甲胺磷对稻纵卷叶螟及其天敌的影响

实验室、田间试验表明 ,甲胺磷对稻纵卷叶螟及其寄生蜂、捕食性天敌等均有不同程度的杀伤作用。各代推迟喷药、放宽防治指标可提高纵卷叶螟幼虫被寄生率 ,对产量并无影响。结合前期施药对褐飞虱再增猖獗的促进作用 ,建议在水稻生长前期谨慎用药 ,尤其应限制甚至禁止在稻田使用甲胺磷。     

转cry1Ab基因粳稻对稻纵卷叶螟成虫产卵行为的影响

为评价转cry1Ab基因粳稻(KMD1和KMD2)对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)成虫产卵行为的影响,采用"Y"型嗅觉仪和笼罩以及田间试验等方法对稻纵卷叶螟成虫对转基因水稻的趋性以及其产卵选择性进行了研究,并利用固相微萃取和GC-MS技术测定了这2种Bt水稻及其对照亲本秀水11挥发物的组成及其相对含量。结果表明,稻纵卷叶螟成虫在"Y"型嗅觉仪和小型笼罩内对Bt水稻和对照亲本的选择性差异不显著,而在大型笼罩和田间条件下均显著趋向于在非转基因水稻上产卵,其中大田中稻纵卷叶螟在KMD1、KMD2和对照中的百叶卵量分别为2.20±1.28、1.00±0.77和5.60±2.16粒。水稻挥发物的组成及其相对含量在Bt水稻及其对照亲本之间差异不显著。表明相对于Bt水稻,在田间条件下稻纵卷叶螟成虫趋向于在非转基因水稻产卵,而水稻挥发物可能不是引起这种行为趋性的直接原因。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号对田间稻纵卷叶螟和二化螟及其捕食性天敌的影响

为研究转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和二化螟Chilo suppressalis及其捕食性天敌的影响,采用剥查法和吸虫法,于2012—2013年在江西省南昌县调查了赣绿1号田间稻纵卷叶螟与二化螟的发生为害情况及其捕食性天敌拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata和拟水狼蛛Pirata subpiraricus的种群动态。结果表明,与非转基因亲本9311水稻相比,在2012和2013年螟虫为害高峰期,赣绿1号田间稻纵卷叶螟百株虫量分别减少57.78头和27.78头,卷叶率分别降低20.46%和6.50%;二化螟百株虫量分别减少24.44头和152.22头,枯心/白穗率分别降低13.02%和14.20%。此外,赣绿1号与9311水稻田间拟环纹豹蛛和拟水狼蛛的种群动态趋势基本一致。研究表明,转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号能有效控制稻纵卷叶螟和二化螟,而对其捕食性天敌拟环纹豹蛛和拟水狼蛛无显著影响。     

基于地面高光谱遥感的稻纵卷叶螟为害下的水稻LAI估算模型研究

为了有效监测稻纵卷叶螟的为害状况及其对水稻生长发育产生的危害,本研究通过开展连续的定点大田观测实验,对稻纵卷叶螟虫情及其为害状况进行调查,通过观测水稻冠层光谱反射率和叶面积指数（LAI）等,分析水稻冠层光谱反射率、植被指数与LAI的相关性,筛选出与LAI相关系数高的光谱特征波段和植被指数,构建了多因子LAI估算模型,并利用实测数据进行验证。结果证明模型拟合效果理想,可为我国更好地开展水稻生产监测提供参考。     

黄翅绢丝野螟气味受体基因GcaeOR10的鉴定及组织表达分析

为明确黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis气味受体基因GcaeOR10(GenBank登录号MW701397)的生物信息学特征及组织表达谱,使用生物信息学软件对其进行序列分析,并通过实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)技术检测其在黄翅绢丝野螟成虫不同组织中的表达量。结果显示,黄翅绢丝野螟GcaeOR10基因开放阅读框（open reading frame,ORF）全长为1 200 bp,编码399个氨基酸残基,预测其编码的蛋白质分子量为45.67 kD,等电点为8.65,无信号肽,具有昆虫气味受体家族7个跨膜蛋白（7 transmembrane proteins,7tm-6）超家族的保守结构域,存在26个潜在的磷酸化位点,含有7个跨膜结构域,且N端位于细胞膜内,C端位于细胞膜外。黄翅绢丝野螟GcaeOR10与桑螟Glyphodes pyloalis的GpylOR17亲缘关系最近,其次与松蛀螟Conogethes pinicolalis的CpinOR39、CpinOR36和桃蛀螟Conogethes p...     

莲草直胸跳甲羧酸酯酶基因AhCesB1的克隆、序列分析及表达特征

莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila是入侵杂草喜旱莲子草的专食性天敌。为进一步明确莲草直胸跳甲寄主专一性的分子机制,通过分析其转录组数据克隆羧酸酯酶(carboxylesterases,Car Es)基因,采用RT-PCR技术从其体内获得1个羧酸酯酶B簇基因并进行生物信息学分析,同时利用实时定量PCR方法检测其在不同身体部位及不同发育阶段的表达特性,并对饥饿处理、取食靶标植物喜旱莲子草和非靶标植物莙荙后该基因的表达水平进行比较。结果显示,克隆得到1条莲草直胸跳甲羧酸酯酶基因的cDNA全长序列,长度为1 851 bp,开放阅读框长度为1 647 bp,编码548个氨基酸,以该基因推导的氨基酸序列与其它物种的CarEs进行聚类分析,发现此基因为羧酸酯酶B簇家族成员,命名为AhCesB1(GenBank登录号KT032151)。实时定量PCR检测结果显示,AhCesB1基因在莲草直胸跳甲3龄期表达量最高,成虫期和蛹期表达量次之,卵、1龄和2龄期表达量相对较低。AhCesB1基因在头和中肠的表达量较低,在其余身体部分表达量较高。取食莙荙后AhCesB1表达量显著增高,为饥饿处理的13.7倍,而取食喜旱莲子草与饥饿处理并无显著差异。表明莲草直胸跳甲AhCesB1在不同发育阶段和成虫不同身体部位具有不同的表达水平,而非寄主植物莙荙可以诱导该基因的表达,推测羧酸酯酶在莲草直胸跳甲代谢次生物质中发挥着重要作用。     

禾谷缢管蚜气味降解酶鉴定及其与关键信息化学物质的分子对接

为探究禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi气味降解酶(odorant degrading enzyme,ODE)与关键信息化学物质的作用模式,从其触角转录组中筛选属于ODE的细胞色素P450与谷胱甘肽-S-转移酶,利用IQ-tree 2.1.1软件构建进化树;根据FPKM值筛选出高表达蛋白,用SWISS-MODEL软件进行同源建模;并应用AutoDock软件与寄主植物挥发性气味和信息素进行分子对接。结果表明,筛选获得禾谷缢管蚜细胞色素P450基因30个,谷胱甘肽-S-转移酶基因10个,且40个基因均有完整的开放阅读框;根据FPKM值筛选出9个在禾谷缢管蚜触角表达量较高的基因,其中同源建模成功的有5个;同一蛋白与不同气味分子结合时,结合能有差异;结构相似的气味分子与不同蛋白结合时,结合位点与结合能相似。表明与气味结合蛋白相比较,禾谷缢管蚜ODE对气味分子的选择特异性较低。     

棉铃虫BR-C Z2基因的克隆、原核表达及其表达谱

为明确转录因子广泛锌指复合物（broad complex,BR-C）在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育过程中的作用,基于转录组序列从棉铃虫幼虫中肠克隆获得BR-C Z2的cDNA序列并对其氨基酸序列和蛋白结构进行生物信息学分析,利用原核表达系统表达其融合蛋白;用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR）技术分析BR-C Z2基因在棉铃虫体内的表达规律,以及2-十三烷酮（2-tridecanone,2-TD）处理后其在棉铃虫6龄幼虫中肠内的变化规律。结果显示,棉铃虫BR-C Z2基因的开放阅读框为1 257 bp,编码418个氨基酸,预测编码蛋白的分子量和理论等电点分别为46.63 kD和6.94,主要定位于细胞核中。系统进化树结果显示棉铃虫BR-C Z2与家蚕Bombyx mori的BR-C Z2亲缘关系最近。成功表达His-HaBR-C Z2融合蛋白。BR-C Z2基因在棉铃虫蛹期和6龄幼虫中肠组织中相对表达量最高;不同浓度2-TD处理后,棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量变化趋势不同,其中15 mg/g浓度处理12 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量达到峰值,是对照的2.5倍,而20 mg/g浓度处理20 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量降到最低,为对照的45.13%。表明BR-C Z2基因可能参与棉铃虫的生长发育,并响应2-TD的胁迫。     

稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8的特性分析

 有性生殖在真菌的生活史和进化过程中具有重要作用,而交配型基因是控制有性生殖的关键因子。前期研究发现稻曲病菌(Villosiclava virens)MAT1-2型菌株中包含MAT1-2-1和MAT1-2-8两个交配型基因,但是它们如何调控稻曲病菌有性生殖依然不清楚。本文研究了它们在不同侵染和生长发育时期的表达模式和编码的蛋白结构特性。研究表明MAT1-2-1在侵染不同阶段一直下调表达;而MAT1-2-8在侵染早期(5 dpi)上调表达,在侵染后期下调表达。与营养菌丝阶段比较,MAT1-2-1和MAT1-2-8在有性发育过程菌核形成、菌核萌发、子座原基形成和子座成熟4个阶段的表达量都是下降的,在菌核形成阶段表达量最低。生物信息学分析显示MAT1-2-1和MAT1-2-8具有磷酸化位点,为非分泌蛋白,无明显的跨膜结构域。蛋白同源比对分析表明MAT1-2-1与香柱菌(Epichloë typhina)的MAT1-2-1同源性最高,而MAT1-2-8与绿僵菌(Metarhizium)的MBR_08192蛋白同源性最高。进一步研究发现MAT1-2-1和MAT1-2-8能够互作,并分别主要定位在细胞核和细胞基质中。通过质谱技术鉴定到MAT1-2-1的一些候选互作蛋白,如假定Ran交换因子Prp20/Pim1(KDB12229.1)、假定rRNA处理蛋白Ebp2(KDB12923.1)及组蛋白H1(KDB12711.1)等。因此,以上结果为研究稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8调控有性生殖的生物学功能奠定了基础。     

H2O2对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶相关基因crg表达的诱导作用

 为了阐明H₂O₂对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)过氧化氢酶(CAT)相关基因(crg)表达的诱导作用,本研究定量分析了在水稻细胞-Xoo互作体系及其加入H₂O₂清除剂CAT后H₂O₂产量和crg表达;外源添加H₂O₂后的病菌生长和crg表达。结果表明:在互作条件下,H₂O₂含量稳定增加,10 h可达到峰值;在互作6 h时crg显著地被诱导表达;加入CAT显著地降低了H₂O₂含量和crg表达;在外源H₂O₂胁迫条件下,H₂O₂以浓度效应的方式影响病菌增殖,显著地诱导了catB和srpA表达。因此,Xoo-水稻互作导致了H₂O₂的发生。无论是互作产生的还是外源的H₂O₂均显著地诱导了Xoocrg表达,从而活化了H₂O₂降解途径。     

植保无人机飞防助剂与杀虫剂配伍方式对其防治稻纵卷叶螟效果的影响

为探究不同类型飞防助剂与杀虫剂配伍方式对其防治稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis效果的影响,以杀虫剂、飞防助剂和施药液量为因素设计3因素4水平的正交试验,通过方差分析(analysis of variance,ANOVA)对各因素的显著性水平进行分析,确定对稻纵卷叶螟具有理想防效的配伍方式。结果表明,杀虫剂和飞防助剂对防治稻纵卷叶螟的效果均有极显著影响,施药液量对防治稻纵卷叶螟的效果无显著影响。施药后第15天,杀虫剂选择10%甲维·茚虫威悬浮剂、飞防助剂选择有机硅、施药液量选择30.0 L/hm²的配伍方式对稻纵卷叶螟的防效较好,达84.32%。飞防助剂并非对所有杀虫剂都具有同等增效,其中聚合物助剂对5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂的增效显著高于对其他3种杀虫剂的增效,植物油助剂对12%甲维·虫螨腈悬浮剂的增效显著低于对其他3种杀虫剂的增效,有机硅助剂对4种杀虫剂的增效均较好。     

氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的防治效果及安全性评价

为减少水稻抽穗前田间稻纵卷叶螟的化学防治次数及用药量,降低对天敌的伤害及农药残留,最终实现稻纵卷叶螟的简约化防控,采用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理,室内测定了药剂拌种对种子发芽的安全性,并结合不同栽培模式下的田间试验,评价了不同用量下氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的控制时长及保叶效果,明确了药剂拌种对天敌蜘蛛的影响及最终残留情况。结果表明:当氯虫苯甲酰胺按有效成分用量30~120 g/hm2拌种时,对种子的发芽率及出苗均无影响。直播稻模式下,氯虫苯甲酰胺按有效成分60 g/hm2拌种,播种后110 d,其保叶效果仍高达97.13%;旱育手栽秧模式下,氯虫苯甲酰胺按有效成分90 g/hm2拌种,播种后108 d保叶效果为82%以上,旱育机插秧模式下按有效成分90~120 g/hm2拌种,播种后90 d保叶效果仍在95%以上;3种模式下拌种处理的保叶效果及持效期均远优于常规喷雾防治。研究表明,利用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理,可有效控制水稻前期及中期稻纵卷叶螟的为害,降低后期田间虫口基数,并且对田间天敌蜘蛛安全性高,同时在收获的稻谷中未检出氯虫苯甲酰胺残留(残留量低于定量限0.000 8 mg/kg)。在江苏省丘陵地区粳稻区应用氯虫苯甲酰胺拌种处理,可确保水稻直至抽穗初期无需再进行稻纵卷叶螟的防治,并可显著减少后期稻纵卷叶螟虫源基数,实现稻纵卷叶螟的简约化防治。     

烟蚜热激蛋白Hsp90基因的克隆及在UV-B胁迫下的表达分析

为探讨UV-B胁迫对烟蚜Myzus persicae热激蛋白Hsp90基因表达量的影响,采用RT-PCR与RACE技术克隆了烟蚜热激蛋白Hsp90基因的全长,并对其进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术研究了烟蚜Hsp90基因在不同时长UV-B胁迫下的表达量变化。结果表明,烟蚜Hsp90基因的cDNA全长为2 670 bp,编码728个氨基酸,编码蛋白质的相对分子量为82.6 kD,等电点为4.95,获得的氨基酸序列具有Hsp90蛋白家族的1个签名序列及C末端MEEVD基序,推测其属于胞质型热激蛋白。系统进化树结果显示,烟蚜Hsp90与其它昆虫Hsp90具有很高的相似性。实时荧光定量PCR结果表明,不同时长UV-B胁迫下烟蚜Hsp90均有表达,随着照射时间延长,Hsp90表达量表现为先上升后下降的趋势;与对照相比,照射时间为15、30、60、90和120 min时,Hsp90表达量均显著升高,且在60 min时Hsp90表达量达最大,是对照组的2.05倍。表明Hsp90基因在不同时长UV-B胁迫下差异表达,在烟蚜适应紫外胁迫的分子机制中具有重要作用。     

高粱GRF基因家族鉴定及SbGRF4原核表达分析

为研究高粱生长调控因子(growth-regulating factor,GRF)在高粱生长过程中的功能,采用生物信息学分析方法对高粱GRF基因家族进行鉴定,并以高粱BTx623品种为材料,利用PCR技术扩增获得SbGRF4基因cDNA全长序列,构建pET-28a-SbGRF4重组质粒,采用原核表达技术分别对表达菌株、诱导温度以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导浓度进行优化,最后用Western blot技术对原核表达的SbGRF4蛋白进行验证。结果表明,在高粱中共鉴定到10个GRF基因SbGRF1～SbGRF10;亚细胞定位预测结果显示均定位于细胞核中;分布于高粱的6条染色体上,所有家族成员均含有QLQ和WRC保守结构域;系统进化结果显示,高粱GRF蛋白分为Class 2、Class 3、Class 4a、Class 4b四个亚家族;相同亚家族各个成员间外显子和内含子的数量差异较小;同一亚家族的高粱GRF蛋白保守基序具有相似性;克隆到的SbGRF4基因c DNA序列全长为1 221 bp,并成功构建pET-28a-SbGRF4融合表达载体;SbGRF4蛋白的最佳表达菌株为大肠杆菌Escherichia coli JM109(DE3)菌株,最佳诱导温度为25℃,最佳IPTG诱导浓度为0.6mmol/L;Western blot验证结果显示原核表达的蛋白为SbGRF4。表明SbGRF4蛋白可在大肠杆菌原核表达系统中表达。     

腰果角盲蝽气味结合蛋白基因HtheOBP3的克隆及组织表达分析

为明确腰果角盲蝽Helopeltis theivora气味结合蛋白3(odorant binding protein 3,OBP3)功能及其嗅觉感受机制,利用PCR技术结合c DNA末端快速扩增（rapid amplification of c DNA ends,RACE）技术克隆其cDNA全长序列,利用多个生物信息学软件对其进行序列分析,并通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术检测其在腰果角盲蝽成虫不同组织中的表达量。结果显示,腰果角盲蝽HtheOBP3基因（GenBank登录号为QHI06949）开放阅读框为474 bp,编码157个氨基酸残基,预测蛋白分子量约为17.15 kD,等电点为5.14,无信号肽和跨膜结构,蛋白氨基酸序列中具有6个保守半胱氨酸残基和性信息素结合蛋白-普通气味结合蛋白（pheromone binding protein-general odorant binding protein,PBP-GOBP）家族的保守结构域。HtheOBP3蛋白具有6个α-螺旋和3对二硫键,其中5个α-螺旋形成1个结合口袋。腰...