荻草谷网蚜体内杀虫剂抗性相关基因的分析及其功能验证

为了解荻草谷网蚜Sitobion miscanthi体内与杀虫剂靶标和代谢抗性相关的基因信息及其在不同发育阶段的表达情况,通过转录组测序选出不同发育阶段差异性表达的抗药性相关基因,并采用荧光定量PCR和RNA干扰技术对选取的5个抗药性相关基因进行功能验证。结果显示,共获得与杀虫剂靶标和代谢相关基因374个,其中在3龄若蚜体内上调表达基因有129个。CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2和nAChR α2-3基因在3龄若蚜、无翅成蚜和有翅成蚜体内的表达量比在1龄若蚜体内的表达量均显著上调。GST1-1基因在3龄若蚜和有翅成蚜体内的表达量比在1龄若蚜体内的表达量显著上调。荻草谷网蚜3龄若虫经吡虫啉处理后,CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2和GST1-1的表达量均显著上调,而nAChR α2-3的表达量显著下调。沉默CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2及GST1-1后蚜虫对吡虫啉的敏感度增加,而沉默nAChRα2-3后蚜虫对吡虫啉的敏感度降低,表明CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2、nAChR α2-3和GST1-1这5个基因均可能与...     

河北廊坊小麦穗期蚜虫优势度和生态位分析

为明确华北小麦穗期主要蚜虫种类及其生态位, 为京津冀地区小麦蚜虫预测预报和科学防控提供技术支持，采用五点式和棋盘式取样法系统调查了河北廊坊小麦穗期不同蚜虫种类的种群动态及其在植株上的分布, 利用生态位理论, 计算荻草谷网蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)、禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (Linnaeus)和麦无网长管蚜Metopolophium dirhodum (Walker) 3种优势蚜虫的生态位宽度和重叠度。禾谷缢管蚜的时空生态位最宽, 其次为荻草谷网蚜和麦无网长管蚜, 其中禾谷缢管蚜的生态位宽度随时间推移呈上升趋势, 其他两种蚜虫呈下降趋势。不同蚜虫种类之间存在生态位重叠, 其中荻草谷网蚜与禾谷缢管蚜的重叠度最大, 为2.073 0, 荻草谷网蚜与麦无网长管蚜的重叠度最低, 为1.656 4; 随时间推移, 荻草谷网蚜与禾谷缢管蚜之间的竞争趋于增强, 禾谷缢管蚜与麦无网长管蚜之间的竞争趋于减弱, 而荻草谷网蚜与麦无网长管蚜的竞争关系相对稳定。荻草谷网蚜是当地小麦蚜虫主要优势种群, 禾谷缢管蚜时空生态位宽度最大, 与荻草谷网蚜竞争激烈, 麦无网长管蚜时空生态位相对稳定。     

紫外线、高压静电和大麦黄矮病毒胁迫下荻草谷网蚜SOD基因表达

为探索环境胁迫影响昆虫适合度的内在机制,通过cDNA末端快速扩增（rapid amplification of c DNA end,RACE）技术克隆得到荻草谷网蚜Sitobion miscanthi体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）基因MnSOD和CuZnSOD的cDNA序列全长,对该序列进行分析,检测紫外线、高压静电和大麦黄矮病毒（barley yellow dwarf virus,BYDV）胁迫下荻草谷网蚜体内MnSOD和CuZnSOD基因表达量的变化。结果显示,荻草谷网蚜体内MnSOD和CuZnSOD基因的cDNA序列全长分别为1 517 bp和954 bp(GenBank登录号分别为MT533627和MT533626),开放阅读框分别为669 bp和459 bp,分别编码222个和152个氨基酸,预测蛋白质相对分子量分别为24.99 kD和15.84 kD。荻草谷网蚜体内MnSOD和CuZnSOD蛋白均与半翅目蚜科昆虫同源蛋白氨基酸序列相似性高,亲缘关系最近。0.50 m W/cm2（低强度）和0.70 m W/cm2（高强度）紫外线胁迫下...     

异色瓢虫显明变种对荻草谷网蚜和禾谷缢管蚜捕食选择性研究

在实验室条件下,在特定空间内,测定异色瓢虫显明变种对两种蚜虫荻草谷网蚜和禾谷缢管蚜不同密度值下的捕食量。结果表明,荻草谷网蚜和禾谷缢管蚜种群数量同步增加时,EG-S值和EI值变化是从1到∞,EI值是在0到+1范围内依次增加,表明异色瓢虫显明变种喜好捕食荻草谷网蚜明显高于禾谷缢管蚜;荻草谷网蚜数量不变,禾谷缢管蚜数量增加时,EG-S值和EI值是从+1到0,EI值从-1到0范围内依次减少,表明异色瓢虫显明变种明显喜好捕食禾谷缢管蚜;禾谷缢管蚜数量不变,荻草谷网蚜数量增加时,EG-S值和EI值变化从+1到∞,EI值在0到+1范围内依次增加,表明异色瓢虫显明变种明显喜好捕食荻草谷网蚜。捕食量结果同选择指数。     

基于线粒体和初级共生菌基因序列的荻草谷网蚜6个地理种群的遗传多样性研究

荻草谷网蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)(在中国长时间学名误用为麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius)是我国小麦的主要害虫,为小麦蚜虫优势种。该蚜虫因繁殖速度快、发育历期短、适应能力强且能随着气流远距离迁飞等特性,对小麦安全生产构成严重威胁。目前关于蚜虫种群遗传结构的研究主要基于线粒体基因开展。然而,初级共生菌布赫纳氏菌Buchnera aphidicola几乎存在于所有蚜虫中,其在研究蚜虫种群遗传结构多样性方面的潜在作用报道很少。本研究基于前期收集的荻草谷网蚜6个不同地理种群(苏州、武汉、昆明、廊坊、泰安、银川),对其线粒体COⅠ基因与初级共生菌B.aphidicola的两个单拷贝基因gnd与trpA进行PCR扩增、测序和群体遗传结构分析。根据对3个遗传标记基因聚类分析,荻草谷网蚜6个不同地理种群分为3组,分别为银川种群、苏州种群和其他种群(COⅠ: FCT= 0.364 2,P <0.05;gnd:FCT= 0.403 3,P <0.05;trpA:FCT= 0.222 9,P <0.05),3组间存在显著的遗传差异。银川种群和泰安种群间有相同的稀有单倍型H8(trpA),苏州种群和武汉种群也有相同的稀有单倍型H2与H23 (COⅠ),3组之间仍存在基因交流。因此我们推测在4、5月份东南季风盛行的情况下,银川种群迁入了外来虫源。蚜虫线粒体基因和初级共生菌基因的遗传结构分析结果基本一致,表明共生菌基因在研究蚜虫种群遗传结构和多样性具有潜在应用意义。综上所述,基于线粒体和共生菌基因序列的荻草谷网蚜不同地理种群的遗传结构解析可为蚜虫的迁飞提供分子证据。     

棉蚜为害玉米初报

在河北省廊坊地区玉米田蚜虫种类除了玉米蚜［Rhopalosiphum maidis (Fitch)］、禾谷缢管蚜［R.padi (Linnaeus)］、荻草谷网蚜［Macrosiphum (Sitobion) miscanthi (Takahashi)］和麦二叉蚜［Schizaphis graminum (Rondani)］等蚜虫外,还发现一种在玉米生长前期在下部叶片取食, 玉米生长中后期向植株中上部转移为害的蚜虫,经形态学和分子生物学鉴定,证明该种为棉蚜,这是棉蚜为害玉米的首次报道。     

麦田间作对麦长管蚜的生态调控作用

[目的]探讨麦田间作对麦长管蚜种群的生态调控作用。[方法]田间调查小麦单作田、小麦与绿豆、小麦与豌豆以8:2行距间作田麦长管蚜种群数量及其时间动态变化;室内利用"Y"型嗅觉仪测定麦长管蚜对小麦、小麦与绿豆、小麦与豌豆不同组合气味的选择性。[结果]麦田间作不能影响麦蚜种群随时间动态变化曲线,但能在一定程度上降低麦长管蚜无翅蚜和有翅蚜的数量。室内麦长管蚜无翅蚜和有翅蚜显著选择寄主植物的气味。当小麦与绿豆或小麦与豌豆组合时对麦长管蚜没有吸引作用。[结论]非寄主植物的气味对寄主植物气味起掩盖作用,干扰蚜虫的寄主定位,这可能是间作低于单作蚜量的原因之一。     

有翅型和无翅型小麦禾谷缢管蚜转录组差异分析

为有效防控有翅型小麦禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi,以浙江省小麦主要害虫禾谷缢管蚜为研究对象,比较分析其有翅型和无翅型转录组之间的差异,筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行功能注释和代谢通路分析,采用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantification PCR,RT-qPCR）技术对转录组测序结果进行验证。结果显示,经过StringTie软件组装,共获得39 699条unigenes。注释到NCBI-NR、GO、KEGG、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG六个数据库中unigenes数量分别为24 120、17 351、17 137、17 532、15 494和23 128条,分别占unigenes总数量的60.76%、43.71%、43.17%、44.16%、39.03%和58.26%。有翅型和无翅型禾谷缢管蚜之间共筛选到6 747个基因差异表达显著,其中289个基因上调表达,其他6 458个基因下调表达,大多数差异表达基因集中在糖代谢及氨基酸代谢等信号通路上,表明禾谷缢管蚜翅型分化可能与能量分配有关。UGT、MME、GST和ABCG14四个基因的RT-qPCR测定结果与转录组测定结果一致,表明转录组测序数据准确可信。     

禾谷缢管蚜体内保幼激素的变化趋势

为明确禾谷缢管蚜Rjopalosiphum padi 不同发育阶段体内保幼激素(ju-venile hormone,JH)的变化趋势,借助高效液相色谱(HPLC),确定了蚜虫JH测试方法,并对其JH进行了测定.结果表明:在若蚜阶段存在三种JH即JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ;在成蚜阶段只能检测到JHⅢ.在整个发育过程中,JH变化趋势为虫龄越高,JH滴度越低,无翅3、4龄若蚜体内三种JH均极显著高于同期有翅若蚜.母代翅型对子代不同龄期若蚜JH滴度有明显影响.无翅成蚜后代1龄JH滴度极显著高于同期有翅成蚜的后代;2龄时,有翅成蚜的后代JH滴度骤然上升;有翅成蚜后代在2、3龄时JH滴度极显著高于同期无翅成蚜的后代.2龄之前是两种翅型母代的后代滴度变化的转折点,表明1～2龄若蚜期是禾谷缢管蚜翅型分化的关键时期和JH影响翅型分化的敏感龄期.     

节肢动物共生细菌Hamiltonella的分布、传播、功能及基因组研究

Hamiltonella是节肢动物体内的一种次生共生细菌,目前主要在蚜虫和粉虱体内发现,其有两种传播方式,即随母系生殖垂直传播和在寄主个体间水平传播。在自然界中,Hamiltonella在蚜虫中的侵染率一直维持在中等水平,而在烟粉虱物种复合体中仅感染入侵隐种B和Q。Hamiltonella在寄主体内的功能研究还很匮乏,目前已知的功能主要是与寄主防御反应相关,蚜虫受Hamiltonella侵染后,其抵抗寄生蜂寄生的能力显著增加。直接的生物学性状观察没有发现Hamiltonella对豌豆蚜有不利影响,相反,感染Hamiltonella的豌豆蚜生活力更强。但Hamiltonella在黑豆蚜中表现出对寄主不利的现象。除了影响寄主抗逆能力,Hamiltonella也可以对植物病毒在烟粉虱体内的循环提供保护,从而有利于植物病毒的传播。目前,蚜虫Hamiltonella和烟粉虱Hamiltonella的基因组测序已陆续完成,Hamiltonella基因组信息将为其功能研究提供新的思路与视角。     

山核桃透翅蛾幼虫头部感器电镜扫描观察

本研究结合体式显微镜和扫描电镜,对有翅型与无翅型麦长管蚜各龄期的外部形态进行详细测量和系统观察。结果表明：1）麦长管蚜1、2龄若蚜外部形态无明显差别,触角均为5节;2）3龄有翅若蚜中胸发达,可见初生翅芽,至成虫期发育为完整的翅;3龄无翅若蚜中胸结构简单,未见翅芽,3龄至成蚜触角均为6节;3）1龄若蚜尾片呈瘤状,着生2根刚毛;2、3、4龄若蚜尾片呈圆锥形;有翅成蚜尾片呈长锥形,无翅成蚜呈长舌状,2龄若蚜至成蚜尾片均着生6根以上刚毛。本文首次探讨了麦长管蚜有翅型与无翅型成、若蚜外部形态的差异,并分析了其与麦长管蚜的生活史、迁移特性等特征之间的关系,以期为麦长管蚜分化的相关机理研究提供参考。     

麦长管蚜有翅型与无翅型外部形态比较研究

本研究结合体式显微镜和扫描电镜,对有翅型与无翅型麦长管蚜各龄期的外部形态进行详细测量和系统观察。结果表明:1)麦长管蚜1、2龄若蚜外部形态无明显差别,触角均为5节;2)3龄有翅若蚜中胸发达,可见初生翅芽,至成虫期发育为完整的翅;3龄无翅若蚜中胸结构简单,未见翅芽,3龄至成蚜触角均为6节;3)1龄若蚜尾片呈瘤状,着生2根刚毛;2、3、4龄若蚜尾片呈圆锥形;有翅成蚜尾片呈长锥形,无翅成蚜呈长舌状,2龄若蚜至成蚜尾片均着生6根以上刚毛。本文首次探讨了麦长管蚜有翅型与无翅型成、若蚜外部形态的差异,并分析了其与麦长管蚜的生活史、迁移特性等特征之间的关系,以期为麦长管蚜分化的相关机理研究提供参考。     

水杨酸甲酯和寡糖·链蛋白对麦蚜和瓢虫的生态作用

为研发小麦蚜虫绿色防控新技术,比较了虫害诱导植物挥发物水杨酸甲酯海藻酸钠缓释球(MeSA)和植物免疫激发子寡糖·链蛋白(OAP)以及二者共同处理对麦蚜及其天敌瓢虫种群动态和数量的影响。结果表明:水杨酸甲酯、寡糖·链蛋白和2者共同处理对麦蚜以及瓢虫的种群发生趋势无影响,但可以显著降低麦蚜无翅蚜的种群数量;3种处理中水杨酸甲酯对瓢虫有极显著吸引效果;不同处理对有翅蚜数量的影响存在一定的差异,在2018年3种处理均可以显著降低麦蚜有翅蚜的数量,而2019年OAP及其与MeSA混合处理可显著降低有翅蚜数量,提高小麦的产量。本研究结果可为我国冬小麦生产中增产、减药提供一定的依据。     

用不同蚜虫饲养对大灰食蚜蝇生长发育的影响

在室温下分别用甘蓝蚜、豌豆蚜、桃蚜和大麻长管蚜饲养大灰食蚜蝇，幼虫历期分别为10．17天、10．29天、9．16天和9．50天，蛹期分别为8．69天、8．96天、8．46天和7．30天，蛹重分别为32．2毫克、32．3毫克、31．9毫克和26．6毫克，以大麻长管蚜饲养成虫获得率最高，达23．3％，桃蚜最低只有15．1％，研究表明，蚜虫种类对大灰食蚜蝇发育历期、蛹重及存活率有一定影响，人工饲养蚜蝇必需选择适合的蚜种。     

新疆大白菜病毒病与甘蓝蚜的关系

甘藍蚜、桃蚜和棉蚜的有翅型与无翅型,均能传播大白菜病毒病,其中以甘藍蚜为最主要的传毒介体。一头带毒蚜可使80％的健苗发病;一头无毒蚜經吸毒一分钟的传病率为35％;健苗經一头有毒蚜传毒一分钟,就有10％发病。病毒系非持久性的,蚜虫一次吸毒后的传毒期限为25分钟左右。在烏魯木齐地区,有翅甘藍蚜全年中的迁飞高峯期,都是在7月下旬。証实了这时期与大白菜病毒病的流行,有极密切的关系。当年春、夏季播种的甘蓝和苤藍,尤其是晚甘蓝和晚苤蓝,是大白菜(包括冬蘿卜)苗期的初次毒源和蚜源。初步認为,能感染病毒的几种十字花科及藜科杂草,不是本病病毒和甘藍蚜的重要越夏寄主。     

Development and reproduction of Adalia bipunctata (Coleoptera: Coccinellidae) on eggs of Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Phycitidae) and pollen

Due to growing criticism over the use of non-indigenous coccinellids, the two-spot ladybird, Adalia bipunctata (L.), has enjoyed increasing attention for aphid biocontrol in Europe. In the current study, eggs of the Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella Zeller, whether or not supplemented with bee pollen, were evaluated as a factitious food for larvae and adults of A. bipunctata. The predator showed slower larval development and lower survival when reared on live pea aphids, Acyrthosiphon pisum (Harris), than on E. kuehniella eggs. Survival on gamma-irradiated eggs of E. kuehniella was superior to that on frozen flour moth eggs, but other developmental characteristics were similar. Adults of A. bipunctata reared on Ac. pisum were only half as fecund as those offered irradiated or frozen E. kuehniella eggs, but egg hatch was markedly better on live aphids than on flour moth eggs (61 versus 20-27%, respectively). However, when a diet of flour moth eggs was supplemented with frozen moist bee pollen, egg hatch of A. bipunctata was equally as good as on live aphids. Supplementing flour moth eggs with dry pollen did not yield satisfactory results. Only 10% of larvae reached adulthood on moist bee pollen alone and resulting adults weighed less than half as much as those obtained on flour moth eggs. Our findings indicate that A. bipunctata is able to compensate for a suboptimal diet of animal prey by supplementary feeding on flower pollen. It is concluded that pollinivory may be a crucial trait for both the rearing of this natural enemy and its use in biological control programmes.     

Response of economically important aphids to components of Hemizygia petiolata essential oil

The essential oil of Hemizygia petiolata Ashby (Lamiaceae) contains high levels (>70%) of the sesquiterpene (E)-beta-farnesene, the alarm pheromone for many economically important aphid species. In order to test the suitability of H. petiolata oil as a source of (E)-beta-farnesene for use in new integrated aphid control strategies, behavioural responses of pest aphid species were studied in laboratory and field experiments. In alarm pheromone assays the peach-potato aphid, Myzus persicae Sulzer, and the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harr), showed a lower level of response to the oil than expected given the high levels of (E)-beta-farnesene. It was shown that minor components in the oil, (+)-bicyclogermacrene and (-)-germacrene D, caused inhibition of the alarm response for M. persicae and A. pisum respectively. Nevertheless, in olfactometer studies the oil was directly repellent to A. pisum and the grain aphid, Sitobion avenae F. Sitobion avenae was not only repelled by (E)-beta-farnesene but also by (-)-germacrene D. Furthermore, although it was not directly repellent to M. persicae, the oil interfered with its attraction to host plant stimuli. In field plot experiments, numbers of A. pisum were significantly reduced in plots treated with a slow release formulation of the oil, when compared with control plots.     

Insecticidal activity of 23 essential oils and their major compounds against adult Lipaphis pseudobrassicae (Davis) (Aphididae: Homoptera)

Essential oils from 23 species of plants comprising 14 genera and 4 plant families were obtained by Clevenger-type water distillation. The major compounds in these essential oils were identified with GC-MS and their insecticidal activity against adult turnip aphids, Lipaphis pseudobrassicae (Davis), tested with dosage-mortality bioassays. We examined mortality only for viviparous adults because sizeable aphid populations on crucifer (Brassicaceae) hosts are largely produced by these wingless, parthenogenic females. Twenty-two of the oils were directly applied to aphid females in randomized blocks at concentrations of 0.0, 1.0, 2.5, 5.0 and 10.0 mg ml(-1). Essential oils mixed with a non-toxic emulsifying agent, dimethyl sulfoxide (DMSO), more easily penetrated the waxy insect cuticle. Probit analysis and LC(50) at three different exposures showed aphids were quickly incapacitated and killed by aliphatic aldehydes, phenols and monocyclic terpenes contained in Bifora and Satureja oils and at applied concentrations as low as 0.3 to 1.0 mg ml(-1). Only enough Pimpinella isaurica oil and its three phenylpropanoid fractions were available for testing at a single concentration of 10 mg ml(-1). We could not spare any additional P. isaurica oil for testing at other concentrations. Phenylpropanoids isolated from P. isaurica oil when recombined or left naturally blended in the oil were highly bioactive against L. pseudobrassicae at 10 mg ml(-1).     

乌鲁木齐地区甘蓝蚜发生规律初报

甘蓝蚜[Brevicoryne brassicae (Linné)]是烏魯木齐地区十字花科蔬菜上最主要的蚜虫。从9月下旬开始,在晚甘藍、晚苤藍及大白菜等蔬菜靠近地面的根、茎凹陷处,以及叶柄基部和叶片上产卵。蚜卵既可随寄主在菜窖里越冬;也可在菜株残体上露地越冬。露地越冬蚜卵,一般不能成为早春的有效蚜源,因其孵化率极低;孵化出来的少数干母,由于不能及时得到食料或因气候不适合,难以存活。越冬蚜卵于4月下旬孵化,5月中旬末产生有翅蚜,主要先在越冬寄生及冬蘿卜留种株上繁殖;到5月下旬至6月初,才陆續迁飞到春、夏十字花科蔬菜及春油菜上,大量繁殖和为害。7月下旬至8月初,晚甘藍与晚苤藍上的蚜虫便成为大白菜和冬蘿卜苗期的主要蚜源。甘藍蚜在烏魯木齐地区,无論是在菜窖里,或是在露地残株上,均不能以成蚜越冬。