舞毒蛾气味结合蛋白基因克隆及对CO2胁迫的响应

气味结合蛋白（OBPs）可以特异性地结合并运输气味分子,在昆虫嗅觉系统感受气味分子过程中发挥重要作用。为探讨舞毒蛾OBP基因特性及对CO₂浓度升高的响应规律,克隆了2个舞毒蛾OBP基因,利用生物信息学分析其基因特性,并通过qRT−PCR技术研究不同CO₂浓度下OBP基因组织特异性表达。结果表明LdOBP1和LdOBP2基因开放阅读框（ORF）分别为450 bp和417 bp,编码149和138个氨基酸,蛋白质分子量为19.41 kDa和15.35 kDa,理论等电点为11.17和6.73,LdOBP1为碱性蛋白,LdOBP2为酸性蛋白。LdOBP1和LdOBP2均无明显跨膜区域,LdOBP1无信号肽序列,而LdOBP2在1～22位有信号肽序列。进化树分析表明舞毒蛾LdOBP1和LdOBP2分别与桃小食心虫OBP（AYD42195.1和AYD42180.1）亲缘关系较近。舞毒蛾OBPs基因均在幼虫头部表达水平最高。高浓度CO₂下显著抑制了舞毒蛾幼虫各组织LdOBP1基因的表达,而LdOBP2基因在高浓度CO₂下头部和中肠表现出不同程度的诱导上升。舞毒蛾OBPs基因均在成虫触角表达水平最高,高浓度CO₂下显著抑制舞毒蛾雌、雄成虫触角LdOBP1和LdOBP2基因表达。舞毒蛾可能通过调控各组织OBPs基因的表达水平来响应CO₂胁迫。     

舞毒蛾LdOR2基因克隆及对CO2胁迫下的行为反应

【目的】本文克隆了舞毒蛾的气味受体基因LdOR2,并阐明该基因在舞毒蛾各发育期和组织中的表达特征及其对CO₂浓度胁迫下的行为响应,为进一步研究气候变化下舞毒蛾的嗅觉反应机制提供理论依据。【方法】通过转录组文库筛选克隆出LdOR2基因,利用生物信息学分析其基因特性,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测LdOR2基因在不同发育阶段和组织以及不同CO₂浓度(397、550和750μL/L)下的表达水平,并利用RNA干扰(RNAi)技术研究不同CO₂浓度下LdOR2基因沉默后舞毒蛾的行为学反应。【结果】舞毒蛾LdOR2基因开放阅读框(ORF)为1 203 bp,编码400个氨基酸,蛋白分子量为45.76 kDa,理论等电点为8.22;进化树分析结果表明,舞毒蛾LdOR2与黏虫MsepOR24和双委夜蛾AdisOR21亲缘关系较近,并聚为一类;RT-qPCR结果显示,LdOR2在舞毒蛾各发育阶段均有表达,在雌蛹中表达量最高,雄成虫中表达量最低;在雌、雄成虫不同组织中,雌、雄触角中表达量显著高于其它组织(P <0....     

不同光照强度对舞毒蛾生长发育及防御酶活性的影响1）

为探究光照与舞毒蛾生长发育和解毒代谢的关系,研究了不同光照强度条件下,舞毒蛾生长发育和防御酶的响应状况。结果表明：人工饲料喂养的舞毒蛾,在不同光照条件下,其生长发育以及保护酶的活性均无显著差异（p＞0．05）,但对解毒酶活性有显著影响（p＜0．05）,表明光照强度的改变,在一定程度上影响舞毒蛾解毒代谢。     

呋喃虫酰肼对舞毒蛾生长发育和保护酶活性的影响

为进一步揭示呋喃虫酰肼对舞毒蛾的杀虫活性,分别采用叶片药膜法、质量法和酶活性测定法研究了呋喃虫酰肼对舞毒蛾幼虫的毒力、对舞毒蛾食物利用以及对其保护酶活性的影响。结果表明:呋喃虫酰肼对舞毒蛾幼虫24 h致死中质量浓度（LC50）分别为3龄0.369 mg/L和5龄0.842 mg/L。用LC10和LC30剂量呋喃虫酰肼连续处理3龄幼虫后,其发育时间均明显延长,幼虫的成活率明显降低;其幼虫相对生长率（RGR）、相对取食量（RCR）、食物利用率（ECI）和食物转化率（ECD）均显著低于对照。舞毒蛾3龄和5龄幼虫经LC50剂量呋喃虫酰肼处理后,其体内的酚氧化酶（PO）、过氧化氢酶(CAT)、几丁质酶和5龄幼虫体内过氧化物酶(POD)均表现为先激活后抑制再激活的作用;3龄和5龄幼虫体内超氧化物歧化酶（SOD）表现为先激活后抑制的作用;3龄幼虫体内过氧化物酶(POD)则表现为显著的抑制作用。以上结果表明,呋喃虫酰肼通过影响舞毒蛾生长发育、食物利用及幼虫体内保护酶的活性,表现其杀虫活性。      

镉、铅单一及复合胁迫下舞毒蛾的生长发育

为探究重金属胁迫下林木害虫的生长发育及其发生趋势,利用添加Cd和Pb的人工饲料饲喂舞毒蛾(Lymantria dispar)幼虫,观察分析在Cd和Pb单一(Cd_1:7.5 mg·kg~(-1)、Cd_2:9.0 mg·kg~(-1)、Cd_3:10.5 mg·kg~(-1);Pb_1:55.0 mg·kg~(-1)、Pb_2:90.0 mg·kg~(-1)、Pb_3:125.0 mg·kg~(-1))或复合胁迫(M_1:Cd_1×Pb_1、M_2:Cd_1×Pb_2、M_3:Cd_1×Pb_3、M_4:Cd_3×Pb_1、M_5:Cd_3×Pb_2、M_6:Cd_3×Pb_3)下,舞毒蛾的生长、发育和繁殖情况。结果表明:Cd和Pb单一胁迫和复合胁迫均能不同程度地抑制舞毒蛾的生长发育。幼虫体质量、体长、头壳宽以及蛹质量和产卵量在处理组Cd_3、Pb_3、M_3、M_4、M_5和M_6中均显著低于对照组(P0.05),在单一胁迫下均随Cd和Pb质量分数的增加而降低。复合胁迫对舞毒蛾生长发育的抑制作用均显著强于同质量分数的Cd和Pb单一胁迫。舞毒蛾存活率、化蛹率、羽化率,在Cd和Pb单一和复合胁迫下均与对照差异不显著(P0.05)。以上结果说明,Cd和Pb单一及复合胁迫均会不同程度的抑制舞毒蛾幼虫体质量、体长、头壳宽以及蛹质量和产卵量,且复合胁迫的抑制作用强于单一胁迫,但对舞毒蛾幼虫存活率、化蛹率、羽化率无明显抑制作用。     

北乌头提取物对舞毒蛾体内酶活性的影响

采用系统溶剂法对北乌头甲醇提取物进行分离,用饲料混药法测定4种萃取物对舞毒蛾的胃毒毒力,测定了北乌头乙酸乙酯萃取物对舞毒蛾幼虫体内解毒酶、保护酶、消化酶活力的影响。试验结果表明:北乌头乙酸乙酯萃取物杀虫作用显著,为主要杀虫活性物质;舞毒蛾幼虫经北乌头乙酸乙酯萃取物亚致死浓度(LC_(20))处理后,其体内羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性均表现为持续抑制,处理72 h,乙酰胆碱酯酶活力为对照的50.6%,抑制作用极显著(P0.01);超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均表现为先激活后抑制,处理24 h,过氧化氢酶活力为对照的1.613倍,激活作用极显著(P0.01),处理72 h,超氧化物歧化酶活力为对照的84.2%,抑制作用极显著(P0.01);脂肪酶和淀粉酶活性均表现为持续抑制,处理72 h,脂肪酶活力为对照的53.9%,抑制作用极显著(P0.01);蛋白酶活性表现为先激活后抑制,处理24 h,蛋白酶活力为对照的1.431倍,激活作用极显著(P0.01),处理72 h,蛋白酶活力为对照的90.4%,抑制作用显著(P0.05)。综上,北乌头乙酸乙酯萃取物可影响舞毒蛾幼虫的解毒酶、保护酶及消化酶,扰乱其正常生理代谢。     

落叶松诱导抗性对舞毒蛾生长发育的影响

以喷施茉莉酸甲酯、茉莉酮、舞毒蛾幼虫取食和松毛虫幼虫取食4种方法处理落叶松幼苗,研究了不同诱导方法对舞毒蛾各龄期幼虫体质量、存活率、蛹质量及成虫产卵量的影响.结果表明:舞毒蛾取食不同诱导处理的落叶松后,其幼虫体质量显著下降,存活率降低,蛹质量减轻,产卵量减少.不同诱导因子对舞毒蛾幼虫生长发育的影响存在差异.其中,取食舞毒蛾诱导落叶松的舞毒蛾各项生长指标,低于取食落叶松毛虫诱导落叶松的舞毒蛾.喷施茉莉酸甲酯的落叶松对舞毒蛾幼虫生长发育影响最大,4龄后幼虫体质量、蛹质量和成虫产卵量也显著低于其它处理的幼虫.说明外源化合物和昆虫取食均能诱导落叶松的防御反应,且茉莉酸甲酯的诱导效果最好.因此,茉莉酸甲酯作为一种外源植物激素,能够有效诱导落叶松产生抗性,可以用于害虫的综合治理.     

甲氧虫酰肼对舞毒蛾解毒酶和保护酶活性的影响

为研究甲氧虫酰肼(RH-2485)的杀虫活性及作用机理,采用叶片药膜法测定了甲氧虫酰肼对舞毒蛾5龄幼虫的生物活性及对其体内解毒酶和保护酶活性的影响。结果表明:甲氧虫酰肼对舞毒蛾5龄幼虫表现出较高活性,48hLC50为24.271mg·L-1。48hLC50剂量甲氧虫酰肼处理24和48h后,对舞毒蛾5龄幼虫羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著抑制;对多功能氧化酶(MFO)作用表现为先抑制后激活,且与对照间差异极显著(p0.01);对酚氧化酶(PO)具有激活作用,其中处理24h,PO活性显著高于对照(p0.05)。     

不同食料植物对舞毒蛾生长发育的影响

该文在以北京主要乔灌木树种为食料、室内饲养舞毒蛾的条件下 ,分析了不同食料植物对舞毒蛾生长发育的影响 .1龄幼虫成活的试验表明 :受试各树种间存在显著差异 ,舞毒蛾 1龄幼虫在柿、杏、黄栌、毛泡桐、火炬树等树种饲养下死亡率较低 ,在核桃楸、国槐、刺槐、臭椿等树种饲养条件下死亡率较高 .4龄幼虫对食物的利用和转化的试验表明 :舞毒蛾对柿树、黄栌、杏树、加杨的营养效率较高 ,对华山松、国槐、刺槐、白蜡和抗虫杨的营养效率较低 .     

铅胁迫对舞毒蛾幼虫发育及解毒酶活性的影响

为探究重金属铅胁迫下林木害虫的发生趋势,依据前期对银中杨(Populus alba‘Berolinensis’L.)叶片中Pb质量分数的研究结果,以Pb质量分数分别为33(低)、43(中)、48(高)mg·kg-1的3种不同饲料,室内饲养舞毒蛾(Lymantria dispar)幼虫,分析Pb胁迫对舞毒蛾幼虫死亡率、化蛹率以及对其3~4龄幼虫体内Car E和GSTs酶活性的影响。结果表明:随着Pb质量分数的增加,舞毒蛾幼虫死亡率增加,化蛹率降低,其中Pb质量分数中、高处理组的死亡率和化蛹率均与对照差异显著(P0.05)。与对照相比,舞毒蛾3、4龄幼虫体内,Pb中质量分数处理组的Car E活性均显著增加(P0.05),GSTs活性也不同程度的升高;Pb高质量分数处理组的Car E和GSTs活性均不同程度降低,其中4龄幼虫的Car E活性显著低于对照(P0.05)。说明铅胁迫能干扰舞毒蛾解毒代谢和生长发育,不同程度地抑制舞毒蛾的发生。     

铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响

为了探讨重金属铜、镉污染胁迫下舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化,本文以3种不同质量分数的铜(Cu,400、700、1 000 mg/kg)、镉(Cd, 1.0、3.0、6.0 mg/kg)处理土壤,用处理后的土壤盆栽1年生小黑杨扦插苗,研究舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化趋势。结果发现,Cu、Cd不同浓度处理的杨树对舞毒蛾3龄、4龄幼虫体内排毒代谢酶活性有显著的干扰作用。与对照组相比,中、高质量分数Cu、Cd处理组3龄幼虫体内SOD、ACP和AKP酶活性显著降低(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理组下降不显著(P0.05)。而POD和GSTs酶活性变化恰恰相反,中、高质量分数Cu、Cd处理组舞毒蛾3龄幼虫体内POD和GSTs酶活性显著升高(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理升高不显著(P0.05)。中、高质量分数Cu、Cd处理下,4龄幼虫体内SOD、POD、ACP、AKP和GSTs酶活性和对照组相比显著降低(P0.05),低质量分数重金属处理和对照组相比下降不显著(P0.05)。以上结果显示,中、高质量分数Cu、Cd胁迫能显著干扰舞毒蛾幼虫的排毒代谢,且随着幼虫由3龄到4龄的发育,最终均表现为显著的抑制作用;低质量分数Cu、Cd胁迫对舞毒蛾幼虫排毒代谢干扰作用不显著。      

茉莉酸甲酯局部诱导长白落叶松对舞毒蛾生长发育的影响

为了解茉莉酸甲酯局部处理对林木诱导抗虫性的影响,本研究以长白落叶松幼苗为试验材料,分别用浓度为0.01、0.10和1.00mmoL/L的茉莉酸甲酯全株或局部喷施处理,分析不同处理苗木对舞毒蛾生长和繁殖的影响。结果表明,取食3个浓度茉莉酸甲酯局部或全株处理过的长白落叶松后,舞毒蛾的3~6龄幼虫平均质量、蛹质量以及成虫产卵量与对照组相比均显著下降(P<0.05),幼虫存活率、化蛹率、羽化率也都低于对照组,且相同浓度的局部处理与全株处理间结果相近,无显著差异(P>0.05),其中0.10mmoL/L茉莉酸甲酯局部处理诱导效果最好。本研究结果说明3个浓度茉莉酸甲酯局部和全株处理后均能不同程度诱导长白落叶松增强其对舞毒蛾生长发育的抑制能力,并且茉莉酸甲酯局部喷施长白落叶松可以达到全株喷施的诱导效果,以0.10mmoL/L浓度的诱导效果最好。      

提高CO_2浓度对大花蕙兰生长及光合生理特性的影响

研究了提高CO2浓度对大花蕙兰植株生长和光合生理特性的影响。结果表明:提高CO2浓度会促进大花蕙兰植株的生长发育,增加株高、叶宽和叶长;对花芽的生长具有明显的促进作用,但是并没有明显的提高植株的开花率;会使大花蕙兰的始花期提早,但对花期的长短并没有明显的影响;导致了叶片气孔导度(SC)和蒸腾速率(TR)的下降,净光合速度的提高。     

The sex peptide receptor in the Asian gypsy moth,Lymantria dispar,is involved in development and stress resistance

The G protein-coupled receptor (GPCR) regulates downstream genes by binding to a heterotrimeric G protein. However, the function of sex peptide receptor (SPR) in lepidopteran species is mostly unknown. Understanding the physiological functions of SPR in insects is essential for exploring new insecticidal targets. In the present study, the functions of an SPR in Lymantria dispar (Asian gypsy moth; LdSPR) were investigated. The expression of LdSPR was the highest in the 6th instar larval stage, and there was a large difference in expression between male and female adults. After LdSPR gene silencing, L. dispar larvae showed increased sensitivity to high temperature, starvation, and oxidative stress, indicating that LdSPR enhances stress resistance. These results enrich our knowledge of the function of the insect SPRs, which will lead to a better understanding of other insect GPCR family members and the identification of new targets for the development of environmentally friendly pesticides.     

呋喃虫酰肼对舞毒蛾解毒酶活力的影响

为了研究呋喃虫酰肼(JS118)的杀虫活性及作用机理,以叶片药膜法测定了不同龄期舞毒蛾(Lymant-ria dispar)幼虫的生物活性及其体内解毒酶活性。结果表明:呋喃虫酰肼对舞毒蛾幼虫24 h致死中浓度(LC50)分别为3龄0.369 mg.L-1和5龄0.842 mg.L-1,且对幼虫体内的解毒酶存在显著影响。对3龄幼虫体内CarE和GSTs表现为先诱导后抑制,对ACP表现为持续抑制作用,对ALP表现为抑制—诱导—抑制作用,对MFOs表现为先抑制后诱导作用;对5龄幼虫体内CarE表现为抑制—诱导—抑制作用,对ACP和GSTs表现为持续抑制作用,对ALP和MFOs表现为先诱导后抑制作用。用LC10和LC30剂量呋喃虫酰肼连续处理后,3龄舞毒蛾幼虫的发育时间均明显延长,随着呋喃虫酰肼质量浓度的增大以及药剂处理时间的延长,幼虫的成活率明显降低。上述结果表明,呋喃虫酰肼作为非甾醇类蜕皮激素竞争物中的新型化合物,对舞毒蛾幼虫有较高的生物活性,能明显影响幼虫的生长发育并对其体内主要解毒酶系有较强的干扰作用,表现出很高的毒杀效果。     

舞毒蛾小分子热激蛋白基因分析及对甲萘威胁迫的响应

昆虫小分子热激蛋白(smHsp)是分子质量在12~43 kDa、具有分子伴侣活性的应激蛋白,可以在环境胁迫下帮助蛋白质折叠和转运。本文为明确舞毒蛾的smHsp基因特性及对杀虫剂甲萘威胁迫的响应,从舞毒蛾无参照全转录本文库中鉴定获得6个小分子热激蛋白家族基因,全长基因开放阅读框为444~567 bp,编码147~188个氨基酸,理论等电点为5.58~6.17。根据分子质量大小分别命名为LdHsp17.0、LdHsp18.7、LdHsp19.1、LdHsp20.3、LdHsp21.3和LdHsp21.4。亚致死剂量(LC₅、LC₁₀和LC₃₀)的甲萘威处理可诱导舞毒蛾smHsp家族中LdHsp20.3、LdHsp19.1和LdHsp17.0上调表达,但抑制了LdHsp21.4、LdHsp21.3和LdHsp18.7的表达,且甲萘威处理对smHsp基因表达量的影响存在质量浓度和剂量效应。以上结果为进一步研究舞毒蛾小分子热激蛋白功能及其参与对杀虫剂抗性的机制提供了基础。      

大气CO_2浓度升高对大型海藻孔石莼生长和色素含量的影响

在实验室模拟研究了大气CO2浓度升高对海洋中大型绿藻孔石莼Ulva pertusa的生长和色素含量的影响。设置4个独立试验,每个试验的CO2浓度分别为387、500、600、800 mg/L。每个试验设6个海水培养系统,其中3个通入一定浓度的CO2作为试验系统,另外3个通入大气作为对照系统。在每个海水培养系统中,分别装入25 L过滤海水(滤膜孔径为0.22μm),放入(50.0±1.0)g的孔石莼进行培养,试验进行7 d。结果表明:高浓度CO2对孔石莼生长无显著影响(P>0.05),但降低了孔石莼中叶绿素a和类胡萝卜素的含量;试验结束时,CO2浓度为387、500、600、800 mg/L时,试验系统中孔石莼的叶绿素a含量分别为(855.9±31.6)、(780.8±6.2)、(677.3±22.1)、(585.1±16.9)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的98.3%、91.8%、78.4%和71.7%,试验系统中孔石莼的类胡萝卜素含量分别为(185.6±5.0)、(167.8±2.4)、(150.6±2.3)、(128.3±4.3)μg/g(鲜质量),分别为对照系统的97.7%、91.5%、80.4%和69.4%;而对照系统中试验开始时和试验结束时,孔石莼的叶绿素a含量和类胡萝卜素含量均无显著性差异(P>0.05)。