禾谷缢管蚜水通道蛋白基因RpAQP1的克隆、分子特性和表达分析

为探究禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (Linnaeus)水通道蛋白基因RpAQP1的序列特征及其在不同龄期的表达,利用RT-PCR和RACE技术克隆了RpAQP1基因的cDNA全序列,采用生物信息学软件分析了RpAQP1编码蛋白的特性,利用qRT-PCR分析了RpAQP1在不同龄期的表达量。结果显示:禾谷缢管蚜水通道蛋白基因RpAQP1的cDNA全长为1 216 bp,其750 bp的开放阅读框编码250个氨基酸,蛋白分子量为27.36 kD。RpAQP1属于水通道蛋白亚家族DRIP(果蝇内嵌蛋白Drosophila integral protein)的一员,具有6个跨膜区,2个保守的NPA结构单元和1个压缩区域Ar/R;qRT-PCR结果显示,RpAQP1在整个发育历期均有表达,其在2龄若蚜中表达水平最高,是成蚜表达量的1.432倍;在4龄若蚜中表达量最低,为成蚜表达量的0.444倍,显著低于其它龄期,而其余各龄期RpAQP1表达量无显著差异。     

蚜虫内共生菌基因组DNA提取方法的比较和优化

为探究蚜虫共生菌基因组DNA的提取方案,以桃蚜为试验材料,比较了目前较为常用的4种蚜虫基因组DNA提取方法,从DNA纯度、完整性、PCR扩增效率及稳定性等方面进行了比较和评价,并通过调整蛋白酶K用量和水浴温度及时间对STE法进行了优化。结果表明,4种方法提取的蚜虫共生菌基因组DNA均可用于共生菌的PCR扩增检测;CTAB法和SDS法提取的DNA纯度较高,条带较完整,稳定性相对较高,不易降解,而STE法和PCR缓冲液法操作简便,适于快速提取单头蚜虫共生菌的基因组DNA,但纯度相对较低;可根据试验条件和要求进行选择。STE法优化条件为:用30 μL STE缓冲液将蚜虫匀浆,加入1.5 μL 20 mg/mL蛋白酶K,于56 ℃水浴1.5 h;再加入0.1 μL 10 mg/L RNA酶,于37 ℃培养1 h,95 ℃下处理5 min,5 000 r/min离心3 min,将提取到的DNA于-20 ℃保存或直接用于PCR扩增。优化后的STE法可作为提取蚜虫共生菌基因组DNA经济而快捷有效的方法。     

钾肥与吲哚-3-乙酸共同作用对小麦-麦长管蚜-短翅蚜小蜂三级营养关系的影响

为明确钾肥和吲哚-3-乙酸(IAA)的相互作用对调控小麦-麦长管蚜-短翅蚜小蜂载体植物系统内3个营养级生长发育的影响,通过外源浇灌含223.5、447和894 mg/L KCl的Hoagland营养液和喷施0、50、150和250 mg/L IAA溶液的组合,研究了其对小麦叶片各生理指标、麦长管蚜体重差及体内代谢酶活力、短翅蚜小蜂体长及体内代谢酶活力的影响。结果表明,不同KCl和IAA组合对3个营养级的影响差异显著。447 mg/L KCl与150 mg/L IAA处理下的小麦叶面积最大,为9.57±0.16 cm²;223.5 mg/L KCl与50、250 mg/L IAA处理组的叶片含水量最高,达89.69%;叶绿素和类胡萝卜素含量最高的处理组是447 mg/L KCl与250 mg/L IAA;麦长管蚜体重增长最多及短翅蚜小蜂体长最长的处理组均为447 mg/L KCl与50 mg/L IAA;各处理组对3个营养级酶活水平的影响程度不同。KCl和IAA在多个指标中表现出交互效应,表明选用合适的组合不仅能饲养出优异的适宜繁殖寄生蜂的替代寄主,还可最大限度地培养优秀蜂源。     

1.6%瑞香狼毒素水乳剂对4种蔬菜害虫的作用方式比较

采用叶片夹毒法、微量点滴法和玻片浸渍法等方法测定了1.6%瑞香狼毒素水乳剂对菜青虫、小菜蛾、豌豆蚜和截形叶螨的杀虫效果。结果表明:处理24h后,在触杀活性试验中,1.6%瑞香狼毒素水乳剂对试虫的毒力大小为菜青虫小菜蛾豌豆蚜截形叶螨;在内吸活性试验中,1.6%瑞香狼毒素水乳剂对截形叶螨和豌豆蚜的LC50分别为149.22mg/L和101.76mg/L,均小于触杀作用下的219.10mg/L和165.25mg/L,表明1.6%瑞香狼毒素水乳剂对豌豆蚜和截形叶螨内吸毒性明显优于触杀作用;在胃毒活性试验中,1.6%瑞香狼毒素水乳剂对菜青虫和小菜蛾的LC50分别为342.82mg/L和407.34mg/L,而触杀作用下的LC50为58.61mg/L和75.30mg/L,表明该药剂对菜青虫和小菜蛾有较强的触杀作用和一定的胃毒作用。     

小麦籽粒营养物质和次生物质含量与其对玉米象抗性的关系

为明确生产栽培小麦品种对玉米象Sitophilus zeamais(Motschulsky)的抗性机制,采用选择性和非选择性试验法系统评估了9个小麦品种对玉米象的抗性,并分析了小麦籽粒营养物质和次生物质含量与其抗性的关系。结果显示,不同小麦品种对玉米象的抗性存在显著差异,其中陕麦139和西农88的不选择性和抗生性较弱,小偃22、周麦16和周麦11较强;玉米象成虫对西农165选择性最强,虫口数为152.00头,而卵至子代成虫发育历期最长,为35.06 d,子代成虫数、重量损失率和敏感系数均较低,分别为19.67头、5.37%和8.30;对周麦18选择性最差,敏感性居中。玉米象成虫对不同小麦品种的选择性与各物质含量,以及总酚、蛋白质含量与各抗性指标均无显著相关性,但阿魏酸含量与子代成虫数、敏感系数及重量损失率显著负相关;可溶性糖含量与子代成虫数、敏感系数及重量损失率显著正相关,与卵至子代成虫发育历期显著负相关。表明小麦品种对玉米象的抗生性与其籽粒中阿魏酸和可溶性糖含量相关,阿魏酸含量越高、可溶性糖含量越低,小麦对玉米象的抗性越强。     

小麦叶片营养物质与抗麦长管蚜的相关性分析

为了阐明小麦叶片营养物质与小麦抗蚜性之间的关系,观察了麦长管蚜Sitobion avenae(F.)在不同小麦品种上的选择趋性,测定其相对日均体重增长率,并采用Branford法和高效液相色谱技术分别测定了不同品种小麦叶片总蛋白、韧皮部中游离氨基酸以及可溶性糖的含量。结果表明,麦长管蚜显著趋向于铭贤169、西农889与西农1376;在铭贤169、西农889和西农1376上的成蚜相对日均体重增长率显著大于中四-有芒、小偃22;西农889叶片的总蛋白含量最高,为2 822.04μg/mL,小偃22叶片韧皮部的可溶性糖含量最高,铭贤169和西农889叶片韧皮部的游离氨基酸总含量相对较高,分别为1 424.3、1 301.1 nmol·L~(-1)·g~(-1)DW;各游离氨基酸在相对抗蚜品种中四-有芒和小偃22中的绝对含量与其抗蚜性无相关性。研究表明,中四-有芒、小偃22对麦长管蚜具有较强的抗性,植物营养在小麦抗蚜性中起到一定作用。     

茉莉酸处理菜豆对美洲斑潜蝇抗性的影响

为明确外源茉莉酸(JA)处理菜豆对美洲斑潜蝇抗性的诱导作用,采用生物测定和生化分析方法,研究了4种浓度JA喷施菜豆幼苗后,菜豆对美洲斑潜蝇的抗性及菜豆叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和脂氧合酶(LOX)活性的变化.结果表明,JA处理可以提高菜豆对美洲斑潜蝇的抗性及菜豆叶片3种防御酶的活性,且其抗性和防御酶活性提高程度均与JA浓度有关.0.1、1 mmol/L JA可显著降低美洲斑潜蝇成虫对菜豆的取食和产卵选择性,使卵或幼虫发育历期延长、幼虫取食量降低、蛹重减轻,而0.001和0.01 mmol/L JA仅对幼虫发育历期有显著影响.0.1 mmol/L JA处理后,菜豆叶片POD、PPO和LOX活性均显著升高,分别较对照增加33％、39％和80％,而0.001 mmol/L JA对菜豆叶片防御酶诱导作用不明显.     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

In order to investigate interactive proteins in leafhopper (Psammotettix alienus L.) with WBD phytoplasma, the protein interaction analysis was performed by using WBD phytoplasma IMP (immunodominant membrane protein) as bait protein to screen a cDNA library of leafhopper using a split-ubiquitin yeast membrane system. Through the screening test, 30 clones were obtained from the cDNA library and 8 proteins were identified by searching against NCBI database, such as tubulin, peptidyl-prolyl cis-trans isomerase, Cdc42 protein, ribosomal proteins and ATP-F0 subunit protein, etc. The interactions between IMP and 8 putative proteins were further confirmed by co-transformation and β- Galactosidase assays. This study could be useful for understanding the molecular interaction mechanism between WBD phytoplasma and insect vector and the specificity of transmission.     

基于Maxent模型的葡萄根瘤蚜在中国的适生性分析

【目的】预测葡萄根瘤蚜在我国的潜在分布范围,为进一步防止其扩散蔓延提供科学依据。【方法】采用Maxent生态位模型和地理信息系统(ArcGIS)并结合影响葡萄根瘤蚜生长发育的环境因子,对葡萄根瘤蚜在我国的潜在适生范围进行了预测。【结果】葡萄根瘤蚜在我国的高适生区主要集中在辽宁大部、河北东南部、山东、河南东部、江苏、浙江北部、江西局部、安徽大部、湖北中部、湖南中部、陕西关中及陕南、重庆、四川东部、贵州北部;通过ROC曲线验证,该模型的训练集和测试集的AUC值分别为0.982和0.962(非常接近1),表明预测获得了较好的结果;年平均气温、最热月份最高温度、最冷月份最低温度、最暖季度平均温度、最冷季度平均温度、年降雨量、最湿月份降雨量、最湿季度降雨量和最冷季度降雨量对葡萄根瘤蚜的潜在分布影响较大。【结论】葡萄根瘤蚜在我国适生范围广泛,加强未被葡萄根瘤蚜侵染地区的监测管理意义重大。     

麦长管蚜对小麦产量成分的影响与生态防控

麦长管蚜（荻草谷网蚜）是中国北方麦田发生范围最广、小麦灌浆期常年需要化学防治的蚜虫种类。麦长管蚜种群田间时空发生发展动态受地理区域、气象因素、天敌、农事操作、农田生物多样性、以及小麦品种抗蚜特异性及生长发育阶段等多种因素的影响。一般年份,麦长管蚜种群发展的时间动态是随春季小麦的生长发育和田间气温的回升,由拔节起身期的零星发生,到孕穗期的快速增长,抽穗后种群数量的急速增加,至灌浆中后期达到高峰,乳熟期急剧下降;空间分布型的动态变化则按随机-核心-聚集（嵌纹）-均匀-聚集（嵌纹）-消失的规律变动。小麦抽穗前受蚜虫为害主要影响穗粒数,但由于田间种群数量小,对产量影响不大;抽穗后蚜虫种群数量增加,主要影响千粒重。本研究提出了针对麦长管蚜的分段生态防控策略,依据麦蚜的为害特点、小麦发育阶段及品种抗/耐蚜特性制定动态防治指标,抽穗前生防为主,防治指标宜严,抽穗后化防为主,防治指标宜宽的建议。同时提出植保无人机结合人工智能自动寻查病虫害发生中心,实时“一喷三防”精准施药的设想。