美国白蛾HcSID-1基因的克隆、表达模式分析及其在幼虫中的功能验证

【目的】克隆美国白蛾系统性RNA干扰缺失基因序列,对该基因进行序列特征分析和时空表达模式检测,并研究其在美国白蛾幼虫系统性RNA干扰中的功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从美国白蛾幼虫中进行基因克隆,并进行生物信息学分析;利用qPCR技术检测该基因在美国白蛾不同发育阶段和幼虫不同组织中的相对表达量;利用RNAi和qPCR技术验证外源dsRNA对该基因的干扰效率,以及干扰该基因表达后对其他靶标基因干扰效率的影响。【结果】从美国白蛾幼虫中克隆得到一个美国白蛾系统性RNA干扰缺失基因并命名为HcSID-1(Gen Bank登陆号:MG696730)。该基因全长2 761 bp,开放阅读框(ORF) 2 613 bp,编码870个氨基酸,预测蛋白分子量为97. 08 kD,理论等电点(pI) 6. 81,有1个19 aa的信号肽。氨基酸序列分析表明,Hc SID-1蛋白有1个长N末端(308 aa),序列中后段309—855位氨基酸之间具有典型的11个跨膜结构域;系统进化分析表明HcSID-1与鳞翅目昆虫同源性较高,和家蚕的Bm SID-3亲缘关系最近;时空表达分析表明,HcSID-1在美国白蛾各发育阶段和幼虫各组织中均有表达,在幼虫中肠组织表达量最高。注射HcSID-1 dsRNA可显著降低该基因在转录水平的相对表达量,且该基因的下调能降低HcChi dsRNA在美国白蛾幼虫中的RNA干扰效率。【结论】获得具有典型家族特征的美国白蛾SID-1基因序列,该基因的下调能够影响其他靶标基因dsRNA的RNAi效率,表明该基因可能具有与其他SID基因在系统性RNAi过程中相同的功能。     

吡虫啉等杀虫剂对温室白粉虱及其两种天敌的选择毒力

采用浸渍法测定了吡虫啉、啶虫脒和噻嗪酮对温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum及其两种天敌中华草蛉Chrysoperla sinica和微小花蝽Orius minutus的毒力,比较了药剂在温室白粉虱和两种天敌间的选择毒力。结果表明,供试3种杀虫剂对温室白粉虱的3个虫态毒力都很高,LD50值为0.28~4.17 mg/L;噻嗪酮对两种天敌的毒力都很低。吡虫啉、啶虫脒和噻嗪酮对中华草蛉卵的LD50值分别为16.59、178.2和10 286 mg/L,对2 龄幼虫的LD50值分别为54.08、22.79和215.5 mg/L,对成虫的LD50值分别为20.06、26.05和1 836 mg/L;吡虫啉、啶虫脒和噻嗪酮对微小花蝽成虫的LD50值分别为62.14、8.92和170.9 mg/L。表明3种杀虫剂在温室白粉虱及其两种天敌之间存在显著的选择毒力,并以对噻嗪酮的选择性更高,该选择性在温室白粉虱综合防治中有重要利用价值。     

枯叶蛾科昆虫性信息素的研究进展

从枯叶蛾科昆虫性信息素所具有的物种特异性、性信息素的生物合成及调控机理和性信息素载体选择及应用现状等方面系统阐述枯叶蛾科昆虫性信息素的研究现状及最新进展.提出性信息素在近源种生殖隔离方面的重要作用以及建立诱捕器诱捕量与林间种群密度动态关系的重要性.     

马尾松毛虫常灾区、偶灾区和无灾区松针挥发物特征

【目的】马尾松毛虫是我国发生最为严重的针叶林食叶害虫,呈现周期性暴发。不同暴发区松林生理特征影响松毛虫暴发过程的机制还不清楚。植物挥发物参与了许多重要的生理、生态过程,通过揭示不同松毛虫发生区域马尾松挥发物的释放特性,以及不同地区的松针挥发物含量与松毛虫暴发情况的相关性,可为更加精确地利用植物挥发物进行松毛虫趋避或者天敌引诱提供可靠的依据。【方法】在广西凭祥大青山地区选取3个典型的松毛虫暴发类型区即无灾区、偶灾区和常灾区,鉴定并比较3个林场松针挥发物的组分及含量。【结果】马尾松针叶挥发物主要包括 S －α－蒎烯、R －α－蒎烯、月桂烯、R －β－蒎烯、S －β－蒎烯、(+)－3－蒈烯、α－萜品烯、(+)－柠檬烯、(－)－柠檬烯、γ－萜品烯。常灾区、偶灾区和无灾区的松针挥发物组成比例差异很大。这些挥发物可以分为4类：第1类包括 R－α－蒎烯和月桂烯,与马尾松毛虫的暴发频率呈负相关( P ＜0.05);第2类包括S－β－蒎烯、γ－萜品烯和 (+)－3－蒈烯,与马尾松毛虫的暴发频率呈正相关(P＜0.01);第3类包括 R －β－蒎烯和(+)－柠檬烯,它们在3种松毛虫暴发区域的松针挥发物中呈现显著但不规则变化(P ＜0.05),最后一类包括S－α－蒎烯,(－)－柠檬烯和α－萜品烯,它们在3种松毛虫暴发区域的松针挥发物中无明显变化。【结论】松针挥发物的组成比例可能影响松毛虫的暴发情况。另外,天敌是控制松毛虫的重要因子,因此松针挥发物对马尾松毛虫天敌的作用程度也可影响害虫的暴发;无灾区或者偶灾区的针叶挥发物可能吸引更多的松毛虫天敌,从而对松毛虫的暴发起一定的控制作用。     

松脂单萜类物质与油松对红脂大小蠹抗性的关系

为了探讨油松松脂内萜烯类物质与寄主抗性的关系,作者于2005年7月底,利用气相色谱对山西省沁源县太岳林局灵空山林场油松松脂组分及质量分数进行了分析。结果表明:油松松脂中的单萜类物质有α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、香叶烯和柠檬烯,另外还有少量的3-蒈烯和α-萜品烯,且各物质的含量受林龄、立地条件及危害程度的影响。结合红脂大小蠹发生与林龄、立地条件的关系推断,松脂内单萜类物质与油松的抗性相关;单萜总量与寄主油松抗性存在一定相关性;单萜中的β-蒎烯、香叶烯、柠檬烯也可能与寄主油松抗性存在相关性;其他单萜成分与寄主抗性的关系尚未确定。     

重庆市松褐天牛引诱剂对比试验

[目的]探讨国内常见的几种天牛引诱剂在重庆地区对松褐天牛的引诱效果。[方法]田间试验始于松褐天牛羽化初期至羽化结束,共设置5个处理(4个引诱剂,清水为对照),研究不同引诱剂对重庆市松褐天牛的诱捕效果。[结果]4种引诱剂对松褐天牛均有一定引诱效果。引诱剂HYP-SH的引诱效果最佳,引诱活性平均为12.20头/诱捕器;引诱剂ZGHC和A-3引诱活性平均为8.80头/诱捕器和8.00头/诱捕器;FJ-Ma-05的引诱效果最弱,平均为4.80头/诱捕器;引诱剂HYP-SH各月份的引诱活性均高于其他药剂。根据松褐天牛的种群变化规律和诱捕的松褐天牛雌成虫孕卵量可知,6、7月是松褐天牛防治的最佳时期。[结论]4种引诱剂中以引诱剂HYP-SH对松褐天牛成虫的引诱效果最好。     

云南松毛虫线粒体基因组全序列测定和分析

[目的]测定和分析了云南松毛虫线粒体基因组特征,从线粒体基因组水平探究鳞翅目蛾类昆虫高级阶元的系统发育关系。[方法]采用Illumina HiSeq测序方法测定了云南松毛虫线粒体全基因组序列,参考鳞翅目昆虫已知线粒体基因组的全序列对其各基因进行定位和注释。采用tRNA Scan-SE 2.0在线预测云南松毛虫线粒体基因组tRNA基因的二级结构。基于线粒体全基因组的蛋白编码序列构建了鳞翅目13个科32种蛾类昆虫的系统发育树和松毛虫属近缘种间的系统发育树。[结果]结果显示云南松毛虫线粒体基因组全长15 443 bp,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和一段长度为321 bp的A+T富含区,无基因重排,存在较高的A+T含量(80.0%)。13个蛋白编码基因中除了ND2和COX1,其余均以ATN做为起始密码子。9个蛋白编码基因共享相同的终止密码子TAA(ND2、ATP8、ATP6、COX3、ND5、ND4L、ND6、CYTB和ND1),其他4个基因的终止密码子都是残缺的,COX1、COX2、ND4以T为终止密码子,ND3以TA为终止密码子。22个tRNA基因中,除了tRNA~(Ser(AGN))由于缺少DHU臂无法构成三叶草结构,其余T均为典型的三叶草结构。整个线粒体结构与鳞翅目中目前已得到的其他昆虫线粒体基因组结构一致。[结论]系统发育分析结果显示,云南松毛虫与思茅松毛虫是完全不同的近缘种,与其他松毛虫亲缘关系也较远,云南松毛虫与6种近缘种的系统发育关系为:(((((油松毛虫+文山松毛虫)+赤松毛虫)+落叶松毛虫)+(思茅松毛虫+云南松毛虫))+家蚕)。鳞翅目蛾类各科之间的系统发育关系为:((((((((毒蛾科+灯蛾科)+夜蛾科)+舟蛾科)+(尺蛾科+(蚕蛾科+(天蛾科+大蚕蛾科))))+枯叶蛾科)+(螟蛾科+草螟科))+卷蛾科)+蝙蝠蛾科)。     

共轭二烯性信息素在2种载体上的释放速率和异构化效果

为了开发释放速率稳定、持效期长的仿生诱芯,有必要评价性信息素成分在2种最常用的释放载体(聚乙烯管和复合橡胶)上的释放速率和异构化效果。本研究在风洞条件下采用吸附剂PorapakQ收集6种共轭二烯性信息素成分在2种载体上不同时间的释放量,正己烷洗脱后进行气相色谱定量分析。发现6种性信息素成分在聚乙烯管载体上初始释放速率较低,从第16天开始迅速上升,在第29～43天内达到最大释放值,随后释放速率逐步降低到低释放状态。6种性信息素成分在复合橡胶载体上从点样起释放速率最高,15天后显著下降,第29天后释放速率一直处于较低的释放水平。在聚乙烯管载体上E5,Z7构型的十二碳二烯醛、醇和乙酸酯的释放速率大于相应的Z5,E7构型的释放速率,且醛和醇类性信息素释放速率大于酯类的释放速率。释放高峰期内聚乙烯管载体上性信息素成分(除顺5,反7-十二碳二烯醇外)的释放速率高于复合橡胶载体上的释放速率,差异显著。复合橡胶载体上的性信息素残留量显著大于聚乙烯管载体;2种释放载体对共轭二烯性信息素成分的异构化率也有显著差异。性信息素成分在2种载体上的比例变化可解释松毛虫林间诱蛾效果的差异。最后,对聚乙烯管载体和复合橡胶载体上性信息素成分的释放速率和异构化效果方面进行讨论。     

入侵害虫红脂大小蠹的适生区和适生寄主分析

根据发生区内的历史气象资料研究分析得出,1997年的春季干旱气候是造成1998年红脂大小蠹在山西突然暴发的原因,其中主要影响因子为春季的空气相对湿度和降水.据此利用地理信息系统软件Arcview3.2和全国305个站点的气候数据预测出该害虫在我国的气候适生区,确定目前发生区并非其最佳适生区,而是稍偏北的更加干旱地区.在这些地区如果有适宜寄主存在,一旦传入害虫将会严重发生.而目前发生区害虫种群密度则随气候转常会逐渐降低直至条件适宜再度暴发.以目前最适寄主油松为参照,对发生区及潜在区的主要针叶植物挥发物组成和比例进行相似性分析,并据此对潜在寄主进行判断,确定白皮松和云杉是除油松外较危险的侵入树种.     

转光膜的温光效应及其对春大白菜生长发育的影响

对两种转光膜的温光效应及其对春大白菜生长、产量及品质的影响进行了研究。结果表明,转光膜Ⅱ的透光率较高,增温效果较好。同时具有调节棚内温度的作用,当气温较低时,棚内气温及5 cm地温较普通薄膜分别提高0．5～0．9℃和0．7～1．3℃；当气温较高时,棚内气温及5 cm地温则比普通薄膜分别下降0．2～1．0℃和0．2～0．6℃。转光膜处理的春大白菜生长势显著增强,产量提高,品质改善。收获时,转光膜Ⅰ、Ⅱ处理的春大白菜产量分别比对照增加7．53%和13．70%。