昆虫共生菌调控宿主温度适应性研究进展

昆虫普遍会感染多种共生菌,共生菌在其宿主的生理、生态及进化等方面发挥着至关重要的作用。近年来大量研究表明,昆虫与共生菌的共生关系易受环境温度变化的影响;同时,共生菌直接或间接参与调控昆虫宿主对温度胁迫的响应。该文综述了温度对昆虫与共生菌共生关系的影响和昆虫共生菌在宿主温度适应中的作用、潜在机制及其生态学意义;并基于当前共生菌调控昆虫温度适应性方面的研究进展,建议后续可聚焦于自然条件下变温胁迫对昆虫与共生菌互作的影响、共生菌调控昆虫适应性进化的行为及分子机制和基于共生菌的害虫防治新手段开发与应用等方面开展研究。该文可为全球气候变化和极端温度频发背景下昆虫与共生菌的协同进化研究以及利用共生菌进行害虫防控工作提供参考。     

共生菌对褐飞虱生长发育和生殖的影响

对褐飞虱田间种群和生物型1在缺乏共生菌情况下取食不同抗性水稻品种后的生长发育和生殖的研究结果表明，取食抗性品种的褐飞虱体内共生菌数量均明显比取食感虫品种TN1的褐飞虱少，而取食抗性品种IR26、Mudgo和ASD7的2龄田间种群褐飞虱若虫的共生菌减少量均超过了50％。在感虫和抗虫水稻品种上，缺乏共生菌的褐飞虱若虫历期均显著长于正常若虫历期，若虫存活率、雌成虫体重、生长速率和产卵量均显著低于正常褐飞虱。正常的褐飞虱田间种群和生物型1在取食感虫和抗虫品种时的若虫历期均无显著差异，但缺乏共生菌的生物型1在取食抗虫品种Mudgo和ASD7时的若虫历期显著长于取食感虫品种TN1时的若虫历期。推测共生菌在褐飞虱适应水稻抗性品种的过程中发挥了重要作用。     

三种保存昆虫病原线虫共生菌的简易方法

在室温下，用１％ＮａＣｌ溶液、蒸馏水和液体石蜡保存４种２８株昆虫病原线虫的共生菌。结果，所有３种方法都能保持共生菌初生型活力达２年以上。在１０℃、２３℃恒温下，用１％ＮａＣｌ溶液保存的共生菌，保存期亦超过２年。在４℃下，用１％ＮａＣｌ溶液保存的共生菌半数以上可达６个月，而用蒸馏水和液体石蜡保存的共生菌大部分在６个月内即死亡。     

共生沃尔巴克菌在昆虫及螨类中的研究概况

本文简述了沃尔巴克菌（Wolbachia）在昆虫及螨类中的研究概况,对其形态及存在部位、对宿主的生殖调控作用、传播模式和基因的研究进行了综述。     

一种昆虫病原线虫共生菌的分离鉴定及致病性研究

从广东省阳江县的土壤中,分离到一种病原斯氏线虫(Steinernema sp.8503),从线虫3龄幼虫体,又分离出8503菌株。此菌为共生菌,革兰氏阴性、非孢子型杆菌,2.0～12.0×0.6～1.3微米,鞭毛为周毛,硝酸盐不产生亚硝酸盐,过氧化氢酶阴性,脲素酶阴性,磷酸脂酶阴性,卵磷酯酶阳性,七叶苷水解阳性,不具荧光,对昆虫有致病性,从一系列的生化特性和线虫的带菌率、细菌囊和细菌的形状、分布等检查,此菌为大肠杆菌科的Xenorhabdus nemalophilus。对促进线虫在人工培养基的繁殖,提高线虫的产量和毒力均有一定的价值。     

昆虫病原线虫共生菌菌种外面保存技术的改进

用4种斯氏线虫的12个品系和1种异小杆线虫的2个品系的共生菌,在10℃中营养琼酯斜面上作保种历期测定,其活力和抑菌作用在6个月内可以不变。为此,昆虫病原线虫的共生菌可以由原有保种方法改进为10℃、营养琼脂斜面,每半年转管一次。     

白蚁共生菌固氮研究进展

昆虫共生菌参与宿主的各种生理活动,已被作为昆虫的“多功能器官”靶向进行研究,近期研究表明昆虫共生菌与宿主的解毒代谢功能相关。本文聚焦昆虫共生菌对宿主解毒代谢的积极补偿作用,综述了昆虫共生菌在昆虫营养代谢和解毒代谢中的功能,昆虫共生菌直接对有毒物质进行代谢或间接介导宿主的解毒酶或相关基因的表达,进而影响昆虫的解毒代谢功能,提升昆虫宿主在逆境压力与农药胁迫中的适应力与竞争力。对今后关于共生菌与宿主解毒代谢研究的方向进行了展望。     

昆虫内共生菌-昆虫-植物互作关系研究进展

在长期的协同进化过程中,昆虫与其体内的共生菌建立了密切的互利共生关系。昆虫内共生菌不仅能调控宿主昆虫的营养代谢和生殖代谢,还能协助昆虫抵御生物、非生物胁迫,提高昆虫对化学农药的抗性及对寄主植物的适应性等。因此,内共生菌是宿主昆虫生长发育及适应性的重要调控因子。目前,随着组学技术的不断发展,内共生菌在宿主昆虫和寄主植物中的原位功能不断被挖掘,通过对内共生菌-昆虫-植物互作模型的研究,将进一步揭示昆虫内共生菌与昆虫、植物的互作机理,加深对昆虫适应性机制的理解并推进新型害虫防控和靶标技术的研发。本文就昆虫内共生菌的起源、特点、分布和传递,昆虫内共生菌在昆虫-植物-环境互作中的作用,以及昆虫内共生菌研究的方法和新技术等方面进行了综述,并对未来昆虫内共生菌介导的防御效应及昆虫适应性机理等热点问题进行了展望。     

三株昆虫病原线虫共生菌胞外产物的抑菌活性

采用生长速率法、孢子萌发法、活体组织法和盆栽试验对3株昆虫病原线虫共生菌胞外产物甲醇提取物的抑菌活性进行了系统研究.结果表明,3个菌株甲醇提取物对番茄灰霉病菌、辣椒疫霉病菌、油菜菌核病菌的菌丝生长,对番茄灰霉病菌、玉米大斑病菌、稻瘟病菌、白菜黑斑病菌、杨树溃疡病菌、小麦根腐病菌的孢子萌发均有很强抑制作用.其中嗜线虫致病杆菌YL001菌株对辣椒疫霉病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为35.11mg/L;伯氏致病杆菌YL002菌株对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为 42.16mg/L;嗜线虫致病杆菌TB菌株对油菜菌核病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为18.95mg/L.3个菌株甲醇提取物对玉米大斑病菌孢子萌发都有很强的抑制作用,EC50分别为28.03、36.77和26.40mg/L.3个菌株甲醇提取物在1000mg/L浓度下,对离体番茄果实灰霉病的治疗和保护效果均在70%以上;对盆栽番茄灰霉病和辣椒疫霉病的治疗和保护效果均在65%以上.     

昆虫病原线虫共生菌YL001细胞内代谢产物抑菌作用研究初报

以生物活性跟踪法测定了菌株代号为YL001的昆虫病原线虫共生菌Xenorhabdus nematophilus细胞内代谢产物的不同溶剂提取物及其不同馏分的抑菌活性。结果表明,YL001细胞内代谢产物的乙醇提取物和甲醇提取物的抑菌活性均高于石油醚提取物、乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物,前两种提取物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea和辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici的72 h菌丝生长抑制作用最强,在0.4 mol/mL浓度时抑制率均达100％。乙醇提取物经硅胶柱层析分离,洗出液合并后收集得到8个馏分。测定了各馏分对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用,结果表明:馏分F6的抑菌活性最高,在0.5 mol/mL浓度时,96 h的菌丝生长抑制率可达96.09%;提取物的活性段主要集中在馏分F6、F7和F8。活体组织法测定结果表明,其乙醇提取物在10 mg/mL的剂量下对番茄灰霉病的保护效果为64.81%,治疗效果为62.03%。     

不同食料对苹果蠹蛾生长发育和繁殖的影响

在室内研究了红玉苹果、红元帅苹果、张掖2号苹果、沙果、苹果梨、早酥梨、杏对苹果蠹蛾［Cydia pomonella (L.)］生长发育和繁殖的影响。结果表明,不同食料对苹果蠹蛾幼虫和蛹的发育历期、存活率、蛹重、雌成虫寿命、雌成虫产卵量等有显著影响。幼虫取食沙果、早酥梨、红玉苹果最有利于其生长发育和繁殖;取食红元帅苹果和张掖2号苹果的影响居中;而取食杏和苹果梨对其生长发育和繁殖表现出明显的不利性,主要表现为幼虫死亡率增加,幼虫期延长,蛹期延长,蛹重减轻,雌成虫寿命缩短,单雌产卵量降低。     

无患子皂苷对甜菜夜蛾的影响及其化学成分分析

为明确无患子皂苷对甜菜夜蛾的控制作用,本试验分别用添加无患子皂苷(0.25、0.5、1、2、4、8、16 mg/g)的混毒饲料喂养甜菜夜蛾2龄幼虫,测定甜菜夜蛾幼虫存活率、幼虫发育历期、蛹重、化蛹率、卵孵化率、性比等指标。采用液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)分析无患子皂苷中的主要化学成分。结果表明,喂饲后72 h,取食4 mg/g混皂苷饲料的甜菜夜蛾幼虫开始死亡,其幼虫存活率随皂苷浓度的升高而降低;相比空白对照组,取食4 mg/g混皂苷饲料的幼虫,其幼虫期延长8.55 d(P<0.05),蛹重降低了41.13%(P<0.05),化蛹率下降46.43%(P<0.05)。取食0.5 mg/g以及2 mg/g混皂苷饲料的幼虫其卵孵化率分别比空白对照降低9.61%、16.12%;取食混有皂苷的饲料会扰乱甜菜夜蛾的性比,其中混入2 mg/g皂苷的处理对其性比影响最大,雌性比为25.00%。从无患子皂苷中鉴定出10种皂苷类化合物,共鉴别出6种常春藤型三萜皂苷,3种齐墩果酸型三萜皂苷,1种大戟烷型三萜皂苷。     

3种寄主植物对白刺夜蛾生长发育、繁殖和寿命的影响

白刺夜蛾Leiometopon simyrides是荒漠植物白刺的重要害虫, 为明确寄主植物对白刺夜蛾生长发育的影响, 以便对其进行科学监测和防控，本研究在27℃下, 利用3种寄主植物(大果白刺、泡泡刺、唐古特白刺)饲养白刺夜蛾, 观察记录白刺夜蛾幼虫的取食量、各阶段的发育历期、存活率、羽化率、雌雄性比和成虫寿命等生物学特性, 同时测定各寄主植物叶片的营养和次生代谢物质含量。结果表明, 白刺夜蛾幼虫取食大果白刺叶片的总量最少, 取食唐古特白刺的量最多。取食唐古特白刺的白刺夜蛾幼虫发育历期最短, 其次为取食泡泡刺, 取食大果白刺时历期最长。取食泡泡刺和唐古特白刺后, 白刺夜蛾幼虫的存活率和羽化率较高, 取食大果白刺存活率最低, 且无成虫羽化。在唐古特白刺上, 白刺夜蛾雌虫占比较高, 成虫寿命较长。大果白刺的叶片总酚含量和简单酚含量最高, 各营养物质含量最低, 不利于白刺夜蛾的生长发育;唐古特白刺和泡泡刺酚类物质含量较低, 营养物质含量较高, 较适宜白刺夜蛾的生长发育和繁殖。唐古特白刺为白刺夜蛾的最适宜寄主植物, 其次为泡泡刺。     

三种寄主植物对扶桑绵粉蚧发育和繁殖的影响

［目的］ 研究棉花、番茄和茄子3种寄主植物对扶桑绵粉蚧生长发育和繁殖的影响。［方法］ 在恒温27 ℃下观察扶桑绵粉蚧的个体发育及种群发展情况,记录并分析各虫态的发育历期、存活率及实验种群生命表参数。［结果］ 扶桑绵粉蚧在3种寄主植物上的平均存活率为棉花﹥茄子﹥番茄,存活曲线差异明显,但均以l龄和2龄若虫的死亡率最高。若虫的发育历期除1龄外无显著差异,棉花上蛹期显著长于其他两者,雌性成虫存活历期为棉花﹥番茄、茄子,雄性为棉花、茄子﹥番茄。交配过的扶桑绵粉蚧雌成虫多于夜间产卵,但棉花上部分扶桑绵粉蚧可于白昼产卵;其在3种寄主植物上的产卵能力为棉花﹥茄子﹥番茄。3种寄主上扶桑绵粉蚧种群的内禀增长率（rm）和周限增长率（λ）相近,但净增殖率（R0）及种群增长趋势指数（I）差异较大,均为棉花﹥茄子﹥番茄,分别为142.10、88.91、43.56和156.67、87.95、32.74。［结论］ 扶桑绵粉蚧繁殖力及种群发展能力极强,从而使其具备较强的环境适应性,是其极易大规模发生的主要原因。     

啶虫脒亚致死剂量对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响

在室内毒力测定的基础上,采用离体叶片饲养法,研究了啶虫脒亚致死剂量(LC₂₅、LC₁₅、LC_5)对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响。发现啶虫脒对豌豆蚜的致死中浓度LC₅₀为2.751 mg/L。不同亚致死剂量对豌豆蚜的生长发育和繁殖也均有显著影响。经不同亚致死剂量处理后,豌豆蚜若蚜发育历期明显延长,而成蚜期、成蚜产蚜天数、平均产蚜量和日平均产蚜量与对照相比明显缩短或降低,亚致死剂量越大差异越明显。表明了啶虫脒亚致死剂量对豌豆蚜生长发育和繁殖均具抑制作用。     

温度对大蜡螟生长发育和繁殖的影响

为预测大蜡螟Galleria mellonella的发生期并为其田间有效防控提供参考依据,采用室内人工恒温饲养方法,测定27、29、31、33、35℃五个温度下大蜡螟幼虫龄期、各虫态存活率和发育历期及成虫寿命和繁殖力,对其发育速率与温度进行回归分析,计算各虫态发育起点温度和有效积温。结果显示,27～35℃范围内,大蜡螟能正常发育,但低温会使幼虫龄期减少,29～35℃下大蜡螟有7～10龄幼虫,而27℃下,大蜡螟仅有6～8龄幼虫。温度显著影响各虫态存活率,低龄尤其1龄幼虫受温度的影响较大,27～33℃下其存活率低于26.06%,当温度为35℃时其存活率高达87.27%。世代及各虫态的发育历期均与温度呈负相关,卵期、幼虫期、蛹期及世代发育历期均在35℃降至最小值,分别为5.00、25.90、7.05和37.95 d。各虫态发育速率与温度符合二次回归模型。由直接最优法计算得到大蜡螟卵、幼虫、蛹及世代的发育起点温度分别为13.11、13.69、19.83和13.19℃,有效积温依次为100.32、514.09、95.13和789.87日·度。雌雄成虫的寿命和雌成虫产卵历期均随温度升高而缩短,温度...     

不同辣木种质资源对辣木瑙螟生长发育和繁殖的影响

为明确辣木瑙螟Noorda blitealis对不同辣木资源的为害情况, 本研究在温度(28±1)℃, 相对湿度(75±10)%, 光周期L∥D=14 h∥10 h的条件下, 通过辣木瑙螟在6种辣木资源(‘中古2号’?北方辣木?狭瓣辣木?‘中古1号’‘PKM1’?多油辣木)上的生长发育情况, 建立种群生命表, 评价其在6种辣木资源上的生存适合度?结果表明, 取食6种辣木资源的辣木瑙螟均能完成世代发育, 其中取食多油辣木时平均世代周期最短, 为24.8 d, 取食其余资源的辣木瑙螟平均世代周期为26.3~27.0 d; 取食多油辣木的辣木瑙螟净增长率最高, 为97.24, 其次是取食‘PKM1’, 为50.25, 取食北方辣木时净增长率最低, 为42.55; 取食6种辣木资源的辣木瑙螟周限增长率都大于1, 表明种群数量呈几何级数增长, 其中取食多油辣木时内禀增长率和周限增长率均最高?从幼虫发育历期?预蛹期?蛹期?产卵前期?产卵期?单雌产卵量?蛹重?性比等数据综合来看, 辣木瑙螟在多油辣木上具有更高的生存适合度?     

五种昆虫生长调节剂对韭菜迟眼蕈蚊的致毒作用

为明确昆虫生长调节剂对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的毒力差异、作用特点和田间控制效果,采用药液定量滴加法比较了5种昆虫生长调节剂对其不同龄期幼虫的毒力、LC50对4龄幼虫生长发育和繁殖的影响,以及药剂致毒的温度效应和盆栽防效。结果表明:5种昆虫生长调节剂对韭菜迟眼蕈蚊2龄和4龄幼虫的毒力均以虱螨脲最高,LC50分别为0.173 mg/L和0.295 mg/L,氟铃脲和氟啶脲次之,均高于对照药剂辛硫磷;而吡丙醚和灭蝇胺低于辛硫磷。5种昆虫生长调节剂以LC50处理4龄幼虫后,虱螨脲、氟铃脲和氟啶脲对其存活幼虫后续发育历期、成虫羽化率和繁殖力的影响较大,尤其是单雌产卵量较清水对照分别降低72.6%、57.8%和58.1%;灭蝇胺也可使成虫产卵量降低;吡丙醚可引起卵孵化率下降。该类药剂对其幼虫的毒力基本不受环境温度的影响;虱螨脲、氟铃脲和氟啶脲7.5、15 g a.i./667 m2处理对当代4龄幼虫的防效较低,但对下一代幼虫的防效可达93%以上;虱螨脲、氟铃脲和灭蝇胺与新烟碱类的噻虫胺混用,可显著提高药剂的速效性,且持续控制作用好。     

毒死蜱对蚯蚓生长和繁殖的影响

为探明毒死蜱对蚯蚓的影响,以赤子爱胜蚓Eisenia foetida为受试生物,以人工土壤为试验基质,采用接触暴露法,研究了毒死蜱对赤子爱胜蚓的急性毒性以及对蚯蚓生长和繁殖的影响。结果表明:在有效试验条件下,毒死蜱对蚯蚓的14 d-LC50值为88.75 mg/kg(每千克干土中含毒死蜱有效成分毫克数,其余同);暴露28 d后,10、25、50、80及100 mg/kg处理组蚯蚓的平均体重与对照相比依次下降了9.8%、15.7%、17.5%、23.9%和27.0%,体重下降与药剂处理浓度之间高度相关,且除10 mg/kg处理组外均与对照差异显著(P0.01,r=0.984);毒死蜱10、25、50、80及100 mg/kg处理组对蚯蚓繁殖的抑制率分别为32.26%、80.97%、89.03%、89.68%和97.42%,繁殖抑制率与药剂浓度之间存在一定的相关性(P0.01,r=0.788);毒死蜱影响蚯蚓生长和繁殖的28 d最低可观测效应浓度(LOEC)值为25 mg/kg。