亚洲小车蝗响应高效氯氰菊酯胁迫的转录组及抗性相关基因分析

为筛选亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus响应高效氯氰菊酯胁迫的抗性相关基因和代谢通路,解析亚洲小车蝗对高效氯氰菊酯的抗性机制,利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对高效氯氰菊酯（LD10=0.008μg/头）处理48 h前后的亚洲小车蝗3龄蝗蝻进行转录组测序,采用BLAST、edgeR以及Trinity等生物信息学软件进行功能注释、差异表达基因分析及代谢通路分析。结果显示,从亚洲小车蝗中共筛选到743个响应高效氯氰菊酯胁迫的差异表达基因,包括208个上调基因和535个下调基因,其中有168个差异表达基因显著富集到GO数据库的细胞组分、分子功能和生物学过程三大功能分类中,162个差异表达基因显著富集到20条不同的代谢通路中,主要涉及核糖体、碳代谢、糖酵解/糖异生和氨基酸生物合成等代谢通路,其中多个代谢通路与昆虫抗药性相关。进一步分析发现与昆虫抗药性相关的差异表达基因有47个,包括编码谷胱甘肽S-转移酶、乙醇脱氢酶、细胞色素P450基因家族、热激蛋白、羧酸酯酶、黏蛋白、多功能氧化酶以及羰基还原酶等蛋白的基因,推测这些基因在亚洲小车蝗响应高效氯氰菊酯胁迫的过程...     

群居型、散居型亚洲小车蝗形态特征的数量分析

亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus Bei-Bienko)是草原蝗虫的主要优势种之一,为了明确亚洲小车蝗两型现象与形态特征的关系,本文利用11个形态指标和5个形态指标比值采用数值分类学的方法对两型亚洲小车蝗成虫进行了测量和分析。结果表明,11个形态指标在亚洲小车蝗种群中均表现出一定的差异性,与能量储存、运动和飞行相关的体长(L)、前翅长度(E)、后足股节长度(F)在群居和散居型种群中具有极显著性差异(P0.01)。形态指标比值中,前翅长度和后足股节长度的比值(E/F)对两型蝗虫区分效果明显,群居型亚洲小车蝗成虫的E/F比值在1.68~1.74之间,散居型成虫的E/F比值在1.44~1.59之间,群居型E/F比值显著大于散居型(P0.05)。主成分分析构建了3个反映形态特征及其比值信息的综合指标,前两个主成分累积贡献率为99.84%,同时确定了E/F比值在两型区分上具有重要的指示作用,可以作为亚洲小车蝗成虫两型现象的判定指标。     

两型亚洲小车蝗飞行肌超微结构比较研究

亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus B.-Bienko具有长距离迁飞能力,常迁飞为害造成严重损失。掌握其飞行肌结构特征,分析其飞行能力及影响因素,对提高对其监测预警水平具有重要指导作用。本研究采用电子显微镜对群居型和散居型亚洲小车蝗雌成虫背纵肌进行了比较分析。结果表明:群居型和散居型成虫飞行肌具有相似的亚细胞结构,飞行肌的肌原纤维粗细肌丝比例为1∶3,6根细肌丝环绕1根粗肌丝,形成六角形结构。飞行肌的发育和线粒体的形成均是渐进的过程,在不同日龄成虫间存在差异。亚洲小车蝗肌原纤维直径在0.6～1.5μm,群居型成虫的肌原纤维直径多大于散居型。肌节长度为2.6～4.5μm,7日龄肌节长度最短,多数日龄群居型成虫肌节长度小于散居型(2.4～3.8μm)。线粒体在背纵肌内含量占肌纤维线粒体含量的25%～45%,群居型和散居型亚洲小车蝗存在显著差异,群居型7日龄雌成虫线粒体占肌原纤维的比例最高,为52.37%,而散居型的只有32.74%。线粒体含量差异可能是两型亚洲小车蝗成虫飞行能力差异显著的重要原因之一。     

科尔沁草原亚洲小车蝗防治指标研究

在室内测定科尔沁草原亚洲小车蝗在不同湿度对4种该草原优势植物的取食量。结果表明:亚洲小车蝗在50%～80%湿度下的取食量显著大于其他湿度,结合近地表5cm处草场湿度估测亚洲小车蝗单头单日取食量;同时考察亚洲小车蝗不同龄期的田间存活率,确定科尔沁草原亚洲小车蝗的防治指标为20.6头/m2。     

群居型和散居型亚洲小车蝗成虫能量代谢相关酶活性测定

为明确亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus成虫飞行肌对其体内能源物质利用的情况,采用室内生化法测定能源物质代谢相关5种酶,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde phosphate dehydrogenase,GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(glycerol-3-phosphate dehyd...     

环境温度对群居型和散居型亚洲小车蝗呼吸代谢的影响

为明确群居型和散居型亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus对气候变化的呼吸代谢响应机制,采用多通道昆虫呼吸仪测定15、20、25、30和35℃温度下2种生态型亚洲小车蝗的呼吸率、代谢率、CO2释放率及呼吸商.结果 显示,随着温度的升高,群居型亚洲小车蝗的呼吸率、代谢率、CO2释放率均呈逐渐增加的趋势,且不同温度...     

两型亚洲小车蝗卵巢发育的分级及差异研究

亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus是我国北方草原区的重要害虫,其聚集、迁移暴发给草原、农田及城市带来了恶劣影响。本文根据亚洲小车蝗卵巢发育形态特征的变化,将其分为5个级别:I级为透明期,Ⅱ级为卵黄沉淀期,Ⅲ级为卵粒形成期,Ⅳ级为成熟待产期,Ⅴ级为产卵期。群居型亚洲小车蝗的卵巢发育起始时间为羽化后5.20d,产卵时间为羽化后50.21d,发育历期为43.75d;散居型亚洲小车蝗的卵巢发育起始时间为羽化后5.75d,产卵时间为羽化后52.25d,发育历期为46.50d,群居型亚洲小车蝗的卵巢发育比散居型种群快,且两者差异均达到极显著水平(P0.01)。研究结果从亚洲小车蝗发育繁殖角度验证了该蝗虫具有两型分化现象,且差异明显,同时对卵巢发育时间的研究可应用于亚洲小车蝗产卵期的预测预报,为田间蝗虫防治工作提供依据。     

亚洲小车蝗痘病毒室内杀虫效果

本文测定了亚洲小车蝗痘病毒对黄胫小车蝗的室内杀虫效果及用黄胫小车蝗增殖该病毒的最适接种剂量。亚洲小车蝗痘病毒对黄胫小车蝗的致死中量为７．４×１０３ＯＢＳ／头。用２×１０６、１×１０７和５×１０７ＯＢＳ／ｍＬ的包涵体悬浮液接种黄胫小车蝗３龄若虫，校正死亡率分别达３１．８％、５４．２％、８３．０％。用黄胫小车蝗４龄若虫增殖该病毒的最适接种剂量为５×１０４ＯＢＳ／头。     

自然环境中地面温度对亚洲小车蝗体温的影响

为了解白天地面温度对亚洲小车蝗体温的影响,2017年7月和2018年6-8月在内蒙古锡林郭勒盟的自然生境中6个地点开展了调查。结果表明:亚洲小车蝗的平均体温随地温变化,且在6:00-12:00和16:00-19:00内高于平均地温。地温与不同龄期和性别亚洲小车蝗体温之间呈极显著的非线性关系(P0.01)。体温只出现一次高峰,13:00左右的(39.3±0.2)℃;地温出现2次高峰,13:00左右的(42.0±0.5)℃和15:00左右的(38.9±0.4)℃。地温为31.5～38.3℃时,成虫的体温调节能力显著强于蝗蝻(P0.05);地温低于31.5℃和38.3～48.2℃时,蝗蝻的体温调节能力显著强于成虫(P0.05)。地温为26.1～40.0℃,雌虫的体温调节能力显著强于雄虫(P0.05);地温高于40.0℃,雄虫的体温调节能力显著强于雌虫(P0.05)。因此,地温可以作为监测该虫生长发育的因子为其防控提供依据。     

亚洲小车蝗在不同生境中的群落动态研究

亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus B.Bienko)是内蒙古草原主要的蝗虫危害种,为了研究其在不同生境中的动态规律,在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗,采用野外剪样方和扫网的方法,研究了亚洲小车蝗发生时,不同生境中植物与蝗虫种群结构的变化,并进行了室内食量验证.结果表明,亚洲小车蝗数量同植物盖度呈负相关(R=-0.770 8,P＜0.01),同植物生物量呈负相关(R=-0.905 2,P＜0.01),草场中蝗虫多样性同植物多样性呈正相关(R=0.588 4,P＜0.05);蝗虫总数同植物盖度呈负相关(R=-0.759 3,P＜0.01),同植物生物量呈负相关(R=-0.859 7,P＜0.01);羊草为优势种的样地中蝗虫数量少于针茅为优势种的样地;室内饲养表明,小车蝗对羊草的消耗量大于针茅(P＜0.05);以上结果说明,亚洲小车蝗选择草场时优先选择合适的栖境而不是食料植物.亚洲小车蝗的防治重点应放在适合小车蝗栖息的地点,而不仅是食料植物为主的地区.     

北京及周边地区九个地理种群的亚洲小车蝗mtDNA ND6基因及其部分侧翼序列分析

为明确北京地区亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus Bey-Bienko的迁飞来源,选取包含完整线粒体DNA的ND6、tRNA-Thr基因及侧翼ND4L、CYTB基因部分序列作为目的片段,采用DNA序列法分析来自北京及周边省市9个地理种群155个亚洲小车蝗样本的序列碱基组成、种群遗传多样性、种群结构及单倍型网络进化等。结果表明:在目的序列中共检测到多态性位点16个,鉴定出单倍型20种,分别占碱基总数和总样品量的1.88%和12.90%;核苷酸多样性为0.0012,单倍型多样性为0.66,种群间遗传分化系数绝对值≤0.51,种群内个体间遗传变异占总变异的86.88%,各种群遗传变异与空间距离间无显著相关性,供试样本总体上遗传变异程度相对较低。北京密云种群鉴定出的独享单倍型H14由单倍型H10经2次突变获得,H10被锡林郭勒和乌兰察布种群共享;北京密云与河北滦平、围场及内蒙古乌兰察布种群间基因流Nm绝对值分别为3.749、1.387和0.912,均高于密云种群与其它种群间的Nm绝对值;结合亚洲小车蝗在北京及周边地区出现的先后时序可知,内蒙古锡林郭勒、乌兰察布及河北滦平、围场是北京地区亚洲小车蝗的最主要迁飞来源。     

内蒙古亚洲小车蝗种群遗传多样性和遗传分化的ISSR分析

亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus Bei-Bienko是我国北方草原和农牧交错区的主要害虫。为评价内蒙古地区亚洲小车蝗种群的遗传多样性和遗传分化,应用ISSR标记方法对内蒙古15个亚洲小车蝗种群遗传多样性及遗传分化进行了分析。结果表明,7条引物扩增出85条ISSR条带,均为多态性条带。多态性比例（P）、Nei''s遗传多样性指数（H）和香农多样性指数（I）分别为82.59%、0.2319和0.3421,表明亚洲小车蝗种群具有较高的遗传多样性。基因流（Nm）和基因分化系数（Gst）分别为1.2298和0.3352,表明亚洲小车蝗不同地理种群具有明显的遗传分化。遗传距离与地理距离呈极显著正相关关系。表明地理距离和地形差异可能是形成亚洲小车蝗种群遗传分化的主要原因。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

Functional analysis of the 3′ end of avrBs3/pthA genes from two Xanthomonas species

The phytopathogens Xanthomonas oryzae pathovar (pv.) oryzae and Xanthomonas axonopodis pv. citri each contain several avrBs3/pthA family genes. Structural features of these genes important for avirulence and/or virulence functions include a central region of multiple direct repeats and three nuclear localization signals (NLSs) and an acidic activation domain (AAD) at the 3′ end. To identify other regions critical to function in the 3′ ends of these genes, we constructed several chimeras using apl1 and apl2 from X. axonopodis pv. citri and avrXa10 and avrXa7 from X. oryzae pv. oryzae and evaluated their functions by inoculation to citrus and rice. The apl1 and avrXa7 genes are major virulence determinants in citrus and rice, respectively, while the contributions of apl2 and avrXa10 to virulence are negligible or not measurable. Constructs that contained a 417 bp HincII-SphI fragment from the 3′ end of apl1 in combination with the repeats from avrXa7, avrXa10, and apl1 caused a canker phenotype on citrus. Interchange of the HincII-SphI fragment between avrXa7 and avrXa10 abolishes avrXa7 avirulence function and reduces its virulence but it does not affect avrXa10 avirulence function in rice. avrXa7 caused a hypersensitive response (HR) in citrus and replacement of it's 3′ end with that of apl1 resulted in loss of canker and induction of HR. Thus, the HincII-SphI fragment of the avrBs3/pthA gene family is important for avirulence and virulence functions in two different plant species, Oryza sativa and Citrus natsudaidai HAYATA.     

异色瓢虫色斑多样性调查及各地十九斑变型COI基因系统进化分析

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)是一种具有丰富色斑的捕食性天敌,主要捕食烟粉虱、蚜虫和粉蚧等小型害虫,复杂的地理环境会导致异色瓢虫形成不同的色斑型。为了解我国异色瓢虫的色斑多样性,通过采集、调查与分析5个省份异色瓢虫主要色斑类型、黄底型各色斑类型的比例及斑点出现频率,以17个地区数量较多的异色瓢虫十九斑变型为研究对象,运用细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列比对的方法,分析了各瓢虫种群之间的系统进化关系。结果表明,5个省份的异色瓢虫种群中,黄底型数量比例显著高于黑底型,黑底型中黑缘型数量比例极少。内蒙古贺兰山地区的黄底型异色瓢虫中,十九斑变型所占比例最大,占28.77%;其中斑点3出现的频率最高,占84.43%,半斑出现的频率最低,占28.77%。系统进化分析表明,除了云南异色瓢虫种群与其它地区差异较大外,其它16个地区的异色瓢虫十九斑变型之间具有很高的同源性。推测影响异色瓢虫形成不同色斑的关键因素很有可能是遗传基因之外的其它因素。     

对大黑鳃金龟甲幼虫高效的苏云金芽胞杆菌筛选及cry基因鉴定

为获得对大黑鳃金龟甲幼虫具有较高杀虫活性的菌株,利用拌土法测定了本实验室分离的500株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对大黑鳃金龟甲的杀虫活性,建立Bt菌株比较鉴别技术来进行多样性分析,并对菌株的晶体形态及幼虫感染Bt后的中肠组织切片进行观察。结果显示,从500株Bt菌株中筛选到42株对大黑鳃金龟甲幼虫具有不同程度活性的菌株,分属于14个菌株类型;其中有10株校正死亡率大于60%,261-1菌株杀虫活性最高,7 d校正死亡率达100%。从14个菌株类型中各选取1个代表菌株进行基因鉴定,仅P65-1、1126-1、FCD114和78-2菌株分别含有cry8Ma、cry8Ca、cry8Ab、cry8Ga、cry8Ea共5个cry8类新基因,其它10个菌株均不含cry3、cry8、cry18、cry23、cry37、cry43等对鞘翅目害虫有效的杀虫基因。14个菌株中,78-3、127-2和1198-1菌株能产生双锥体型晶体,261-1、FCD114、P65-1、FTL84、78-2和1126-1菌株能产生球形晶体。幼虫感染261-1、1198-1、FCD114、1126-1、QDL40-2菌株后,中肠组织发生明显的病理变化:2 d时肠壁细胞明显出现空洞化,排列疏松,4 d时受到严重破坏并脱离底膜。表明筛选到的Bt菌株具有防治大黑鳃金龟甲幼虫的潜力。     

西瓜噬酸菌hflX基因功能分析

为明确GTP结合蛋白基因hflX在西瓜噬酸菌Acidovorax citrulli中的功能尤其是对该菌致病力的影响,以西瓜噬酸菌Aac5菌株为材料获得hflX基因的缺失突变菌株及互补菌株,通过对致病力等表型以及相关基因表达量的测定初步探究西瓜噬酸菌hflX基因的功能。结果显示,同野生型菌株Aac5相比,缺失突变菌株的致病力显著下降,III型分泌系统基因hrpG和hrpE的表达量显著下调,仅为野生型菌株表达量的54.99%和27.39%;hflX基因的缺失并未影响其引起烟草过敏性坏死反应的能力;但缺失突变菌株的运动能力显著下降,鞭毛基因fliR和fliC的表达量显著下调,仅分别为野生型菌株的37.04%和29.68%。此外,缺失突变菌株的生物膜形成能力相较于野生型菌株显著增强了26.32%,同时,其体外生长能力也有所增强。表明hflX基因可能通过调控III型分泌系统基因hrpG和hrpE、鞭毛基因fliR和fliC的表达以及运动能力来影响西瓜噬酸菌Aac5菌株的致病力。