胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在维持红棕象甲肠道菌群稳态中的作用

【目的】明确入侵害虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在肠道菌群稳态的维持和调控过程中的作用,将为靶向破坏肠道菌群稳态的害虫控制新策略研发提供新的科学依据和作用靶标。【方法】利用生物信息学方法分析RfPGRP-L2的序列特征。利用RT-qPCR分析RfPGRP-L2在健康红棕象甲4龄幼虫不同组织(头、脂肪体、表皮、前肠、中-/后肠、血淋巴)以及大肠杆菌Escherichia coli DH5α和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus经注射（注射1 μL OD₆₀₀=1.6的菌液）和喂食（取食涂抹1 mL OD₆₀₀=1.6的菌液的甘蔗薄片）两种不同方式分别感染后红棕象甲4龄幼虫肠道和脂肪体中的表达量;进行RfPGRP-L2原核表达,利用体外孵育方法检测重组蛋白RfPGRP-L2对大肠杆菌DH5α和金黄色葡萄球菌的凝集和抑菌活性;RNAi干扰RfPGRP-L2后,检测红棕象甲4龄幼虫血淋巴和肠道中大肠杆菌菌落数的变化;利用RT-qPCR分析RNAi干扰RfPGRP-L2后红棕象甲4龄幼虫脂肪体和肠道中抗菌肽基因表达量的变化;利用基于细菌16S rRNA的高通量测序分析RNAi干扰RfPGRP-L2对健康红棕象甲4龄幼虫肠道菌群结构组成的影响。【结果】SMART预测发现红棕象甲RfPGRP-L2基因编码的蛋白中无跨膜结构域也无信号肽,这表明RfPGRP-L2是一种胞质型肽聚糖识别蛋白。RT-qPCR检测发现,RfPGRP-L2主要在健康红棕象甲4龄幼虫血淋巴、肠道和脂肪体等免疫组织中表达;被注射感染大肠杆菌和金黄色葡萄球菌6 h和12 h后,红棕象甲4龄幼虫脂肪体中RfPGRP-L2的表达量分别显著上调;被喂食感染大肠杆菌6 h后,红棕象甲4龄幼虫肠道中RfPGRP-L2的表达量显著增加。重组表达蛋白RfPGRP-L2能引起大肠杆菌和金黄色葡萄球菌发生凝集反应,这说明RfPGRP-L2能够识别这两种细菌。当RfPGRP-L2被干扰后,红棕象甲4龄幼虫对肠道和血淋巴中感染EGFP标记的大肠杆菌的清除能力显著弱于对照组;肠道中抗菌肽基因RfCecropin的表达量显著降低;健康红棕象甲4龄幼虫肠道中细菌的菌落数量显著高于对照组,而且肠道菌群结构组成也发生了明显的变化。【结论】红棕象甲体内胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2能够通过识别细菌并激活肠上皮细胞中相应的免疫信号通路促进抗菌肽基因的表达,从而介导对肠道菌群稳态的调控。     

不同抗性小麦品种上麦红吸浆虫幼虫的空间分布型与理论抽样数

【目的】为了解小麦品种抗性对麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)幼虫在麦穗上空间分布型的影响,为科学调查提供合理的抽样依据。【方法】2015年5月采用剥穗调查法对陕西省周至县试验田种植的4个抗虫和4个感虫小麦品种麦红吸浆虫幼虫危害进行调查,应用6种聚集度指标和Iwao M*?m回归法综合分析了幼虫在抗性不同小麦品种上的的空间分布结构。【结果】幼虫在抗、感小麦品种整穗及麦穗上、中、下部位上空间分布型一致,均呈聚集分布,但在抗虫品种上聚集强度大于感虫品种;抗、感小麦品种上分布的基本成分均为个体群,个体间相互吸引。聚集均数λ分析表明,幼虫在抗性较强品种上的聚集主要由小麦穗部化学物质和形态结构等环境因素引起,感虫品种上则由环境因素和成虫的产卵习性共同作用所致。幼虫在抗、感小麦品种上的发生趋势一致,均是上部发生最重,中部次之,下部最轻。根据Iwao回归法中的分布型参数,确立了幼虫在不同虫口密度和允许误差条件下的理论抽样数。【结论】麦红吸浆虫幼虫在抗性不同小麦品种上均呈聚集分布,调查时应根据当地栽培品种平均虫口密度选择适宜的抽样数量。     

一种红棕象甲人工饲料及其效果

【目的】为评价一种红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus Oliver人工饲料的饲养效果。【方法】以自然寄主大王棕和甘蔗饲养红棕象甲作对照,连续3代饲养红棕象甲,对红棕象甲各发育阶段的生长和发育指标进行调查。【结果】用人工饲料饲养的红棕象甲幼虫历期和蛹历期(40.20 d和33.99 d)显著低于对照组(60.87 d和36.12 d;109.00 d和42.70 d),用人工饲料饲养的红棕象甲幼虫存活率(63.87%)显著高于对照组(37.99%和48.60%)。人工饲料饲养的红棕象甲,在单雌产卵量和卵孵化率方面与对照组没有显著差异,在蛹重和成虫体重方面显著小于对照组,蛹重比对照组减少了25.55%和63.87%,成虫体重比对照组减少了24.18%和35.16%。【结论】该人工饲料可以很好的满足红棕象甲生殖发育的营养需求,且缩短了世代发育历期,适于红棕象甲种群规模化、长期饲养。     

杨树粒肩天牛幼虫的空间格局

运用聚集度指标、回归模型、零频率等方法对福建闽北地区杨树粒肩天牛幼虫的空间格局进行测定。结果表明该天牛幼虫在杨树林中呈聚集分布,分布的基本成分为个体群,个体之间相互吸引。用零频率方法分析得出,粒肩天牛种群类型为“聚集度零频率制约型”。并确定了该天牛幼虫林间调查的最适理论抽样数和序贯抽样模型。     

向日葵螟幼虫的空间分布型及抽样技术

欧洲向日葵螟Homoeosoma nebulellum Denis et Schiffermüller是向日葵上的主要害虫,本文利用6种聚集指标对向日葵螟幼虫的空间分布型进行了测定,结果表明其呈现聚集分布。样本平均数(m)与方差(S2)的对数值的关系式为:lgS2=lg0.2130+0.5639lgm,显示向日葵螟幼虫的空间分布随密度的升高而趋向均匀分布。Iwao的m*-m回归方程为:m*=8.1177+0.1447m,显示该虫在田间分布的基本成分是个体群,个体间相互吸引,个体群的空间分布型为均匀分布。对聚集原因进行分析,得出λ<2,表明向日葵螟幼虫的聚集是由于环境作用所引起的。用Iwao的理论抽样数模型计算出向日葵螟幼虫的理论抽样数模型为:D=0.1时,n=911.77/m-85.53,D=0.2时,n=227.94/m-21.38。采用m*-m关系的序贯抽样模型制定出食葵田间的序贯抽样模型为:T1(n),T0(n)=7.40n±4.54n,油葵田间的序贯抽样模型为:T1(n),T0(n)=10.05n±2.29n。     

枣飞象成虫在陕北枣区的空间分布型及抽样技术

【目的】枣飞象Scythropus yasumatsui Kono et Morimoto是枣树Ziziphus jujuba Mill主要害虫之一。近年来,枣飞象在陕北黄河沿岸枣树种植区暴发成灾,给陕北红枣产业造成了严重的经济损失。明确枣飞象成虫在陕北枣区的空间分布型及最佳抽样技术,为枣飞象的监测预报和有效防治提供理论依据。【方法】2015年于陕西省佳县枣区,首先选取具有代表性的枣树样地,采用五点抽样法、双对角线抽样法、棋盘式抽样法、平行线抽样法和Z形抽样法抽取受害枣树,随后采取分层取样法分别统计每株枣树上枣飞象成虫数量。采用t-检验对这5种抽样方法的适合性、代表性和变异程度进行了比较,确定最理想的抽样方法;随后用聚集度指标、Iwao m*-m回归分析法以及Taylor幂法则对枣飞象成虫在枣区的空间分布型进行了研究,选用Iwao提出的理论抽样公式和序贯抽样公式确定了枣飞象成虫的理论抽样数和序贯抽样模型。【结果】结果表明,5种抽样方法都适合枣飞象成虫在陕北枣园的调查,其中以平行线抽样方法最为理想,枣飞象成虫的空间分布型为聚集分布,分布的基本成分是个体间相互吸引的个体群,且个体群的聚集度与其成虫数量成正比,枣飞象个体群聚集原因是由于某些环境成分或者是本身聚集性活动中的一个因素或共同作用引起的。建立的理论抽样数公式为N=t~2/D~2(18.995/m+0.0203),序贯抽样模型为T_0', T_(0(n))'=30n±47.53(1/2)~n。【结论】枣飞象成虫在田间最理想调查方法为平行线抽样法,枣飞象在陕北枣区成虫分布型呈聚集分布,为陕北枣区枣飞象的监测预报及可持续防治提供基础资料。     

稻水象甲卵的空间分布型及抽样技术研究

本文利用Taylor幂法则和Iwao回归法对稻水象甲LissorhoptrusoryzophilusKuschel卵的空间分布型进行了测定 ,结果表明稻水象甲卵在田间呈聚集分布 ,且符合负二项分布 ,k值为 0 4 796。其种群聚集主要是由环境因子引起的。应用Iwao的抽样模型建立了稻水象甲卵的田间理论抽样数公式 :N =1D2 1 784 6M + 0 2 4 2 5 。并根据Gerrard的零频率模型建立了估计该种群平均密度的零频率模型 :X =1 5 787( -lnP0 ) 1 0 62 5。     

水稻生育期对稻水象甲成虫种群空间格局影响及抽样技术

[目的] 明确四川省西南浅丘稻区稻水象甲成虫种群在水稻不同生育期的空间格局及抽样技术，为获取准确稻水象甲虫情调查资料和制定有效的综合防控措施提供理论依据。[方法] 调整水稻播栽时间，错开2组试验田水稻的生育期，用聚集度指标法、回归模型法和频次卡方检验法分析稻水象甲成虫种群的空间格局及水稻生育期对空间聚集特性的影响，并对田间序贯抽样技术和抽样方法进行研究。[结果] 不同田块稻水象甲成虫平均密度为0.48~5.83头·丛^-1，分蘖期水稻田虫口密度显著高于抽穗期。稻水象甲成虫在不同水稻生育期稻田间呈负二项聚集分布，基本成分为个体群，个体间相互吸引，聚集强度随种群密度的升高而增加。当种群密度较低时，其聚集由环境因素引起；种群密度较高时，其聚集为其自身的聚集习性与环境因素共同引起。双对角线抽样法是稻水象甲成虫田间抽样的最佳方法，当稻水象甲成虫防治指标为1头·丛^-1时，Iwao序贯抽样模型为T_1（n），T_0（n）=n±1.96√2.286n，结合Kuno序贯抽样模型建立了用于田间抽样的复序贯抽样图。[结论] 稻水象甲成虫在不同水稻生育期稻田间呈负二项聚集分布，分蘖期水稻田虫口密度显著高于抽穗期，双对角线抽样法是稻水象甲成虫田间抽样的最佳方法。     

红腹缢管蚜空间分布型及抽样技术研究

对红腹缢管蚜的空间分布型及抽样技术进行了研究。 11组样本各项指标均符合聚集分布的检定标准。应用 Taylor幂法则、Iwao回归分析法 ,测定出红腹缢管蚜的空间格局是基本成份为个体群的聚集分布 ,聚集强度随种群密度的升高而增加。聚集原因是昆虫本身行为和环境因素综合影响的结果。应用 Iwao提出的 N=t2D2 (α+1x +β- 1) )公式 ,确定了在一定精确水平下的理论抽样数。当 t=1,m0 =2时 ,序贯抽样的上、下限为 :T(n) =2 n± 6 .8577n。     

草地贪夜蛾幼虫在苗期玉米田的空间分布格局及其抽样技术

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是2019年1月新入侵我国的重要害虫,研究并明确空间格局对确定该虫田间抽样技术、调查虫情具有指导意义。本研究调查获得了玉米苗期喇叭口初期、大喇叭口期草地贪夜蛾幼虫空间分布数据,应用多个聚集指标、Iwao m~*-m模型、Taylor幂法则等方法分析明确了该虫幼虫空间格局,发现苗期整体上幼虫个体群为聚集分布,喇叭口初期为聚集分布而大喇叭口期为均匀分布;苗期整体上及大喇叭口期幼虫聚集度对密度不具依赖性,而喇叭口初期幼虫聚集度对密度具依赖性;同一幼虫密度和误差条件下不同苗期抽样数量显著不同,玉米生育期越早则抽样数量越大。     

玉米田蚜虫种群的空间动态

【目的】明确我国黄淮海地区玉米蚜虫种类及其空间分布,掌握玉米蚜虫田间发生规律。【方法】采用系统调查法于2009—2010年在河北廊坊对春玉米、夏玉米上玉米蚜虫种群的发生动态进行了研究。【结果】结果表明,该地区取食为害玉米的蚜虫有5种;玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)和禾谷缢管蚜R.padi(L.)混合发生,为玉米田蚜虫的优势种群。【结论】几种蚜虫的混合种群在玉米田间的动态分布始终呈聚集分布;二项分布k和聚集型指标m~*/x判断表明,随着玉米的生长发育,玉米蚜虫表现扩散-聚集-再扩散-再聚集的趋势。     

黑角直缘跳甲幼虫空间分布型及抽样技术的研究

通过运用二种回归方法和六种聚集度指标对黑角直缘跳甲幼虫的空间格局和抽样技术进行了研究。所有的指标表明黑角直缘跳甲幼虫在林间呈聚集分布,分布的基本成分是个体群,且个体间相互吸引。在空间分布型研究的基础上提出了理论抽样数和序贯抽样方案。通过不同抽样方式的精确度比较,表明对角线抽样方式最佳。     

烟草潜叶蛾幼虫空间分布型及其应用研究

本文就烟草潜叶蛾幼虫空间分布型及其垂直分布规律进行了探讨,结果表明：烟草潜叶蛾幼虫在田间呈聚集分布,聚集强度不因种群密度的改变而改变,幼虫主要聚集分布在烟草下部第一段（4片叶）上;降集或随机分布在第二段上;随机分布在第三段上,此外,应用虫株率进行田间种群密度的估计,其中Wilson模型和Gerrard模型所配理论曲线的预测值与实测值显著适合,但Gerrard模型的抽样估计误差较Wilson模型的小,最后本文用Taylor式中的参数a,b确定理论抽样数及序贯抽样,其模型分别为。     

刺槐叶瘿蚊越冬幼虫空间格局及抽样调查技术

本文采用聚集指标法分析了刺槐叶瘿蚊Obolodiplosis robiniae(Haldemann)越冬幼虫的空间分布格局,结果表明:刺槐叶瘿蚊越冬幼虫在林间呈聚集分布;其聚集的原因与刺槐叶瘿蚊自身的行为习性有关或由刺槐叶瘿蚊本身与环境的异质性共同作用所造成。采用"z"字型、平行线、棋盘式、大五点、对角线5种抽样方法估计林间刺槐叶瘿蚊越冬幼虫虫口密度,确定对角线法调查15样方为最佳抽样方法。对土壤不同深度土层中越冬幼虫数量调查,明确最适取样深度为3cm。同时利用Iwao回归建立了理论抽样数量模型:n=t2/D2(1.1957/x珋+0.8905)。利用过筛手检和过筛水漂2种方法检数土中幼虫,对检出刺槐叶瘿蚊越冬幼虫虫量及检虫时间进行了对比分析,结果表明过筛水漂法检虫较为可取。     

玉米田斜纹夜蛾空间分布型及抽样技术

对秋甜玉米田的斜纹夜蛾不同发生密度田块调查 ,取得了 7组样本资料 ,运用聚集度指标法、Iwao法和Taylor法等对其空间分布型进行测定检验 ,结果表明斜纹夜蛾幼虫呈聚集分布 ,其聚集原因经Blackith种群聚集均数测定 ,当m <3 .2 60 4时 ,其聚集是由于某些环境如气侯、土壤湿度、植株生长状况等所致 ;当m >3 .2 60 4时 ,其聚集是由于害虫本身的群集行为与环境条件综合影响所致。在此基础上 ,通过几种抽样方式比较以五点式为最佳 ,并提出了最佳理论抽样数和最佳序贯抽样模型 :N =1 D2 (3 .8981 m +0 .75 0 3 ) ,To(n) =0 .5n± 2 .865n。     

Sequential sampling protocols for Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), on Zea mays fields: influence of sampling unit size

Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) is a major pest in maize fields in Argentina. However, a sampling method that accounts for spatial pattern and allows reliable pest density estimations is still lacking. This paper addresses the issue of how sampling unit size can influence the characterization of S. frugiperda spatial pattern and the performance of sampling plans. An intensive sampling programme for S. frugiperda larvae was carried out in maize fields from October until March in four growing seasons. On each sampling date, 12 to 20 sampling units were taken at random. Each unit consisted of 1, 2, 4, 6, 8, 10 or 12 consecutive plants along a row. The linearized version of the Taylor's power law (TPL) was fitted to mean and variance estimated for each sampling date and data set through least squares regression. In general, b values from TPL were significantly >1 (P<0.05), indicating an aggregated sampling distribution. Regression slopes (b) ranged from 1.28 to 1.48 in small larvae and from 1.06 to 1.24 in large larvae, indicating stronger clumping in the former. TPL parameters were used to develop constant precision sampling plans. The efficiency of these plans in terms of expected total cost (searching and handling sampling units) was very sensitive to the size of the sampling units with small larvae but not with large larvae. The influence of sampling unit size and spatial pattern on TPL parameters and sampling costs is discussed.     

Spatial associations of insects and mites in stored wheat

The spatial association pattern of insect and mite populations in a steel bin containing stored wheat, Triticum durum Desf., in central Greece, was studied using the Spatial Analysis by Distance IndicEs (SADIE). The monitoring was carried out for 7 mo by using grain trier samples and probe traps. The most abundant insect species were Cryptolestes ferrugineus (Stephens) (Coleoptera: Laemophloeidae) and Plodia interpunctella (Hübner) (Lepidoptera: Pyralidae). For mites, the most abundant species were the phytophagous Lepidoglyphus destructor (Schrank) (Acari: Glycyphagidae) and the predator Blattisocius tarsalis (Berlese) (Mesostigmata: Ascidae). Both for P. interpunctella and C. ferrugineus, trap catches were associated with numbers of individuals in the trier samples, but the overall association index calculated among trap and sample counts was significant only in the 33% of trap-sample pairs of values. Generally, P. interpunctella had the main patch areas in the central part of the bin, with few exceptions, during the entire monitoring period. Similar trends also were noted in the case of C. ferrugineus, which was clearly aggregated in the center of the grain mass. Spatial association maps indicated a stable positive association in the central part of the bin, but in most of the other sampling zones the association was negative. However, distribution of L. destructor, based on trier samples, indicated increased presence in peripheral zones of the grain sampling area. Moreover, B. tarsalis presented the most dispersed distribution among all four species. For each species, the association between two consecutive samplings was significant in the majority of cases, indicating a stable spatial pattern. Finally, B. tarsalis was spatially associated to a higher degree with the insects found rather than with L. desctructor. Moreover, there was no association of insect and mite presence with grain temperature and moisture content. The results of the current study suggest that the coexistence of insects and mites in bulked grain follows a complex pattern, with significant interactions, especially in the case of mite predators, which are spatially associated with insect species.