Comparative studies of acetylcholinesterases purified from two field populations of the oriental migratory locust (Locusta migratoria manilensis): implications of insecticide resistance

Acetylcholinesterase (AChE) was purified by affinity chromatography from two populations of the oriental migratory locust, Locusta migratoria manilensis (Meyen), collected from Huanghua and Pingshan Counties, Hebei Province of China. The purification factors and yields were 1661-fold and 19.3%, respectively, for the Huanghua population, and 3897-fold and 39.6% for the Pingshan population. Both the purification factor and yield were significantly lower in the Huanghua population than in the Pingshan population. AChE activity was almost completely inhibited by 10⁻⁶ M eserine and BW284C51, but ?5.8% of AChE activity was inhibited by ethopropazine at the same concentration, suggesting that purified AChE from either population was a typical insect AChE. However, AChE purified from the Huanghua population was 62-, 2.0-, and 1.6-fold less sensitive to inhibition by the three organophosphate compounds, chlorpyrifos oxon, demeton-S-methyl, and paraoxon, respectively, than that from the Pingshan population. Significantly lower purification factor and low yield associated with reduced sensitivity of AChE to inhibition by the organophosphates indicated that AChE purified from the Huanghua population was biochemically and pharmacologically different from that of the Pingshan population. Reduced sensitivity of AChE appeared to contribute to organophosphate resistance in the locust from Huanghua County, where insecticides have commonly been used to manage outbreaks of the locust.     

异源微孢子虫对两种蝗虫致病性的观察

以异源微孢子虫对两种蝗虫进行了室内致病性试验。结果表明，有4种微孢子虫可感染东亚飞蝗，其中以杂拟谷盗微粒子虫感染率最高，达96．7％，玉米螟微粒子虫也较高，为92．3％，欧洲玉米螟微粒子虫和斜纹夜蛾微粒子虫对东亚飞蝗的感染率较低，分别为69．2％、43．5％；处理后30d，杂拟谷盗微粒子虫、玉米螟微粒子虫、欧洲玉米螟微粒子虫和斜纹夜蛾微粒子虫对东亚飞蝗的累计致死率分别为77．4％、92．3％、57．7％、47．8％。对黄脊竹蝗仅有杂拟谷盗微粒子虫和玉米螟微粒子虫可感染，其感染率分别为100％、14．3％，但致死率较低。     

东亚飞蝗的长期预测预报技术研究

东亚飞蝗的发生面积、发生程度主要受残蝗面积、密度和降水条件的影响;库、湖蝗区的宜蝗面积主要受库、湖水位的影响。同时,东亚飞蝗的发生期主要受蝗卵发育期温度条件的影响。利用上述因子分别对东亚飞蝗的发生面积、发生程度及密度、3龄盛期进行预报,简便易行,准确可靠,时效性强,对指导防治工作十分有益。     

飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′的抗体制备及组织定位

【目的】LmKnickkopf3-5′(LmKnk3-5′)是飞蝗（Locusta migratoria）蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5′特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5′生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5′的氨基酸序列,选取LmKnk3-5′的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含BamH I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5′全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5′的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21（DE3）表达菌株中,加入IPTG（终浓度0.5 mmol·L^-1）低温（16℃）诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5′多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5′的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得 pET-32a-R1、pET-32a-R2 和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得 R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5′后飞蝗体壁LmKnk3-5′的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好。免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5′多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。     

西藏飞蝗对青稞危害损失与防治指标初步探讨

利用笼罩接虫的方法,测定西藏飞蝗虫口密度与青稞产量损失率（％）的关系,结果表明,青稞产量损失随着西藏飞蝗虫口数量增加而增加,西藏飞蝗的虫口密度（X）与产量损失率（Y）的关系为：y=-15．39＋10．25x;从而确定青稞田西藏飞蝗的理论防治指标2头／m^2。     

东亚飞蝗蝗蝻不同体色的AFLP分析

应用AFLP技术对来自不同种群的东亚飞蝗5龄蝗蝻的9种体色类型进行分析,结果表明:在东亚飞蝗不同体色的蝗蝻中,浅绿色、黄色、红色、黑色种群与散居型相关的绿色关系较近,而赤褐色、红绿色、灰色种群与群居型相关的褐色关系较近.     

3种生物农药及植物源农药防治东亚飞蝗效果评价

通过2005—2006年在河南省中牟县黄河滩区利用生物农药、植物源农药和常用化学农药防治东亚飞蝗的田间笼罩试验结果表明:30%杀蝗绿僵菌油悬浮剂167ml/hm2、250ml/hm2,药后14d的平均防效可达到90%左右,1%苦皮藤素乳油300ml/hm2、0.3%苦参碱水剂900ml/hm2两个处理的平均防效均达到90%以上,与中毒化学农药氟虫腈的防效接近,而优于低毒化学农药马拉硫磷的防效。鉴于杀蝗绿僵菌、苦皮藤素、苦参碱三种药剂均为低毒的生物农药和植物源农药,可作为替代有机磷和菊酯类农药用于东亚飞蝗的防治。     

东亚飞蝗触角感器数量及分布在不同发育阶段的变化

采用显微技术对不同发育阶段的东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)触角感器的数量和分布进行了研究。结果表明,随着蝗虫龄期的增加,其触角各鞭节上的毛形、锥形、腔锥形和刺形感器数量也在不断增加,成虫期的锥形和腔锥形感器的数量为1龄的10倍左右,而毛形和刺形感器增加的数量为1龄期的5~6倍。统计分析结果表明,成虫与5龄之间,5龄与4龄的各种类型感器总数有显著性差异(t测验,p<0.05)。在不同节上各种类型感器增加的数量不同,锥形和腔锥形感器数量在触角鞭节中部增加最多。而且不同发育阶段触角的刺形、毛形、锥形和腔锥形感器在各节增加部位有明显的不同。该研究结果对于研究蝗虫感受化学信息的分子机制奠定了一定基础。     

昆虫生长调节剂对东亚飞蝗脑神经分泌细胞影响的研究（Ⅰ）

应用玻璃微电极技术测定结果表明：卡死克对东亚飞蝗脑神经分泌细胞自发性电活动具有明显的抑制作用。处理组４龄若虫饲毒后第４天间脑部位的Ⅱ、Ⅲ类脑神经分泌细胞数量比正常组的减少约７５％，而且细胞放电活动强度平均降低约０．５～１．０ｍｖ．振幅，放电频率平均减少约５～１０次／ｓ。     

黑龙江省亚洲飞蝗发生状况及生长积温和取食量研究

为预测亚洲飞蝗的发生期和判断其危害程度,对其生长积温和取食量进行了研究.结果表明:一至五龄的蝗虫生长积温和取食量分别为351.13、306.79、340.92、399.00、470.24℃和5.46、8.91、14.40、27.44、56.32 g ;最佳防治时期为取食量小的一、二龄期;亚洲飞蝗的卵在-29.9℃可以成功越冬,在翌年继续发生;2011年,亚洲飞蝗在黑龙江省没有大面积发生.