[目的]针对柑橘大实蝇Bactrocera mninax的特殊巡回扩散模式,通过研究不同日龄成虫(特定扩散阶段成虫)对蔗糖和蛋白的营养需求以及其精巢、卵巢发育进度和特定扩散阶段的交配产卵动态,明确柑橘大实蝇不同扩散阶段演替的营养基础与生殖发育节点,初步明晰其巡回扩散机制,为柑橘大实蝇成虫精准防控提供依据.[方法]测定各扩散阶段柑橘大实蝇雌雄成虫对蔗糖和蔗糖+酵母混合食物(蔗糖∶酵母=3∶1,m/m)(酵母的主要成分是蛋白质和维生素)的取食量,测定不同扩散阶段成虫对糖和蛋白的需求;解剖成虫卵巢和精巢;观察成虫交配产卵动态;分析其启动扩散的发育基础和节点.[结果]柑橘大实蝇外迁期(1日龄)和返迁前期(15日龄)雌成虫较其他扩散阶段雌成虫对蔗糖有显著高的取食量,外滞期(10日龄)雌成虫则对糖的取食量最小;迁动状态下,雄成虫对蔗糖的取食量显著低于雌成虫.柑橘大实蝇10日龄雌成虫的酵母摄入量最高,雄成虫则在1,10和30日龄对酵母摄入量高于15和20日龄雄成虫.10日龄雌成虫、10日龄雄成虫、20日龄雄成虫和30日龄雄成虫对蔗糖+酵母混合食物的取食量显著高于对单一蔗糖的取食量;1,15和20日龄雌成虫对蔗糖+酵母混合食物的取食量显著低于对单一蔗糖的取食量,而各日龄雄成虫对蔗糖+酵母混合食物的取食量与对单一蔗糖的取食量相比均未显著下降.添加酵母后,1,15,20和30日龄雌成虫及15日龄雄成虫对混合食物中蔗糖的摄取量较对单一蔗糖的摄取量显著降低.柑橘大实蝇雌成虫3级卵巢占比16％,50％和84％分别为羽化后第9.17,14.80和20.34天.5日龄雄成虫精巢体积最小,10日龄时开始显著增大,30日龄时精巢体积最大;10-20日龄雄成虫精巢长度则随日龄增大而增加,30日龄时有明显缩短.精巢宽度随日龄间断性突增,其中10和30日龄时较大.成虫交配始盛期(累积交配率为16％)、高峰期(累积交配率为50％)和盛末期(累积交配率为84％)分别为羽化后第16.90,22.06和27.42天;雌成虫产卵始盛期(累积产卵率16％)、高峰期(累积产卵率50％)和盛末期(累积产卵率84％)分别为羽化后第16.03,28.08和38.69天.[结论]外迁期和返迁前期柑橘大实蝇雌成虫对蔗糖有高需求;且迁动状态下(外迁期、返迁期和交互扩散期)的雌成虫相较雄成虫需求更强,即蔗糖为迁动必要营养.柑橘大实蝇在外滞期对蛋白摄取量最高,与卵巢发育始盛期吻合;雄成虫对蛋白的需求程度与其精巢体积大小相对应,蛋白与成虫生殖系统发育密切相关,可为其返迁扩散提供营养基础.成虫返迁前期与雌成虫卵巢发育高峰期和成虫交配始盛期相吻合.即成虫生殖系统发育状态与其启动返园扩散的时间节点密切相关,雌成虫卵巢发育成熟是其群体返园的决定性生理基础,可通过监测雌成虫卵巢发育进度对柑橘大实蝇返园扩散期进行预测.
[目的]为推测中国橘小实蝇Bactrocera dorsalis向北方扩散的路径和北方地区的传播来源.[方法]本研究对橘小实蝇15个地理种群的144个样本的mtDNA CO Ⅰ序列进行测定;依据mtDNA COⅠ序列利用相关软件对橘小实蝇不同地理种群的遗传多样性、遗传分化等进行分析.[结果]在橘小实蝇144个样本的mtDNA CO Ⅰ序列中获得了 75个单倍型,其中单倍型H_7为7个地理种群所共享,北方地理种群与原发生地区种群间存在共享单倍型,绝大部分为种群独享单倍型.15个橘小实蝇地理种群总体表现出高水平的核苷酸多样性(Pi=0.02076)和单倍型多样性(Hd=0.99413),不同橘小实蝇地理种群间遗传分化较大.系统进化树显示,橘小实蝇各地理种群中的单倍型分布格局较为混杂,未形成明显的系统地理结构;系统进化树分为2支,湖北武汉、重庆北碚、福建福州、湖南衡阳、江苏南京、海南海口、河北保定、河南郑州、广东广州的地理种群聚为一支,海南三亚、广西南宁、云南丽江、湖南邵阳、山东泰安、山东临沂的地理种群聚为一支,北方新发生地理种群在两个分支中均有分布.橘小实蝇整体错配分析结果显示为单峰,表明橘小实蝇有过大规模的种群扩张.[结论]橘小实蝇可能以海南、广西和广东为地理源头向中部地区扩散,再从湖南、江苏等地向北方地区扩散.根据遗传多样性、遗传分化和单倍型分析,推测广西、广东和湖南为橘小实蝇北方地理种群较为有影响力的地理源头,海南海口地区与北方地区有着频繁的果品贸易往来,从而导致橘小实蝇随着运输扩散至北方地区.
[目的]筛选对暗黑鳃金龟Holotrichia parallela幼虫具高毒力的球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株,并评价最高毒力菌株分别与印楝素和辛硫磷联合使用的模拟田间防效.[方法]采用浸虫法,通过试虫校正死亡率和致死中时(medium lethal time,LT50)值评价10株球孢白僵菌对暗黑鳃金龟3龄幼虫的毒力,并测定筛选出的Bb14菌株对暗黑鳃金龟1龄和3龄幼虫的致死中浓度(medium lethal concentration,LC50)值.将Bb14菌株孢子悬浮液(1 × 108孢子/mL)分别与印楝素(3 mg/L)和辛硫磷(200 mg/L)联用,通过温室盆栽实验评价其对烟草幼苗上暗黑鳃金龟3龄幼虫的防治效果.[结果]在1×108孢子/mL处理下,供试10株球孢白僵菌以Bb14菌株对暗黑鳃金龟3龄幼虫毒力最高,其导致的17 d累计校正死亡率为76.67％,LT50值为11.14 d.该菌株对暗黑鳃金龟1龄和3龄幼虫的LC50值分别为0.32 × 107和0.68 × 107孢子/mL.盆栽实验中药后25 d时,单独使用Bb14菌株、印楝素和辛硫磷对暗黑鳃金龟3龄幼虫的防效分别为42.86％,64.29％和82.14％,而当Bb14分别与印楝素和辛硫磷联用后,对暗黑鳃金龟3龄幼虫的防效分别达到78.57％和92.86％.[结论]供试10株球孢白僵菌中Bb14菌株对暗黑鳃金龟幼虫的毒力最高,该菌株与印楝素或辛硫磷联用能够提高对暗黑鳃金龟幼虫的防效.
[目的]明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis对镉和氯虫苯甲酰胺的防御机制,评价重金属和农药污染对昆虫的累积效应.[方法]将亚洲玉米螟初孵幼虫接入含5 mg/kg镉、0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺以及5 mg/kg镉+0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺的人工饲料中饲养,以正常饲料饲养作为对照.记录发育历期、体重、成虫羽化率和畸形蛹率,测定不同发育阶段(3龄幼虫、雌雄蛹和雌雄成虫)中解毒酶[谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)]活性.[结果]5 mg/kg镉、0.003 mg/kg 氯虫苯甲酰胺及其复合处理(5 mg/kg镉+0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺)对亚洲玉米螟的生长发育均产生影响,氯虫苯甲酰胺处理组亚洲玉米螟幼虫历期最长,较对照组显著延长7.1 d;其蛹重、成虫重和成虫羽化率最低,较对照组分别显著降低9.1 mg,2.4 mg和25.5％.镉+氯虫苯甲酰胺处理组亚洲玉米螟幼虫历期比氯虫苯甲酰胺处理组缩短4.9 d,其畸形蛹率最高,较对照组显著上升19.4％;成虫历期最短,较对照组显著降低1.6d.镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟的解毒酶活性也有影响,与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫、雌雄蛹和雄成虫中GST活性均表现为诱导作用,且镉+氯虫苯甲酰胺处理组不同发育阶段亚洲玉米螟的GST活性均显著高于其他处理组和对照组.与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对不同发育阶段亚洲玉米螟的CarE活性表现为抑制作用,且镉+氯虫苯甲酰胺处理对各发育阶段亚洲玉米螟CarE活性的抑制作用最强.与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫AChE活性表现为诱导作用,而对蛹和成虫中AChE活性的作用不一.[结论]5 mg/kg镉、0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺及其复合处理均能够影响亚洲玉米螟的生长发育,对其解毒酶活性有不同程度的影响.
[目的]探明农业重大入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的中国本土寄生性天敌螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus雌雄成蜂触角感器的种类、形态、数量和分布,为深入探究螟蛉盘绒茧蜂各类感器的功能和嗅觉机制提供理论支持.[方法]采用扫描电镜技术对螟蛉盘绒茧蜂雌的雄成蜂触角感器进行超微结构观察.[结果]螟蛉盘绒茧成蜂雄成蜂触角鞭节各亚节呈长念珠状,雌成蜂触角的端部5节呈短念珠状;雄成蜂触角长度显著大于雌成蜂的.雌雄成蜂触角上共发现了分泌孔和11种感器,分别为B?hm氏鬃毛、毛形感器、板形感器、锥形感器、刺形感器、腔锥形感器、钟形感器、鳞形感器、芽孢形感器、腔形感器和柱形感器;其中,毛形感器、板形感器和锥形感器具有2种亚型.毛形感器和板形感器是螟蛉盘绒茧蜂触角上的主要感器,分布广,数量多;腔形感器只在梗节上成对分布;柱形感器仅在雄成蜂鞭节上发现;芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次发现.[结论]螟蛉盘绒茧蜂雌雄成蜂触角共有11种感器,多于其他已报道茧蜂的触角感器,其中芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次报道,推测它们可能在寄主定位和搜寻配偶过程中发挥重要作用.
[目的]评价本地寄生性天敌昆虫螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus对重大入侵农业害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的寄生潜能.[方法]采用选择性试验研究螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂对草地贪夜蛾1-3龄幼虫的寄生偏好性;采用非选择性试验研究螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂寄生草地贪夜蛾1,2或3龄幼虫后子代蜂的发育历期、出茧数、羽化率、性比(雌性占比)、成蜂寿命及个体大小;通过直接观察法确定羽化后24 h已交配螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的产卵次数,测定不同产卵次数对螟蛉盘绒茧蜂子代的发育历期、出茧数、羽化率、性比、成蜂寿命和个体大小的影响;采用小叶碟法测定羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的寄生功能反应.[结果]羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂寄生草地贪夜蛾1-3龄幼虫时,寄生率为34％～54％,卵-幼虫历期为8.7～9.9 d,蛹历期为3.9～4.1 d,每头寄主出茧数为19.7～41.2粒,羽化率为84.4％～92.0％,雌性占比为31.5％～38.8％;子代雌成蜂的个体均大于雄成蜂的;寄生草地贪夜蛾1或3龄幼虫时子代雌成蜂的寿命明显长于雄成蜂的.螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂在草地贪夜蛾2龄幼虫上的产卵次数对子代蜂生物学特性影响显著.随产卵次数增加螟蛉盘绒茧蜂子代雄成蜂寿命缩短,个体变小;与羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂寄生草地贪夜蛾2龄幼虫1次的相比,寄生3次后,螟蛉盘绒茧蜂子代蜂卵-幼虫历期显著延长了 0.7 d,蛹历期缩短了 0.4 d,每头寄主出茧数显著增加了 25粒,雌性占比显著降低了 58.8％.螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的寄生功能反应为Holling Ⅱ型,日最大寄生量为17.5头,瞬时攻击率为0.043,平均处理时间为1.368.[结论]本研究首次评价了螟蛉盘绒茧蜂对草地贪夜蛾幼虫的寄生潜能,表明该寄生蜂是草地贪夜蛾的有效本地天敌,为进一步利用本地天敌控制入侵害虫提供了技术储备和理论依据.
红火蚁Solenopsis invicta是我国重大有害入侵生物,目前我国对于红火蚁的科学研究、防治策略、政策法规多集中于农业领域.虽然红火蚁在林草湿地与城市绿地中也有着广泛分布与巨大危害,但在这些领域的发生特点和防控策略被大大忽视.在林业中,红火蚁的发生与砍伐、火烧和翻土等人为扰动,以及生物多样性、林分郁闭度和土壤裸露程度等自然因素高度相关.人工林中的生物多样性与林分郁闭度较低,人为扰动多,因此人工林内部与周边地区均有较高的红火蚁入侵风险;而在天然林中,红火蚁的巢穴多分布于林缘、林窗及火烧迹地等阳光可以直接照射的区域.此外,苗圃和城市绿地有大量的裸露土壤和人类活动,红火蚁发生风险较高.在人类活动较多的人工林、苗圃和城市绿地,红火蚁主要危害人体健康和基础设施,并直接或间接危害林木.此外,红火蚁的入侵降低了生境中节肢动物的丰度和多样性,并威胁自然保护区和湿地中的野生动物.尽管有研究表明,在某些条件下红火蚁有利于促进种子传播和土壤营养物质循环,但其危害性远远大于可能带来的益处.在林业上,预防红火蚁入侵主要有检疫、监测和防治3个环节.在检疫方面,木材、带土苗木和草皮是可能携带红火蚁需要重点检疫的对象,熏蒸可有效杀灭红火蚁.在监测方面,诱饵法和陷阱法是主要的监测手段,近年来快速发展的遥感和雷达技术也有望在天然草地和城市绿地的红火蚁监测中发挥作用.尽管化学防治是目前最主要的红火蚁防治手段,使用高毒、广谱、难降解的杀虫剂可能危害自然保护区与湿地等生境中的生物多样性,因此有必要研发更加绿色环保的红火蚁防治药剂和方法.
[目的]华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita是花生等多种农作物、果林及苗圃的重要害虫,长期以来主要以化学防治为主.本研究测定了球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株JCF对华北大黑鳃金龟幼虫和成虫的致病力,为华北大黑鳃金龟的生物防治提供真菌资源.[方法]对罹患病害的华北大黑鳃金龟虫尸上的寄生真菌进行分离及回接试验,分离纯化出致病菌株JCF;利用光学显微镜观察菌株形态学特征,PCR扩增JCF的rDNA-ITS序列并测序,构建JCF系统发育树对菌株进行分子鉴定;采用浸渍法和田间模拟试验测定其对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫的致病力.[结果]JCF菌株菌落初期为白色绒状,后期变为黄色或浅黄色絮状,背面无色.产孢细胞呈瓶状簇生于分生孢子梗上,分生孢子梗呈穗状,着生在营养菌丝上;分生孢子单生,透明,近球形,直径(2.0～3.5)μm×(1.5～2.0)μm.rDNA-ITS序列分子鉴定表明菌株JCF为球孢白僵菌.这一球孢白僵菌菌株JCF对华北大黑鳃金龟成虫的致死中浓度(medium lethal concentration,LC50)值为2.124 × 107孢子/mL,用其2 × 108,1 × 108和5 × 107孢子/mL孢悬液处理华北大黑鳃金龟成虫时,致死中时(medium lethal time,LT50)值分别为6.267,6.852和7.455 d;球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟1,2和3龄幼虫的LC50值分别为5.47 ×106,1.59 ×108,2.50×108孢子/mL;1 × 108孢子/mL浓度下,球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟1和2龄幼虫的LT50值分别为8.6和18.6 d;5 ×108孢子/mL浓度下,球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟2和3龄幼虫的LT50值分别为10.3和13.2 d.田间模拟试验2 ×108孢子/mL球孢白僵菌JCF孢悬液对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫同样表现出良好的致病效果.[结论]球孢白僵菌菌株JCF对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫均有较高致病力,为开发白僵菌制剂防治金龟科害虫提供了新的菌种资源,对生物防治金龟科害虫具有潜在的应用价值.
[目的]研究中华按蚊Anopheles sinensis细胞色素P450基因AsCYP9J5是否与溴氰菊酯抗性有关.[方法]PCR克隆中华按蚊AsCYP9J5的开放阅读框并进行生物信息学分析.采用RT-qPCR检测AsCYP9J5在中华按蚊溴氰菊酯敏感品系(WX-LS)和抗性品系(YN-LR和CQ-LR)雌蛹和雌成蚊以及WX-LS雌蛹头、胸、腹部前3节(腹部前端)、腹部剩余部分(腹部后端)和25 mg/mL溴氰菊酯诱导体外培养的雌蛹头中的表达量.基于上述AsCYP9J5表达量,于YN-LR和CQ-LR化蛹后20 h时雌蛹头部注射dsAsCYP9J5和dsEGFP进行RNAi,采用RT-qPCR检测成蚊中AsCYP9J5的表达量,统计溴氰菊酯处理后成蚊半数击倒时间(half knockdown time,KT50)、击倒率和死亡率.通过分子对接模拟预测AsCYP9J5与溴氰菊酯相互作用的氨基酸残基.[结果]克隆获得AsCYP9J5开放阅读框,全长1 626 bp,编码541个氨基酸,无信号肽和跨膜结构域.AsCYP9J5在YN-LR和CQ-LR不同发育阶段表达量不同,化蛹末期至羽化后9 h在YN-LR中的表达量显著高于在WX-LS中的,在化蛹后30 h至羽化后72 h期间CQ-LR中高表达,各发育阶段(化蛹后20 h除外)CQ-LR中的表达量均显著高于在WX-LS中的;AsCYP9J5在WX-LS雌蛹头部的表达量最高,其次是在胸部,而在腹部前端和腹部后端的表达量接近并最低.溴氰菊酯诱导12 h时WX-LS雌蛹头部AsCYP9J5的表达量比对照组上调了 11倍,诱导24 h时AsCYP9J5的表达量略低于对照组.与注射dsEGFP的对照组相比,注射dsAsCYP9J5的YN-LR和CQ-LR处理组成蚊AsCYP9J5的表达量分别下调了约68％和38％,分别约提前10和20 min出现明显的击倒现象,击倒率明显升高,死亡率分别增加了 28.6％和24.0％,表明沉默AsCYP9J5导致中华按蚊对溴氰菊酯的敏感度显著增加.分子对接模拟结果显示,溴氰菊酯可以进入AsCYP9J5的结合口袋,并且与Arg-488形成二元的Pi-阳离子相互作用,与AsCYP9J5的Phe-109发生稳定的T型Pi-Pi叠合,与Cys-348和Thr-344形成Pi-硫与Pi-孤对电子相互作用,侧链可以与AsCYP9J5的Gln-224形成稳定氢键相互作用,也可以与Ile-227,Leu-413和Lys-53形成稳定的疏水相互作用网络.[结论]本研究结果表明AsCYP9J5参与中华按蚊溴氰菊酯抗性表型的维持,这为进一步探究该基因编码的蛋白酶代谢溴氰菊酯的分子机理奠定了前期基础.
[目的]分析生命力及茧层率不同的家蚕Bombyx mori品种间中肠细菌组成的差异及其对生命力与蚕茧量等性状的影响.[方法]基于长期的家蚕资源饲养调查成绩,选取了高生命力家蚕品种932G和高丝量品种2041J作为实验材料,收集5龄幼虫和蛹的中肠,采用高通量测序平台对中肠细菌16S rDNA进行测序分析,比较不同品种及不同发育阶段家蚕中肠细菌组成及其功能的差异.[结果]分别获得932G和2041J 5龄幼虫期中肠细菌399和453个可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),蛹期OTU数目分别为138和162个.5龄幼虫期中肠优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及放线菌门(Actinobacteriota),优势属是甲基杆菌属Methylobacterium,丰度最高,其次为葡萄球菌属Staphylococcus.有多个菌属的相对丰度在932G和2041J间差异显著,其中德沃斯菌属Devosia、罗尔斯通菌属Ralstonia、硝化螺旋菌属Nitrospira、短杆菌属Brachybacterium、罗氏菌属Rothia、葡萄球菌属及劳氏菌属Lawsonella等在932G 5龄幼虫中肠中的丰度显著高于在2041J 5龄幼虫中肠中的,而假单胞菌属Pseudomonas、甲基杆菌属、不动杆菌属 Acinetobecter、管道杆菌属 Cloacibacterium、明串珠菌属 Leuconostoc、丙酸杆菌属 Prcpionibacteriaceae、嗜冷杆菌属Psychrobacter、鞘氨醇菌属Sphingobium和拟杆菌属Bacteroides等在2041J 5龄幼虫中肠中的相对丰度显著高于932G5龄幼虫中肠中的.932G和2041J 5龄幼虫中肠细菌分别有77％和78％的功能基因富集在KEGG代谢通路上,其次是富集在环境信息处理和遗传信息处理通路的功能基因;932G的5龄幼虫中肠中硝酸盐还原、氮气呼吸、硝酸盐呼吸、亚硝酸盐呼吸及固氮等功能菌群占比高于2041J 5龄幼虫中肠中的,2041J 5龄幼虫中肠中化学异养、尿素分解、甲醇氧化等功能菌群占比高于932G5龄幼虫中肠中的.5龄幼虫中肠细菌组成与蛹的显著不同,蛹中肠变形菌门欧文氏菌属Erwinia为优势属,且蛹期两个品种间欧文氏菌属相对丰度无显著差异;932G蛹中肠细菌氨基酸转运与代谢、胞外分泌与转运、碳水化合物转运与代谢和无机盐转运与代谢等功能基因相对丰度显著高于5龄幼虫中的.[结论]家蚕5龄幼虫期中肠细菌组成和预测功能在家蚕高生命力品种932G与高丝量品种2041J间差异显著,蛹期中肠细菌组成与功能与5龄期显著不同,且蛹期中肠细菌的相对丰度在两个品种间无显著差异.这些研究结果可以为进一步探讨肠道微生物在家蚕抗逆、耐药、抗病及其蛋白质合成与转化等方面的作用及其家蚕品种选育提供参考.
[目的]明确小菜蛾Plutella xylostella成虫的飞行能力及飞行过程中的能源利用模式.[方法]利用飞行磨吊飞测定小菜蛾不同日龄未交配雌雄成虫的飞行能力;田间种群在室内继代饲养3代(F3)和20代(F20)后比较各种群飞行能力的差异;用酶联免疫试剂盒测定1日 龄未交配成虫吊飞0,2,6,12和24 h后胸部和腹部中甘油三酯和可溶性糖含量以及3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、海藻糖酶(trehalase,TRE)、3-磷酸甘油脱氢酶(glycerol 3-phosphate dehydrogenase,GPD)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、3-羟酰辅酶 A 脱氢酶(3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase,HOAD)和柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)6 种能量代谢关键酶活性的变化.[结果]根据吊飞的累计飞行时间(accumulative flight duration,AFD)可将小菜蛾种群划分为短飞型(AFD≤4.5 h)、中间型(4.5 h＜AFD≤8.5 h)和长飞型(AFD＞8.5 h)3种类型.小菜蛾不同日龄未交配雌成虫以及相同日龄雌雄成虫之间的吊飞能力没有显著差异;未交配1日龄雄成虫的累计飞行时间显著低于3-6日龄雄成虫的.F3和F20代种群的平均飞行速度和累计飞行距离显著低于田间种群的;F20代种群的累计飞行时间和长飞型个体比例较田间种群显著下降.吊飞24h内,1日龄未交配雌、雄成虫胸部和腹部中甘油三酯含量呈逐渐升高趋势;胸部中可溶性糖含量在静息状态下显著低于飞行状态,腹部中可溶性糖含量先降低后升高并于吊飞6 h时出现最低值.吊飞过程中6种能量代谢关键酶活性均随吊飞时间呈现逐渐升高的变化趋势,其中GAPDH,GPD和HOAD活性一直处于较高的水平,LDH和CS活性处于相对较低的水平;GAPDH:HOAD活性比略高于1.0,且在吊飞2 h时出现最大值.[结论]小菜蛾成虫有较强的飞行能力;飞行过程中其能源利用类型为混合型,但在飞行初始阶段(前2 h)利用糖类的能力比利用脂类的能力强;飞行中雌雄成虫均可以进行高速有氧代谢,也具备一定的无氧代谢能力.
[目的]明确南洋臀纹粉蚧Planococcus lilacinus生物学特性及实现对该虫的可视化检测.[方法]室内观察记录南洋臀纹粉蚧不同发育阶段的形态特征和历期及雌成虫的繁殖能力;以南洋臀纹粉蚧28S rDNA序列为靶标,设计其特异性的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)引物组用于建立相应的可视化检测方法,并进行特异性、灵敏度及稳定性验证.[结果]南洋臀纹粉蚧雌雄虫具有不同的世代生活史,卵初产时即可见虫体轮廓,并具1对暗红色单眼;1龄若虫行动活泼,雌雄难辨;2龄若虫体缘出现白色细蜡棒,雌雄体型出现分化;3龄若虫仅存在雌虫,形似雌成虫;蛹仅存在雄虫,分为预蛹期和蛹期;雌成虫体表覆盖厚实的白色蜡粉,体缘18对粗蜡棒突出明显;雄成虫有一对透明发达的前翅,腹部末端具1对白色长蜡丝.该虫卵历期(1.37±0.26)h,雌成虫历期(32.67±4.82)d,各龄若虫、蛹和雄成虫历期均不超过(7.65± 0.82)d;两性生殖的单雌产卵量和卵孵化率分别为(531.92±69.98)粒和96.02％±1.35％,孤雌生殖的单雌产卵量和卵孵化率分别为(403.50±71.11)粒和88.41％±3.03％.建立的LAMP可视化检测方法能有效扩增南洋臀纹粉蚧DNA,最佳反应温度和时间及最低检测浓度分别为66 ℃、55 min和100 fg/μL,反应产物呈绿色阳性,检出率达91.67％～100.00％,但无法扩增其他7种近缘种属粉蚧DNA,反应产物呈橙黄色阴性.[结论]南洋臀纹粉蚧雌雄二型,生长发育快,繁殖力强,急需作好其检测与监测工作;该虫的LAMP可视化检测方法便捷高效、特异性强、灵敏度高且稳定性好,有望用于非专业鉴定人员对该虫的现场快速、准确识别.
[目的]探明黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis的求偶及交配行为节律,为该虫性信息素提取鉴定、两性通讯机制和群集诱杀技术研究提供理论基础.[方法]统计黄翅绢丝野螟的雌、雄蛹性比,测定成虫在光期和暗期的羽化率,观察其求偶和交配行为;利用等比配对试验测定寄主(菠萝蜜)、成虫日龄和暗期时段对交配率、交配时长和交配次数的影响.[结果]黄翅绢丝野螟雌、雄蛹平均性比为1.06:1,雌蛹占比显著大于雄蛹占比.黄翅绢丝野螟成虫羽化高峰期集中于光暗转换期的前、后2 h,交配仅发生于暗期,寄主(菠萝蜜)的存在对该虫交配有促进作用,有果组交配率为93.33％±2.89％,显著高于无果组(71.67％士14.43％);有果组和无果组交配日龄分别为3-5日龄和3-7日龄;有果组3日龄成虫的交配率为53.33％±11.55％,显著高于无果组(31.67％± 5.77％),两组交配率随日龄增加逐渐降低.有果组交配时段主要集中在进入暗期的0-2 h,其中暗期0-0.5 h为交配高峰期,较无果组提前,交配率为36.67％±17.56％;无果组交配时段主要集中在暗期的0-3.5 h,其中暗期1.0-1.5 h为交配高峰期,交配率为16.67％±11.55％.黄翅绢丝野螟雌成虫最多交配2次,雄成虫最多交配4次,但雌、雄成虫的交配比例随交配次数增加而递减;首次交配时间越早其多次交配概率越高,首次交配发生于3日龄的雌、雄成虫分别可进行2次和4次交配,首次交配发生于5日龄后的雌、雄成虫均无多次交配行为.[结论]黄翅绢丝野螟可进行多次交配,寄主菠萝蜜对其交配有促进作用,该虫交配行为具节律性,仅在暗期发生交配,交配高峰期为3-4日龄、大多发生在暗期的0-2 h内.
[目的]为了研究致倦库蚊Culex quinquefasciatus成蚊吸食血餐及感染乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)前后的中肠细菌多样性及差异,更深层次地揭示致倦库蚊与其中肠细菌之间的关系,以及血液消化和病毒感染期间中肠细菌发生变化的原因.[方法]提取吸食糖水(10％蔗糖溶液)、不含JEV血餐和含JEV血餐的致倦库蚊成蚊中肠细菌基因组DNA,PCR扩增中肠细菌的16S rDNA高变区序列,采用Illumina NovaSeq6000测序平台进行测序并进行生物信息学分析;提取吸食不含JEV血餐和含JEV血餐的致倦库蚊成蚊中肠总RNA,使用RT-qPCR检测中肠中抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)基因 CqAttacin,CqCecropin,CqCecropin A,CqDefensin A 和CqDefensin C表达量.[结果]致倦库蚊成蚊吸食血餐前后的中肠细菌共有204个扩增子序列变体(amplicon sequence variants,AS Vs),归属于4门9纲17目27科36属;感染JEV前后的致倦库蚊中肠细菌共有120个ASVs,归属于6门13纲23目38科47属.在属水平上,伊丽莎白金菌属Elizabethkingia作为优势菌属普遍存在于各中肠细菌中;肠杆菌属Enterobacter在吸食血餐后第2天时的致倦库蚊成蚊中肠中丰度最高,摩根氏菌属Morganella、根瘤菌属Rhizobium和鲍特氏菌属Bordetella则主要存在于感染了 JEV的致倦库蚊成蚊中肠内.吸食糖水与吸食血餐后第2天时的致倦库蚊成蚊中肠细菌代谢通路差异最大,主要差异代谢通路是磷酸转移酶系统、铁载体类非核糖体肽的生物合成、N-聚糖生物合成、脂肪酸生物合成以及一些氨基酸的代谢通路.感染与未感染JEV的致倦库蚊成蚊中肠菌群存在差异,且感染JEV后中肠细菌丰富度更高.吸食血餐使致倦库蚊成蚊中肠中抗菌肽基因 CqAttacin,CqCecropin,CqDefensin A,CqDefensin A 和 CqDefensin C 表达量与吸食糖水的对照组的相比上调,而感染JEV使抗菌肽基因CqCecropin A,CqDefensin A和CqDefensin C表达量与吸食不含JEV血餐的相比显著下调.[结论]致倦库蚊成蚊吸食血餐和感染JEV均导致中肠细菌发生变化,前者表明血液消化过程对中肠细菌具有选择性,后者则可能与JEV感染导致的致倦库蚊成蚊中肠抗菌肽基因表达量下调有关.
不可移动文物是反映过去社会生产力发展和社会生活状况的重要实物资料,具有极高的历史、艺术及科学价值,是文物研究的重要对象.长期处于室外环境使不可移动文物遭受各种劣化,由虫害引起的生物劣化是文物损坏的重要原因之一.其中,古建筑、壁画及土遗址3类不可移动文物受虫害影响尤为严重.本文根据文物种类划分阐述了古建筑、壁画及土遗址中主要虫害类型及机理,对当前的文物虫害防治方法进行归纳总结.传统的文物虫害防治以物理、化学治理方法为主.化学方法是较为快速有效的除虫方法,但化学药剂给生态环境带来了较大的污染,且文物自身的脆弱性使化学杀虫剂应用受到限制.当前,多种具有长效性和环境友好性的绿色杀虫剂对传统化学方法进行了极大的改进.此外,利用生物天敌或寄生生物控制害虫的生物防治法不仅对生态系统影响较小,且具有较长持效性,是新型害虫防治研究的热点,但用于防治的生物种类是否会对文物造成危害还有待进一步的研究.文物虫害防治作为一个交叉研究领域,建筑、农业等领域的虫害防治方法对其有较大启发意义和参考价值.最后,本文针对不可移动文物常见害虫的防治研究现状进行讨论和展望,期望为文物害虫防治研究提供参考.
[目的]梨小食心虫Grapholita molesta是一种重要的果树常发性害虫.本研究旨在探明光照强度在梨小食心虫产卵选择中的作用,进一步揭示梨小食心虫的微光视觉能力.[方法]在春、夏和秋季分别调查梨小食心虫在桃树树冠向阳面和背阴面等部位的产卵量,测定日落时向阳面和背阴面的光照强度差异;室内利用光暗双向选择行为试验测定梨小食心虫成虫对光照强度的产卵选择行为反应.[结果]春、夏和秋季梨小食心虫成虫均偏好在光照强度显著较高的桃树树冠向阳面叶片上产卵,总产卵量分别为背阴面的4.24,9.30和5.82倍.在光暗双向选择中,10 000,100,1和0.01 lx及自然光照条件下,梨小食心虫成虫对光照的产卵选择性均显著高于对黑暗,产卵选择率分别为87.48％,83.68％,82.92％,80.08％和84.84％.通过比较梨小食心虫对强光和弱光的产卵选择性发现,光照对比度(强光/弱光)为10和2时,10 000,100,1和0.01 lx及自然光照条件下,雌成虫均对强光照表现出显著的产卵选择性,且随光照强度降低产卵选择性无明显减弱,产卵选择率均高达75％以上.[结论]光照强度可以影响梨小食心虫成虫的产卵选择性,雌成虫对强光照表现出明显的产卵偏好性,即使在微光条件下依然可以准确辨别出光照强度差异,展现出良好的微光视觉能力,为开发基于视觉行为调控的新型物理诱捕技术提供依据.
昆虫所接收的气味集合即昆虫的气味景观.昆虫依赖于对气味景观的感受和分辨,完成目标定位、取食、交配、产卵等生命活动.通过气味景观管理可操控昆虫的行为,达到防控害虫的目的.本文从昆虫气味景观的组成和扩散,气味景观对昆虫行为的影响,影响气味景观的因素,昆虫对气味景观的感知和分辨,以及气味景观管理在害虫防控上的应用等方面对昆虫气味景观的研究进展进行了综述,并对今后昆虫气味景观管理的发展方向和研究重点进行了分析和展望.对昆虫而言,目标物释放的气味被气流击散成羽状,并与空气中携带的背景气味混合,共同构成了气味景观.昆虫沿目标物气味进行目标物的搜寻和定位,目标物气味的形状、组成、浓度等可影响昆虫的行为;背景气味则起到补充、警示等辅助作用,不同背景气味对昆虫的目标定位有协同或干扰作用.环境中温湿度、光照、重金属元素以及植物病虫害等是影响昆虫气味景观的主要因素.研究表明,昆虫通过嗅觉受体捕获气味景观,并将气味信号沿嗅觉神经输送至触角叶等嗅觉中枢.而后,气味景观在昆虫嗅觉中枢中以基本编码或构型编码的模式被解析.背景气味对昆虫目标定位的影响可能是不同气味分子在嗅觉感知和编码过程中的相互加成、竞争性结合及信号串扰的结果.目前,基于对气味景观的管理衍生出了昆虫行为调节剂、外源激发子、选育可释放抗性挥发物的作物品种、"推-拉"技术、天敌支持型植物系统等多种害虫绿色防控技术.今后需进一步深入解析昆虫分辨气味景观的行为学、电生理学和神经学机制,并对气味景观管理相关的绿色防控技术进行优化和集成化,以期构建科学、高效的气味景观用于害虫防控.
[目的]为探究核受体超气门蛋白(ultraspiracle protein,USP)在白背飞虱Sogatella furcifera若虫蜕皮发育过程中的功能及其与几丁质合成和降解之间的调控关系.[方法]基于白背飞虱基因组数据,结合RT-PCR克隆SfUSP全长cDNA序列;利用RT-qPCR测定白背飞虱不同发育阶段(1-5龄若虫、5龄若虫蜕皮前、5龄若虫蜕皮中和雌成虫)、5龄若虫组织(头、体壁、脂肪体、肠道和足)、雌成虫组织(体壁、翅、脂肪体、足和卵巢)以及100 ng/头20E处理后5龄第1天若虫中SfUSP的表达量;通过显微注射dsRNA靶向沉默5龄第1天若虫的SfUSP后,计算若虫存活率,观察若虫致死表型,利用RT-qPCR测定几丁质合成和降解通路关键基因的表达量.[结果]克隆获得了白背飞虱SfUSP(GenBank登录号:ON209396)的全长cDNA序列,其开放阅读框长1 263 bp,编码420个氨基酸,SfUSP蛋白预测分子量为47.27 kD,理论等电点为7.18.序列分析结果表明,SfUSP含有核受体家族所具备的5个保守结构域,并且DNA结合域(DNA-binding domain,DBD)和配体结合域(ligand-binding domain,LBD)高度保守.发育阶段表达谱表明,SfUSP在1龄若虫、5龄若虫蜕皮前以及雌成虫中高表达;组织表达谱显示,SfUSP在5龄若虫头、体壁、脂肪体和肠道中的表达量较高;在雌成虫翅、足和体壁中的表达量较高.显微注射100 ng/头20E后12 h时,5龄若虫中SfUSP的表达量显著高于对照组的.靶向沉默SfUSP表达后,与注射dsGFP的对照组相比,显著降低了白背飞虱的若虫存活率,显微注射dsRNA 6 d时若虫存活率仅为对照组的18.01％,其中不能成功蜕皮个体占51.46％;显著抑制了几丁质合成通路关键基因SfCHS1,SfCHS1a,SfUAP,SfGFAT和几丁质降解通路关键基因SfCht7,SfNAG1,SfNAG2,SfCDA1,SfCDA2和SfCDA4的表达量,但是显著提高了SfG6PI和SfCht10的表达量.[结论]SfUSP是白背飞虱生长发育过程中的关键基因,能够影响几丁质的合成与降解,进而调控白背飞虱的蜕皮发育.
[目的]探究白纹伊蚊Aedes albopictus烟碱型乙酰胆碱受体α5(nicotinic acetylcholine receptorα5,nAChR-α5)亚基是否是双氧木脂素A(haedoxan A,HA)潜在的作用靶标,为白纹伊蚊的有效防治提供参考.[方法]利用PCR克隆白纹伊蚊nAChR-α5编码区(coding sequence,CDS)序列并构建系统发育树;利用RT-qPCR检测白纹伊蚊nAChR-α5在不同发育阶段(1-4龄幼虫、蛹和未吸血的雌成蚊)的表达量;利用壳聚糖/dsRNA纳米颗粒介导RNAi技术敲减白纹伊蚊2龄幼虫nAChR-α5的表达量;生物测定RNAi后的白纹伊蚊3龄幼虫对HA[LC30(0.3 mg/L)和LC50(0.4 mg/L)]的敏感性.[结果]白纹伊蚊nAChR-α5的CDS长1 296 bp,编码431个氨基酸,具有nAChR的典型半胱氨酸环(Cys-loop).蛋白序列比对和系统发育树表明白纹伊蚊nAChR-α5与埃及伊蚊A.aegypti的nAChR-α5同源性最高,亲缘关系最近.nAChR-α5在白纹伊蚊4龄幼虫中的表达量最高,其次是在雌成虫中的;饲喂壳聚糖/dsnAChR-α5纳米颗粒(dsRNA浓度为0.3％w/w)后24h时对白纹伊蚊2龄幼虫nAChR-α5的干扰效率最高,达到70％.生测结果表明,与饲喂不含dsRNA饲料的空白对照和饲喂含有壳聚糖/dsGFP纳米颗粒饲料的阴性对照相比,在LC30和LC50的HA处理下,敲减nAChR-α5组的白纹伊蚊3龄幼虫死亡率显著下降9.89％～15.45％,表明敲减nAChR-α5使白纹伊蚊对HA的敏感性显著降低.[结论]白纹伊蚊nAChR-α5可能是HA潜在的作用靶标之一,HA可能通过干扰白纹伊蚊nAChR-α5的功能进而影响神经兴奋传导.
[目的]研究亚致死浓度(LC20)呋虫胺长期暴露对麦长管蚜Sitobion avenae生长发育的影响,为科学利用呋虫胺防治麦长管蚜及延缓对其抗性发展和延长药剂使用寿命提供理论依据.[方法]采用带虫浸叶法测定呋虫胺对麦长管蚜3龄若蚜的LC20,并利用LC20浓度呋虫胺对麦长管蚜进行15代长期暴露;采用试管幼苗饲养,测定麦长管蚜对呋虫胺的抗性倍数,记录连续2代麦长管蚜的发育历期、繁殖和存活率,并测定F0代成蚜体长、体宽和体重;运用特定种群生命表及DPS软件分析各世代低抗品系与敏感品系之间体长、体宽、体重、存活率、成蚜寿命和产蚜量的差异.[结果]利用LC20浓度呋虫胺长期处理麦长管蚜15代后,其对呋虫胺达到低水平抗性(6.54倍);与敏感品系比较,F0 代低抗品系2,3和4龄若蚜发育历期显著延长,成蚜体长、体宽和体重显著增加,但每成蚜产蚜量、成蚜寿命都显著减少或缩短,其子代(F1代)成蚜存活率和每成蚜产蚜量明显降低,成蚜寿命也显著缩短,2龄若蚜历期及若蚜历期显著缩短;种群生命表参数中F0 及F1 代净增殖率(R0)、内禀增长率(Rm)和周限增长率(λ)显著降低,而种群加倍时间(DT)及F1代平均世代历期(T)显著延长.[结论]LC20浓度呋虫胺长期暴露能增加麦长管蚜的抗药性,刺激F0 代成蚜个体体型变大,同时对F0及F,代麦长管蚜的寿命及繁殖均具有一定的抑制作用.
