白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白OBP1与寄主挥发物的分子对接研究

【目的】白蛾周氏啮小蜂为重大入侵害虫美国白蛾的主要天敌。本课题组前期通过转录组测序技术筛选出8个主要在白蛾周氏啮小蜂雌性触角中表达的气味结合蛋白OBPs。然而目前,对这些OBPs的具体结构和功能仍不清楚。因此,选取一个在雌性周氏啮小蜂触角特异表达的气味结合蛋白OBP1,通过分子对接技术模拟寄主挥发物与OBP1的结合情况。【方法】通过Swiss-Model对白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1进行同源建模,获得该蛋白的三维结构。从Pubchem下载γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘等11种小分子的三维结构。用Schrodinger Suites 2015-2中的maestro10.2软件进行分子对接。【结果】在11种挥发物中,有3种与CcOBP1结合特性较好的小分子物质,分别是γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘。【结论】白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1与γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘结合特性较好,CcOBP1的功能可能与白蛾周氏啮小蜂的趋避效应相关,该结果初步探明了白蛾周氏啮小蜂OBP1的功能,可为白蛾周氏啮小蜂嗅觉分子机制的研究积累数据。     

周氏啮小蜂(海南种群)对椰子织蛾的寄生功能反应

【目的】周氏啮小蜂(海南种群)是寄生椰子织蛾蛹期的本土天敌。研究周氏啮小蜂(海南种群)对椰子织蛾的功能反应,能为该蜂室内扩繁和室外控害利用提供基础。【方法】在室内观察周氏啮小蜂(海南种群)寄生行为基础上,研究了营养(10%蜂蜜)、寄主蛹(初、中、晚)期对周氏啮小蜂(海南种群)寄生功能反应的影响。【结果】镜下观察1头周氏啮小蜂(海南种群)可寄生多头椰子织蛾蛹,寄生量随寄主密度的增大而增加,但当寄主密度达到一定程度后,其增长率随寄主密度的增大逐渐减缓,属于HollingⅡ功能反应。在无营养条件下,周氏啮小蜂(海南种群)对椰子织蛾初、中、晚期蛹的理论最大寄生量分别为1.5、1.4、1.2头·d~(-1);在10%蜂蜜饲喂条件下,周氏啮小蜂(海南种群)对椰子织蛾初、中、晚期蛹的理论最大寄生量分别为1.8、1.7、1.3头·d~(-1)。【结论】HollingⅡ型拟合结果表明,椰子织蛾初期蛹是周氏啮小蜂(海南种群)寄生的最佳时期,补充营养能够提高椰子织蛾的寄生力。     

柞蚕蛹期灵菌败血病Serratia marcescens C3菌株分离鉴定

以柞蚕(Antheraea pernyi)蛹为替代寄主繁殖白蛾周氏啮小蜂(Chouioia cunea)技术在辽宁、北京、天津、上海、河北、山东等地美国白蛾(Hyphantria cunea)的生物防治中发挥了重要作用。利用柞蚕蛹繁殖白蛾周氏啮小蜂时,柞蚕蛹期软化病是繁蜂的主要障碍。通过对利用柞蚕蛹繁蜂时蛹内组织液化后呈粉红色这一未知软化病的典型症状进行病原细菌的分离和纯化,得到C3菌株。经Biolog系统和16S rRNA序列分析,鉴定C3菌株为灵菌(Serratia marcescens),经过柯赫法则检验,确定灵菌C3菌株是导致柞蚕蛹期灵菌败血病的病原菌。描述了繁蜂时柞蚕蛹期灵菌败血病发病期的认别特征。     

白蛾周氏啮小蜂毒液对美国白蛾蛹血细胞免疫的影响

【目的】明确白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea毒液对其寄主美国白蛾Hyphantria cunea蛹细胞免疫的影响。【方法】采用Na_2-EDTA分离美国白蛾蛹颗粒细胞,尼龙毛法分离浆血细胞,再利用细胞离体培养法,测评了白蛾周氏啮小蜂毒液对寄主美国白蛾两种血细胞包囊作用和吞噬作用的影响。【结果】美国白蛾颗粒细胞的包囊指数强于浆血细胞。白蛾周氏啮小蜂毒液对颗粒细胞和浆血细胞的包囊指数均有明显的抑制作用,毒液浓度越大,抑制作用越强,两种血细胞的包囊作用均呈先增长后降低的趋势。在所有浓度毒液处理下,颗粒细胞的包囊指数在12 h时最强。未经小蜂毒液处理的浆血细胞包囊指数在15 h时达到最强,但经浓度为0.01~0.03 VRE/μL的毒液处理后浆血细胞的包囊指数在12 h时达到最强,而经浓度为0.04~0.10 VRE/μL的毒液处理后包囊指数在9 h时最强。白蛾周氏啮小蜂毒液对美国白蛾蛹颗粒细胞的吞噬作用强于浆血细胞。毒液对两种血细胞的吞噬能力均有明显的抑制作用,但毒液处理对浆血细胞的吞噬作用影响较小。【结论】白蛾周氏啮小蜂毒液可以抑制美国白蛾蛹颗粒细胞和浆血细胞的包囊作用和吞噬作用,且随着毒液浓度的增加,两种血细胞的免疫作用显著下降。     

营养对不同地理种群周氏啮小蜂生物学特性的影响

【目的】研究补充营养对周氏啮小蜂海南本土地理种群和北京地理种群的生物学参数是否有差异。【方法】设置不同的营养(10%蜂蜜、10%蔗糖、10%葡萄糖、水、空白)分别饲喂周氏啮小蜂,统计2个地理种群的寄生率、羽化率、出蜂量、寿命。【结果】2个地理种群的周氏啮小蜂羽化后不久即可进行交配,补充10%蜂蜜、10%蔗糖、10%葡萄糖能显著提高2个地理种群的寄生率、羽化率、出蜂量、雌雄蜂寿命,补充不同的营养对两个地理种群的雌雄比、发育历期的影响差异不显著;饲喂10%蜂蜜的海南地理种群寄生率最高(84.60%),饲喂10%葡萄糖的海南地理种群羽化率最高(97.47%),饲喂10%葡萄糖的海南地理种群出蜂量最高(60.03头),饲喂10%葡萄糖的海南地理种群雌、雄蜂的寿命均为最高,分别为9.13和8.53d。营养和地理种群的交互作用对周氏啮小蜂雄蜂的寄生率、羽化率、出蜂量、雌雄比、雌雄蜂寿命具有显著影响,而对周氏啮小蜂的发育历期无显著影响。【结论】补充营养可不同程度促进周氏啮小蜂生殖力、寿命及寄生率,对寄生蜂繁育和利用其进行生物防治具有一定的意义。     

低温胁迫下椰心叶甲啮小蜂正反向消减cDNA文库的构建及其序列分析

【背景】椰心叶甲啮小蜂在防治椰心叶甲危害上取得了重要成果,其耐低温胁迫能力将决定该寄生蜂是否能在低温环境下建立种群并发挥控害效能。筛选椰心叶甲啮小蜂低温胁迫下相关响应基因,可为揭示其耐寒性机理提供重要线索。【方法】采用抑制消减杂交技术,分别以经0℃处理24 h后的试虫与未经低温处理的试虫c DNA互为tester与driver,正反向构建椰心叶甲啮小蜂c DNA消减文库,经蓝、白斑筛选,鉴定阳性差异片段,并分别随机挑选正反向文库224和119个阳性克隆进行序列比对分析。【结果】本试验所构建的c DNA消减文库为椰心叶甲啮小蜂低温胁迫下特异表达的c DNA消减文库;经蓝、白斑筛选,分别得到了40和4个高质量ESTs,经PCR鉴定插入片段长度主要分布于200~700 bp之间;序列分析结果表明,差异表达基因的功能主要涉及新陈代谢、细胞结构、信号传导、氨基酸和蛋白质合成的生理过程,并筛选出5类与啮小蜂耐寒性相关的基因,包括Hsp家族蛋白、海藻糖磷酸合酶、谷氨酰胺合成酶、ATP合成酶β亚基和NADH脱氢酶。【结论与意义】该研究对进一步研究椰心叶甲啮小蜂抗寒性状的表达具有一定的参考价值,为揭示啮小蜂抗低温耐寒机制打下一定的理论基础。     

新入侵害虫椰子织蛾的3种本地寄生蜂

【目的】椰子织蛾是近期入侵中国的棕榈植物重要害虫,研究其天敌寄生蜂,能为椰子织蛾的进一步防控提供科学依据。【方法】在海南岛收集鉴定了椰子织蛾天敌寄生蜂,观察记录寄生蜂发育历期、雌雄性比、成虫寿命等基础生物学特性。【结果】经形态及分子鉴定,收集到的椰子织蛾寄生蜂有幼虫期寄生蜂麦蛾柔茧蜂、蛹期寄生蜂金刚钻大腿小蜂和周氏啮小蜂。在温度(26±2)℃、湿度(75±10)%RH、以椰子织蛾为寄主条件下,麦蛾柔茧蜂、金刚钻大腿小蜂和周氏啮小蜂发育历期分别为11.8、19.6和20.6 d;每头寄主的出蜂量分别为10.1、1.0和81.5头;雌蜂占比分别为26.6%、40.6%和89.8%;每种寄生蜂雌蜂寿命均长于雄蜂。【结论】保护和利用椰子织蛾的3种本地寄生蜂,将有助于椰子织蛾的防控。     

红脉穗螟寄生蜂寄主选择研究

[目的]优化红脉穗螟寄生蜂繁育技术,为该虫的生物防治提供参考。[方法]通过室内饲养研究了红脉穗螟幼虫寄生蜂褐带卷蛾茧蜂和蛹寄生蜂周氏啮小蜂(海南种)对4种昆虫的寄生效果,并对最佳接种比例进行筛选。[结果]褐带卷蛾茧蜂对大蜡螟幼虫寄生效果优于米蛾幼虫,且对黄粉虫和大麦虫幼虫不表现寄生特性,褐带卷蛾茧蜂和大蜡螟幼虫的最佳接种比例为1∶1和2∶1,其中在2∶1接种比例处理中的寄生率和单寄主产蜂量分别为76.67%和34.60头;4种昆虫蛹均可用于繁育周氏啮小蜂,从寄主的繁育成本和寄生效果分析,以黄粉虫蛹效果较最佳,接种蜂虫比以2∶1为宜,此时的单寄主产蜂量为148.60头。[结论]寄主和接种比例不同会影响寄生蜂的寄生效果,本研究中褐带卷蛾茧蜂适宜寄主为大蜡螟,最优蜂虫比为1∶1和2∶1,周氏啮小蜂(海南种)适宜寄主为黄粉虫,最优接种蜂虫比为2∶1。     

传粉和非传粉榕小蜂线粒体基因组进化差异(英文)

【目的】目前关于榕小蜂类群的线粒体基因组报道很少,本研究旨在探讨传粉和非传粉榕小蜂两个群体的线粒体基因组的进化差异。【方法】以15种榕小蜂的线粒体基因组(其中11种的线粒体基因组为新测定)数据为基础,采用比较线粒体基因组学方法,分析榕小蜂的线粒体基因组序列和进化特征。【结果】本研究新测定的11个榕小蜂物种的近全长线粒体基因组的长度范围为12 768~17 060 bp,AT含量均大于80%,除了非传粉榕小蜂Philotrypesis tridentata外,其余物种的AT偏斜为负,GC偏斜为正。榕小蜂线粒体基因重排事件很丰富,并且重排情况可能会对该类群的系统发育分析具有重要的价值。进一步的选择压力分析显示,榕小蜂线粒体基因组中的蛋白质编码基因的ω值均远远小于1,表明这些基因经历了纯化选择,传粉榕小蜂线粒体基因组中的大部分基因比非传粉榕小蜂积累了更多的非同义突变。此外与非传粉榕小蜂相比,传粉榕小蜂的线粒体基因组还具有更丰富的基因重排、更高的核苷酸多态性和更高的氨基酸替换率。【结论】传粉榕小蜂比非传粉榕小蜂的线粒体基因组进化更快,这可能与两个群体显著不同的生活方式或进化史有关。     

南方部分地区烟粉虱及其寄生蜂内共生菌Cardinium的检测及其系统发育关系

【目的】研究我国南方四个省份6个烟粉虱Bemisia tabaci种群和2个蚜小蜂种群内共生菌Cardinium的感染率及其系统发育关系。【方法】利用PCR技术与DNA测序技术检测来自广州、肇庆、南宁、昆明、厦门烟粉虱种群以及广州2个蚜小蜂种群内Cardinium的感染情况,通过基于mt COⅠDNA序列和16S r RNA序列建立烟粉虱和Cardinium系统进化树,分析烟粉虱、寄生蜂和共生菌Cardinium的协同进化关系。【结果】广州的Asia II1与Asia II7烟粉虱种群、肇庆与南宁的MEAM1烟粉虱种群、昆明与厦门的Mediterranean烟粉虱种群以及广州的丽蚜小蜂Encarsia formosa、双斑蚜小蜂Encarsia bimaculata种群体内都有Cardinium的感染,且以Mediterranean与土著的Asia II1、Asia II7感染率较高(65.2%~92.5%),寄生蜂体内的感染率较低(16.7%~18.6%)。通过进化树对比分析发现,Cardinium与烟粉虱寄主之间无协同进化现象,但是Cardinium在烟粉虱不同地理种群之间,烟粉虱与寄生蜂之间的同源性超过98%。【结论】Cardinium在两种寄主昆虫之间进行相互感染与传播的概率较大,寄生蜂可能是Cardinium在不同烟粉虱种群之间水平传播的桥梁之一。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.