外源MeJA诱导玉米抗性对亚洲玉米螟生物学特性的影响

为明确茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导玉米幼苗产生抗性对亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)生物学特性的影响,测定了玉米幼苗在4种浓度的外源MeJA处理后对亚洲玉米螟幼虫生长发育和成虫繁殖情况,并利用生命表方法研究了饲喂MeJA处理后的玉米幼苗对次代亚洲玉米螟实验种群的影响。结果表明：取食外源MeJA诱导的玉米幼苗后,亚洲玉米螟幼虫死亡率增加,发育历期延长,成虫寿命缩短、产卵量下降,除了100 μmol/L MeJA处理组蛹重高于对照外,其他处理亚洲玉米螟体重与蛹重均降低,影响程度与MeJA的浓度有关。225 μmol/L MeJA诱导处理后的玉米幼苗对亚洲玉米螟生长发育影响最大,与对照组相比,幼虫历期长了5.41天,成虫寿命减少1.33天,产卵量减少3.6头。MeJA的诱导抗性显著影响了亚洲玉米螟幼虫对玉米幼苗的取食,100 μmol/L和225 μmol/L MeJA处理组与对照组虫体体重相差3.29~6.86 mg,达到统计学差异,生长抑制率达28.34%~59.09%。对次代种群的影响表现在净生殖率(R0)、周限增长率(λ)降低,内禀增长率(rm)由0.0725降至0.0502,平均世代周期(T)和种群加倍时间(Dt)较对照显著延长。这些结果表明MeJA处理玉米幼苗能够降低亚洲玉米螟的发育速率,这将对亚洲玉米螟的综合防治具有重要的指导意义。     

赤眼蜂载菌方式筛选及田间防治玉米螟效果

通过室内试验筛选出有效的玉米螟致病菌及赤眼蜂载菌的最佳方式,并对栽菌赤眼蜂进行了田间防治玉米螟的效果评价。通过对卵寄生率及百株遗留虫量的调查,赤眼蜂携带病原菌对赤眼蜂的寄生能力没有影响,释放载菌赤眼蜂比单独释放赤眼蜂提高防效11．59％～15．21％。     

亚洲玉米螟两种漆酶基因OfLac1和OfLac2 cDNA 的克隆及基因表达

【目的】克隆亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）漆酶-1（OfLac1）和漆酶-2（OfLac2）基因;研究OfLac1和OfLac2在亚洲玉米螟不同发育阶段和不同组织中的表达特异性;分析蜕皮激素处理亚洲玉米螟后OfLac1和OfLac2基因表达量的变化;比较OfLac1和OfLac2表达模式的差别,推测其生理功能。【方法】根据已知的其他昆虫中Lac-1和Lac-2的保守氨基酸序列分别设计引物,以亚洲玉米螟白蛹时期提取的RNA反转录合成的cDNA为模板,通过PCR扩增OfLac1和OfLac2的保守区。然后根据所得的保守区片段分别设计基因特异性引物,采用RACE方法分别克隆OfLac1和OfLac2的3′和5′端序列,通过拼接获得OfLac1和OfLac2的基因全长。收集5龄第4天亚洲玉米螟的表皮、中肠、脂肪体、丝腺、气管、马氏管、精巢7种不同组织材料,通过半定量PCR分析OfLac1和OfLac2在不同组织中的基因表达模式。收集从卵到成虫29个不同生长发育时期的亚洲玉米螟作为材料,采用实时荧光定量PCR分析OfLac1和OfLac2在不同发育时期的基因表达水平。选取5龄第2天亚洲玉米螟幼虫进行蜕皮激素注射,分别在1、4、8、12和24 h后取样,利用实时荧光定量PCR研究OfLac1和OfLac2在蜕皮激素诱导下的基因表达水平。【结果】克隆获得亚洲玉米螟OfLac1和OfLac2的 cDNA序列。OfLac1全长3 065 bp,其中5′非编码区222 bp,3′非编码区440 bp,开放阅读框2 403 bp,共编码800个氨基酸,其编码的蛋白分子质量约为90.6 kD,理论等电点pI为5.34;OfLac2全长3 405 bp,其中5′非编码区162 bp,3′非编码区960 bp,开放阅读框2 283bp,共编码760个氨基酸,其编码的蛋白分子质量约为84.0 kD,理论等电点pI为6.43。通过SignalP分析发现,OfLac1在N端包含一个长为22个氨基酸的信号肽,OfLac2在N端包含一个长为23个氨基酸的信号肽,均为分泌蛋白质。基因表达模式分析表明,在发育过程中,OfLac1主要在成虫中表达,在其他发育时期表达量较低;OfLac2在每个幼虫龄期的末期表达水平上调,在幼虫化蛹过程中的预蛹期表达量最高;在不同组织中,OfLac1在马氏管和中肠中表达量最高,在气管和表皮中的表达量较低,在精巢、丝腺和脂肪体中几乎不表达;OfLac2在中肠和丝腺中表达量最高,在气管和表皮中的表达量较低,在精巢、马氏管和脂肪体中几乎检测不到表达。将蜕皮激素20E注射到亚洲玉米螟体内,OfLac1在注射24 h后表达量明显上调,OfLac2在注射12 h后表达量开始上调,在24 h后上调最明显。【结论】克隆得到亚洲玉米螟两种漆酶OfLac1和OfLac2的cDNA序列。两种漆酶基因的表达模式存在明显差别,但都受蜕皮激素的调控。OfLac2可能参与蜕皮过程表皮褐化。     

基于小波分解的害虫发生非平稳时间序列分析和预测

将小波分解应用于害虫发生程度非平稳时间序列的分析和预测。通过小波分解,将非平稳时间序列分离为多个平稳分量,然后采用自回归滑动平均方法对各平稳分量分别进行分析和建模,最后将所有分量的模型进行组合,从而可以得到原非平稳时间序列的预测模型。在实例分析中,利用1959年至2004年烟台市一代玉米螟发生程度数据序列建立了预测模型,利用2005年至2009年的数据对模型进行了检验。检验结果表明:5年预测准确率达到了80%,预测效果令人满意。     

溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺对三种鳞翅目害虫的毒力作用比较

为比较溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾、玉米螟和小地老虎的作用差异,采用浸卵法、浸叶法、饲喂毒营养液法等测定了溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺对3种害虫的卵、3龄幼虫和成虫的毒力,以及对其3龄幼虫的拒食活性。结果表明,溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺均无杀卵作用,但能降低初孵幼虫存活率。溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾、玉米螟和小地老虎3龄幼虫的LC₅₀值分别为0.11、0.05和0.13 mg/L,相对毒力分别是氯虫苯甲酰胺的2.8、2.7和5.1倍。溴氰虫酰胺对3种害虫成虫的LC₅₀值分别为0.11、0.09和0.22 mg/L,相对毒力分别是氯虫苯甲酰胺的3.9、3.8和2.7倍。溴氰虫酰胺在亚致死浓度0.10、0.05和0.14 mg/L的剂量下分别对甜菜夜蛾、玉米螟和小地老虎3龄幼虫表现出较强的拒食作用,处理48 h后达到最高,拒食率分别为85.58%、81.91%和86.11%。药剂处理试虫虫体皱缩,体节缩短,体重增加率明显低于对照处理。表明溴氰虫酰胺对3种鳞翅目害虫的毒力作用比氯虫苯甲酰胺好,可作为氯虫苯甲酰胺的替代药品。     

Effects of petroleum spray oils on oviposition behaviour and larval survival of Helicoverpa armigera Hubner (Lepidoptera: Noctuidae) and Ostrinia nubilalis Hubner (Lepidoptera: Pyralidae)

We determined the effects of petroleum spray oil (PSO) (Caltex Canopy®) on oviposition responses of Helicoverpa armigera Hubner and Ostrinia nubilalis Hubner adults, and larval survival of the pest moths on cotton and maize plants in the laboratory. Application of 2% (v/v) of the PSO deterred H. armigera oviposition. Increasing the rate from 2 to 5% (v/v) did not significantly reduce the number of eggs laid by H. armigera on the treated plants. In contrast, the minimum rate at which the oil could deter oviposition of O. nubilalis on maize plants was 5% (v/v). Increasing the rate from 5 to 10% (v/v) did not significantly reduce the number of eggs laid per plant. However, a reduction in the rate of the PSO from 5 to 3% (v/v) resulted in a 73.9% increase in oviposition activity on the maize plants. In wind tunnel bioassay tests, all mated H. armigera females tested could detect and settle on plants treated with water but with plants treated with PSO at various times, only 50% of tested females settled on the plants 4?–?5 days after treatment (DAT) and none on the plants 0?–?2 DAT. A solid phase micro-extraction (SPME) test to determine the effect of the PSO on volatiles released by the cotton plants showed that the quantity of volatiles released by the cotton plants treated with PSO was lower than for water treated plants. This indicates that the PSO sprays may be suppressing or masking the leaf surface volatiles of the cotton plants, thereby deterring oviposition of H. armigera. Larval survival data show that PSO sprays can cause direct mortality of first, second and third instar O. nubilalis larvae. PSOs may have the potential to be integrated into pest management programme targeting H. armigera and O. nubilalis on cotton and maize crops, respectively.     

灯下诱集的亚洲玉米螟成虫形态近似种的鉴别

尖双突野螟[Sitochroa verticalis(Linnaeus)]、豆扇野螟[Pleuroptya ruralis(Scopoli)]、横线镰翅野螟[Circobotys heterogenalis(Bremer)]与亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]均为草螟科昆虫,这几种昆虫的成虫在外部形态上极其相似,在利用测报灯对亚洲玉米螟种群动态进行监测时,常误将这3种草螟科的昆虫当做亚洲玉米螟,从而影响亚洲玉米螟种群动态及预测预报的准确性。为此本文对以上3种草螟科昆虫及亚洲玉米螟成虫的形态进行描述,并结合其线粒体COⅠ基因序列进行了种类鉴定,同时还利用稳定碳同位素技术对其寄主植物来源进行了分析。     

苏云金芽胞杆菌一新菌株的鉴定及其杀虫活性

为分离并鉴定对亚洲玉米螟具有高毒力的苏云金芽胞杆菌菌种,通过棋盘式采集法从吉林省农业科学院试验田土壤中分离获得野生菌株,进行了形态、生化特性、伴孢晶体观察及基因型鉴定,并测定了其对3种鳞翅目害虫的室内生物活性。结果显示:该菌株在LB培养基上为圆形、暗白色菌落,边缘不整齐,革兰氏染色阳性,产生的伴孢晶体形状多为不规则形。16S r DNA序列与苏云金芽胞杆菌属的NBRC 13865同源性达99%;该菌株为cry2+cry9复合基因型,编码氨基酸序列与Cry2Ab和Cry9Ea蛋白同源性分别为94%和99%,鉴定为苏云金芽胞杆菌,命名为JN001。该菌株对亚洲玉米螟具有较高毒性,以1.0×109个/m L菌体浓度接种3龄幼虫72 h后,其校正死亡率为95.06%,致死中浓度(LC50)为4.12×103个/m L菌体,而对斜纹夜蛾和粘虫毒性较弱,接种72 h后校正死亡率分别为12.88%和7.34%。表明该菌株是1株对亚洲玉米螟具有较强毒力的苏云金芽胞杆菌新菌株,具有较好的开发利用潜力。     

亚洲玉米螟幼虫膜结合海藻糖酶基因RNAi效应

海藻糖是昆虫的血糖,为昆虫提供能量;海藻糖酶催化海藻糖分解为葡萄糖,是几丁质生物合成的原料。围食膜（peritrophic membranes,PMs）是昆虫消化道特有结构,对昆虫消化食物、保护肠道表皮细胞具有重要作用;几丁质是PMs的重要组分。海藻糖酶（trehalase,Tre）和几丁质合成酶（chitin synthase,CHS）是几丁质合成途径的第1个和最后1个酶。本研究通过饲喂亚洲玉米螟（Orstrinia furnacalis,Asian corn borer,ACB）膜结合海藻糖酶（OfMT）基因特异的干扰dsRNA,研究RNAi对ACB幼虫中肠CHSB（OfCHSB）基因表达及幼虫发育的影响。发现处理48 h后,OfMT基因和OfCHSB基因表达量分别下降了52%和53%,幼虫发育迟缓。通过对处理及对照ACB幼虫中肠石蜡切片进行苏木精-伊红染色（hematoxylin-ethanol,HE染色）和几丁质标记,发现血腔内脂肪体组织减小、中肠围食膜组织中几丁质含量减少。推测OfMT基因有可能成为ACB的生物防治的靶标基因。