松墨天牛化学生态学

松墨天牛(Monoohamus alternatus)是危害针叶树的重要蛀干害虫,而且是松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus)的主要传播媒介昆虫.本文综述了松墨天牛与寄主植物之间、松墨天牛种内及松墨天牛与松材线虫之间的化学生态学研究进展.在松墨天牛与寄主植物相互关系中,寄主植物中的萜烯类挥发物在松墨天牛选择取食和产卵寄主时发挥重要的调节作用,这些挥发物常常因寄主危害与否而发生改变,并对天牛表现出性别差异;寄主中的化学物质如碳水化合物、氨基酸、甾醇、磷脂和黄酮等能够刺激或驱避天牛的取食和产卵行为.松墨天牛种内通讯过程中,两性天牛的吸引、求爱和交尾等生殖行为由性信息素所引起;雌天牛分泌的产卵忌避信息素能够调节产卵刻槽的空间分布,有助于卵的分散,避免下一代幼虫对生存空间和食物的竞争.松墨天牛与松材线虫之间化学生态关系的物质基础为寄主植物、天牛及线虫产生的单萜、CO2及不饱和脂肪酸,它们调控线虫向蛹室的聚集、进入虫体和脱离虫体等行为.最后,展望了松墨天牛化学生态学的研究方向.     

携带松材线虫对松墨天牛成虫肠道和气管细菌的影响

【目的】探究被松墨天牛Monochamus alternatus携带的松材线虫Bursaphelenchus xylophilus对松墨天牛肠道和气管细菌的影响。【方法】野外采集携带松材线虫的松墨天牛成虫后,取出完整肠道和气管进行细菌总DNA抽提后进行16S rDNA基因测序并拼接,并利用生物信息学方法分析松墨天牛成虫肠道和气管细菌组成、结构、丰度和多样性。【结果】携带松材线虫的松墨天牛成虫肠道和气管细菌菌群共检测到15门26纲66目110科201属296种,可操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数目为444。携带松材线虫的松墨天牛成虫比未携带松材线虫的松墨天牛成虫肠道优势细菌菌群变化不显著,均为变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌目(Enterobacterales);携带松材线虫的松墨天牛成虫气管优势细菌菌群为变形菌门肠杆菌目,未携带松材线虫的松墨天牛成虫气管优势细菌菌群为厚壁菌门(Firmicutes)乳杆菌目(Lactobacillales)。携带松材线虫的松墨天牛成虫较未携带松材线虫的松墨天牛成虫气管细菌多样性和丰度升高,细...     

携带与非携带松材线虫的松墨天牛miRNA表达谱比较分析

【目的】松墨天牛是松树的重要蛀干害虫,也是林业重大外来入侵种松材线虫的媒介昆虫。虽然松墨天牛和松材线虫互作的化学生态和分子进化机制受到人们的广泛关注,但miRNA等表观遗传因子在天牛—线虫互作中的作用未见报道。【方法】使用illumina HiSeq 2000平台进行miRNA高通量测序,得到4个携带线虫的天牛miRNA库和4个未携带线虫的天牛miRNA库。此外,对鉴定出的miRNA进行了差异表达分析,并对这些miRNA的靶基因进行了GO注释和KEGG通路富集分析。【结果】在携带线虫的天牛表皮、脂肪体、中肠和气管样本中分别鉴定出780、802、617和762个miRNA;在未携带松材线虫的天牛的不同组织样本中分别鉴定出784、723、713和837个miRNA。在携带松材线虫的松墨天牛中,某些已知miRNA表达量会显著升高,如miR-14、miR279和miR-312等。差异表达miRNA的功能大多指向代谢、免疫等方面。【结论】miRNA在松墨天牛和松材线虫互作中起着重要的调控作用。     

化学通讯在松材线虫侵染和扩散中的作用

松材线虫为外来入侵种 ,由其引起的松材线虫病正在我国迅速扩散蔓延 ,造成我国部分地区松林资源的毁灭性破坏。松材线虫病的发生和流行与媒介天牛、寄主植物、共生真菌和细菌密切相关 ,松材线虫 -墨天牛 -松树 -共生微生物之间存在着广泛的化学联系 ,它们通过化学互作 ,调控松材线虫的行为 ,影响松材线虫的侵染和扩散     

A-3型松褐天牛引诱剂诱虫谱研究

2002～2004年,在广州地区应用A-3型松褐天牛Monochamus alternatus Hope(鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae)引诱剂诱捕鞘翅目昆虫,结果表明:A-3型松褐天牛引诱剂具有较广的诱虫谱,可以诱捕到鞘翅目中10个科48种昆虫;松树的主要蛀干害虫是松褐天牛、赤梗天牛Arhopalus unicolor Ganhan、马尾松角胫象Shirahoshizo patruelis Voss、松瘤象Hyposipalus gigas Fabricius和松纵坑切梢小蠢Tomicus piniperda Linnaeus等小蠹虫;进一步分离所诱捕的松褐天牛及其他松树主要蛀干害虫携带松材线虫Bursaphelenchus xylophilus Nickle的情况,发现松褐天牛与赤梗天牛均携带松材线虫,其中松褐天牛是松材线虫病最重要的传播媒介.     

温度对松褐天牛传递松材线虫数量的影响

松材线虫病是一种重要的检疫性病害,松褐天牛是传播松材线虫的主要媒介昆虫.本实验研究了温度对松褐天牛传递松材线虫数量的影响.设置22℃、28℃和34℃ 3个温度梯度,结果表明松褐天牛成虫的寿命随温度升高而缩短,其中雌虫寿命短于雄虫,且羽化进度不太一致,多数松褐天牛携带的松材线虫量在1000～9999条之间.通过对松褐天牛取食传入松枝的松材线虫量的追踪记录发现,随着温度升高,传播线虫的高峰时段随之提前.34℃高温下松褐天牛的传递率最低,表明高温对松材线虫病的发生具有抑制作用.     

携带与未携带松材线虫的松墨天牛转录组差异表达基因分析

【目的】本研究旨在建立携带与未携带松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的松墨天牛Monochamus alternatus成虫各组织的转录组数据库,揭示松墨天牛对松材线虫响应的转录组整体表达特征。【方法】以携带和未携带松材线虫的松墨天牛成虫的表皮、气管和脂肪体为材料,采用Illumina HiSeq TM 2000测序平台开展转录组测序,利用Trinity软件对RNA-Seq数据进行从头组装,利用NCBI数据库进行基因注释。通过DEG-Seq分析携带和未携带松材线虫的松墨天牛成虫中的差异表达基因,对上调表达基因进行GO和KEGG代谢途径富集分析,并通过实时荧光定量PCR技术对部分差异表达的基因包括ENV,CDK1,HSP70-C,HSP70,HSP75,DUO,PABPN1和IGFP基因的表达水平进行验证。【结果】测序过滤后共获得55059条单基因簇(unigene),平均长度为1536 bp。将unigene与数据库中的序列进行BLASTX比对,成功注释24354条unigenes,其中4022条unigene在GO数据库中获得注释,6098条unigene在KEGG数据库中获得注释。经过GO与KEGG富集分析显示,松墨天牛成虫携带松材线虫后,差异表达基因主要为与其气管中压力调节、组织与DNA修复、激素响应方面相关的基因。实时荧光定量PCR分析结果显示CDK1,HSP70,HSP75,DUO,PABPN1和IGFP基因的表达量在携带松材线虫的松墨天牛气管中相比未携带松材线虫的松墨天牛气管中的显著上调。【结论】本研究初步阐明松墨天牛携带松材线虫后转录组的整体表达模式,为进一步研究松墨天牛的基因功能及对松材线虫的胁迫响应过程奠定了基础。     

辽宁抚顺松材线虫入侵松林内天牛种类调查

【目的】松材线虫Bursaphelenchus xylophilus (Steiner&Buhrer) Nickle的媒介昆虫云杉花墨天牛Monochamus saltuarius Gebler在辽宁省被发现意味着我国北方松林的生态安全正在遭受严重的威胁。明确松材线虫入侵松林内的天牛种类、数目,可以为早期监测松材线虫媒介昆虫和潜在媒介昆虫的种群动态以及预测松材线虫病的发生提供参考。【方法】为了明确天牛广谱型引诱剂、APFI持久增强型松墨天牛高效诱剂、F8型松墨天牛引诱剂及其复配诱芯的诱捕效果,于2019-2020年的5-10月在辽宁省抚顺市的油松林、红松林、落叶松林开展诱捕天牛试验。【结果】将天牛广谱型引诱剂和F8型松墨天牛引诱剂放在同一诱捕器中具有较好引诱效果,每诱捕器捕获的天牛物种数量（油松林18种,红松林14种,共计19种）和天牛样本数量（油松林（18.31±8.86）头/周,红松林（23.44±10.92）头/周）最多。在试验林地共计诱捕到34种共计13307头天牛,其中云杉花墨天牛数量最多,占总诱捕量的67%,褐梗天牛Arhopalus rusticus、锯天牛Prionus insularis、小灰长角天牛Acanthocinus griseus、松皮花天牛Rhagium japonicum分别占总诱捕量的13.2%、6.6%、4.1%和2.7%。【结论】捕获到危害针叶树的天牛8种,包括云杉花墨天牛（优势种）、小灰长角天牛、灰长角天牛Acanthocinus aedilis、褐梗天牛、脊鞘幽天牛Asemum striatum和锯天牛。根据天牛的取食产卵习性推测,小灰长角天牛、灰长角天牛在补充营养的时候可能会传播松材线虫到健康松树上,而褐梗天牛、脊鞘幽天牛和锯天牛羽化成虫后不需补充营养且产卵在衰弱木的树皮缝隙或者表土处,它们有效传播松材线虫的几率较小。     

昆虫病原线虫感染寄主行为研究进展

昆虫病原线虫斯氏属Steinernema和异小杆属Heterorhabditids线虫是新型的生物杀虫剂。其感染期幼虫是惟一能够侵染寄主昆虫的虫态。这类线虫感染寄主的行为分为寻找寄主、识别寄主和侵染寄主。文章综述昆虫病原线虫感染寄主昆虫的行为以及在感染寄主过程中的影响因素。     

昆虫病原线虫共生细菌致病机理的研究进展

昆虫病原线虫共生细菌是寄生于昆虫病原线虫肠道内的一种细菌,革兰氏染色呈阴性,属肠杆菌科(Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ)细菌[1]。它包含两个属———嗜线虫致病杆菌属(Ｘｅｎｏｒｈａｂｄｕｓ)和发光杆菌属(Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ),它们分别与斯氏线虫(Ｓｔｅｉｎｅｒｎｅｍａ)和异小杆线虫(Ｈｅｔｅｒｏｒｈａｂｄｉｔｉｓ)共生。这两种线虫由于杀虫能力强,是最有应用潜力的昆虫病原线虫。它们之间的共生关系可以概括为:共生菌存在于线虫的肠道内,线虫携带共生菌进入寄主昆虫体内,并将共生菌释放到昆虫的血腔中;共生菌在昆…     

松材线虫及其传媒松墨天牛的监测和防治现状

松材线虫起源于北美大陆。1 982年侵入中国。松材线虫能引起一种林业上最具危险性、毁灭性的病害“松材线虫病”。松材线虫病的病因复杂,传播途径多样,不同国家地区对其采取的监测和防治策略也有所差异。目前,该病局限分布于北美和东北亚,但在世界范围内其扩散趋势日益明显。该文简要从监测预警,物理、化学、生物等防治方法、以及监测防治中存在问题和发展趋势等方面概述了国内外松材线虫Bursaphelenchusxylophilus及其关键传媒松墨天牛MonochamusalternatusHope的研究现状,对制定适宜我国的松材线虫病监测和防治策略有借鉴和参考价值。     

云杉花墨天牛成虫对四种寄主松树的取食偏好性

【目的】近年来,松材线虫病扩散到我国的中温带地区,云杉花墨天牛Monochamus saltuarius成为该地区松材线虫的新媒介昆虫。由于中温带地区松材线虫危害松树种类较多,本研究对云杉花墨天牛成虫对4种寄主松树的取食偏好性进行测定,为明确云杉花墨天牛成虫补充营养特性,进而为中温带地区松材线虫病和云杉花墨天牛监测与防治工作提供理论依据。【方法】2020年5月云杉花墨天牛羽化前,在辽宁省抚顺市大伙房实验林场采集被云杉花墨天牛侵入的红松Pinus koraiensis疫木,锯成1 m长木段,两端蜡封,置于养虫笼内,每天收集初羽化的云杉花墨天牛成虫。养虫笼内四角分别放置寄主植物红松、油松P. tabulaeformis、樟子松P. sylvestris var. mongolica和长白落叶松Larix olgensis 3年生树苗,将同一天羽化的5对雌雄成虫配对放入养虫笼中央,调察其在不同寄主松树上的日均取食频次和在寄主松树各部位的日均取食量。【结果】云杉花墨天牛成虫主要停留在油松上,日均取食频次为7.05±3.87次/d,其次是红松、长白落叶松上,停留在樟子松上的频次最少,日均取食频次仅有1.02±0.81次/d;各种寄主松树上雌雄成虫间的日均取食频次差异显著。云杉花墨天牛成虫在4种松树上的日均取食量存在显著差异,其中对油松的日均取食量最高,为129.14±50.23 mm²,占取食总量的62.89%;其次是对红松、长白落叶松,对樟子松的日均取食量最低,为9.87±11.02 mm²,仅占取食总量的4.81%。另外,云杉花墨天牛成虫在同种松树植物的不同部位上取食量差异显著,在4种松树上均主要取食嫩枝。【结论】从云杉花墨天牛成虫补充营养期间在不同松树上取食频次和取食量分析,云杉花墨天牛对油松的选择性明显高于其他3种松树。     

松墨天牛在秦巴林区不同寄主上的危害规律

松墨天牛Monochamus alternatus是次期性蛀干害虫,也是松材线虫病的主要传播媒介,廓清该害虫在秦巴林区不同寄主上的危害程度和发生规律,对于控制松材线虫病的扩散蔓延具有重要意义.本研究对秦巴林区遭受松材线虫病严重危害的3种主要松树(油松Pinus tabuliformis、华山松P.armandii和马尾松P.massoniana)进行了冬季疫木野外解析,并在统计不同胸径、不同高度疫木树干上松墨天牛侵入孔和幼虫数量的基础上,采用聚集度指标分析方法,对该害虫在不同寄主上的危害差异进行了比较研究.结果表明,松墨天牛在3种寄主上的危害程度具有显著差异,以华山松受害最重,其次分别为马尾松和油松;越冬幼虫在油松上主要危害皮下1～2 cm的边材;在华山松和马尾松上危害比较多样,以髓心部位受害最重,其后依次为心材、边材和树皮;在油松和华山松上,松墨天牛主要在树干7m以下部分危害,而在马尾松上主要危害树干7m以上部分,且虫口数量均与寄主胸径呈显著正相关.松墨天牛侵入孔和越冬幼虫在不同寄主树干上均呈聚集性分布.本研究揭示了松墨天牛在秦巴林区3种主要寄主上的危害规律,对于进一步开展大尺度地理范围松墨天牛的寄主选择性及危害规律研究提供了基础信息,也为秦巴林区松墨天牛的有效防治和松材线虫病的蔓延控制提供了新的重要信息.     

昆虫知识(KUNCHONG ZHISHI)2007年第44卷总目次第1～6期

编者的话1把昆虫知识办得更具特色研究选萃3蜜蜂行为成熟的遗传学(等7篇)155蜘蛛求偶秘诀(等10篇)309松材线虫对媒介天牛和寄主松树化学信息信号的识别与利用(等8篇)463昆虫多样性仅来自51种特有蛋白(等7篇)619果蝇FMR蛋白的同源物参与调控果蝇原始生殖细胞和生殖干细胞的命运(等9篇)783千年蝗灾时间序列揭示长周期温度信号的生态效应(等9篇)科技前沿5蜜蜂全基因组出笼前后黄智勇9生物行为变化研究的新模式———工蜂曲宁邓爱华孙亮先徐金森吴学记14进化基因组学在昆虫天然免疫研究中的应用前景朱顺义应牡英158973项目“重大农业害虫猖獗…     

扩散型与繁殖型松材线虫数字基因表达谱对比分析

【目的】松材线虫作为林业重大外来入侵种,扩散型幼虫的形成对其传播扩散起着非常重要的作用,但扩散虫态的形成与维持机制尚未阐明。【方法】通过构建松材线虫数字基因表达谱(DGE),从滞育状态的维持、化学感受、代谢途径等方面分析松材线虫不同虫态的基因表达差异。【结果】参考松材线虫基因组数据,鉴定出2种扩散型幼虫(LⅢ,LⅣ)和繁殖型幼虫(Ln)各有11184、8533和10781个基因。相对于繁殖型虫态,大多数基因在LⅣ中下调表达,该虫态中特异上调表达的基因有化感受体基因、核受体基因以及一些代谢相关基因。推测这可能与扩散型线虫滞育状态的维持相关,并在其生理功能如化学感受和媒介/寄主互作中发挥作用。GO和Pathway富集分析显示,多数代谢相关通路在LⅣ中下调表达,而在LⅢ中的表达均活跃。【结论】以上结果与LⅣ处于不进食、总体代谢水平较低等生理状态的表型相一致。     

植食性昆虫寄主植物嗅觉搜寻述介

植食性昆虫与寄主植物关系的本质是化学。植食性昆虫搜寻寄主的嗅觉媒介是植物气味即化学信息物质。在介绍植物气味构成及其扩散模型基础上，阐述了植物气味在地上植食性昆虫成虫、幼虫和地下植食性昆虫搜寻寄主过程中的嗅觉导向作用，并指出了今后相关研究需要注意的问题。从植物与环境因子的关系来看，植物气味包括构成性气味和诱发性气味两类，这两类气味的概念既相联系而又不同。构成性气味组分及构成因植物分类地位等而不同。诱发性气味组分因植食性昆虫取食、植物病原微生物、机械致伤等因子的胁迫而变化，这种变化性状随植物属和/或种、植株生长发育阶段、胁迫因子性质及其作用方式而不同。无论是哪种植物气味，其释放均具有节律性。气味扩散过程比较复杂，扩散状态可用数学模型表征。对于地上植食性昆虫成虫，植物气味对其寄主搜寻行为具有导向特异性，重点分析了这种特异性形成的两个假说；鳞翅目昆虫幼虫，能够利用植物化学信息物质趋向寄主植物或回避非寄主植物；地下植食性昆虫搜寻寄主，既与寄主植物地下组织释放或分泌的次级代谢物有关，又与一些初级代谢物有关。初级代谢物中的CO₂,起着“搜寻触发器”作用。有助于增强人们对昆虫与植...     

松树抗松材线虫病机制研究进展

松材线虫病(pine wilt disease,PWD)是一种重大的森林病害,对我国乃至世界生态环境和森林资源造成了严重破坏和威胁。由于该病发生发展的复杂性,病原的致病机理一直不清楚。面对松材线虫的侵染,寄主松树势必要启动防御机制予以抵抗。现对寄主松树受松材线虫侵染后组织病理学、生理生化及分子病理学的变化进行综述,并对今后从寄主角度研究松材线虫病提出思考和展望,这将有助于进一步了解松树与松材线虫的互作过程,并揭示寄主从防御到最后死亡的内在原因,从而找到防治松材线虫病的有效策略。     

松墨天牛成虫体内的松材线虫分布和速检研究

为了探索快速测定松墨天牛成虫(下称成虫)的带疫性,用解剖方法和自制便携式显微镜,对成虫携带的松材线虫部位和速检(下称线虫)作了研究,得到下列结果：87．9％的线虫分布在成虫的节间、腹腔和生殖器内;雄成虫阳茎是松材线虫集中分布区,两头平均携带线虫498．5条;交尾时雄成虫把阳茎上的线虫传到雌成虫外生殖器,在雌成虫产卵时再把线虫带入松树形成层组织;在野外检测成虫带疫性平均需时1．57min。     

松墨天牛对共生真菌和病原真菌的差异性免疫响应

在中国,入侵生物松材线虫进行传播的主要媒介昆虫松墨天牛(Monochamus alternatus)可与一种中国本地蓝变真菌Sporothrix sp.1建立体外共生关系.然而在天牛和真菌共生互作过程中,松墨天牛对蓝变菌S.sp.1的免疫响应却未见报道.因此,本文通过比较体外共生真菌S.sp.1和昆虫病原真菌球孢白僵菌(Beauveria bassiana)感染松墨天牛蛹所产生的免疫反应,发现天牛对两种菌的免疫应答方式具有显著性差异.将真菌注射到刚化蛹的天牛体内,S.sp.1感染的天牛不会死亡,B.bassiana感染的天牛则全部死亡.转录组测序结果显示,B.bassiana感染48 h后的松墨天牛的差异表达基因数量是S.sp.1感染的2倍.值得注意的是,在体外共生真菌感染的松墨天牛免疫系统中起主导作用的是Toll和IMD信号通路;而在昆虫病原真菌感染松墨天牛后,只有Toll信号通路上调表达.此外,体外共生真菌S.sp.1在感染天牛48 h后可通过下调天牛的Toll通路和IMD通路来产生免疫逃避.本研究提供了松墨天牛转录组全测序数据,为后续松墨天牛和其相关真菌互作研究提供了基础.     

赣北松墨天牛生活习性和为害情况的调查

松墨天牛MonochamusalernatusHope属鞘翅目天牛科沟胜天牛亚科。它不仅是我国南方松林重要的蛀干害虫,而且据我国病虫专家多次研究确定还是传播松材线虫Bursaphe－lenchusxylophilus的主要媒介昆虫。基于这一目的,我们在严密监测松树线电疫情的同时,对松墨天牛在赣北地区的分布及其生活习性和为害情况,进行了初步调查,现将结果总结如下。1分布根据近期完成的九江市产地检疫和疫情调查,以及对赣北沿江4县松树线虫疫情专题调查成果资料,松墨天牛在赣北主要分布在彭泽县的马挡、泉山、海形等乡Z湖口县的流泅、三里等乡、场;瑞昌市的…