黏虫保幼激素结合蛋白基因MsJHBP3生物学功能及对黏虫生长发育的影响

保幼激素结合蛋白（juvenile hormone binding protein,JHBP）是一类载体蛋白,与保幼激素（juvenile hormone,JH）结合形成复合体后将保幼激素运送到靶器官处调控昆虫的生长发育。本试验在黏虫Mythimna separata转录组中获得7条保幼激素结合蛋白基因,筛选获得一条经保幼激素诱导后高表达的保幼激素结合蛋白MsJHBP3(GenBank登录号：MZ577068),c DNA全长为839bp,开放读码框长度729bp,编码242个氨基酸,氨基酸等电点为5.35,分子量为27.02kDa。不同发育阶段研究表明,Ms JHBP3在蛹期表达量最高,2龄表达量最低。RNA干扰处理4龄幼虫后6 h基因抑制效率最好,达79.72%。干扰后虫体内保幼激素含量为对照的1.14倍;羽化率和化蛹率均较对照组显著降低,羽化率下降7.42%,化蛹率下降3.75%;Ms JHBP3干扰后转录组测序数据分析共获得212个差异基因,其中105个上调基因,107个下调基因,其中保幼激素甲基转移酶基因、保幼激素环氧水解酶基因、保幼激素酯酶基因均上调。本研究表明MsJHBP...     

黏虫生殖相关脂蛋白受体基因的克隆与时空表达分析

为明确脂蛋白受体（lipophorin receptor,LpR）在黏虫Mythimna separata生殖中的潜在作用,采用反转录PCR技术克隆黏虫的2个LpR基因cDNA序列,并采用实时荧光定量PCR技术分析其在黏虫雌虫不同发育时期和组织中的时空表达谱。结果表明,从黏虫中克隆得到的2个LpR基因分别命名为MsLpR-1和MsLpR-2,其开放阅读框分别为1 857 bp和1 935 bp,分别编码618个和644个氨基酸;且均具有LpR家族典型的5个结构特征,其区别位于表皮生长因子前体同源结构域和O-糖链连接结构域之间插入或缺失29个氨基酸。MsLpR-1和MsLpR-2基因在黏虫雌虫不同发育阶段均有表达,在5日龄雌成虫中的表达量最高,分别是1日龄雌蛹中表达量的2.70倍和3.72倍。2个LpR基因均在雌成虫卵巢和中肠中显著上调表达,其中MsLpR-1基因在卵巢和中肠中的表达量分别是头部表达量的67.28倍和222.15倍,而MsLpR-2基因在卵巢和中肠中的表达量分别是头部表达量的5.27倍和5.64倍,此外MsLpR-2基因还在脂肪体和胸部中显著上调表达,其表达量分别是头部表...     

黏虫保幼激素环氧水解酶基因MsJHEH2的克隆与生物学功能

保幼激素环氧水解酶（juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH）是调控保幼激素（juvenile hormone,JH）滴度的重要降解酶。本文在黏虫体内克隆得到一条具有EHN环氧水解酶超家族结构域的保幼激素环氧水解酶MsJHEH2基因cDNA序列（GenBank登录号：MT802192）,长度1533 bp,开放阅读框（ORF）为1389 bp,编码462个氨基酸,推测分子量和等电点分别为52.42 kDa和7.07。表达模式分析发现,MsJHEH2在黏虫各个龄期与组织中均有表达,其中在蛹期和中肠中表达量最高。RNA干扰处理4龄幼虫6 h后的基因沉默效率最高,为64.86%,此时黏虫体内JH滴度上升为对照的1.58倍。该基因沉默后对黏虫无明显致死作用,但导致其蛹历期延长、羽化率降低。本研究表明MsJHEH2可以通过调节JH含量进而影响黏虫生长发育进程。     

光周期对黏虫生长发育和生殖的影响

为明确光周期对黏虫Mythimna separata(Walker)生存繁殖的影响,于室内研究了5种不同光周期对其世代生长发育和生殖的影响。结果显示:不同光周期对黏虫孵化率、1～4龄幼虫历期以及蛹重没有显著影响,对卵期、幼虫期以及蛹期的影响相对较小;对幼虫存活率、化蛹率、羽化率、成虫存活率以及成虫期影响显著,且随着光照时数的增加均呈现单峰趋势,光照时数为12 h时均达最高,全黑暗条件下最低;当光照时数大于8 h时,随着光照时数的增加,黏虫产卵前期逐渐降低。光周期为12 L∶12 D时黏虫世代发育历期最长,为49.4 d,存活率最高,为86.5%;全黑暗和全光照条件下的世代发育历期最短,分别为37.2 d和37.7 d;全黑暗条件下的世代存活率最低,只有6.4%,全光照条件下为25.3%。在5种光周期下黏虫均没有出现生长发育停滞现象,但全黑暗和全光照条件下黏虫出现了明显的死亡现象。研究表明光周期为12 L∶12 D为室内饲养黏虫种群最适光周期,全黑暗和全光照对其生长发育和生殖影响显著。     

黏虫板在害虫综合治理中的应用

黏虫板作为害虫综合治理的措施之一,对小型飞行昆虫的控制作用已经越来越引起人们的关注。这里就黏虫板的设计原理、黏虫板在害虫防治中的作用及影响黏虫板诱捕效果的因素,做一综述,为其合理、有效的利用提供参考。     

黏虫丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆及抗球孢白僵菌功能分析

为探究丝氨酸蛋白酶抑制剂（serine protease inhibitor,Serpin）基因在黏虫Mythimna separata生长发育及免疫防御等过程中发挥的作用,在黏虫转录组中获得Serpin基因的cDNA序列,采用实时荧光定量PCR技术分析Serpin在黏虫不同发育阶段和不同组织中的表达水平,并通过RNA干扰技术分析Serpin在黏虫抗球孢白僵菌Beauveria bassiana过程中发挥的作用。结果显示,获得2个黏虫Serpin基因,命名为MsSerpin-4和Mserpin-5,其cDNA全长序列分别为1 938 bp和2 618 bp,开放阅读框分别为1 188 bp和1 197 bp,分别编码395个和398个氨基酸,GenBank登录号分别为MZ577062和MZ577063。2个基因在黏虫不同龄期和不同组织内均有表达,在成虫期的相对表达量最高,在1龄幼虫期的相对表达量最低;在中肠中的相对表达量最高,在唾腺中的相对表达量最低。RNA干扰6 h时对MsSerpin-4和Mserpin-5表达的抑制效果最好,抑制率分别为52.57%和49.15%;MsSerpin-4和Mserpin-5的表达被抑制后,黏虫对球孢白僵菌更敏感,校正死亡率分别提高了31.47%和14.62%。表明黏虫2个MsSerpin均参与了被球孢白僵菌侵染后的免疫反应,可为后续黏虫的生物防治提供新靶标。     

黏虫热休克蛋白Hsp90基因的克隆及不同温度对其诱导反应

热休克蛋白是昆虫体内一种很重要的抗逆蛋白,Hsp90是热休克蛋白家族中的重要成员。本试验利用高通量测序法获得Hsp90的c DNA的全长序列,通过Real-time PCR探讨黏虫各龄期、组织和黏虫3龄幼虫受到不同高、低温胁迫不同时间的Hsp90基因的相对表达量。在黏虫体内得到Hsp90的c DNA全长序列(Gen Bank登录号MF773751)2422 bp,命名为Ms Hsp90,编码717个氨基酸,分子量约为82.576 ku,等电点是4.98,序列包含有Hsp90的保守序列,与鳞翅目夜蛾科的甜菜夜蛾、苜蓿夜蛾、斜纹夜蛾亲缘关系较近,且氨基酸序列相似性都在98%以上。Real-time PCR结果显示黏虫的不同发育阶段和组织中均有Ms Hsp90表达,其中2龄幼虫和后肠的相对表达量最高。40℃处理6 h的相对表达量最高,处理12、24、48 h时,20℃的相对表达量最高。上述分析可知,Ms Hsp90相对表达量的高低表明在黏虫不同组织,不同发育阶段和不同时间、温度处理中发挥的作用存在差异。     

黏虫体内两种微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

以黏虫4龄幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到该虫的α和β微管蛋白基因的cDNA序列各1条。其中α微管蛋白基因的cDNA序列1 443个碱基,包括一个1 353个碱基的开放阅读框,编码一个含450个氨基酸的蛋白,分子量约为50.0ku。氨基酸的142~148位存在一个微管蛋白标志信号片段GGGTGSG,在氨基酸序列的C-端有一个酪氨酸残基,N-端存在一个对转录后调控非常重要的保守区MRECI序列,以上特点与其他昆虫α微管蛋白氨基酸序列相同。黏虫β微管蛋白基因cDNA序列含1 906个碱基,开放读码框1 344个碱基,编码氨基酸447个,分子量约为50.2ku,等电点4.75。1~4个氨基酸MREI为β微管蛋白转录后调控信号,140~146GGGTGSG位同样存在一个微管蛋白标志信号片段。序列比对表明,克隆的α和β微管蛋白基因与其他昆虫的α和β微管蛋白基因在核苷酸和氨基酸水平上都是高度同源的,黏虫与家蚕(Bombyx mori)α微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.3%,与其他3种夜蛾科昆虫α微管蛋白的氨基酸序列同源性更是达到100%。黏虫与家蚕β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到98.7%,与烟草天蛾β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.6%。两个基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号分别为EU100016和EU234504。     

利用近等基因系构建黏虫黑化型AFLP-SCAR标记

意义与目的迁飞昆虫种群内存在丰富的遗传变异,如外翅类昆虫的翅型分化和内翅类昆虫的迁飞型分化现象。黏虫迁飞型的分化很大程度上受环境因素调控,限制了从分子水平鉴定迁飞型分化。黏虫黑化型是种内发生变异后形成的一种新基因型,体色差异主要表现在成虫,而其他发育阶段均与正常型无明显差别。黑化性状是受常染色体上单对等位基因中隐性基因调控,符合孟德尔完全隐性遗传规律。其行为、生理特征及生活史对策符合滞留型标准。为揭示黏虫黑化型变异的分子基础,通过构建黑化型与正常型近等基因系,应用AFLP技术筛选与黑化连锁的DNA标记,并将…     

黏虫MagR和Cry2基因的时空表达分析

为了明确黏虫MagR、Cry2基因在定向行为中的作用,本研究采用基因序列分析及实时荧光定量技术,研究了黏虫MagR、Cry2基因的基因序列特征及其表达模式.结果 表明,黏虫MagR基因编码131个氨基酸,蛋白分子量为14.17 kD,等电点为9.3,具有多个铁硫簇结合位点;黏虫Cry2基因编码757个氨基酸,蛋白分子量...     

黏虫蛹性别的快速鉴别方法

根据黏虫Mythimna separata(Walker)蛹生殖孔的位置、腹部腹节的外部形态学特征、生殖孔(产卵孔)至排泄孔之间的距离,快速、准确鉴别黏虫蛹性别。雌蛹第8腹节腹面中央的生殖孔与第9腹节的产卵孔连接形成一纵裂缝,裂缝两侧平坦,无突起。生殖孔下端与第9腹节的前缘连接、产卵孔下端与第10腹节的前缘连接,形成2个明显的"人"字纹。雄蛹第8腹节无纵裂缝,在第9腹节腹面中央的生殖孔呈现的纵裂缝连接第10腹节,裂缝两边各有一个半圆形瘤状突起。雌雄蛹排泄孔均在第10腹节腹面,雌蛹产卵孔下端至排泄孔上端之间的距离为(400.85±151.10)μm,雄蛹生殖孔下端至排泄孔上端之间的距离为(178.21±93.59)μm,约为雌蛹相应距离的一半。采用该方法观察的270头羽化蛹的性别鉴别准确率100%。该方法对于快速鉴别黏虫蛹的性别、开展黏虫相关的生物学研究以及预测预报等具有重要的参考价值。     

伞裙追寄蝇对黏虫幼虫的寄生功能反应

室内条件下研究了伞裙追寄蝇(Exorista civilis Rondani)对黏虫[Mythimna separata(Walker)]幼虫的寄生功能反应。结果表明,伞裙追寄蝇功能反应曲线在15~35℃内为HollingⅡ型,随着寄主黏虫数量的增加,伞裙追寄蝇寄生量呈上升趋势,当寄主数量增加到一定数量时,其寄生量趋于稳定。23℃时拟合方程为Na=0.803 3 N/(1+0.803 3×0.015 4 N),1头伞裙追寄蝇雌蝇寄生1头黏虫幼虫所需时间为0.803 3h。伞裙追寄蝇的自身密度对寄生有干扰作用,可用Hassell-Varley模型E=0.553 3 P-1.565 5表示,由此公式可以得出,伞裙追寄蝇的发现域与其自身密度成反比增加,寄生蝇相互之间的干扰效应降低了寄生效能。     

黏虫CYP9A134基因的克隆及其解毒功能

昆虫体内的细胞色素P450酶系统在昆虫解毒过程中发挥着重要作用。本次试验通过转录组测序获得一条新的黏虫P450基因,经国际委员会命名为CYP9A134（登录号为MT990973）。该序列全长为1801 bp,开放序列长度为1596 bp,编码531个氨基酸,分子质量为61.42 kDa,等电点为4.90。在黏虫幼虫阶段用2.5%高效氯氟氰菊酯和20%氯虫苯甲酰胺诱导时该基因表达量会有不同程度上升,最高的可分别达对照组的2.6倍和6.5倍。RNA干扰后,该基因表达量最低下降了70%,以上2种杀虫剂LD30杀虫效果分别提高了13%和25%;在黏虫成虫阶段用20%氯虫苯甲酰胺LD30诱导时,该基因表达量最高可达7.8倍。RNA干扰后,该基因表达量最低下降了61%,LD30剂量的氯虫苯甲酰胺杀虫效果提高26%。结果表明,该基因可能在杀虫剂诱导的解毒代谢过程中发挥重要作用。     

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。     

黏虫咽侧体抑制神经肽基因克隆与成虫期表达模式分析

为明确黏虫咽侧体抑制神经肽基因(allatostatin,AST)在调控黏虫Mythimna separata(Walker)保幼激素(juvenile hormone,JH)中的功能,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得的黏虫AST基因cDNA全长序列902bp,开放阅读框378bp,编码125个氨基酸。蛋白分子量为14.33kD,等电点为9.25,具有C型AST典型的PISCF序列。进化树分析表明,黏虫AST氨基酸序列与一点黏虫、草地贪夜蛾、棉铃虫氨基酸序列相似性高达80%以上。实时荧光定量PCR结果表明AST在成虫期的表达有明显组织和时间特异性。AST在飞行肌中表达量最高,头部其次,卵巢最低;黏虫头部AST表达量在7日龄最高,飞行肌中AST基因的表达量在1日龄最高。本研究对进一步揭示黏虫AST基因对JH调控作用,明确黏虫JH调控迁飞和生殖的相关的分子调控机制具有重要意义。     

黏虫幼虫和蛹过冷却点及结冰点的测定

为初步探明黏虫的耐寒能力,对室内饲养黏虫不同发育阶段的过冷却点和结冰点进行了测定,并分析了蛹期过冷却点和结冰点与性别及蛹重的关系。结果表明,黏虫不同发育阶段的过冷却点和结冰点都存在一定程度的差异。幼虫期过冷却点和结冰点的平均值分别为-4.79℃和-1.57℃;蛹期过冷却点和结冰点的平均值分别为-14.05℃和-6.12℃。幼虫的过冷却点随龄期增加逐渐升高,即4龄幼虫(-6.23℃)5龄幼虫(-4.38℃)6龄幼虫(-3.58℃)。蛹期的过冷却点和结冰点存在日龄和性别上的差异,但与蛹重无明显的相关性。本研究表明,黏虫蛹的耐寒性强于幼虫。     

黄色光对黏虫成虫产卵和寿命的影响

室内条件下研究黄色光源对黏虫成虫产卵和寿命的影响。结果表明,夜间施加黄色光照射能够使黏虫的产卵前期延长1.2d(P=0.002),产卵量减少27%(P=0.001),成虫寿命延长2.3d。可见,夜间施加黄色光照射对黏虫成虫的生物学习性有一定的影响。     

粘虫抗药性监测及其机制的初步研究

沿着粘虫在我国东部地区的迁飞途径分别采集试虫，测定其三龄幼虫对６种杀虫剂的敏感性水平。发现吉林、山东及广东的粘虫对溴氰菊酯抗性分别是１９８４年的５．１７、６．２３和１１．１３倍，对氰戊菊酯为６．３３、３．５９和３．３０倍的抗性。抗药性发展与多功能氧化酶活性的提高有关，与酯酶的关系不大。本文还讨论了迁飞对粘虫抗性发展的影响，并对其抗性管理提出了建议。