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...     

亚洲玉米螟和黏虫幼虫取食Cry1F蛋白后的中肠组织病理变化

为了明确Cry1F杀虫蛋白对亚洲玉米螟和黏虫两种重要玉米害虫的作用机制,本文通过透射电镜观察了亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食含Cry1F蛋白人工饲料后的中肠组织病理变化,并与其取食含Cry1Ab蛋白人工饲料后的组织病理变化进行了比较。亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食Cry1F蛋白48 h后中肠杯状细胞发生了明显的病变,主要表现为：细胞微绒毛肿胀、脱落;细胞核变形,质膜和核膜界限不清晰;染色质发生固缩、贴近核膜;线粒体拉伸变形数量减少,严重的发生空泡化;内质网肿胀与断裂、数量减少,与取食含Cry1Ab蛋白人工饲料相比,玉米螟和黏虫中肠组织发生的病变程度相似。本研究可为Cry1F作为转基因玉米重要的杀虫蛋白在未来亚洲玉米螟和黏虫防治中更好地发挥作用提供理论依据。     

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。     

黏虫几丁质酶MsCHT7基因的克隆、表达及蜕皮激素的调控

几丁质酶是几丁质水解的关键酶,在昆虫生长发育中具有重要作用。本试验通过高通量转录组测序获得黏虫几丁质酶基因cDNA序列MsCHT7（GenBank登录号MG551526）。cDNA全长3360 bp,包含一个长度为2970 bp的开放阅读框,编码989个氨基酸,具有1个糖苷水解酶18家族高度保守序列,2个Glyco_18催化结构域和1个几丁质结合结构域ChtBD2。通过基因表达水平研究发现,黏虫MsCHT7基因在不同发育阶段和不同组织中均有表达,且具有差异性。预蛹期和表皮MsCHT7基因表达量最大,蛹期最后1 d和成虫表达量较高,且幼虫各龄期最后1 d表达量均高于第1 d表达量。20E（20-羟基蜕皮酮）处理幼虫后,不同时间点MsCHT7基因表达量存在显著差异,在1～24 h基因表达量随时间逐渐升高,24 h时最高,之后表达量迅速降低。4种不同浓度20E处理后,MsCHT7基因表达量存在一定差异,当浓度为10 μg/μL时,MsCHT7基因表达量最大。通过生物学观察发现,不同浓度20E处理后5龄幼虫蜕皮时间均提前。由于MsCHT7基因表达量受蜕皮激素调控,MsCHT7可能在黏虫蜕皮过程中发挥一定作用。     

Cry1Ac和Cry2Ab蛋白对大草蛉生长发育及酶活力的影响

为明确转Cry1Ac和Cry2Ab基因棉花对大草蛉的影响,运用Bt蛋白与人工饲料混合的方法,以大于转基因棉花叶片中蛋白含量20倍的剂量饲喂大草蛉初孵幼虫,初步研究了Cry1Ac和Cry2Ab对大草蛉生物学参数和消化酶、解毒酶活性的影响。结果表明：取食含Bt蛋白饲料的大草蛉幼虫的发育历期、体重、蛹重、成虫体重、羽化率等生物学参数与对照相比均没有显著差异;在大草蛉幼虫体内可以检测到含量较高的Cry1Ac和Cry2Ab蛋白,分别为974.92~1 282.39 ng/g鲜重和5 592.62~6 082.92 ng/g鲜重,而在大草蛉成虫体内检测到的Cry1Ac和Cry2Ab蛋白含量非常低,分别为0.29~0.39 ng/g鲜重和50.34~56.71 ng/g鲜重;取食含Bt蛋白的饲料对大草蛉幼虫的类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶、氨肽酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性有一定的影响,但对大草蛉成虫影响与对照差异不显著。表明大草蛉取食含Bt蛋白的人工饲料后,虽然体内可以检测到一定含量的Bt蛋白,但对大草蛉的生长发育并没有显著的直接不利影响。     

对黏虫具有杀虫活性的Bt蛋白筛选及分析

为筛选对黏虫[Mythimna separata(Walker)]具有毒杀作用的苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白,本研究提取Cry1类、Cry2类、Cry9类及Vip3A类等11种蛋白,通过人工饲料喂毒方法对黏虫进行生物活性测定。结果表明,Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab、Cry1Be及Cry1Bb蛋白对黏虫具有杀虫活性,其致死中浓度依次为5.09、17.71、26.75、27.42及43.93μg/g;Cry9Aa、Cry9Eb、Cry9Ee蛋白对黏虫生长具有抑制作用,其浓度为10μg/g时的体重抑制率分别为78.4%、79.0%、86.9%,浓度为100μg/g时的体重抑制率分别为92.8%、95.7%、96.7%;Cry1Ba、Cry1Ca和Vip3Aa蛋白对黏虫无显著活性。本研究为黏虫的生物防治奠定了基础,并为抗虫转基因作物的研究提供优良的候选基因。     

2021年西北地区二代黏虫重发区的虫源分析

明确一代黏虫Mythimna separata (Walker)的迁入路径和各发生区域间的虫源关系,对二代幼虫的有效防控具有重要意义。本研究选取西北地区黏虫重发的典型年份2021年,收集多地黏虫时空种群动态数据,采用FNL再分析数据资料绘制风场图,利用基于WRF模式的轨迹模型对迁飞轨迹进行模拟,并使用R 4.0.2进行轨迹的可视化。虫情监测表明,2021年一代黏虫迁飞高峰期主要集中在6月上中旬,中西部地区高峰期呈多峰现象,蛾峰日期随纬度升高依次推迟。风场分析显示,一代黏虫北迁期间,华北、东北和西北地区受东北气旋、蒙古气旋和东亚气旋交替控制,适于黏虫远距离迁飞的偏南气流间歇性出现,但很难实现一次性远距离迁飞,锋面天气阻碍了黏虫的北迁,并造成聚集降落。轨迹分析结果表明,黄淮、江淮地区一代黏虫羽化后,部分滞留当地,大部分迁入华北、东北和西北地区,东西部地区存在虫源交流;宁夏、陕西、内蒙古等西北地区重发生区虫源主要来自山西、陕西、甘肃南部和四川、重庆北部等地。本文研究结果可为黏虫的监测和防控提供新思路。     

甘肃省玉米2代黏虫发生概况及其防控措施

简要介绍了2012年甘肃省玉米田2代黏虫发生概况及为害特点。说明了其重发生的主要原因。从行政和技术两方面探讨了甘肃省采取的防控措施,总结了取得的成效及其所得到的启示。     

棉铃虫ABCA2作为Cry2Ab受体的功能分析

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera ATP结合盒转运蛋白家族A蛋白亚家族2（ATP binding cassette transporter subfamily A member 2,ABCA2）在Cry2Ab杀虫机制中的作用,利用酵母双杂交技术研究棉铃虫ABCA2与Cry2Ab的结合特性,并利用RNA干涉（dsRNA和siRNA）降低ABCA2在细胞和幼虫中的表达,结合细胞毒理学试验分析ABCA2的功能。结果表明,棉铃虫ABCA2能与Cry2Ab特异性结合;棉铃虫的ABCA2序列与美洲棉铃虫H.zea相关序列的相似度为92.86%,利用dsRNA干涉美洲棉铃虫中肠细胞ABCA2的表达能显著降低Cry2Ab对中肠细胞的毒力;利用siRNA干涉技术降低ABCA2在棉铃虫幼虫活体中的表达也显著降低了Cry2Ab对幼虫的毒力。表明棉铃虫ABCA2不仅是Cry2Ab的特异性结合蛋白,而且参与Cry2Ab的杀虫过程,是Cry2Ab的一个重要功能受体。     

2015年-2019年河南原阳黏虫和劳氏黏虫的种群动态

为了解黏虫和劳氏黏虫在河南原阳的发生情况, 本研究利用佳多虫情测报灯对2015年-2019年两种害虫成虫的种群动态进行了监测, 并对两者的发生动态进行了比较分析?结果表明, 2015年-2019年间在河南原阳监测的黏虫和劳氏黏虫成虫均发生4代?两种成虫在原阳的发生规律存在明显差异, 其中, 黏虫以第一代为主, 占全年总诱虫量的55.4%~93.6%, 主要发生期在5月下旬至6月上旬; 劳氏黏虫以第三代为主, 占全年总诱虫量的54.4%~87.8%, 主要发生期在9月下旬至10月上旬?本研究为河南省原阳地区黏虫和劳氏黏虫的预测预报和防控提供了参考?     

Met基因在黏虫生殖中的功能分析

保幼激素(juvenile hormone, JH)是由咽侧体分泌的倍半萜类化合物,可以调控昆虫的很多生理过程,如发育、变态、生殖等。作为bHLH-PAS(helix-loop-helix-Per-ARNT-Sim)转录因子家族成员之一的methoprene-tolerant (Met)是JH的受体,在JH的信号传导过程中有非常重要的作用。本研究通过实时荧光定量PCR结合RNAi技术测定了沉默Met基因后黏虫Mythimna separata的Vg基因表达、卵巢发育和生殖行为,旨在探究Met基因在黏虫生殖过程中的功能。结果表明当Met基因沉默后,与卵巢发育密切相关的卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因表达量下调了50%,从而显著抑制了卵巢发育,并导致产卵显著延迟、产卵历期显著缩短,产卵量显著下降。结果表明Met基因是黏虫生殖发育过程中的关键受体基因,它通过调节后续Vg的表达和沉积,来达到控制卵巢发育,从而调控生殖作用。     

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。     

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。     

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。     

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。