肠道细菌产酸克雷伯氏菌及其挥发性物质对斑翅果蝇成虫的引诱效果

【目的】明确肠道细菌产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对斑翅果蝇Drosophila suzukii的引诱效果,并鉴定和验证该菌挥发性物质对斑翅果蝇成虫的引诱效果。【方法】在无寄主植物和有寄主植物（巨蜂葡萄）的条件下,测定并分析产酸克雷伯氏菌和NB培养基(对照)的上清液对斑翅果蝇成虫的诱集比例以及被引诱成虫的雌雄性比;利用气相色谱质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)分别鉴定产酸克雷伯氏菌和NB培养基(对照)上清液中的挥发性物质,并检测浓度较高的4种产酸克雷伯氏菌挥发性物质对斑翅果蝇成虫的引诱效果。【结果】产酸克雷伯氏菌上清液对斑翅果蝇成虫具有引诱作用。其中,无寄主植物条件下,产酸克雷伯氏菌上清液对雄虫引诱作用强于对雌虫,但是在有寄主植物条件下产酸克雷伯氏菌上清液诱集的雌雄成虫数量差异不显著。在产酸克雷伯氏菌上清液中检测到21种挥发性物质,其中浓度较高的为3-甲基-1-丁醇、2-苯乙醇、乙酸异戊酯和吲哚,斑翅果蝇成虫对3-甲基-1-丁醇、2-苯乙醇和吲哚具有趋向性,而对乙酸异戊酯则有趋避性,且3-甲基-1-丁醇可吸引更多的雄虫。【结论】肠道微生物产酸克雷伯氏菌上清液可用于引诱斑翅果蝇成虫,3-甲基-1-丁醇是产酸克雷伯氏菌代谢物中引诱雄虫的重要物质。本研究为斑翅果蝇的防治提供了参考依据。     

食物中添加葡萄糖对斑翅果蝇发育与肠道细菌群落结构的影响

【目的】明确食物中添加葡萄糖对斑翅果蝇Drosophila suzukii发育及肠道细菌结构的影响,并筛选与斑翅果蝇糖代谢相关的肠道细菌种类。【方法】将添加不同浓度葡萄糖(0, 5%和10%)的食物饲喂斑翅果蝇的常规饲养品系和去除肠道微生物后的无菌品系,观察其生长发育情况以及体内葡萄糖含量的变化,并利用PacBio测序平台对各处理斑翅果蝇常规饲养品系成虫的肠道细菌进行多样性分析。【结果】与对照组相比,5%葡萄糖处理组斑翅果蝇常规饲养品系幼虫存活率和成虫羽化率分别提高60.44%和123.79%, 10%葡萄糖处理组幼虫存活率提高87.87%,但添加葡萄糖对斑翅果蝇无菌品系的发育无显著影响。无菌斑翅果蝇成虫无法利用葡萄糖,其体内葡萄糖含量明显高于常规饲养品系成虫体内的。肠道细菌多样性分析表明,斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势菌属主要为葡萄杆菌属Gluconobacter和醋杆菌属Acetobacter,食物中添加葡萄糖显著增加了肠道菌群多样性指数,醋杆菌属、普罗维登斯菌属Providencia和摩根氏菌属Morganella的丰度明显增加。斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势种为乳酸乳球菌L...     

斑翅果蝇自然种群生命表的初步研究

【目的】为了探究在自然环境中影响斑翅果蝇Drosophila suzukii种群的关键因子。【方法】本研究于2015年7—9月,应用生命表技术,采用室内分段饲养和田间观察相结合的方法进行调查统计,组建了斑翅果蝇自然种群生命表。【结果】室外斑翅果蝇各发育阶段的历期为:卵期(22.50±2.78)h、1龄幼虫期(23.14±2.27)h、2龄幼虫期(48.86±4.14)h、3龄幼虫期(79.00±11.01)h、蛹期(99.00±6.00)h;斑翅果蝇为A型存活曲线;在果园,斑翅果蝇7月世代的关键虫期为卵期,8月、9月世代的关键虫期为1~2龄幼虫期;在杉树林,斑翅果蝇8月、9月世代的关键虫期均为卵期;卵期的关键致死因子为自然死亡,1~2龄幼虫的关键致死因子为竞争。【结论】影响斑翅果蝇自然种群的关键致死因子为自然死亡和竞争。其存活曲线为A型,不同的生态环境的关键致死因子不同,不同发育阶段的关键致死因子也不同。     

患病大鲵中弗氏柠檬酸杆菌的分离与鉴定

【目的】确定导致大鲵(Andrias davidianus)细菌性感染死亡的病原。【方法】从大鲵肝脏中分离细菌,通过Biolog微生物自动鉴定系统及分子生物学方法对纯培养的细菌进行鉴定,再用大鲵和鲫鱼分别进行人工感染试验,以确定分离菌的致病性,同时对分离到的病原菌进行药物敏感试验。【结果】从患病大鲵肝脏中分离到一株致病菌JZ01,经人工感染健康大鲵,可复制与自然发病相同的症状,且从人工感染病鲵体内再次分离到相同的病原菌。该致病菌对健康鲫鱼也有致病性。经Biolog微生物自动鉴定系统的鉴定,以及进一步的16S rDNA基因序列和系统发育分析都表明,此致病菌为弗氏柠檬酸杆菌。药物敏感性试验表明,该菌株对氨曲南、头孢三嗪、先锋噻肟等9种药物高度敏感。【结论】弗氏柠檬酸杆菌是大鲵的一种致病菌。本文在国内外首次报道了该菌对大鲵具有致病性。     

斑翅果蝇和黑腹果蝇成虫飞行能力的研究

【目的】为明确斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura和黑腹果蝇Drosophila melanogaster飞行能力的差异。【方法】利用昆虫飞行磨系统对斑翅果蝇和黑腹果蝇雌、雄虫各7个日龄分别进行22-24 h连续吊飞试验,并对相关飞行参数进行显著性检验。【结果】两种果蝇在1日龄时的飞行时间、飞行速度和飞行距离均最小,随着日龄的增加,飞行能力出现两个高峰。斑翅果蝇的第一个高峰出现在2日龄,黑腹果蝇的第一个高峰出现在3日龄;两种果蝇飞行能力的第二个高峰均出现在15日龄,此时雌、雄虫的累计飞行距离均最大。斑翅果蝇雌、雄虫15日龄的总飞行距离最远,而黑腹果蝇雌虫15日龄、雄虫3日龄飞行距离最远、飞行时间最长。【结论】斑翅果蝇和黑腹果蝇的飞行能力与日龄和性别均有关系,且两种果蝇雌虫的飞行能力均强于雄虫。     

弗氏柠檬酸杆菌的致病性及分型研究进展

弗氏柠檬酸杆菌是一种广泛存在于自然界的条件性致病菌，可感染人和动物，引起人类腹泻和食物中毒，强毒株常会使动物出现败血症甚至急性死亡。目前，关于弗氏柠檬酸杆菌对水产动物致病性的报道较多，但弗氏柠檬酸杆菌对人的危害性却未被充分认识。因此，近年来受弗氏柠檬酸杆菌感染的病例有加重的趋势。文章主要对弗氏柠檬酸杆菌的致病性及其分型研究进展进行综述，旨在为弗氏柠檬酸杆菌的溯源、鉴定及防控提供技术指导。     

小龙虾肠道细菌群落多样性及产蛋白酶细菌的筛选

【背景】养殖动物对饲料的消化利用往往与肠道菌群密切相关。【目的】揭示小龙虾肠道细菌群落组成,并从小龙虾肠道筛选产蛋白酶细菌。【方法】在Illumina MiSeq PE300平台对细菌16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,分析小龙虾肠道细菌群落多样性;通过酪蛋白平板法筛选产蛋白酶细菌并进行分子生物学鉴定。【结果】小龙虾肠道细菌优势门包括变形菌门、软壁菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等4个门,累计占比为98.53%;优势属包括柠檬酸杆菌属、支原体科Candidatus_Bacilloplasma暂定属、哈夫尼菌属、肠球菌属、拟杆菌属、梭菌科未分类属、希瓦氏菌属等7个属,累计占比为91.67%。通过酪蛋白平板法筛选的产蛋白酶细菌来自哈夫尼菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属和芽孢杆菌属。【结论】小龙虾肠道细菌核心类群在蛋白质消化利用中发挥了重要作用。     

香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪肠道中的定殖

【背景】已有研究表明,微生物在宿主肠道中的定殖受宿主、肠道环境、微生物物种特性和菌株来源等多个因素的影响。一般认为,来源于同类宿主的微生物菌株,在该类宿主肠道中具有定殖优势,但缺乏在物种和菌株水平上研究微生物自身特性在宿主肠道中定殖的研究报道。【目的】将不同来源(同类宿主肠道、非同类宿主肠道和非肠道环境)、具有不同生物学特性的3株香坊肠球菌(Enterococcus xiangfangensis)和4株罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)对无菌猪肠道进行定殖,在物种和菌株2个水平上探究物种特性和菌株来源对宿主肠道定殖的偏好性,揭示影响微生物定殖效率的关键因素。【方法】在本项研究中,将从藏猪(Tibetan pigs)、小鼠(ob/ob mice)、食蟹猴(Macaca fascicularis)和发酵食品中分离得到的多株香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌,制成混合菌剂对无菌巴马香猪(Bama miniature pig)进行为期4周的饲喂,并通过实时荧光定量PCR方法检测这7株菌在无菌猪肠道中的定殖情况。【结果】在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪体内具有相近的定殖细胞数目。但是在菌株水平上,小鼠来源的香坊肠球菌(EX-MS)和罗伊氏乳杆菌(LR-MS)定殖的细胞数目显著高于其他5株菌,表明小鼠来源的菌株具有定殖优势。在体外混合培养中,将3株香坊肠球菌和4株罗伊氏乳杆菌分别等比例混合培养72 h后,发现香坊肠球菌EX-MS菌株的细胞数目高于香坊肠球菌EX-MK和EX-PG菌株;在罗伊氏乳杆菌中,4株菌的细胞数目相近。7株菌相互作用表明,EX-MS菌株对EX-MK和EX-PG菌株均有明显的抑制作用,但对4株罗伊氏乳杆菌无抑制作用。【结论】本次定殖实验的结果表明,在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌均具有在无菌猪肠道中良好的定殖能力;但在菌株水平上,小鼠来源的香坊肠球菌EX-MS菌株和罗伊氏乳杆菌LR-MS菌株具有定殖优势;同时发现,小鼠来源的香坊肠球菌EX-MS菌株通过抑制同物种的EX-PG和EX-MK菌株,获得了在宿主肠道中的定殖优势。     

水果害虫斑翅果蝇体内微生物菌群研究进展

斑翅果蝇是一种在全球范围内造成危害的重要水果害虫,其主要分布于亚、美、欧三大洲。斑翅果蝇的产卵器可以刺破水果表皮,将卵产在未完全成熟的水果中,卵孵化为幼虫后,幼虫取食水果,直接降低产量,从而对水果产业造成损失。近年以来,越来越多的研究表明昆虫微生物对宿主昆虫影响很大。例如昆虫微生物可以调控寄主昆虫的生长发育、个体适应性及生殖等。昆虫与其共生微生物间的关系成为昆虫生物学研究的热点内容。本文综述了近些年关于斑翅果蝇微生物多样性的研究,探讨了微生物菌群及内共生菌Wolbachia对斑翅果蝇生长发育、行为、生殖、抗病毒等的影响,以便为寻找控制斑翅果蝇种群的策略提供参考依据。     

类肠膜魏斯氏菌通过调节蜕皮激素和胰岛素通路促进黑腹果蝇生长发育（英文）

【目的】本研究旨在揭示果蝇乳酸菌类肠膜魏斯氏菌Weisellas paramesenteroides对黑腹果蝇Drosophila melanogaster生长发育的影响。【方法】利用选择性培养基分离黑腹果蝇成虫肠道乳酸菌,通过16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。通过统计从卵至蛹化和羽化的时间检测果蝇发育历期,并以幼虫体表面积为指标检测果蝇生长速率。利用qPCR检测产卵后不同时间生长激素信号通路基因(dib,E74B和PTTH)及胰岛素信号通路基因(DILP2,DILP3和InR)的表达。通过葡萄糖氧化酶法检测3龄幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结果】从黑腹果蝇成虫肠道内分离到类肠膜魏斯氏菌,并可以在果蝇肠道内有效定殖。类肠膜魏斯氏菌通过提高果蝇生长速率缩短果蝇卵至蛹化和羽化的时间。qPCR结果显示,类肠膜魏斯氏菌增加了dib,E74B和PTTH的表达量,同时增加了DILP2和DILP3的表达量,降低了InR表达量和幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结论】类肠膜魏斯氏菌是黑腹果蝇的一种共生菌,通过激活蜕皮激素和胰岛素信号通路,促进生长发育。     

稻纵卷叶螟幼虫驯化产生的热适应能力的继代效应

摘要: 【目的】在全球不断变暖背景下,昆虫受到热胁迫的频率不断增加。短期内反复受到热胁迫会使昆虫产生热适应性,但是昆虫热驯化所产生的耐热能力的传代效应还不完全清楚。稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻上的重要害虫,对其幼虫在特定温度下进行几代热锻炼可提高其对高温的适应能力。本研究旨在摸清稻纵卷叶螟热适应的传代能力,为在全球变暖形势下以温度因子预测其种群发展趋势提供指导。【方法】将实验室内分别经39℃和41℃连续锻炼30代建立的稻纵卷叶螟热锻炼品系HA39和HA41以及非锻炼品系HA27的1-5龄期幼虫在不同温度(36℃和41℃)下进行不同时长(1~144 h)的暴露处理,调查幼虫的存活率,确定热锻炼品系幼虫的耐热能力;采用两品系间杂交实验测定HA39和HA27各交配组合的繁殖力及后代3龄幼虫的耐热能力;对HA39停止高温锻炼,并测定停止锻炼2代后3龄幼虫的耐热能力。【结果】稻纵卷叶螟3龄幼虫经历多代次短期热锻炼不仅可提高该龄幼虫的高温适应力,而且可提高其他龄期幼虫对特定高温的耐受能力,表现为HA39和HA41在36或41℃下处理特定时长的存活率显著高于HA27。锻炼高温的不同,幼虫获得的热耐受能力也有差异。39℃下锻炼可提高4龄幼虫在36℃下暴露2和4 d以及5龄幼虫在41℃下暴露5和6 h时的存活率,但41℃下锻炼则不可。HA39和HA27的自交及杂交后代的繁殖力之间均无显著差异,杂交后代3龄幼虫在41℃下处理5和6 h时的存活率与HA39自交后代的相当,并且显著高于HA27自交后代的,幼虫通过热锻炼获得的耐热能力可从亲本遗传给后代。停止热锻炼2代后,在39℃下处理4 h时HA39 3龄幼虫的存活率显著高于HA27的,但39℃下其余处理时间以及36和41℃下处理1~7 h HA39 3龄幼虫的存活率均与HA27的无显著差异,表明幼虫热锻炼产生的耐热能力在停止锻炼后2代仍可部分保持。【结论】稻纵卷叶螟幼虫的热适应能力具有继代效应。经过长期的气候变暖适应后,稻纵卷叶螟种群的热适应能力很可能在不断增强,从而夏季高温对其种群的抑制作用减弱,其种群暴发频率增加。     

小菜蛾活化蛋白激酶C受体1基因PxyRACK1在变态发育调控中的作用

【目的】活化蛋白激酶C受体1(receptor for activated C kinase 1, RACK1)参与了多细胞生物体中重要的信号传导,调节生物体的生长发育。本研究旨在克隆小菜蛾Plutella xylostella RACK1基因PxyRACK1,调查其表达模式,明确其对小菜蛾化蛹的影响及其机制。【方法】克隆PxyRACK1的全长cDNA,进行生物信息学分析,并利用qPCR检测其在小菜蛾各发育阶段(卵、1-4龄幼虫、预蛹、蛹和成虫)的表达;通过dsPxyRACK1显微注射小菜蛾4龄幼虫进行RNA干扰,并检测RNAi后PxyRACK1及蛹期特异表达基因PxyBr-Z2/3的表达量;统计死亡率、化蛹率、平均化蛹时间以及蛹重。【结果】小菜蛾PxyRACK1(GenBank登录号: MW160739)序列全长为1 148 bp,开放阅读框长960 bp,编码319个氨基酸,具有7个WD40重复序列,每个WD40重复序列包含39~42个氨基酸。PxyRACK1在小菜蛾各发育阶段均有表达,其中4龄第2天幼虫中表达量最高,2日龄蛹中表达量最低。显微注射dsPxyRACK1 24 h后,处理组4龄幼虫中PxyRACK1和PxyBr-Z2/3表达量较对照组(dsGFP注射组)的分别显著降低了36.26%和83.46%,并且显微注射dsPxyRACK1导致试虫死亡率上升、化蛹推迟、化蛹率降低以及蛹重减轻。【结论】结果说明PxyRACK1参与调控小菜蛾蛹期变态发育。本研究为进一步阐明小菜蛾变态发育的信号调控通路及开发新型昆虫生长调节剂提供了思路。     

棉铃虫幼虫自相残杀习性与其龄期和食物营养的相关性（英文）

【目的】 昆虫自相残杀行为可以促进特定病原体的传播,这在利用昆虫病原体防治害虫方面有潜在的应用价值。本研究旨在探究棉铃虫 Helicoverpa armigera 幼虫自相残杀习性与其龄期及食物营养之间的相关性。【方法】 分别饲喂室内品系和野外品系的棉铃虫幼虫含不同Na⁺浓度的人工饲料,并在饲养至3龄、4龄、5龄和6龄时,将取食相同饲料的10头幼虫为一群组移入同一培养皿中,通过测定各处理幼虫存活率,评估幼虫龄期和饲料中的Na⁺含量对自相残杀行为的影响。【结果】 当以3龄和4龄为群组的起始龄期时,棉铃虫幼虫存活率显著低于起始龄期为5龄和6龄的群组。此外,取食正常人工饲料的幼虫存活率最高,取食缺钠饲料时,幼虫存活率明显下降。最后,幼虫群组起始龄期和食物Na⁺含量对幼虫化蛹率无明显影响。【结论】结果说明,棉铃虫4和5龄幼虫与3和6龄幼虫相比,自相残杀行为发生的概率更大,而Na⁺含量较低的食物在一定程度上促进自相残杀行为发生的可能性。本研究为在这一领域的进一步工作提供了基础。     

斜纹夜蛾幼虫感染莱氏野村菌后的抗氧化酶活性变化

【目的】研究斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫感染莱氏野村菌Nomuraea rileyi后的抗氧化防御机制。【方法】通过测定斜纹夜蛾各龄幼虫超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等的活性,探讨染菌后不同侵染阶段,幼虫抗氧化酶活性的变化趋势和不同接种方法对抗氧化酶活性的影响。【结果】在斜纹夜蛾染菌幼虫和未接种幼虫(对照)中均未测出POD活性;各龄幼虫在接种莱氏野村菌后SOD和CAT活性显著高于对照,但随着侵染过程的进行,2-3龄幼虫的SOD和CAT活性在16 h左右达峰值后迅速降低,而4-5龄幼虫SOD和CAT活性自染菌初期增强后,变化较平缓,至60-72 h后才低于对照。喷雾法与浸蘸法接种后,各龄幼虫SOD和CAT活性显著高于对照,且对于2-3龄幼虫,浸蘸法对抗氧化酶活性的影响显著高于喷雾法,而对于4-5龄幼虫而言两处理方式之间活性差异不显著。【结论】斜纹夜蛾感染莱氏野村菌后,其体内抗氧化酶活性变化很大,SOD和CAT活性先升后降,且其变化趋势与幼虫所处的发育阶段密切相关。在体壁接种量相当的情况下,浸蘸法对2-3龄幼虫SOD和CAT活性的影响大于4-5龄幼虫。     

沙丁胺醇对黑腹果蝇基因组稳定性、细胞凋亡和蛋白表达的影响

【目的】已有研究表明,食用了饲喂以沙丁胺醇为主要成分的瘦肉精的动物肉类后,瘦肉精成分会在人体内富集,摄入过量沙丁胺醇会对生物体造成不良影响,但是,其具体毒性作用机理目前尚不明确。作为一种模式生物,黑腹果蝇Drosophila melanogaster与哺乳动物的基因具有较高的同源性,且具有繁殖周期短、方便进行遗传操作等优势。因此,我们通过研究过量沙丁胺醇对黑腹果蝇基因组稳定性、细胞凋亡和蛋白表达的影响,来探究它对生物体毒性作用的机理。【方法】将野生型黑腹果蝇3龄幼虫用含沙丁胺醇（120 μg/mL）的饲料饲喂2 h后,对幼虫翅成虫盘进行H2Av抗体免疫染色。选取rpr-lacZ转基因黑腹果蝇1龄幼虫用含沙丁胺醇（40 和120 μg/mL）的饲料饲喂,对幼虫翅成虫盘进行lacZ活性测定。提取沙丁胺醇处理后的野生型3龄幼虫总蛋白,采用SDS-PAGE比较对照组和实验组蛋白表达的差异,并通过质谱分析差异蛋白的氨基酸序列。【结果】沙丁胺醇处理后,经免疫荧光染色发现野生型黑腹果蝇幼虫翅成虫盘部分细胞中组蛋白H2Av的量有显著增加。随着沙丁胺醇浓度的增加,转rpr-lacZ报告基因黑腹果蝇成虫盘细胞lacZ活性增强。采用SDS-PAGE和质谱分析表明,沙丁胺醇处理后黑腹果蝇肌动蛋白（Actin-87E）和异柠檬酸脱氢酶表达量上升。【结论】沙丁胺醇处理会引起黑腹果蝇细胞核DNA损伤,对基因稳定性有显著影响,并且会促进细胞凋亡和蛋白表达的改变。沙丁胺醇可能通过促进肌肉收缩和加速生物体能量代谢这两方面来减少脂肪积蓄。     

茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫生物学参数及解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫Helicoverpa armigera生物学参数及解毒酶活性的影响,以科学有效防治这一害虫,避免其对茚虫威的抗性快速发展。【方法】采用浸叶法测定了茚虫威对棉铃虫茚虫威抗性汰选种群(TP)及其同源对照种群(CP)3龄幼虫的毒力;用两性生命表分析LC₂₀浓度茚虫威对TP种群当代(F₀)生命表参数的影响,并测定了LC₂₀浓度茚虫威处理48 h后CP和TP种群棉铃虫3龄幼虫体内解毒酶［多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)］及乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。【结果】茚虫威对棉铃虫CP种群和TP种群3龄幼虫的LC₂₀分别为2.27和9.91 mg/L。LC₂₀茚虫威处理TP种群后,48 h的生长量、化蛹率、羽化率和成虫畸形率均显著低于未用药对照,而特定年龄生命期望值e_xj高于未用药对照;TP种群棉铃虫3龄幼虫体内GST和MFO活性与CP种群相比显著升高,CarE活性显著降低。【结论】本研究结果表明棉铃虫TP种群在LC₂₀浓度茚虫威胁迫下存在明显的生长与繁殖不利性,同时对其也产生了适应能力。LC₂₀浓度茚虫威处理后,棉铃虫TP种群的GST和MFO活性被显著诱导,说明这两种酶可能与棉铃虫对茚虫威产生抗药性密切相关;而CarE活性被显著抑制,说明该酶可能参与了茚虫威转化成N-脱甲氧羰基代谢物(DCJW)的活化过程。     

敲减神经肽F基因(npf)对亚洲玉米螟取食、生长发育和繁殖的影响

【目的】神经肽F(neuropeptide F, NPF)是无脊椎动物特有的一类神经肽,因其C末端是苯丙氨酸(F)而命名,参与昆虫的取食、生物节律、学习记忆等多种生理功能的调控。本研究旨在明确NPF对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis生长发育的影响,为害虫防治提供重要依据。【方法】采用一种基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法经济有效地敲降npf,用低浓度(0.01%)和高浓度(0.02%)dsNPF和dsGFP(对照)分别饲喂亚洲玉米螟1龄初、3龄初和5龄初幼虫直至化蛹,检测5龄幼虫平均取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫产卵量,以及幼虫各龄期、蛹发育历期和成虫寿命。【结果】从亚洲玉米螟1, 3和5龄初幼虫开始饲喂0.01%和0.02% dsNPF时,与饲喂相应浓度dsGFP的对照相比,除个别点外,5龄幼虫的取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫单雌产卵量均显著降低,幼虫各龄期、蛹发育历期均显著延长,成虫寿命显著缩短。且dsNPF处理幼虫的龄期越早对发育的影响越大。其中0.01% dsNPF处理的1龄幼虫和0.02% dsNPF处理的3龄幼虫有90%的个体在蛹期死亡,而0.02%dsNPF处理的1龄幼虫有90%的个体在幼虫期死亡。【结论】结果提示NPF对亚洲玉米螟的发育和取食具有调控作用,这为探索新型绿色的害虫防治提供了依据。     

绿原酸对美国白蛾幼虫生长发育和解毒相关蛋白活性的影响

【目的】明确植物次生代谢物质绿原酸对美国白蛾Hyphantria cunea幼虫生长发育和解毒相关蛋白活性的影响。【方法】将含不同浓度绿原酸(0, 0.125%, 0.250%, 0.500%, 1.000%和2.000%)的人工饲料饲养美国白蛾幼虫,测定各组中5龄幼虫6 d内的死亡率, 各组中5龄幼虫在取食48 h时的营养效应指标,0.500%绿原酸处理组中幼虫(3龄幼虫开始)的生长发育,以及在取食36 h时各组中5龄幼虫肠道中的解毒相关蛋白活性。【结果】绿原酸处理组中美国白蛾5龄幼虫6 d内的死亡率随着人工饲料中绿原酸浓度的增大而逐渐升高,且显著高于对照组(取食含10% DMSO人工饲料的)。绿原酸对美国白蛾5龄幼虫的营养效应指标有显著影响,各处理组幼虫的相对取食量和近似消化率显著高于对照组,食物转化率显著低于对照组,除0.125%绿原酸处理组外,其余处理组幼虫的食物利用率和相对生长速率也显著低于对照组。0.500%绿原酸处理使美国白蛾3-5龄幼虫发育历期比对照组显著延长28.24%(3.7 d),老熟幼虫(6-7龄幼虫)的发育历期缩短8.97%(0.7 d),且幼虫总成活率、化蛹率、羽化率、雌雄性比及产卵量等各项指标均显著低于对照组。不同浓度绿原酸处理对美国白蛾幼虫肠道中的细胞色素P450酶(CYP450)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGT)和ABC转运蛋白(ABC transporters)的活性具有显著影响,但对羧酸酯酶(CarE)活性未见显著影响。【结论】绿原酸可影响美国白蛾幼虫的存活率、食物利用效率、生长发育和繁殖,而美国白蛾幼虫可能通过调节食物利用率和诱导其解毒相关蛋白活性从而对食物中绿原酸产生适应性。     

寄生黑腹果蝇的日本开臂反颚茧蜂生物学特性及其寄生对寄主发育及免疫反应的影响

【目的】调查寄生黑腹果蝇Drosophila melanogaster的日本开臂反颚茧蜂Asobara japonica的生物学特性,明确其寄生对寄主生长发育及免疫反应的影响。【方法】运用解剖成像和实时荧光定量PCR技术调查分析了日本开臂反颚茧蜂的各发育阶段发育历期、形态特征,以及日本开臂反颚茧蜂寄生黑腹果蝇2龄幼虫后的寄生率、出蜂率及寄主化蛹时间和寄主免疫通路15个主要基因(Toll通路中的SPE, Toll,Myd88, Dif和Drosomycin, Imd通路中的PGRP-LE, PGRP-LC, imd, Relish和Diptericin及PO通路中的 Spn27A, MP2, yellow-f2, DoxA2和PPO1)转录水平的变化。【结果】在25±1℃,相对湿度50%±1%和光周期16L∶8D条件下,日本开臂反颚茧蜂的卵期平均为2.38±0.01 d,幼虫期为5.36±0.07 d,蛹期为8.30±0.04 d。日本开臂反颚茧蜂寄生黑腹果蝇2龄幼虫,其寄生率为94.9%±4.0%,出蜂率为64.3%±7.1%。另外,日本开臂反颚茧蜂寄生使黑腹果蝇幼虫50%化蛹时的化蛹时间比未被寄生对照显著延缓约0.5 d;寄生后黑腹果蝇抗菌肽基因Drosomycin和Diptericin转录水平显著上调,而原酚氧化酶基因PPO1转录水平则显著下调。【结论】通过延缓寄主发育和抑制寄主的黑化反应,日本开臂反颚茧蜂能够在黑腹果蝇幼虫上成功寄生。本研究的结果为进一步规模化扩繁日本开臂反颚茧蜂并进行田间生物防治应用提供了理论基础。