牛长尾啮小蜂(Aprostocetus fukutai)是蛀干害虫桑天牛(Apriona gernari)重要的卵期寄生蜂,开展该寄生蜂趋性行为与其寄主昆虫(桑天牛)和寄主植物(桑树)挥发物关系的研究对桑天牛的综合防治具有重要意义。嗅觉测定表明,经不同处理的桑枝和桑天牛虫粪对桑天牛长尾啮小蜂都具有显著的引诱作用,而且咬食桑枝和产卵桑枝的引诱活性高于正常桑枝。通过热脱附/气相色谱-质谱联用仪(TCT/GC-MS)对桑枝和桑天牛虫粪挥发物进行分析鉴定的结果表明:正常桑枝挥发物主要为酯类物质,咬食桑枝和产卵桑枝挥发物主要为萜烯类物质,且大多数挥发物的释放速率高于正常桑枝,咬食桑枝挥发物的数量多于正常桑枝而少于产卵桑枝;桑天牛虫粪挥发物的数量少于桑枝,主要物质为1,6-庚二炔。     

桑天牛长尾啮小蜂对桑枝挥发物的触角电位和嗅觉反应

桑天牛长尾啮小蜂(Aprostocetus fukutai)是蛀干害虫桑天牛(Apriona germari)的重要卵寄生蜂之一,桑天牛危害的桑枝挥发物在该寄生蜂寄主生境定向搜寻过程中起着至关重要的作用。采用触角电位(EAG)仪测定了桑天牛长尾啮小蜂对8种桑枝挥发物的电生理反应,发现该寄生蜂对这8种桑枝挥发物都能产生电生理反应,且随着化合物浓度的增加电生理反应增强。利用Y型嗅觉测定仪测定了桑天牛长尾啮小蜂对不同浓度挥发物的趋性行为,结果显示0.01%月桂烯、0.01%里那醇和1%Z-乙酸-3-己烯酯对该寄生蜂均具有显著的引诱作用。研究结果对揭示桑天牛长尾啮小蜂寄主定向的化学本质具有重要意义。     

外源茉莉酸对桑天牛成虫取食及桑枝内抗虫次生物质含量和防御酶活性的影响

茉莉酸作为信号分子在提高植物抗虫性方面起着重要作用。通过取食选择试验调查分别经3种浓度茉莉酸处理不同时间的桑枝被桑天牛成虫取食的面积差异,在此基础上测定分析茉莉酸处理桑枝内具有抗虫活性的次生物质含量及防御酶活性动态变化。用10、100、1 000μmol/L茉莉酸处理24 h或48 h后,桑枝被桑天牛成虫取食的面积与对照组无显著差异;处理72 h后,仅1 000μmol/L茉莉酸处理组桑枝被桑天牛成虫取食的面积明显低于对照组。Sperman等级相关性分析表明,茉莉酸浓度与桑天牛成虫的取食面积呈极显著负相关。用1 000μmol/L茉莉酸处理4~72 h,桑枝内多酚氧化酶(PPO)活性均明显高于对照,且在48 h时达到最大值;脂氧合酶(LOX)活性仅在处理8 h时显著提高;胰蛋白酶抑制剂(TI)活性和单宁含量随着处理时间的延长逐渐提高,但仅在72 h时显著高于对照组;1 000μmol/L茉莉酸处理可提高桑枝内总酚含量,在处理48 h时达到显著程度,但在72 h又降低至与对照组相当的水平。研究结果表明,1 000μmol/L茉莉酸处理桑枝具有阻碍桑天牛成虫取食的效果,并可诱导桑枝内抗虫次生物质含量及防御酶活性显著提高。     

桑天牛成虫取食北京杨后血淋巴羧酸酯酶活力的变化

桑天牛成虫取食不同寄主植物以后,其寿命和产卵量明显不同。对羧酸酯酶活性测定表明,以桑树作为补充营养寄主的桑天牛成虫的血淋巴羧酸酯酶活力明显高于取食北京杨的天牛;而羧酸酯酶动力学研究表明,桑天牛取食北京杨后对其羧酸酯酶活性产生了一定的影响,因饲喂时间的不同,羧酸酯酶活性差异不同,5 d以内,酶分子的活力降低,至第7天时,除了活力降低外,酶分子的结构也发生了变化。     

两种桑天牛卵寄生蜂触角感器超微结构的比较

利用扫描电镜观察了同属的桑天牛卵啮小蜂(Aprostocetus prolixus)和桑天牛长尾啮小蜂(Aprostocetus fukutai)的触角感器,对这两种寄生蜂触角感器的种类、形态、数量及分布进行了描述,并对雌雄两性触角之间的差异做了比较。结果发现,在两种寄生蜂的触角上着生着6种感器,分别为指形感器、板状感器、毛形感器、坛形感器、刺形感器、蒲姆氏鬃;两种桑天牛卵寄生蜂触角感器的种类、数量及分布模式在种间没有明显差异,但在种内雌雄个体间差异较为显著。研究结果将有助于揭示桑天牛卵寄生蜂的寄生机制。     

桑天牛卵啮小蜂基因组DNA的提取及RAPD反应体系的优化

桑天牛卵啮小蜂是抑制桑天牛的有效天敌。为使天敌能大量人工繁殖,从分子生物学角度对单头桑天牛卵啮小蜂基因组DNA的提取方法及RAPD反应条件进行了探索。结果表明,采用改良的SDS方法,提取的DNA质量较高,适宜于RAPD-PCR扩增分析。在25μL反应体系中,RAPD分析的优化反应体系为：1．5mmol/L Mg~(2+)、2μL的dNTPs(2．5mmol/L)、320nmol/L随机引物、80ng模板DNA、0．8U TaqDNA聚合酶。     

桑天牛卵啮小蜂孤雌生殖及体内沃尔巴克氏体(Wolbachia)的检测

桑天牛卵啮小蜂(Aprostocetus prolixus)有孤雌生殖现象,其后代几乎为雄性。沃尔巴克氏体(Wolbachia)是广泛分布于节肢动物体内的一类共生菌,参与多种调控寄主的生殖活动机制。通过对外膜蛋白基因(wsp)、细菌细胞分裂蛋白基因(ftsZ)和核糖体16S rDNA基因的特异性扩增,在米蛾(Corcyra cephalonica Stainton)的DNA中分别扩增出约600、1000和900 bp的片断,验证了米蛾体内已感染了Wolbachia;而在桑天牛卵啮小蜂的DNA中未扩增出任何片断,表明Wolbachia在桑天牛卵啮小蜂体内未被感染或感染率极低。     

桑天牛卵啮小蜂Aprostocetus prolixus的寄生生物学研究

桑天牛卵啮小蜂 (Aprostocetusprolixus)是一个新种 ,对桑天牛有较高的寄生率。观察发现该寄生蜂 1年 2～ 3代 ,老熟幼虫以休眠状态越冬。 6月下旬越冬代的成虫开始羽化 ;第 1代成虫 7月下旬开始羽化 ,8月上中旬为盛期 ;第 2代幼虫一部分以老熟幼虫直接越冬 ;第 2代成虫 8月下旬至 9月中旬羽化 ,8月底与 9月初为盛期 ,所产小蜂幼虫从 9月中下旬开始陆续以老熟幼虫在寄主体内越冬。探明了该寄生蜂的羽化时间、交配、产卵、寄生等行为习性。     

桑天牛的防治

桑天牛,俗称大水牛,属鞘翅目,沟胫天牛科,是我国桑园一大害虫。它一生都危害桑树。成虫咬食枝皮,使枝条受到损伤及死亡;卵、幼虫、蛹都寄生在桑树体中;幼虫蛀空支干和主干,严重影响桑树生长发育及其寿命。怎样有效地防治桑天牛危害,笔者谈一点体会,供参考。     

桑天牛遗传多样性研究中AFLP反应体系的建立

建立适合的AFLP反应体系研究桑树主要害虫桑天牛(Apriona germari)的遗传多样性,有助于从分子水平分析桑天牛不同地理种群的遗传多样性以及开辟害虫防治新途径。对提取的桑天牛成虫基因组DNA预扩增中的Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度、TaqDNA聚合酶的用量以及选择性扩增中的预扩增产物稀释倍数、dNTP浓度、引物浓度、Mg2+浓度和Taq酶的用量等进行单因素试验,优化反应体系。确定预扩增反应体系中的Mg2+终浓度为1.50mmol/L,dNTP终浓度为0.15mmol/L,引物浓度为10.0×10-7mol/L,Taq酶用量为1.00U;确定选择性扩增反应体系中的预扩增产物稀释倍数为40倍,dNTP终浓度为0.15mmol/L,引物浓度为5.00×10-7mol/L,Mg2+终浓度为1.50mmol/L,Taq酶用量为1.00U。用优化后的反应体系扩增得到了条带清晰的桑天牛AFLP图谱。     

保护酶在桑天牛与不同抗性杨树之间的互作过程

为明确保护酶在桑天牛与不同抗性杨树之间的互作过程,将桑天牛分别接种在抗虫的北京杨和感虫的毛白杨体内,测定了取食过程中桑天牛和两种杨树体内主要保护酶活性的变化规律。结果表明,人工接种桑天牛后,抗虫杨树(北京杨)树体内过氧化物酶(POD)活性大幅度增加,其次是超氧化物歧化酶(SOD);而感虫的毛白杨体内,SOD和POD活性虽有一定增长,但增长幅度低于北京杨;过氧化氢酶(CAT)活性在抗虫及感虫杨树韧皮部内均没有太大变化,说明抗虫杨树在抵御桑天牛危害过程中,POD是起主要作用的保护酶。桑天牛在取食抗虫杨树时,体内SOD和CAT活性明显提高,第7天的SOD活性最高,到第10天时明显下降,CAT在第10天最高,POD活性变化不明显;但在取食感虫杨树时,3种保护酶活性没有明显变化。说明桑天牛取食抗虫杨树过程中,主要是通过SOD和CAT的共同作用克服抗虫杨树体内含有的对桑天牛的不嗜食因素。在桑天牛与杨树互作过程中,保护酶对于二者之间的互相适应与协同发展起着不可忽视的作用。     

桑天牛幼虫感染白僵菌后体内主要保护酶活性的变化

采用分光光度法测定了桑天牛幼虫被白僵菌感染后体内主要保护酶活性的变化。结果表明,桑天牛幼虫感染白僵菌后,为抵御白僵菌入侵,体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在接种后初期迅速提高,但在接种后期均出现不同程度下降。其中,SOD、POD在接种后第2天达高峰,而CAT活性在第4天才达高峰,说明在桑天牛幼虫抵御白僵菌侵染的过程中,SOD和POD是首先发生作用的保护酶,CAT是继上述2种酶之后发生作用的酶系;并且POD活性始终高于对照组幼虫,是起主要作用的保护酶。     

铁尾矿区沙棘-桑树人工混交林的养分分配状况

为了评估铁尾矿区废弃地的植被恢复中,利用沙棘-桑树人工混交林提高林地养分总体水平的可行性,测定混交林中沙棘、桑树和草本植物的地上部分、根系及枯枝落叶中的N、P、K、Ca、Mg含量与贮量,测定沙棘、桑树根系周围土壤中的养分含量。结果表明:沙棘的根、干、枝、叶、皮中的N含量明显高于桑树,尤其是不同土层根系中的N含量可达到桑树根系的3.03～4.33倍,沙棘根系中的Ca、Mg含量高于桑树,P含量与桑树相近,而桑树地上部分的P、K、Ca、Mg含量以及各土层根系中的K含量大多高于沙棘;沙棘根系周围土壤中的全N含量高于桑树根系周围土壤,其平均含量为桑树的1.88倍,根系周围表层0～20 cm土壤的全N含量为桑树的3.18倍;混交林中乔木、草本、枯落物的总养分贮量大小为:沙棘>枯枝落叶>桑树>草本植物,其中沙棘的养分贮量占混交林系统养分总贮量的56.10%。研究结果提示:沙棘在整个混交林系统的养分分配中起到支配性作用,可为桑树的正常生长发育提供良好的养分空间,沙棘-桑树混交林是生态效益与经济效益双赢的混交模式。     

白僵菌感染桑天牛幼虫致病过程的显微观察

为了探讨白僵菌(Beauveria bassian)与寄主桑天牛(Apriona germari)间的相互作用方式及关系,采用扫描电镜观察了白僵菌分生孢子在桑天牛幼虫体表的侵染及穿透过程。结果表明,白僵菌分生孢子接种后8 h就可以附着于桑天牛幼虫体壁,12 h时可见孢子萌发产生芽管和附着胞,16 h即可穿透幼虫体壁;桑天牛幼虫体壁不同结构区影响白僵菌分生孢子萌发速度、附着胞形成以及芽管长度,与幼虫体壁的其它结构区相比,在幼虫体表节间膜处的白僵菌分生孢子萌发早,生长更快,并且孢子不会从幼虫体表的气孔侵入;已死亡虫体的表皮、气门均发生畸变。     

沙棘-桑树人工混交林对铁尾矿土壤的改良效益分析

通过测定与调查铁尾矿区营建沙棘-桑树人工混交林的土壤理化性质、养分含量及分布,评价人工混交林对铁尾矿区土壤改良的作用。与新尾矿区土壤相比,沙棘-桑树混交林下尾矿土壤容重与毛管孔隙度分别减小5.85%、5.04个百分点,空气孔隙度和自然含水量分别增加了10.97、1.35个百分点,混交林下尾矿土壤0～40 cm土层的平均相对含水量比新尾矿土壤增加12.90个百分点,表明混交林植物根系的生长促使原来致密的尾矿砂土的物理性质得到有效改善。混交林对尾矿碱性土壤的改良作用明显,且桑树的改良作用优于沙棘。混交林下尾矿土壤中的有机质含量增加,为对照新尾矿土壤的7.22倍,有机质含量随土层加深而递减,且均有一定的表聚性,主要分布在0～20 cm土层;但混交林下尾矿土壤中的有机质含量仍然较低,仅是该区域对照山地天然灌丛土壤的17.15%。混交林下尾矿土壤速效态大量元素的含量依次为速效P>速效K>碱解N,全量为K>P>N,其中沙棘根系周围土壤中的全N、全P、全K含量高于桑树,而桑树根系周围土壤中的全Ca和全Mg平均含量略高于沙棘。依据上述结果认为,沙棘-桑树人工混交林可有效改良铁尾矿土壤的理化性质,增加土壤养分含量。     

几株桑天牛成虫肠道优势细菌的分离与鉴定

为了研究桑天牛成虫肠道微生态环境,探索破坏桑天牛营养利用等功能的生物防治新途径,对健康桑天牛成虫肠道的优势细菌进行分离鉴定。选择平皿上出现3个以上的菌落作为肠道优势细菌进行分离纯化,共获得6个菌株。6个菌株均呈杆状,革兰染色和氧化酶反应均呈阴性,在25～35℃、pH 5.5～9.5的环境中生长良好,但各菌株的菌落形态及多种生化性状有差异。通过菌体形态观察、染色反应、生理生化特征分析及16S rDNA碱基序列测定与同源性分析,鉴定1、2、3号菌株分别为产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),4、5、6号菌株分别属于不动杆菌属(Acinetobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、肠杆菌属(Enterobacter)。     

rbcL Gene Sequencing of Several Species Belonging to Morus and Their Genetic Relationship

[Objective] The paper was to sequence the rbc L gene of several species belonging to Morus, and to explore the genetic relationship of Morus plants. [Method] Through DNA extraction, PCR amplification, sequencing, splicing and correction, a total of 56 rbc L gene sequences were obtained. [Result] Alignment results showed that there were 1 279 permutation sites in rbc L sequence of Morus plants; variable sites accounted for6.8% of the total sequence length, and the ratio of transition pairs to transversion pairs(R= si/sv) was 1.2. The rbc L sequence of Broussonetia papyrifera was selected as the outgroup, which was downloaded from Gen Bank. Genetic analysis results showed that M. alba, M. notabilis, M. rubra and Kuisang(the sample of this study) had distant relationship, and the other Morus plants had relatively close relationship. [Conclusion] The results lay a foundation for selection, identification and classification of Morus plants.     

白僵菌经不同基质传代后对桑天牛幼虫的侵染力比较

以诱集自土壤中的对桑天牛(Apriona germari)幼虫具有较高致病性的球孢白僵菌(Beauveria bassiana)Bb00菌株为原发菌株R0,通过反复接种桑天牛幼虫分别获得菌株R1、R2、R3和R4,并反复在普通查氏培养基上传代分别获得菌株M1、M2、M3和M4。将R0、R2、R4和M2、M4菌株感染桑天牛幼虫进行生物测定,发现在普通培养基上传代,会导致菌株致病力的降低,而通过桑天牛幼虫传代培养可以提高菌株的致病力。R4、R2、R0、M2、M4菌株的LT50分别为3.23、4.01、4.13、4.78和6.34d,LC50分别为0.686×106、1.470×106、3.050×106、7.940×106和9.580×106mL-1。表明通过菌株在桑天牛幼虫虫体上反复接种可以提高白僵菌对桑天牛幼虫的侵染力。