海南地区赤拟谷盗抗药性及磷化氢完全致死浓度与时间的研究

采用FAO推荐的储粮害虫磷化氢抗药性测定方法,测定出海南地区8个品系的赤拟谷盗成虫磷化氢抗性系数范围为612~1 045,全部品系均到达极高抗性水平(Rf160)。200 m L/m~3磷化氢浓度条件下Rf612、Rf826.4、Rf1045品系完全致死时间分别为8、9、11 d。     

Toxicity and protectant potential of Piper guineense (Piperaceae) and Senna siamea (Fabaceae) mixed with diatomaceous earth for the management of three major stored product beetle pests

There is a dearth of knowledge on the available sources of botanical products for smallholder farmers in Africa and their bioactivity against stored-product pests. Many locally available plants across Africa exhibit both promising insecticidal, medicinal activity and are nutrient rich yet remain underutilized. Laboratory studies on toxicity of powders of Senna siamea and Piper guineense alone or combined with diatomaceous earth (DE) to adult Sitophilus granarius, Tribolium castaneum and Acanthoscelides obtectus were conducted in stored grains. Adult mortality was observed up to 7 d while progeny production was recorded 6–10 weeks. Adult A. obtectus were most susceptible (LD₅₀ 0.0084% and 0.0696% wt/wt for S. siamea and P. guineense, respectively), followed by S. granarius. T. castaneum was most tolerant (LD₅₀ 0.6589% and 0.6829% wt/wt for S. siamea and P. guineense, respectively). Combination of plant powders and DE controlled the beetles faster compared to the plant powders alone. LT₅₀ ranged from 20 h to 101 h for T. castaneum exposed to 1.0% S. siamea and 1.0% DE, and 0.5% P. guineense and 1.0% DE, respectively. Botanicals caused significant reduction of F₁ adults compared to the control. The potential of using botanicals combined with DE to control stored-product insects is discussed.     

艳山姜叶挥发油对赤拟谷盗的杀虫活性

为开发新型仓储防护剂,研究艳山姜Alpinia zerumbet叶子挥发油的化学成分及其对仓储害虫赤拟谷盗Tribolium castaneum的杀虫活性。通过GC-MS分析了艳山姜叶挥发油的化学成分,并通过熏蒸、触杀试验测试挥发油及单体成分的活性。艳山姜叶挥发油中鉴定出31种化合物,主要成分为邻伞花烃(14.86%)、桉油精(8.44%)、芳樟醇(8.28%)、氧化石竹烯(7.62%)、柠檬烯(7.29%)、莰烯(7.23%)、α-蒎烯(6.40%)和左旋樟脑(6.20%)。通过生物活性筛选,艳山姜叶挥发油对赤拟谷盗成虫具有触杀毒性(LD_(50)值为6.59μg/头)和熏蒸毒性(LC_(50)为5.19mg/L)。挥发油中的主要化合物莰烯、柠檬烯和桉油精对赤拟谷盗均有一定的触杀毒性,LD_(50)分别为5.13、14.97和18.83μg/头。莰烯对赤拟谷盗还显示出较强的熏蒸活性,LC_(50)为4.10mg/L。因此,艳山姜叶挥发油及其活性化合物在应用于赤拟谷盗的防治方面有潜力。     

表皮蛋白基因TcCP14.6和TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性形成

【目的】 表皮蛋白是昆虫表皮重要的结构物质,大量研究已经证实表皮蛋白基因参与介导昆虫抗药性形成。以赤拟谷盗（Tribolium castaneum）为研究对象,解析表皮蛋白基因TcCP14.6（cuticle protein CP14.6）和TcLCPA3A（larval cuticle protein A3A）在昆虫磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】 采用联合国粮农组织（FAO）推荐的磷化氢熏蒸方法对采自5个省份赤拟谷盗的磷化氢抗性水平进行测定。基于赤拟谷盗基因组数据获得TcCP14.6和TcLCPA3A的cDNA序列,利用在线生物信息学分析软件预测其编码的氨基酸序列、信号肽和保守结构域。分别提取赤拟谷盗不同组织（头、胸、腹的表皮、翅、足、肠道、马氏管和脂肪体）、不同磷化氢抗性水平以及磷化氢胁迫后试虫的总RNA。以TcRPS和TcRPL为内参基因,运用RT-qPCR技术分析TcCP14.6和TcLCPA3A在赤拟谷盗不同组织、不同磷化氢抗性水平和药剂胁迫下的表达模式。最后,通过RNA干扰技术结合生物测定方法分析TcCP14.6和TcLCPA3A与赤拟谷盗磷化氢抗性的关系。【结果】 生物测定结果表明,江苏（JS,RR=1.7）和云南（YN,RR=3.0）种群对磷化氢保持敏感,湖南种群（HN,RR=20.2）表现为中等抗性,四川（SC,RR=395.4）和广东（GD, RR=862.7）种群表现为极高抗。序列分析结果表明TcCP14.6和TcLCPA3A蛋白均包含信号肽和保守的几丁质结合域。RT-qPCR结果显示,TcCP14.6和TcLCPA3A均在赤拟谷盗表皮组织中高表达,而在内部器官（脂肪体、肠道、马氏管）中的表达量相对较低。此外,TcCP14.6表达量随磷化氢抗性水平的增加呈上调趋势,而TcLCPA3A表达量则呈下降趋势;赤拟谷盗经磷化氢熏蒸处理6 h,TcCP14.6和TcLCPA3A的表达量分别呈现上调和下调趋势。注射dsRNA分别干扰抗性（GD）和敏感（YN）种群两个基因的表达后再用LC₃₀的磷化氢浓度处理试虫。与对照相比,TcCP14.6基因沉默后赤拟谷盗的死亡率显著升高,而TcLCPA3A基因沉默后试虫死亡率显著下降。【结论】 表皮蛋白基因TcCP14.6和TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性。     

基于气敏传感器阵列特征优化的储粮害虫赤拟谷盗检测

为实现储粮中害虫赤拟谷盗（Tribolium castaneum（Herbst））的检测，该研究使用自主开发的储粮害虫电子鼻检测装置，采集了小麦中不同虫口密度梯度的赤拟谷盗挥发性气味信息，根据10个气敏传感器采集到的响应曲线，提取了各个传感器的相对变化值（Relative Change，RC）、相对积分值（Relative Integral，RI）、平均微分值（Mean Difference，MD）作为原始特征矩阵（10×3），使用遗传算法（Genetic Algorithm，GA）作为特征选择方法，获得样本的特征信息，通过建立预测回归模型，实现了对小麦中赤拟谷盗虫口密度的预测。以识别准确率作为评价指标，对原始的特征矩阵进行了多特征优化，优化后的特征矩阵的识别准确率由原始的82.85% 提升至97.14%，优化后的特征数量由原始的30个减少为12个，特征数量减少60%，传感器数量减少至8个。最后通过采用偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression，PLSR）、主成分回归（Principal Components Regression，PCR）和支持向量机回归（Support Vector Machine Regression，SVR）3种回归方法进行回归预测，研究结果表明：基于偏最小二乘回归（PLSR）的预测模型达到了较好的预测效果，预测集回归模型的相关系数r和均方根误差RMSE分别为0.828和11.293。研究证明了气敏传感器阵列多特征优化方法的可行性和有效性，同时为实现粮食虫害快检测提供一种方法和参考。