东亚飞蝗FK506结合蛋白基因克隆及其免疫功能分析

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,了解FKBP对金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染东亚飞蝗的影响,分离克隆获得FKBP46基因及其纯化蛋白,采用荧光定量PCR方法测定...     

FK506结合蛋白FKBP52对金龟子绿僵菌侵染东亚飞蝗的影响

为了明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,本研究采用荧光定量PCR分析了FKBP52基因在成虫不同组织以及不同龄期中肠中的表达量;克隆并表达了FKBP52基因,纯化获得目的蛋白;测定了FKBP52蛋...     

光周期和温度对黑纹粉蝶滞育诱导的影响

在南昌郊区（28°46’N，115°50’E）研究了光周期和温度对黑纹粉蝶滞育诱导的影响。结果表明：（1）夏季滞育和冬季滞育分别被校长日照和短日照诱导，而非滞育的发育仅出现在一段较短和中性的光照范围内（12h～13h15min）。因此，该虫基本属于一种中性日照型的昆虫。（2）在诱导滞育的光周期范围内，在较高的温度下，较长日照对滞有诱导的作用明显减弱，而短日照基本保持不变。（3）2龄末和4龄初的幼虫是感应光周期最敏感的时期。在自然条件下，田间种群的临界光周期在日平均气温20．5℃时为12h30min。（4）高温在一定程度上既能抑制短日照诱发滞育的作用，也能够抑制长日照诱发滞育的作用，减少滞育发生比例。     

二化螟响应Bt杀虫蛋白Cry1Ca的小RNA转录组分析

为有效防控二化螟Chilo suppressalis,采用Illumina Solexa二代测序技术对Bt杀虫蛋白Cry1Ca处理后二化螟中肠内的小RNA序列进行测序,并对其差异表达谱进行注释与分析,并用实时荧光定量PCR技术对测序结果进行验证。结果显示,Cry1Ca对二化螟的亚致死量LC₃₀为0.061 μg/g。Cry1Ca处理和对照处理后转录组中小RNA分布峰值均为22 nt,被注释的已知小RNA比例很低,分别为7.2%和7.9%。Cry1Ca处理后,二化螟中肠内miRNA、snoRNA、snRNA、rRNA、piRNA数量均少于对照。与对照相比,Cry1Ca处理后二化螟中肠内共有358个小RNA表达上调,747个小RNA表达下调,其中有25个已知miRNA的表达量较高,其中3个已知miRNA表达量显著上调,22个已知miRNA表达量显著下调;在新预测的novel miRNA中,有23个上调表达,43个下调表达。KEGG分析结果显示,Cry1Ca诱导的miRNA影响了丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）通路,这个通路包含17个靶基因,其中11个靶基因可被多个miRNA调控,每个靶基因可被59~665个miRNA靶向调控,参与靶向调控miRNA的相对表达量变化倍数介于0.01倍~23 289倍之间,表明miRNA在调控二化螟防御Bt杀虫蛋白Cry1Ca方面发挥着重要作用。实时荧光定量PCR的结果与测序结果一致,表明测序结果正确。     

瓢虫滞育的研究进展

滞育是瓢虫规避不良环境、使其发育与环境同步的重要策略。本文在分析国内外瓢甲科昆虫滞育文献的基础上,总结了已开展滞育研究的28种瓢甲类昆虫的滞育表现：滞育虫态多为成虫;滞育时期多在冬季;滞育诱导因子主要是光周期,其中夏季滞育者受长日照诱导,冬季滞育者受短日照诱导;若干种类瓢虫的不同地理种群间其滞育特征存有差异,其滞育表现较复杂。此外,分析了滞育判断、滞育调控、滞育后生理与生化特征等相关内容,并对深入研究瓢虫生殖滞育调控机理及相关应用研究进行了展望。     

LmNotch基因在飞蝗翅发育中的功能分析

Notch是Notch信号通路中的受体蛋白,与配体结合后调控下游靶标基因的表达,在无脊椎动物和脊椎动物的发育和分化过程中发挥着重要的作用。本文以飞蝗为研究对象,利用转录组数据库搜索获得Notch信号通路受体基因LmNotch,并利用qRT-PCR对5龄飞蝗不同组织及不同发育时期翅芽组织中的LmNotch表达特性进行了分析。通过RNA干扰试验对其生物学功能进行分析,发现注射dsLmNotch的飞蝗有70%无法完成蜕皮过程,10%的飞蝗在蜕皮后出现翅紊乱表型。飞蝗翅芽石蜡切片的H&E染色结果表明,处理组翅上下两层表皮之间腔空间增大,新表皮无法完整形成。qRT-PCR检测其他翅发育相关基因表达发现,LmNotch表达量的下降影响翅发育相关基因Dpp、Omb、Yorkie以及翅特异表皮蛋白基因的表达。上述研究结果可为昆虫翅发育机制研究提供理论基础,同时为害虫生物防治提供潜在靶标。     

转录后基因沉默

 转录后基因沉默(PTGS)普遍存在于生物界,如植物的共抑制、源于病原的RNA介导的病毒抗性、真菌的基因沉默和动物的RNA干扰等。这类现象有许多共同特点,如都是以向细胞内引入核酸(转基因、双链RNA或病毒RNA)为诱因,依赖RNA的RNA聚合酶(RdRP)活性与基因沉默密切相关,在发生基因沉默的细胞中大多存在特定长度的小分子RNA (21~25 nt),PTGS导致细胞质内mRNA的特异性降解,不同生物的PTGS相关基因及产物具有很高的相似性,基因沉默能够在细胞间传播并能以表型遗传的方式传递给下一代等。这说明各种生物的转录后基因沉默可能有相似的遗传起源,是一种抵抗外来核酸(如病毒和转座子)入侵的共同的防御机制     

平腹小蜂滞育诱导研究

平腹小蜂是果树蝽类害虫的优势天敌,对重要果树蝽类害虫具有较强的控制作用,商品化生产的平腹小蜂已广泛应用于多种果树蝽类害虫的生物防治。为精确控制平腹小蜂的羽化时间和提高防控效果,本文对室内不同温度条件下不同龄期平腹小蜂的滞育诱导进行了初步研究。结果表明：平腹小蜂的滞育虫态为预蛹,从卵期开始至预蛹前期,对其进行低温和短光照刺激均可以诱导其进入滞育。短光照（6L：18D）,17℃条件下,处于卵期、1~2龄期和2~3龄期的平腹小蜂发育至预蛹期,滞育率分别为76.37%、81.51%和60.28%,其中卵期开始诱导和1~2龄开始诱导的处理之间,滞育率无显著性差异,且卵期处理组和1~2龄处理组的滞育率显著高于2~3龄处理组的滞育率;短光照条件下,当温度降低到11℃和14℃,对1~2龄和2~3龄期的平腹小蜂诱导滞育,滞育率显著下降到20%以下。综合而言,短光照条件下,温度在诱导平腹小蜂进入滞育中起着至关重要的作用。不同龄期平腹小蜂在17 ℃持续处理后,预蛹的滞育率不同。在本研究中,17℃结合短光照,对卵期和1~2龄期的平腹小蜂进行诱导,可获得较高的滞育率。     

光周期和温度对苹果蠹蛾滞育诱导的影响

为探讨光周期和温度对苹果蠹蛾Cydia pomonella滞育诱导的影响,通过人工诱导的方法对其滞育的光周期、温度诱导条件及滞育的敏感光照虫期进行了研究。结果表明:20℃时,光照时间短于12 h,苹果蠹蛾的滞育率可达到100%;25℃时,光周期为L 8∶D 16时滞育率最高,为98.3%;30℃时,光照时间少于10 h,苹果蠹蛾的滞育率可达85%以上。在20、25和30℃条件下,幼虫滞育的临界日长分别为14.21、13.68和13.73 h。苹果蠹蛾对光照反应有2个最敏感时期,即幼虫初孵化阶段和预蛹期阶段,卵期对光照反应不敏感。表明苹果蠹蛾是一种典型的短日照滞育型种类,光周期、温度及其交互作用均对其滞育诱导具有重要影响,其中光周期占主导作用,温度随着光周期起作用,低温对滞育诱导有很好的促进作用。     

光周期对异色瓢虫生殖滞育的影响

为明确光周期对异色瓢虫Harmonia axyridis（Pallas）生殖滞育的影响,于20 ℃条件下测定了13个光周期组合对异色瓢虫滞育率的影响和不同虫态对滞育诱导光周期的敏感性。结果表明：20 ℃条件下,异色瓢虫的滞育临界光周期为6.4 L：17.6 D和11.9 L：8.1 D,光周期10 L：14 D下异色瓢虫滞育率最高为94.2%。异色瓢虫的不同发育阶段对短光照10 L：14 D的敏感性测定表明,成虫阶段对光周期反应最敏感,且成虫羽化后1~4 d对短光照的敏感性较高。结果证实异色瓢虫属于典型的短日照滞育型,成虫羽化初期是感应光周期反应的敏感虫期。     

西藏飞蝗研究进展

西藏飞蝗Locusta migratoria tibetensis是为害小麦Triticum aestivum、青稞Hordeum vulgare等禾本科作物及牧草的重要高原害虫,具有发生面积大、繁殖能力强和为害重等特点,在西藏自治区雅鲁藏布江沿岸、青海省玉树藏族自治州和四川省甘孜藏族自治州等地均有过多次暴发的历史记录,给当地农牧业造成了严重的经济损失。为全面了解西藏飞蝗的发生规律及其相关研究进展,本文主要综述了西藏飞蝗的地理分布、形态学特征、生物学特性、生态学特征和防治措施等内容,同时对西藏飞蝗未来的研究方向以及综合防控进行了展望。     

绿僵菌与FKBP52联合使用对西花蓟马的毒力

为阐明绿僵菌与昆虫免疫抑制蛋白的增效机理,采用浸渍法测定昆虫免疫抑制蛋白FKBP52与金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae对西花蓟马Frankliniella occidentalis的毒力和其体内羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）、谷胱甘肽-S转移酶（glutathione-S transferase,GST）、酚氧化酶（phenoloxidase,PO）及几丁质酶活性的变化。结果显示,金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用对西花蓟马的致死中时LT₅₀为7.32 d,优于绿僵菌单用（10.87 d）或FKBP52蛋白单用的（14.15 d）。金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用9 d时,西花蓟马的累计死亡率达81.11%,显著高于绿僵菌单用（45.56%）或FKBP52蛋白单用的（36.67%）;金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用的协同毒力指数为24.10,表现为增效作用。金龟子绿僵菌与FKBP52蛋白联合使用1 d后,西花蓟马体内CarE和PO活性小于金龟子绿僵菌单用后的活性;联合使用2 d后,西花蓟马体内几丁质酶活性小于绿僵菌单用后的活性,而CarE和GST活性均大于金龟子绿僵菌单用后的活性;联合使用3 d后,西花蓟马体内几丁质酶、CarE和PO活性均大于绿僵菌单用后的活性。表明与金龟子绿僵菌单用相比,金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用后西花蓟马体内CarE、GST、PO和几丁质酶活性抑制或诱导效应与时间有关,这可能是两者具有增效作用的重要机制。     

虱螨脲对小菜蛾成虫繁殖力及子代种群发展的影响

为探究虱螨脲对小菜蛾Plutella xylostella成虫的亚致死作用,通过残留药膜法或饲喂法使用50 mg/L虱螨脲对小菜蛾成虫进行处理,分别测定小菜蛾成虫繁殖力、寿命和卵孵化率,通过建立小菜蛾成虫子代生命表确定虱螨脲处理成虫对其后代的影响。结果表明,残留药膜法处理后,小菜蛾成虫单雌产卵量和卵孵化率分别比对照显著降低39.09粒和19.38个百分点;饲喂法处理后,小菜蛾成虫单雌产卵量、雌成虫寿命和卵孵化率分别比对照减少13.42粒、1.56 d和72.03个百分点,卵孵化率与对照差异显著。虱螨脲处理后,小菜蛾成虫子代1龄幼虫存活率、雌成虫寿命、F_1代单雌产卵量和F_1代卵孵化率分别为74.29%、5.90 d、146.65粒和84.43%,均显著低于对照,种群趋势指数降低,表明对子代种群发展有一定的干扰作用。此外,虱螨脲处理小菜蛾雌、雄虫对其产卵量无影响,但处理雌虫显著降低卵孵化率,处理雄虫对卵孵化率无明显影响,说明虱螨脲作用于小菜蛾成虫,仅对卵子形成及受精卵的胚胎发育过程产生影响,而对精子的生成及转移无影响。表明虱螨脲可通过成虫取食或接触而控制小菜蛾种群发展。     

嗜线虫致病杆菌HB310菌株对东亚飞蝗的生物活性

通过生物测定比较了9种昆虫病原线虫共生菌对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis 4龄蝗蝻的杀虫活性,其中嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophila HB310菌株(以下简称Xn HB310)对4龄蝗蝻的活性最高;采用浸叶法进一步测定了Xn HB310菌液对不同虫态的东亚飞蝗的毒力。结果表明:在饲喂96 h 后,Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的致死中浓度(LC50)分别为2.97×105、4.90×105和6.24×105 CFU/mL,致死中时间(LT50)分别为51.48、52.59和64.34 h。研究还发现该菌株对东亚飞蝗具有明显的拒食活性,处理48 h 后Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的拒食中浓度(AFC50)分别为1.15×105、2.36×105和3.16×105 CFU/mL。通过点滴或剪除东亚飞蝗成虫感觉器官的方法,证实了Xn HB310菌液对东亚飞蝗产生拒食作用的器官是下颚须和下唇须,剪除下颚须和下唇须及两者均剪除的拒食率分别为37.36%、51.28%和100%。研究结果表明,嗜线虫致病杆菌Xn HB310菌液对东亚飞蝗的杀虫速度快且活性高,具有开发为防治东亚飞蝗杀虫剂的潜力。     

光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响

为明确莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila Selman et Vogt的生态适应性,提高其对恶性杂草喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides(Martius)的生物防治效率,研究了7组不同光周期对其生长发育和繁殖的影响。结果表明:不同光周期处理下,莲草直胸跳甲卵的孵化历期差异显著,在L∶D=12 h∶12 h时孵化历期最短,为4.33 d;其化蛹率无显著差异。相较于短光期,长光期条件更适合其幼虫生长发育。随着光照时数的增加,莲草直胸跳甲成虫寿命、产卵历期、雌虫产卵量呈明显单峰趋势,光周期为L∶D=12 h∶12 h时,成虫寿命和产卵历期最长,分别为41.8 d和34.0 d;光周期为L∶D=8 h∶16 h时,雌虫产卵量最高,为98.5块。不同光周期处理下其成虫后代的孵化率均高于85%,各处理间均无显著差异。在7组光周期处理下,莲草直胸跳甲均未出现生长与生殖停滞及大量死亡现象。生命表分析结果显示,光周期为L∶D=12 h∶12 h时,莲草直胸跳甲种群的净增殖率、平均世代周期及内禀增长率均最高,分别为386.88、45.36和0.13;而种群增殖时长最短,为5.27 d。表明光周期为L∶D=12 h∶12 h时最适合莲草直胸跳甲生长发育和繁殖。     

滞育对灰飞虱生理生化特性的影响

为探明灰飞虱Laodelphax striatellus滞育过程中生理生化的变化特点,利用蒽酮比色法、甘油酶法、BCA法和分光光度法,测定了不同龄期非滞育、滞育灰飞虱若虫体内的总糖、糖原、海藻糖、甘油、蛋白质和氨基酸含量。结果表明,灰飞虱各龄期滞育若虫体内总糖、糖原、海藻糖、甘油、总蛋白和总氨基酸的含量与非滞育若虫存在差异。滞育若虫体内糖原和甘油的含量与非滞育若虫无显著差异,而总糖、海藻糖和氨基酸的含量均显著高于非滞育若虫,3龄滞育若虫体内海藻糖的含量为95.5μg/mg,是非滞育若虫的1.4倍;各龄期滞育若虫体内总蛋白含量均极显著高于非滞育若虫,3龄滞育若虫体内的总蛋白含量最大,为0.68 g/L,是非滞育若虫的1.3倍。研究表明,灰飞虱滞育个体属于海藻糖积累型,并通过滞育系统调节生理生化习性以增强抗逆性,从而渡过不良环境。     

我国及毗邻国家重要蝗虫迁飞规律

蝗虫灾害是国际性的自然生物灾害,涉及多个国家和地区,大发生时对全球经济和环境造成严重影响。该文列举出中国及毗邻国家对我国产生影响的主要迁飞蝗虫种类,分析东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)、亚洲飞蝗Locusta migratoria migratoria(L.)、西藏飞蝗Locusta migratoria tibetensis Chen、亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(Bey-Bienko)、意大利星翅蝗Calliptamus italicus(L.)和黄脊竹蝗Ceracris kiangsu Tsai共6种重要蝗虫种群的迁飞动态,重点介绍境外蝗虫入境的迁飞路线,揭示蝗虫主要借助低空气流进行迁飞,发现群居型蝗虫迁飞现象普遍存在,迁飞是导致其猖獗为害、暴发成灾的重要因子,并就如何开展迁飞蝗虫监测和防治工作提出建议。     

Effects of gibberellic acid on ovarian biochemical composition and ecdysteroid amounts in the migratory locust Locusta migratoria (Orthoptera,Acrididae)

Migratory locusts represent the most important crop pests in Africa and Asia. Because environmental damages are associated with the use of synthetic insecticides in locust and grasshopper control, new environmentally acceptable approaches are becoming increasingly important. The effects of gibberellic acid (GA₃), a plant growth regulator, was investigated by topical application and ingestion on the reproductive physiology and ecdysteroids production of the migratory locust Locusta migratoria at concentrations of 125, 625, 3125, 4125, 5125 and 6125 μg/mL. The treatment applied to adult females during the pre-ovipositional phase provokes a significant adverse influence on their reproductive potential. Indeed, GA₃ significantly reduced both fecundity and fertility. Gibberellic acid also caused disturbances in the incorporation of the hemolymph metabolites (proteins, carbohydrates and lipids) in the oocyte resulting in a significant reduction in their concentrations in the ovaries. Ecdysteroid production was measured by an enzymo-immunoassay. GA₃, administered by ingestion to the adult females, significantly reduced the ecdysteroid titers in ovaries and freshly laid eggs.     

凹唇壁蜂雌成虫滞育期、休眠期和破茧期肠道菌群多样性分析

为明确凹唇壁蜂Osmia excavata雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性及差异,解析其在宿主健康与调控宿主生长发育中的作用,采用Illumina NovaSeq二代高通量测序技术对不同时期肠道细菌16S rRNA V3~V4区域进行测序,分析雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性变化。结果显示,凹唇壁蜂雌成虫在滞育期至破茧期肠道细菌菌群中共检测到41门96纲198目325科637属,其中核心菌门是变形菌门,相对丰度介于75.98%~91.41%之间;核心菌属是Sodalis,相对丰度介于59.65%~74.66%之间。Alpha多样性分析显示,从滞育期到休眠期,雌成虫肠道内菌群多样性指数明显升高,从休眠期至破茧期,其肠道菌群多样性指数出现降低趋势;休眠期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最高,滞育期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最低;Beta多样性分析结果显示,从滞育期至破茧期,其肠道菌群结构相对稳定;LEfSe分析结果显示,从滞育期至破茧期其肠道菌群在门、纲、目、科、属水平均存在显著差异,且差异显著菌群主要出现在休眠期。预测的不同时期的肠道菌群功能不同,这与其成虫解除滞育进入休眠再破茧的生理过程密切相关。表明凹唇壁蜂雌成虫从滞育期至破茧期肠道核心细菌种类一致,群落结构相对稳定,但是群落多样性发生明显变化。