取食不同牧草对亚洲小车蝗发育速率和类胰岛素信号通路的影响

亚洲小车蝗是重要的草地生物灾害,对不同牧草的食物适应存在差异。为揭示不同牧草对亚洲小车蝗生长发育的影响机理,本研究定量分析了取食不同牧草条件下亚洲小车蝗的发育速率和类胰岛素信号通路(ISP)基因表达。结果表明,西北针茅饲喂的亚洲小车蝗发育速率最高,ISP通路中gIGF1、gINSR、gIRS1、gPI_3K、gAKT及gmTor基因表达显著上调(P0.05),调控下游发育和代谢相关的表皮蛋白(cuticle protein, gLCP)、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin, gCHY)及α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, gALP)基因表达上调。相反,冷蒿饲喂的蝗虫发育速率显著降低(P0.05),上述基因显著下调(P0.05),调控下游解毒相关的gP450s 6K1、gUDP 2C1及gCarE基因表达上调。亚洲小车蝗ISP通路响应食物差异,调控发育速率,以适应更广泛的生态区域,这可能是其分布广、易暴发成灾的原因之一。     

典型草原4种优势种牧草次生代谢物对亚洲小车蝗解毒酶活性的影响

亚洲小车蝗是我国北方草原重要害虫,具有特定的食物选择性和适应性。为揭示其食物选择的形成机制,测定了典型草原克氏针茅、羊草、糙隐子草和冷蒿4种优势牧草的黄酮、萜类、生物碱、酚类和单宁5种次生代谢物含量,并研究了这些次生代谢物对亚洲小车蝗生长发育及关键解毒酶活性的影响。结果表明,冷蒿、羊草中5种次生代谢物含量最高(P<0.05),克氏针茅中含量最低(P<0.05);与冷蒿、羊草处理相比,克氏针茅处理的亚洲小车蝗存活率、发育速率、生活力最高(P<0.05),氧自由簇(ROS)浓度、解毒酶活性、保护酶活性最低(P<0.05);克氏针茅作为最优食物资源,最利于亚洲小车蝗的生长发育和发生。该研究对于揭示蝗虫-植物特异性关系的形成机理,指导亚洲小车蝗的科学防控具有重要意义。