白洋淀水位变化及其对东亚飞蝗大发生的影响

根据近50年白洋淀最高水位、入淀水量、出淀水量和降水量等资料，分析了白洋淀水位变化呈现的特点及原因；并结合东亚飞蝗的生长发育特点，探讨了水位的年际、年内变化对东亚飞蝗大发生的影响。结果表明，近50年白洋淀最高水位呈波动中降低趋势，白洋淀逐月水位年内差异逐渐变小。原因主要为上游来水大量减少所致。白洋淀水位年际变化中，峰值回落阶段和波谷地段对应的年份易于东亚飞蝗大发生。5～10月白洋淀逐月水位偏低有利于东亚飞蝗大发生。这些结论为白洋淀水量调控和预防东亚飞蝗大发生提供依据。     

蝗虫节律基因pdp的克隆及功能分析

[目的]研究不同条件下蝗虫（Locusta migratoria）节律基因pdp（Pyruvate dehydrogenase phosphatase）的mRNA表达水平,进一步揭示蝗虫节律的分子机制。[方法]通过中国科学院动物研究所内的转录组数据库中找出pdp基因的原型来设计引物,以群居型东亚飞蝗的头部的反转录cDNA为模板,克隆出pdp基因的全序列。把一天24 h等分成8个点,进行定时取样,以qRT-PCR技术进行不同时段pdp基因表达量的测定;并在不同处理条件下。测定pdp基因的表达量。[结果]节律基因pdp在蝗虫的不同处理条件下变化不大。[结论]该研究对了解飞蝗节律规律、种群特点及有效防虫具有重要的现实意义。     

我国科学家成功破译飞蝗基因组图谱

<正>由中国科学院院动物研究所康乐院士领衔,深圳华大基因研究院和中科院北京生命科学研究院等单位参与的一项研究,成功破译了飞蝗的全基因组序列图谱。康乐研究组采用新一代测序技术,发展了组装超大基因组的生物信息方法,对飞蝗基因组进行了测序、组装、注释等,获得迄今人类破译的最大动物基因组——飞蝗基因组图谱。     

飞蝗3个细胞色素P450基因的分子特性及功能

【目的】研究飞蝗（Locusta migratoria）细胞色素P450（CYP450）第四家族（CYP4）中3个基因的功能。【方法】以飞蝗为材料,依据飞蝗EST数据库P450基因预测序列设计引物,利用 RT-PCR技术克隆飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列,命名为CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1（GenBank登录号： KF857162、KF857163和KF857164）。采用实时定量 PCR 技术分析CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗各发育阶段以及不同组织中mRNA的表达水平。应用RNA干扰技术沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1,实时定量 PCR 技术检测基因的沉默效率。应用农药点滴技术测定2龄若虫期飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的毒力,通过SPSS软件分析得出3种杀虫剂的LC30,同时应用该技术研究dsRNA干扰过的飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性。【结果】克隆获得了飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,其中CYP4C69开放阅读框1 518 bp,编码506个氨基酸;CYP4C73开放阅读框1 521 bp,编码 507个氨基酸;CYP4DH1开放阅读框1 512 bp,编码 504个氨基酸。对飞蝗不同龄期定量PCR结果分析,发现CYP4C69在若虫末期表达量高于成虫期,CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗整个发育阶段均有表达,在若虫初期和末期以及成虫期表达量较高;不同组织的定量PCR结果表明CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均在胃盲囊高表达,CYP4C69和CYP4DH1在脂肪体中高表达。通过RNA干扰,发现CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均可以被显著沉默。马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯对2龄若虫期飞蝗的毒力测定表明2龄若虫期飞蝗对3种杀虫剂的LC30剂量,分别为59.438、8.215、0.759 μg•mL-1。飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂敏感性试验结果表明,双链RNA沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1后,飞蝗点滴马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂后的死亡率与注射dsGFP的对照组相比,没有显著提高。【结论】获得飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,这些基因均可被双链RNA干扰而沉默,但CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1沉默后,飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性与对照组相比没有显著提高。     

飞蝗β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因的表达及酶学特性分析

【目的】β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetylglucosaminidase,NAG)是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类。研究旨在利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统获得高纯度LmNAG1蛋白并对其酶学特性进行分析,探究该酶在飞蝗(Locusta migratoria)生长发育过程中的生物学功能,为飞蝗绿色防控分子靶标研发提供理论与实践依据。【方法】根据Lm NAG1的cDNA全长序列(Gen Bank:JX888720.1)设计包含酶切位点Bam H Ⅰ、Hind Ⅲ和6×His标签的引物。采用PCR技术扩增包含开放阅读框的目标片段,双酶切后连接至pFast Bac~(TM)-Dual载体上。将重组质粒转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞中,通过Tn7转座子把目的基因转座到杆状病毒基因组上,用蓝白斑结合抗生素筛选。挑取白斑用pUC/M13引物来扩增目的条带,挑选带目的基因全长的重组杆状病毒质粒(baculovirus plasmid,Bacmid)。用转染试剂将重组Bacmid转染至草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)卵巢细胞系Sf9中,72 h内连续观察细胞形态,当出现感染迹象后收集细胞,离心,取上清得到P1代重组病毒粒子。用P1代病毒粒子去感染Sf9细胞,裂解并提取蛋白,Western blot检测目的蛋白是否成功表达。之后大量感染Sf9细胞,提取蛋白,利用Ni-NTA琼脂糖亲和层析柱和阴离子交换柱Q对重组蛋白进行纯化,取最纯的馏分用Bradford法测定蛋白浓度。采用4MU-GlcNAc为底物对重组目的蛋白LmNAG1的动力学参数、最适温度和最适pH进行测定。【结果】克隆得到包含1 845 bp LmNAG1全长的pFast Bac-LmNAG1重组质粒,酶切验证与目标条带一致。将重组质粒转化至DH10Bac感受态细胞中,PCR扩增挑选出纯白斑,成功将LmNAG1全长序列构建到杆状病毒基因组上。将重组Bacmid转染至Sf9细胞,72 h后在显微镜下观察可见细胞膨大,边缘不规则等感染迹象。离心收集重组病毒粒子感染新的Sf9细胞,72 h后收集细胞,Western blot检测发现在67 kD附近有明显条带,与LmNAG1的理论分子量一致,获得带6×His标签的融合蛋白。大量感染收集细胞提取蛋白,经Ni-NTA琼脂糖层析纯化,进一步透析除盐后用阴离子交换柱Q二次纯化,得到了高纯度的目的蛋白。用Bradford法测定最纯的E3组分的蛋白浓度为0.057μg·μL~(-1)。体外活性测定结果表明LmNAG1的最适pH为8.0,且在pH 6.0—8.0范围内具有较高的稳定性;LmNAG1的最适温度为40℃,在40℃以下具有很高的稳定性,当温度高于45℃时热稳定性迅速下降;采用4MU-GlcNAc为底物测得LmNAG1具有水解β-1,4糖苷键的活性,可以释放出4MU,它的动力学参数K_m值为(0.28±0.02)mmol·L~(-1),K_(cat)值为(902.88±38.15)s~(-1)。【结论】成功获得高纯度且具活性的LmNAG1蛋白,其可水解β-1,4糖苷键连接的几丁质寡糖,与已知昆虫NAG1具有相似的生物学功能,即参与几丁质的降解。     

以生物防治为主的蝗灾可持续治理新对策及其配套技术体系

于20世纪80年代中期开始至今本课题组研究了蝗虫微孢子虫疾病在蝗虫种群中的流行规律,和蝗虫的行为学、生物学、生态学、以及蝗虫微孢子虫的人工大量增殖技术等;并以此为基础,通过开展蝗虫微孢子虫田间应用技术及其配套技术研究,制出了适合我国不同草原蝗虫蝗区（干旱草原、半干旱草原、高原典型草原）和不同农区飞蝗蝗区（滨湖蝗区、沿海蝗区、河泛蝗区、稀树草原蝗区）中的蝗灾持续治理对策和技术系,示范应用近130万hm^2,挽回经济损失3亿元,保护了生态环境,促进了我国农牧业生产。     

我国飞蝗综合防治取得多项重要成果

从近日在山东省东营市举行的农业科技提升行动“飞蝗综合防治示范现场会”上获悉，国家科技攻关计划“飞蝗、草地螟和鼠害监测预警及持续控制技术研究与示范”组织实施一年来，我国农业科技专家已成功研制了一批飞蝗防治新产品和飞蝗综合防治技术体系和治理模式，在飞蝗综合防治领域取得多项重要成果。     

喷撒六六六粉治蝗的方法

药剂防治飞蝗的主要方法为喷粉和毒饵。喷撒六六六粉来消灭飞蝗成虫及各龄蝗蝻,有接触、胃毒及熏蒸作用,蝗虫无论碰到药粉或者吃下带有药粉的作物及杂草的叶子,都会在几小时内中毒死亡,目前全国各蝗区所用药粉含有效成份0.5%,都是配好的,不用再调制。1965年防治飞蝗的方针是以"药剂为主",将大量施用六六六粉,为了爱护国家财产,避免浪费,喷粉时要有组织有领导的集中使用,并掌握技术