昆虫化学生态学研究进展及未来展望

昆虫化学生态学是化学生态学的重要组成部分,在理论和应用上都有重要意义,是植物保护的重要理论基础。国际昆虫化学生态学经历了4个发展阶段,随着分子生物学和生物技术的应用,化学生态学已经进入分子时代。我国昆虫化学生态学在昆虫化学感受机理、昆虫信息素的鉴定和利用、植物信息化学物质对昆虫行为的调控机理和利用、植物与昆虫互作化合物的开发利用等理论和应用研究方面取得了很大成就,但从系统性、深入性和延续性来说,与国际水平尚有一定差距。本文在综述国内外昆虫化学生态学进展的基础上,提出了我国昆虫化学生态学研究的几个发展方向及措施。     

广西黏虫虫源地蜜源植物花蜜游离氨基酸成分分析

为探讨黏虫成虫与虫源地蜜源植物的关系,利用液质联用(LC-MS)同位素内标法分析了广西区桂林市永福县蜜源植物油菜和紫云英花蜜中全谱游离氨基酸种类及含量。结果显示,油菜和紫云英花蜜中都检测出19种蛋白质组分氨基酸(没有检测出半胱氨酸),油菜和紫云英花蜜分别检测出10种和12种非蛋白质组分氨基酸。紫云英花蜜中检测出磷酸丝氨酸和3-甲基组氨酸,而油菜花蜜没有这2种氨基酸。紫云英花蜜多数氨基酸(牛磺酸和α-氨基正丁酸例外)含量均高于油菜。     

麦红吸浆虫区域分布的GIS分析

运用灌浆期麦穗幼虫调查方法、地学统计学方法以及地理信息系统(GIS),对河南省北部新乡市辉县高庄乡小麦灌浆期麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellana)老熟幼虫种群的空间结构进行了分析,并采用普通克里格插值法模拟了吸浆虫老熟幼虫种群的空间分布.结果表明:辉县高庄乡小麦灌浆期麦红吸浆虫幼虫种群存在空间相关性...     

Q型烟粉虱化学感受蛋白基因BtabCSP1的克隆与分析

【目的】克隆Q型烟粉虱（Bemisia tabaci）化学感受蛋白基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究该类基因功能奠定基础。【方法】根据桃蚜化学感受蛋白OS-D2a（ABM5558）的氨基酸序列,借助生物信息学搜索烟粉虱EST序列拼接了1个烟粉虱化学感受蛋白基因（BtabCSP1）,以烟粉虱mRNA为模板,采用RT-PCR扩增克隆烟粉虱化学感受蛋白cDNA。采用半定量RT-PCR对不同发育阶段的烟粉虱样品中BtabCSP1的表达模式进行研究。【结果】BtabCSP1完整阅读框全长为2 626 bp,包含2个外显子和1个内含子,编码131个氨基酸残基,其中含有1个CX6CX18CX2结构域,为化学感受蛋白的典型特征。BtabCSP1在供试样品中均有表达,并且在2龄、3龄和伪蛹阶段表达量更高。聚类分析结果表明,烟粉虱与果蝇、桃蚜等物种遗传关系较远,化学感受蛋白基因在物种进化过程中较为活跃。【结论】从Q型烟粉虱若虫中克隆了1个化学感受蛋白基因 BtabCSP1,该基因在烟粉虱不同发育阶段中均能表达,推测其对烟粉虱的生长发育具有重要的调控作用。     

胡椒碱和山椒醇经历对棉铃虫幼虫取食的影响

【目的】拒食剂是通过改变农作物对害虫的适口性来调控其取食行为的一大类化学物质。使用拒食剂对害虫取食行为进行生态调控,可有效地克服化学防治带来的负面影响。但害虫随着取食经历会对拒食剂表现出很强的味觉适应能力,尤其是味觉习惯化限制了这类物质的大田应用。论文旨在明确两种酰胺类拒食剂胡椒碱和山椒醇作用于多食性棉铃虫（Helicoverpa armigera）幼虫的感觉器官类型,以及两种拒食剂取食经历对棉铃虫后期取食行为的影响,为此类拒食剂在农田大规模应用提供依据。【方法】首先在两项选择式条件下,测试棉铃虫幼虫对胡椒碱和山椒醇的嗅觉趋向性反应,并在非选择性条件下测定棉铃虫幼虫在首次接触山椒醇和胡椒碱处理过的烟草叶碟后的取食持续时间,然后以4龄幼虫的拒食中浓度为基础,研究棉铃虫幼虫前期对含有胡椒碱、山椒醇或二者混合物的饲料的取食经历对后期取食选择反应的影响。【结果】选择性趋性反应测试结果表明,胡椒碱和山椒醇释放到环境中的气味对棉铃虫并没有显著的嗅觉驱避作用。棉铃虫幼虫首次接触处理烟草叶碟后的取食持续时间为30 s左右,比对照叶碟上的取食持续时间（100 s以上）显著缩短,该反应时间和模式昆虫烟草天蛾（Manduca sexta）幼虫典型的味觉摄入后反应的时间相吻合。胡椒碱和山椒醇对4龄棉铃虫幼虫的拒食中浓度分别为0.2259和0.4003 mg/叶碟（1.5 cm ID）。取食经历效应测试发现,有过胡椒碱和山椒醇取食经历的试虫仍然受到相应经历物质的极显著拒食作用,说明两种物质以4龄幼虫拒食中浓度混入人工饲料,从3龄幼虫开始进行取食经历诱导,发育至5龄幼虫期时并没有对所经历的物质产生明显的习惯化现象。有山椒醇经历的试虫极显著受胡椒碱的拒食作用,但有胡椒碱取食经历的试虫则会对山椒醇产生味觉习惯化反应,说明二者存在不对称的交叉习惯化现象。无论是组内处理叶碟和对照叶碟被食量差异的角度分析,还是相同测试环境下不同经历组别拒食反应率的角度进行分析,均未发现胡椒碱和山椒醇组成的二元混合物对味觉习惯化的明显延缓作用。【结论】胡椒碱和山椒醇通过味觉摄入后效应对棉铃虫幼虫起到拒食作用,均不易使棉铃虫幼虫产生习惯化,且混用也不会显著延缓习惯化的过程。这两种酰胺类拒食剂有望在农田应用中兼治更多的靶标害虫。     

适宜钾浓度降低小麦蚜虫密度的生理代谢机理

【目的】从对植物基础代谢影响的角度,研究施钾降低麦株蚜虫密度的作用机理,为田间小麦蚜虫的生态调控提供科学依据。【方法】采用水培试验,设置5个钾水平（KCl 0.005、0.05、0.5、2、10 mmol/L）,每个钾水平均进行蚜虫侵染和不侵染处理,每个处理重复3次,并于麦株五叶一心时进行蚜虫侵染,将虫龄大小一致的成年无翅蚜虫接种在小麦的最新完全展开叶上,每株小麦用5头蚜虫侵染。然后,分别于蚜虫侵染4天和8天两个时间节点调查麦株蚜虫密度并取样,分析钾水平和蚜虫取食对小麦叶片游离氨基酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。【结果】钾水平在0.005~0.5 mmol/L范围内,蚜虫侵染后第4天,单位干物质重的蚜虫密度随着钾水平的提高显著降低,进一步提高钾水平,蚜虫的群体密度差异并不显著;而在蚜虫侵染后第8天,蚜虫的群体密度随着钾水平的升高而显著降低。随着钾水平提高,未被蚜虫侵染的小麦植株其游离氨基酸含量呈降低趋势,而可溶性蛋白和可溶性糖含量则呈先升高后降低趋势;被蚜虫侵染的小麦植株其游离氨基酸和可溶性蛋白含量的变化趋势不变,而可溶性糖含量则呈持续增加趋势。同一测定时间与不接虫处理相比,接虫处理随着钾水平的提高,蚜虫侵染诱导的游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低,而可溶性糖含量增加。两个时间节点相比,随时间推移,不接虫处理游离氨基酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量的平均增幅分别为2.6%、18.1%、2.0%,而接虫处理上述指标平均增幅分别为67.3%、20.9%、22.9%,与不接虫处理相比,接虫处理麦株游离氨基酸和可溶性糖含量增幅较大。此外,蚜虫侵染诱导的游离氨基酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的增加量,都与相应时间节点的蚜虫群体密度显著或极显著相关,其中,接虫4天和接虫8天的相关系数分别为0.948、0.920、-0.908和0.944、0.985、-0.991。而组成型的可溶性蛋白和可溶性糖含量与相应时间节点蚜虫群体密度间相关性不显著,游离氨基酸含量却与之呈极显著正相关,接虫4和8天的相关系数分别为0.995和0.944。【结论】提高钾水平可能通过降低小麦组成型游离氨基酸的含量,降低蚜虫取食诱导型游离氨基酸和可溶性蛋白积累,提高诱导型可溶性糖的积累,共同降低麦长管蚜密度。     

植物皂苷生物合成及调控研究进展

皂苷是一类组成型存在于大多数高等植物中的次生代谢物,在医药、植物源农药、保健品、营养品开发领域有广阔的应用前景,但皂苷在植物中含量低且不稳定,严重影响了皂苷类物质的开发利用。因此,调控皂苷生物合成、提高皂苷产量引起了越来越多的关注。综述了皂苷的生物合成途径,以及栽培技术、细胞工程、基因工程和毛状根培养对其合成的调控方面的研究进展,并针对该领域存在的问题以及未来的研究方向等进行了总结和展望。     

咯菌腈种衣剂对西瓜种子发芽及幼苗生长的影响

采用室外盆栽的方法研究了有效成分为咯菌腈的2.5％适乐时悬浮种衣剂包衣处理西瓜种子后对种子发芽及幼苗生长的影响.结果显示,咯菌腈包衣对西瓜种子发芽的影响表现在出苗的早晚方面,对总发芽率无显著影响;对西瓜的地上部分干重、无籽西瓜的株高、除精选龙旋风外的其他品种西瓜的根长无显著影响,对有籽西瓜株高、昌祥黑巨霸地上部分鲜重、大农绿巨宝地下部分鲜重、一品春地下部分干重、昌祥黑巨霸地下部分干重均有影响,与对照相比差异显著.说明咯菌腈处理西瓜种子后发芽安全,但在农业生产中不可盲目加大使用剂量,否则会对西瓜种子发芽和幼苗生长产生不利影响,尤其是有籽西瓜对种衣剂更敏感.     

云南木蠹象雌雄虫气味化合物比较分析

用正已烷提取处于交尾期的云南木蠹象(Pissodes yunnanesis)雌雄虫胸、腹部的气味物质进行GC-MS分析,发现雌虫气味物质多于雄虫,而且雌雄虫气味化舍物种类有明显差异.在从雌虫抽提物中鉴定出的43种化合物中,多数为单萜烯、倍半萜烯和各种醇类,其中有14种与其寄主植物云南松的挥发性成分相同;而在从雄虫抽提物中鉴定出的22种化合物中,多数为甲苯类和正构烷烃类,只有3种与寄主植物成分相同.在雌雄虫气味化合物中还发现了3种其它昆虫的性信息素化合物,即:顺7-12碳乙酸酯、顺9-14碳乙酸酯和顺11-16碳乙酸酯.     

寄生蜂畸形细胞特性及与蜂幼虫生长发育的关系

本文综述寄生蜂畸形细胞特性及其功能研究的最新进展。一些进化高等的膜翅目内寄生蜂,在胚胎发育过程中,包裹在胚胎周围的浆膜会随着蜂卵的孵化,以游离的细胞团或单个细胞的形式释放到寄主昆虫的血淋巴中。这些源自浆膜被称作畸形细胞(Teratocyte)的特殊类群,在伴随蜂幼虫的生长发育过程中,自身也经历一系列结构和功能的改变。它们主要通过分泌蛋白质或酶类,改变寄主的物质代谢途径等方式为发育中的蜂幼虫提供营养和能量。对寄生蜂重要的调控因子-畸形细胞的特性及与蜂幼虫相互关系的揭示,可以阐明寄生蜂-寄主昆虫协同进化的内在机理,也可为开发害虫生物防治新策略提供新的思路和途径。