嗜卷书虱和嗜虫书虱的研究进展

嗜卷书虱和嗜虫书虱同属于啮目、书虱科、书虱属,亲缘关系极近,在全世界广泛分布,常混合发生在储藏物中,大量发生时可造成严重的经济危害,在我国,已经上升为“双低(低氧、低药剂)”和“三低(低氧、低药剂、低温)”气调储粮中的害虫优势种群。本文对两书虱的危害性、生物学、生态学特性、生理生化及遗传稳定性、防治及对药剂和气调的抗性等方面的研究概况进行了综述,以期引起人们对该两种微小但危害日益严重的储粮害虫的充分重视。     

不同柑桔种质资源对桔全爪螨酶活性及其对药剂敏感性的影响

采用生物测定和微量滴度酶标板法,研究了7种柑桔种质资源上桔全爪螨种群对炔螨特的敏感性及其体内羧酸酯酶(CarE)活性的变化。结果表明取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨对炔螨特的敏感性不同,按其LC50从小到大依次排列为大浦、太田柑、天草、纽荷尔、枳壳、德尔塔和北碚447。其中在北碚447上种群的LC50是大浦上种群的6.96倍。生化分析表明,取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨体内的羧酸酯酶活性不同,从低到高依次为大浦、太田柑、天草、纽荷尔、枳壳、德尔塔和北碚447。比较7个种群羧酸酯酶活性个体频率分布发现,北碚447和德尔塔种群中有更多的桔全爪螨个体向酶活性高的区域分布,且对药剂的敏感性与酯酶活性间存在显著的相关关系。     

嗜卷书虱抗气性与抗药性品系间羧酸酯酶活性的比较

系统报道了重要储藏物害虫嗜卷书虱的气调抗性品系RHCO2,RHCLO和药剂抗性品系RPH3,RDDDVP与敏感品系S间的羧酸酯酶的活力、比活力、米氏常数Km和最大反应速度Vmax的差异.结果表明,(1)RHCLO品系CarE的活力最强,是S品系的1.7倍,而RDDVP品系的活力最低,与敏感品系没有显著差异;(2)RPH3品系CarF的比活力最高,比S品系高57.1%,而其他几个抗性品系与敏感品系及它们之间不存在显著性差异;(3)RDDVP品系的Vmax最大,是S品系的1.20倍,而RHCLO品系仅为S品系的46.3%;(4)米氏常数Km以S品系最大,RHCO2品系最小.该项研究的结果明确了不同抗性品系的形成与CarF均有一定的相关性,但是变化的质和量上有很大的差异,这从一定程度上揭示了不同抗性品系间可以形成交互抗性,但交互抗性的程度不同的原因.     

甲酸乙酯对赤拟谷盗不同虫态的熏蒸活性研究

在不同的药剂浓度、处理时间和温度下系统研究甲酸乙酯(EtF)对赤拟谷盗T.castaneum卵、低龄幼虫、高龄幼虫、蛹以及成虫的熏蒸致死作用,结果表明处理时间和温度显著影响甲酸乙酯对赤拟谷盗各虫态的熏蒸致死效果.甲酸乙酯具有良好的速效性,在48 h以内就能发挥很好的熏蒸活性,在低温条件下处理比在高温下熏蒸效果好.在20,25,30℃条件下,熏蒸处理赤拟谷盗成虫24h,其LC50分别为24.239,27.516和29.953μL/L;处理48h时则分别为22.182,25.736,27.295μL/L.未成熟期各虫态对甲酸乙酯的敏感性由强到弱依次为:卵、低龄幼虫、高龄幼虫和蛹.     

中药植物丁香杀虫杀螨活性研究

系统研究了中药植物丁香的杀虫和杀螨活性.采用正己烷、苯、乙醚、甲醇和水对丁香进行顺序提取,分别测定提取物对朱砂叶螨和玉米象等供试生物的活性,结果表明:丁香的正己烷提取物24 h和72 h对朱砂叶螨的致死中浓度(LC50)分别为1.5333和0.5796g/L;苯的提取物24 h和72 h对朱砂叶螨的致死中浓度(LC50)分别为4.4393和1.3537g/L;丁香的正己烷提取物熏蒸处理7 d,对玉米象的校正死亡率达94.44%.     

不同温度下气调及红桔油对嗜卷书虱的熏蒸作用研究

应用四元二次旋转组合设计,研究了温度,ＣＯ２,Ｏ２及红桔油四因子五水平不同组合对嗜卷书虱的熏蒸作用。结果表明四因子对嗜卷书虱熏蒸作用的效果影响显著;单因子效应分析表明,四因子中ＣＯ２浓度对试虫死亡率的影响最大,红桔油浓度次之,温度第三,Ｏ２浓度作用最小;因子间互作分析表明,温度和其它三个因子以及Ｏ２和红桔油间存在着极的交互效应,而ＣＯ２和Ｏ２以及红桔油间交互效应不显著。     

嗜卷书虱和嗜虫书虱体内磷酸酯酶的生化与毒理学特性比较

采用药膜法对嗜卷书虱和嗜虫书虱进行生物测定,从5种杀虫剂对两种书虱的LC50可以看出,嗜卷书虱对两种拟除虫菊酯类药剂较嗜虫书虱敏感,嗜虫书虱对丁硫克百威较为敏感,而对有机磷类药剂的作用两种书虱的敏感性相似.两种书虱体内酸性磷酸酯酶(ACP)和碱性磷酸酯酶(ALP)的活力比较结果表明:嗜卷书虱和嗜虫书虱体内ACP的比活力为分别14μmol/mg·30 min和2.2 μmol/mg·30 min,ALP的比活力分别为0.092μmol/mg·30 min和0.046μmol/mg·30 min.经方差分析,两种书虱ACP和ALP的比活力之间均存在显著性差异(p<0.05).动力学参数比较结果显示,两种书虱ACP的Vmax值之间的差异达到显著水平,而ALP的Km值之间存在显著性差异.离体试验结果表明,5种药剂对磷酸酯酶的作用各不相同,个别药剂在低浓度下表现诱导作用,说明磷酸酯酶在不同外源毒物的解毒代谢过程中所起的作用有所不同.     

橘小实蝇蜕皮激素合成通路基因鉴定分析及饥饿对幼虫发育的影响

【目的】蜕皮激素（ecdysone）是昆虫体内一种重要的激素,参与调控昆虫的生长发育,并且能对环境胁迫进行响应。研究旨在明确橘小实蝇（Bactrocera dorsalis Hendel）蜕皮激素合成通路基因（ecdysone synthesis pathway gene）的分布和特定条件下的表达特性,为进一步开展橘小实蝇变态发育与抗逆胁迫机制的研究提供理论支持。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆蜕皮激素合成通路基因BdCyp302a1、BdCyp315a1和BdCyp314a1,利用实时定量PCR（qPCR）技术检测该合成通路基因BdNvd、BdCyp306a1、BdCyp302a1、BdCyp315a1和BdCyp314a1在幼虫不同发育阶段（幼虫1-8日龄）、不同组织（前胸腺复合体、脂肪体、中肠、马氏管、表皮和气管）和饥饿条件下的表达模式,明确饥饿对幼虫发育的影响。【结果】克隆获得了3个蜕皮激素合成通路基因序列的开放阅读框,分别为BdCyp302a1（GenBank登录号：JQ027284）、BdCyp315a1（GenBank登录号：KC515377）和BdCyp314a1（GenBank登录号：JQ229645）,且上述序列均具备P450典型结构域：Helix-C/I/K、PERF基序、血红蛋白结合位点以及脯氨酸/甘氨酸富集区,其氨基酸序列较为保守。qPCR检测结果显示蜕皮激素合成通路基因BdNvd、BdCyp306a1和BdCyp314a1幼虫末龄阶段表达量显著升高,其最高表达量分别是最低点的7.33、10.89和7.82倍,但在幼虫前4 d表达量差异不显著。而BdCyp302a1和BdCyp315a1在整个幼虫阶段表达量保持相对稳定。对不同组织的研究发现,蜕皮激素合成通路基因在所选的6个组织中均有表达,其中BdNvd、BdCyp306a1和BdCyp315a1在幼虫前胸腺表达量最高,在其他组织中表达量差异不显著;BdCyp302a1在各组织中的表达量由高到低为脂肪体>前胸腺>表皮/马氏管>气管/中肠,该基因在脂肪体的表达量是中肠的30倍;BdCyp314a1在中肠、马氏管和脂肪体内的表达量依次降低,但均极显著高于其他3个组织。橘小实蝇幼虫在饥饿处理12 h后即出现化蛹现象,其化蛹比例随饥饿时间延长而上升。对蛹宽和蛹长的测量中发现,饥饿导致蛹个体显著缩小,但未影响其存活率。同时,饥饿导致蜕皮激素合成通路基因BdNvd、BdCyp302a1和BdCyp314a1表达量在饥饿处理6 h后出现显著上调,并在处理48 h后出现显著下调;但饥饿处理并未影响BdCyp315a1的表达水平。【结论】蜕皮激素合成通路基因在橘小实蝇幼虫组织的表达具有差异性,并参与介导幼虫-蛹的变态过程和对营养胁迫的响应。     

橘小实蝇谷氨酸脱羧酶的生化及分子特性

【目的】在测定橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）γ-氨基丁酸（GABA）含量和谷氨酸脱羧酶（GAD）活性的基础上,克隆获得橘小实蝇GAD基因（BdGAD1）全长序列,进一步解析GABA、GAD以及BdGAD1在橘小实蝇各发育阶段、成虫不同体段以及经阿维菌素刺激后的表达模式,分析橘小实蝇GAD对阿维菌素作用的应激反应,为系统解析GABA介导的阿维菌素抗药性机制提供基础数据。【方法】采用高效液相色谱法测定橘小实蝇体内GABA含量,分析阿维菌素刺激对GABA含量的剂量和时间效应;以谷氨酸为底物,采用微量滴度酶标板法测定橘小实蝇经阿维菌素刺激后GAD活力的变化;通过同源序列比对的方法,从橘小实蝇转录组数据中筛选出1条GAD基因片段,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）获得该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学分析软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、分子量等信息进行预测,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,明确其系统进化关系。此外,分别提取橘小实蝇各发育阶段和成虫不同体段的RNA,以表达稳定的α-Tubulin为内参基因,应用qPCR技术,解析BdGAD1在橘小实蝇各发育阶段（卵、幼虫、蛹和成虫）和成虫不同体段（头、胸、腹）以及经阿维菌素刺激后的表达模式。【结果】经阿维菌素刺激后,橘小实蝇体内GABA含量升高,且与阿维菌素剂量及处理时间呈正相关,暗示橘小实蝇可能通过调节GABA含量以抵御阿维菌素的毒害。同时,橘小实蝇体内GAD的比活力也随药剂剂量增加而升高。通过RACE扩增,获得了橘小实蝇BdGAD1的cDNA全序列,长度1 755 bp,开放阅读框1 197 bp,编码398个氨基酸,GenBank登录号为KC763804。基于最大似然法构建的系统发育树显示,该基因编码的蛋白质与冈比亚按蚊的GAD亲缘关系最近,序列一致性高达97%。qPCR分析结果表明,BdGAD1在幼虫期表达量最高,不同体段间相比较发现该基因在成虫腹部的表达量最高。经阿维菌素刺激后,BdGAD1表达水平上调。【结论】BdGAD1的表达具有发育阶段和体段特异性。阿维菌素能够刺激橘小实蝇体内BdGAD1表达水平上升,进而引起GAD活力增加促使虫体合成产生大量的GABA,这可能是橘小实蝇抵御阿维菌素毒害甚至产生抗药性的原因。     

4种花椒提取物对玉米象成虫熏蒸活性的研究

在30℃下采用广口瓶密闭熏蒸法熏蒸48h和72h,测定青椒精油、红椒精油、一级麻素及二级麻素时玉米象Sitophilus zeamais Motschulsky成虫的熏蒸致死作用及LC50值。结果表明LC50值大小顺序为一级麻素〉二级麻素〉红椒精油〉青椒精油．进一步研究熏蒸时间和温度时青椒精油及红椒精油熏蒸活性的影响,结果表明熏蒸时间越长,LC50值越小;温度越高,校正死亡率越大,表明2种花椒精油的持效期较长,在高温下能更好地发挥药效。