白背飞虱酚氧化酶原PPO基因特性及其免疫应答

【目的】酚氧化酶（phenoloxidase,PO）是昆虫体内的免疫蛋白,在昆虫体内起重要的调节作用,主要以无活性的酚氧化酶原（prophenoloxidase,PPO）形式存在。本研究在转录组测序获得白背飞虱（Sogatella furcifera）3条PPO序列的基础上,通过分析白背飞虱体内不同SfPPO的发育和组织表达模式,并进一步抑制SfPPO的表达以及病原菌诱导,探讨SfPPO在白背飞虱体内的生物学功能。【方法】以白背飞虱3条SfPPO序列为研究对象,利用生物信息学方法分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。并以注射绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）的dsRNA作为对照组,通过注射合成的dsSfPPO后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测基因表达抑制效果;此外,为了探究SfPPO在白背飞虱生长发育和免疫应答方面的作用,利用qRT-PCR检测SfPPO在不同发育阶段及组织中的表达情况,以及注射大肠杆菌（Escherichia coli）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后3个SfPPO的诱导表达情况。【结果】SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2的开放阅读框长度分别为2 079、999、2 070 bp,分别编码692、332、689个氨基酸,预测蛋白分子量分别为79.84、37.67、79.53 kD,等电点分别为6.43、9.56、6.20。生物信息学分析表明,白背飞虱的3个PPO蛋白具有较高的同源性,且与褐飞虱（Nilaparvata lugens）的亲缘关系最近;SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2均在成虫第3天表达量最高,其中SfPPO2-1和SfPPO2-2的发育表达模式相似;SfPPO1和SfPPO2-1在表皮和脂肪体内表达量较高,而SfPPO2-2在翅和脂肪体内表达量较高,在头、足、中肠、马氏管中表达量相对较低;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后都能够显著沉默目的基因的表达,而且当SfPPO2-1表达被沉默后,SfPPO1出现显著高表达,说明不同的PPO之间可能具有补偿功能;大肠杆菌诱导后12 h,SfPPO2-1和SfPPO2-2表达量显著升高,SfPPO1表达量则在诱导24 h后显著升高;枯草芽胞杆菌诱导24 h后,SfPPO1、SfPPO2-1和SfPPO2-2表达量均显著升高。【结论】SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2的表达存在组织和龄期特异性,且在不同菌诱导情况下存在免疫应答差异性。研究结果有助于更加全面、深入地探索白背飞虱酚氧化酶在调控昆虫发育及免疫中的潜在分子机理。     

白背飞虱和稻纵卷叶螟同时危害时的复合防治指标分析

针对白背飞虱和稻纵卷叶螟田间发生和防治的实际情况,通过试验建立"两迁"害虫同时危害时的回归方程,依据当地农业生产现状,计算得出实际经济允许损失N=16.16。由满足0.013X1+0.287X2-0.539=16.16,测得"两迁"害虫同时危害的一组动态的复合防治指标。     

金坛地区白背飞虱的测报与防治

总结了1995年以来金坛地区白背飞虱的测报与发生情况,对田间虫卵量高的年份作了重点分析,并对白背飞虱的测报与防治药种提出了合理的建议。     

Characterization of 12 Novel Microsatellite Markers of Sogatella furcifera (Hemiptera: Delphacidae) Identified From Next-Generation Sequence Data

The white-backed planthopper, Sogatella furcifera (Horváth) (Hemiptera: Delphacidae), is a major pest of rice and has long-range migratory behavior in Asia. Microsatellite markers (simple sequence repeats) have been widely used to determine the origins and genetic diversity of insect pests. We identified novel microsatellite loci for S. furcifera samples collected from Laos, Vietnam, and three localities in Bangladesh from next-generation Roche 454 pyrosequencing data. Size polymorphism at 12 microsatellite loci was verified for 40 adult individuals collected from Shinan, South Korea. The average number of alleles per locus was 7.92. The mean values of observed (H_o) and expected heterozygosities (H_E) were 0.615 and 0.757, respectively. These new microsatellite markers will be a resource for future ecological genetic studies of S. furcifera samples across more broad geographic regions in Asia and may assist in estimations of genetic differentiation and gene flow among populations for implementation of more effective management strategies to control this serious rice pest.     

白背飞虱海藻糖合成酶基因调控几丁质合成的功能

【背景】 海藻糖合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）在海藻糖合成中起着重要作用,其能够介导海藻糖代谢调控几丁质合成及昆虫发育。【目的】 本研究通过抑制白背飞虱（Sogatella furcifera）TPS的表达,检测RNAi沉默SfTPS效果,观察白背飞虱蜕皮状况,测定几丁质含量及几丁质合成酶（chitin synthase,CHS）基因的定量表达,探究SfTPS在白背飞虱几丁质合成中的潜在调控作用。【方法】 利用注射法RNAi技术,以实验室饲养多年的白背飞虱种群为试验材料,体外合成两个SfTPS（SfTPS1和SfTPS2）与GFP的双链RNA（dsRNA）后,分别注射到白背飞虱体内抑制TPS。首先,在dsRNA注射后48 h采用Trizol法提取白背飞虱的总RNA,反转录并合成第一链DNA后,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测TPS表达沉默情况,以确定RNAi的效果;其次,测定dsRNA注射后48 h和72 h白背飞虱整体几丁质含量并对翅发育畸形虫体进行拍照;最后,采用qRT-PCR技术检测白背飞虱SfCHS在mRNA水平上的相对表达量变化,分析SfTPS1和SfTPS2在几丁质合成调控中的作用。【结果】 与注射dsGFP相比较,dsSfTPS1和dsSfTPS2的RNA注射后,能够促进SfCHS表达量上升,几丁质含量增加,白背飞虱成虫翅出现畸形。qRT-PCR结果显示,单个SfTPS dsRNA注射后本基因的表达能够被极显著抑制,与注射dsGFP相比,不足对照组表达量的30%,且单个SfTPS的dsRNA注射后,另外一个SfTPS表达同样显著下降;dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后,白背飞虱成虫翅均为长翅,出现一定比例的翅卷曲等畸形情况,其后48 h和72 h产生一定的死亡率;几丁质含量检测发现,SfTPS1和SfTPS2的dsRNA注射后72 h,几丁质含量显著上升。与注射dsGFP对照组相比较,SfCHS1与SfCHS1a表达量在dsSfTPS1注射后72 h极显著上升,在dsSfTPS2注射后48 h和72 h时极显著上升,且dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后SfCHS1b的表达极显著增加。【结论】 SfTPS能够通过调控白背飞虱几丁质合成酶基因的表达来控制几丁质的合成,研究结果有助于评价SfTPS在白背飞虱等昆虫中的调控作用并作为潜在控害靶标,为进一步开展和筛选有效的海藻糖合成酶抑制剂控制白背飞虱等害虫提供理论依据。     

噻虫嗪对白背飞虱试验种群繁殖力的亚致死效应

为探究噻虫嗪对白背飞虱的亚致死效应,采用稻茎浸渍法以噻虫嗪亚致死浓度LC_(10)和LC_(25)胁迫白背飞虱3龄若虫,测定了F_0代和F_1代若虫的存活率、雌成虫寿命和产卵量,并组建了F_1代种群相对适合度生命表。结果表明,经噻虫嗪亚致死浓度胁迫后,F_0代白背飞虱若虫的发育历期延长,存活率降低,并且LC_(10)处理组的F_0代雌成虫寿命比对照组显著延长,而成虫产卵量无显著变化;F_1代的若虫发育历期比对照组显著延长,且产卵量有所减少,LC_(10)处理组雌成虫产卵量比对照组减少了22.24,LC_(25)处理组比对照组减少了69.96,且差异显著;LC_(10)和LC_(25)亚致死浓度处理后F_1代的种群增长趋势指数均下降,种群相对适合度分别下降了0.12和0.36。研究表明,噻虫嗪亚致死浓度胁迫均可抑制白背飞虱的种群增长。     

索线虫科线虫对白背飞虱和褐飞虱的寄生动态及其防控效果

为明确田间水稻白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)和褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)的主要寄生性天敌索线虫科线虫的寄生动态及防控效果,于2013—2015年在湖南省长沙市宁乡市通过田间调查和线虫罩笼法研究了索线虫科线虫对白背飞虱和褐飞虱的寄生动态以及优势种长沙多索线虫Agamermis changshaensis Bao,Luo et Luo对褐飞虱的防控效果。结果表明,在长沙市,索线虫科线虫寄生白背飞虱始见期为6月底至7月初,1个月后出现高峰期,基本与白背飞虱发生高峰期同步;对褐飞虱寄生高峰期早稻多发生在7月中下旬,而晚稻在8月底至9月中旬。索线虫科线虫对白背飞虱雌虫、高龄若虫和雄虫最高寄生率分别为16.95%、14.81%和7.69%;而对褐飞虱雌虫、高龄若虫和雄虫最高寄生率分别为43.33%、20.93%和11.63%。2014年和2015年罩笼盆栽试验结果表明,处理后45 d长沙多索线虫对褐飞虱的防控效果分别为36.11%和33.19%。研究结果表明长沙多索线虫可以作为水稻稻飞虱绿色防控的一种重要辅助性措施。     

白背飞虱灯诱种群数量季节动态

自1979年以来,在广东省肇庆市设置诱虫灯监测白背飞虱Sogatella furcifera(Horvath．)的种群数量变化．结果表明：白背飞虱各年的始见日在3月或4月内,始盛日在4月或5月内．年发生动态为双峰型,即早稻和晚稻高峰,早稻高峰多在5月上旬至7月下旬之间,晚稻高峰多在9月上旬至10月中旬之间．全年高峰有些年份是早稻高峰,而有些年份则是晚稻高峰．末见日多在11月下旬．根据24年发生高峰日的日诱获数量、旬平均诱获数量及全年的累计数量比较各年的发生严重程度,结果表明,20世纪70年代末至80年代初白背飞虱的发生严重,而90年代末,直至本世纪初发生较轻．     

转cry1C和cry2A基因Bt水稻对白背飞虱生长、发育及繁殖的继代影响

转Bt基因水稻对非靶标节肢动物的影响是转基因水稻安全性评价的重要组成部分。目前,已开展了大量关于转Bt基因水稻对非靶标害虫安全性评价的研究,但多限于1代,不能完全反映田间情况。试验以转Bt基因水稻T1C 19(含cry1C基因)和T2A 1(含cry2A基因)以及其亲本非Bt水稻MH63为材料,在室内条件下连续饲养白背飞虱4代,研究转Bt水稻对非靶标害虫白背飞虱生长发育和繁殖的继代效应,以明确T1C 19和T2A 1水稻对白背飞虱的潜在影响。结果表明,白背飞虱在3种水稻品种上连续取食4代以后,其生长发育(若虫发育历期、若虫存活率、雌成虫体重)和繁殖(产卵量和卵孵化率)指标均没有受到水稻品种的显著影响。可见,供试的T1C 19和T2A 1对白背飞虱无显著影响。