Met基因在黏虫生殖中的功能分析

保幼激素(juvenile hormone, JH)是由咽侧体分泌的倍半萜类化合物,可以调控昆虫的很多生理过程,如发育、变态、生殖等。作为bHLH-PAS(helix-loop-helix-Per-ARNT-Sim)转录因子家族成员之一的methoprene-tolerant (Met)是JH的受体,在JH的信号传导过程中有非常重要的作用。本研究通过实时荧光定量PCR结合RNAi技术测定了沉默Met基因后黏虫Mythimna separata的Vg基因表达、卵巢发育和生殖行为,旨在探究Met基因在黏虫生殖过程中的功能。结果表明当Met基因沉默后,与卵巢发育密切相关的卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因表达量下调了50%,从而显著抑制了卵巢发育,并导致产卵显著延迟、产卵历期显著缩短,产卵量显著下降。结果表明Met基因是黏虫生殖发育过程中的关键受体基因,它通过调节后续Vg的表达和沉积,来达到控制卵巢发育,从而调控生殖作用。     

草地贪夜蛾幼虫龄期对自相残杀行为的影响

对群体饲养下草地贪夜蛾幼虫在不同龄期的自相残杀行为进行了比较研究,结果表明:在4种密度(5、10、20头/瓶和30头/瓶)下,不同龄期的幼虫自相残杀率差异显著,不同密度下的自相残杀行为主要集中在5龄幼虫,其自相残杀率均在5龄第2天时最高,在5、10、20和30头/瓶中分别为(14.34±3.28)%、(17.94±3.26)%、(18.21±3.47)%和(27.05±5.52)%,幼虫在5龄前的自相残杀行为并不明显。进一步测定发现,相同数量的4龄和5龄幼虫混合后在3种密度(4、10和20头/瓶)下的自相残杀率无显著差异(F=2.29,df=2,P>0.05),但随着幼虫密度的增加,死亡的4龄幼虫占总死亡个体的比例升高,而死亡的5龄幼虫所占比例下降。这说明草地贪夜蛾同一龄期的幼虫自相残杀行为具有明显的龄期依赖性,自相残杀行为主要发生在高龄幼虫间。低龄和高龄幼虫同时存在时低龄幼虫被残杀的比例较高。试验结果对于草地贪夜蛾的室内大量饲养具有一定借鉴作用。     

有机颗粒肥施入量对穴盘辣椒幼苗生长的影响

【目的】筛选出适合穴盘辣椒生长的有机颗粒肥施入量,为育苗过程中减少营养液使用及培育健壮辣椒幼苗提供参考。【方法】瑞霸5号为材料,以有机颗粒肥为变量,在椰槺∶蛭石=3∶1(体积比)复合基质中分别加入不同体积比的有机颗粒肥,并以浇灌日本园试通用配方营养液为对照,测定幼苗生长指标、同化物积累及生理指标,分析有机颗粒肥施入量对辣椒幼苗生长的影响。【结果】各处理对辣椒幼苗的生长都有影响,其中,T4幼苗生长最好,出苗率最高为100%,根系活力为0.65 g/(g·h),G值为10.91 mg/d,壮苗指数为0.30,可溶性蛋白含量为22.71 mg/g,可溶性糖含量为6.81 mg/g,叶绿素含量为1.247 mg/g;T7幼苗生长的相较对照而言最差,出苗率为82.18%,根系活力为0.37 g/(g·h),G值7.49 mg/d,壮苗指数为0.18,可溶性蛋白含量为10.08 mg/g,可溶性糖含量为3.52 mg/g,叶绿素含量为0.900 mg/g。【结论】在辣椒穴盘育苗过程中复合基质中加入适量的有机颗粒肥,有助于辣椒幼苗的生长,其中采用复合基质T4 (椰糠∶蛭石∶有机颗粒肥=3∶1∶2,即复合基质中含有300 kg/m³有机颗粒肥)育苗,辣椒幼苗长势最好,可在生产中推广应用。     

不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响

【目的】 研究保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性的影响,利用主成分分析综合评价不同剂量保水剂对辣椒光合各项指标的影响。【方法】 以瑞霸五号为试材,以保水剂施用量为变量,通过穴施保水剂,测定盛果期时叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率以及水分利用效率,研究不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响。【结果】 在栽培基质中加入保水剂后,有助于提高辣椒叶片的光合特性,各处理的净光合速率均为“双峰”曲线,并在14:00时出现“午休”现象,除胞间CO₂浓度以外,各项指标随着保水剂剂量的增加呈现增加的趋势。B₅处理(3 g/穴)的光合特性表现最好,光合速率为12.91 μmol/(m²·s),气孔导度为0.22 μmol/(m²·s),胞间CO₂为163.82 μmol/mol,蒸腾速率为5.37 mmol/(m²·s),水分利用效率为3.28 μmol/(m²·s)。【结论】 在栽培基质中施加3 g/穴保水剂对辣椒的各项光合指标表现最好。     

水肥耦合对沙培番茄生长发育及品质的影响

【目的】 研究适合新疆南疆设施番茄黄沙无土栽培种植模式的水肥运筹选择。【方法】 以不同灌水量、氮肥、磷肥和钾肥为因素,每个因素设定5个水平,采用四元二次通用旋转组合设计的1/2,进行沙培番茄温室栽培试验。测定株高、茎粗、叶厚、叶面积、叶绿素含量、地上部干重、地上部鲜重、地下部干重、地下部鲜重、根系活力、产量、可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、糖酸比、VC、番茄红素等17项指标,进行相关性和主成分分析。【结果】 （1）中肥低水或中水低肥有助于促进番茄植株株高、茎粗和叶面积生长,增加同化物积累,并提高叶片叶绿素相对含量及根系活力。其中,T₉处理地上部干鲜重较重,分别为72.30和616.70 g,根系活力较大,为917.09 μg/（g·h）。（2）高水高肥或低水高肥时可有效提高产量,改善番茄果实品质。其中,T₃处理产量较高,为8 102.72 kg/667m²;T₅处理有机酸含量较多,为0.65%;T₁₄处理番茄红素含量较高,为15.80 mg/kg。（3）各指标与产量和品质均有一定的相关性。其中,叶厚与番茄红素含量呈显著负相关（P<0.05）;有机酸含量与叶面积极显著相关（P<0.01）;地上部干重与产量呈显著负相关（P<0.05）;地下部干重与VC含量呈显著负相关（P<0.05）。（4）提取7个主成分,通过主成分的特征值加权计算17个性状主成分因子的综合得分。其中,T₉处理的综合得分最高,为0.695,T₁₅处理的综合得分最低,为0.295。【结论】 T₉处理即灌水量310 mm、施氮量570 kg/hm²,施磷量438 kg/hm²、施钾量738 kg/hm²,可以有效促进沙培番茄生长发育并改善品质。     

草地贪夜蛾耐低温能力研究

为阐明草地贪夜蛾的抗寒能力及越冬虫态,为其越冬区划和监测预警提供科学依据,本研究测定了草地贪夜蛾不同发育阶段在4种低温(-10℃、-5℃、0℃和5℃)条件下的存活率,并通过计算机软件拟合死亡率回归方程,计算出LT 50、LT 90和LT 99。结果表明:草地贪夜蛾在4种低温条件下处理2 h后各虫态存活率均随处理温度降低而显著下降(P<0.05)。在-10℃下,除蛹外,其他各虫态的存活率均小于60%,其中成虫存活率最低,仅为40.34%。在-10℃及-5℃处理温度下,蛹的存活率显著高于其他虫态(P<0.05)。对死亡率回归方程分析表明,草地贪夜蛾同一虫态的LT 50、LT 90及LT 99均表现为5℃>0℃>-5℃>-10℃。在相同温度条件下,草地贪夜蛾的存活能力随着发育阶段的变化而变化,不同虫态的耐低温能力依次为卵<成虫<幼虫<蛹。在所有测试温度中,经9 d后卵的孵化率最高为1.8%。综上,草地贪夜蛾蛹耐低温能力最强,是草地贪夜蛾最有可能越冬的虫态。在0℃条件下,蛹的LT 99为40.27 d,表明其在冬季温度低于0℃的时间连续超过40 d的地区不能越冬。这些结果为科学划分我国草地贪夜蛾越冬区划及监测预警提供了依据。     

近零磁场下东方黏虫转录组分析

为进一步探究黏虫的磁感应机制,明确磁场强度变化对黏虫相关基因表达的影响及相应的分子机制,本研究利用亥姆霍兹线圈装置产生近零磁场,使用Illumina技术,分别对近零磁场(小于500 nT)和地磁场(约54 000 nT)下饲养的黏虫雌蛾和雄蛾进行转录组测序分析。结果表明:相对于地磁场,近零磁场下雌、雄蛾分别鉴定出1 670和1 401个差异表达基因,其中雌蛾鉴定出614个上调基因,1 056个下调基因;雄蛾鉴定出545个上调基因,856个下调基因;雌、雄蛾共同差异表达基因274个。GO功能分析和pathway结果显示近零磁场胁迫与离子结合、催化和代谢等关键过程密切相关。对选取的10个差异基因进行荧光定量PCR验证,证明了转录组测序分析结果准确可靠。本试验为深入探究迁飞性昆虫的地磁定向机制提供了理论基础。     

不同温度下东方粘虫年龄-阶段两性实验种群生命表的构建

为明确不同温度对东方粘虫Mythimna separata(Walker)种群动态的影响,建立东方粘虫种群动态模型,利用年龄-阶段两性种群生命表得到了室内不同温度下东方粘虫种群的发育历期、存活率、繁殖力和种群生命表参数,并基于种群生命表参数预测了2个月内东方粘虫的种群动态。结果表明,东方粘虫各虫态的发育历期和产卵前期随温度的升高而显著缩短。24℃下,东方粘虫单雌平均产卵量为717.1粒,显著高于其它温度下;成虫寿命也显著高于其它温度下,且雄蛾寿命显著长于雌蛾,分别为15.3 d和13.0 d;卵孵化存活到成虫的概率、幼虫存活率和化蛹率均最高,分别为66.7%、68.9%和96.8%。内禀增长率随温度的升高而显著增加,平均世代周期则显著降低,18、21、24、27、30℃下分别为0.051、0.077、0.113、0.121、0.156 d-1和77.2、61.3、49.0、40.3、31.5 d;周限增长率也随温度的升高而增加,分别为1.05、1.08、1.12、1.13、1.17 d-1;净增殖率在24℃下为257.1,显著高于其它温度下,其它温度条件下无显著差异。表明东方粘虫在18~30℃范围内都能完成生长发育和生殖,24℃下种群存活率高、繁殖力大、世代周期较短,更适合种群增长。     

基于DNA条形码对粘虫四种近缘种的鉴定与亲缘关系分析

为开发快速、准确的粘虫Myth imna separata (Walker)近源种鉴定技术,通过线粒体COI基因DNA条形码技术对在野外采集的4种粘虫近缘种——白点粘夜蛾Leucania loreyi、淡脉粘夜蛾L.roseilinea、瘠粘夜蛾 L.pallidior和虚研夜蛾Aletia pseudaletiana的COI基因片段进行序列分析,并对4种粘虫近缘种同粘虫和GenBank中其它6种粘虫近缘种之间的亲缘关系进行了分析.结果表明,克隆得到白点粘夜蛾、淡脉粘夜蛾、瘠粘夜蛾和虚研夜蛾大小为658 bp的COI基因片段,与粘虫COI基因片段的核苷酸序列同源性依次为93.31％、92.86％、91.95％和90.88％,遗传距离分别为0.067、0.071、0.081和0.091;所编码的219个氨基酸序列同源性依次为100.00％、100.00％、99.09％和99.09％.与其它6种粘虫近缘种的COI基因片段序列分析中,白点粘夜蛾和淡脉粘夜蛾与粘虫、一点粘虫Mythimna unipuncta、仿劳粘夜蛾L.insueta、白脉粘夜蛾L.venalba聚为1个亚群,亲缘关系较近;瘠粘夜蛾和虚研夜蛾与白杖研夜蛾A.lalbum、角线研夜蛾A.conigera、秘夜蛾M.turca聚为1个亚群,亲缘关系较近.表明4种近缘种与粘虫的亲缘关系由远到近依次为白点粘夜蛾、淡脉粘夜蛾、粘瘠粘夜蛾和虚研夜蛾.     

补充营养对二点委夜蛾成虫生殖与寿命的影响

为明确补充营养对二点委夜蛾Athetis lepigone(Mschler)的影响,通过室内试验研究了5%蜂蜜水、5%葡萄糖水及蒸馏水3种补充营养处理对其成虫生殖与寿命的影响。结果表明,补充营养对二点委夜蛾成虫生殖和寿命均有显著影响。经5%蜂蜜水处理的雌蛾产卵历期最长,为7.17d,平均单雌产卵量最高,为248.23粒;经5%葡萄糖水处理的雌蛾产卵历期、平均单雌产卵量与5%蜂蜜水处理均无显著差异;经蒸馏水处理的雌蛾产卵历期最短,为5.53 d,平均单雌产卵量最低,为162.13粒,显著低于5%蜂蜜水;3种补充营养处理间雌蛾产卵前期、交配率、交配次数和卵孵化率均无显著差异;经蒸馏水处理的雄蛾寿命显著低于其它处理。研究表明,补充营养主要对二点委夜蛾成虫的产卵历期、产卵量和雄蛾寿命有影响,是影响其种群动态的重要因素。