温度锻炼对西花蓟马温度耐受性及繁殖的影响

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是危害蔬菜和观赏植物的一种重要害虫,其种群数量随季节的变化而波动。温度被认为是影响种群动态的重要因子。为探究不利温度对对西花蓟马的影响,本研究将3日龄成虫置于18或31℃下分别锻炼1,2,3d后,检测了其温度耐受性和繁殖力。结果表明,在18℃下的持续锻炼明显提高了西花蓟马的耐寒性与耐热性,这证实了高低温胁迫间存在交互抗性;虽然经31℃的锻炼明显提高了其耐热性,但耐寒性未得到相应的增强。经18℃锻炼后,西花蓟马的繁殖力显著下降,31℃锻炼对其繁殖力没有明显影响。本研究结果表明温度的交互抗性可能有利于昆虫在自然界的存活,但这种获得的耐受性是以繁殖力的降低为代价的。     

水稻二化螟小分子量热激蛋白21.3基因的克隆和表达分析

小分子量热激蛋白(sHSPs,small heat shock proteins)在昆虫中分布广泛,能影响昆虫的生长繁殖、参与多种生理过程以及增强昆虫的温度耐受性。水稻二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上的主要害虫之一,目前在我国局部稻区危害严重。为了深入了解sHSPs在水稻二化螟生长发育及温度耐受性中的功能,利用RT-PCR和RACE技术克隆出一个二化螟小分子量热激蛋白Cs HSP21.3基因。Cshsp21.3的cDNA序列全长为844 bp,其中开放阅读框(ORF)为555 bp,编码184个氨基酸,理论分子量为21.3 kDa,等电点为5.97;基因组结构分析发现,Cshsp21.3缺失内含子。实时定量PCR的实验结果表明:在脂肪体中Cshsp21.3的表达高于其它不同组织器官;在二化螟的不同发育阶段,3龄幼虫Cshsp21.3的表达水平最高,而且雌雄蛹的表达差异显著;高低温不能显著诱导Cshsp21.3的表达,说明该基因对温度胁迫不敏感。总之,Cshsp21.3与二化螟的温度耐受性之间没有密切的联系,但在二化螟的生长发育方面起着重要的作用。     

低温胁迫对西花蓟马抗氧化酶活性的影响

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种重要入侵害虫。温度是影响西花蓟马生长发育和繁殖的一个重要非生物因子,西花蓟马对温度的耐受性决定了它的越冬存活率和地理分布。本文研究了4种抗氧化酶在低温胁迫下的活力变化。结果表明,4种抗氧化酶对低温胁迫具有不同的响应模式。低温处理能显著提高SOD的活力,对POD的活力则具有明显的抑制作用;然而,CAT和GST的活力在低温胁迫处理表现为先降低,随后逐渐提高的趋势。本研究结果表明4种抗氧化酶在西花蓟马应对低温胁迫中具有重要作用。     

低温驯化和外源糖对爪哇伪枝藻冷胁迫的影响

低温是影响荒漠藻类生存的重要环境因子.研究了低温驯化和外源糖对爪哇伪枝藻冷胁迫的作用.实验测定了低温和外源糖处理下伪枝藻某些生理活性指标的变化.结果表明,低温胁迫导致伪枝藻生物量和光合活性的显著降低,低温驯化和外源糖在一定程度上对藻细胞叶绿素α含量和光合活性具有促进作用,低温驯化明显提高了细胞内可溶性蛋白的含量,而对丙二醛的含量影响不大.研究还发现,低温驯化明显降低了细胞膜的相对透性,而外源糖对细胞膜的相对透性影响不大.此外,低温驯化促进了伪枝藻胞外多糖的大量合成.研究结果初步证实了低温驯化和外源糖类对于提高伪枝藻的冷胁迫耐受性具有调节作用.     

温度胁迫对茶淡黄刺蛾四种保护酶活力和总抗氧化力的影响

【目的】温度适应性是决定昆虫分布和扩散的重要因素。为探索茶淡黄刺蛾Darna trima(Moore)对温度胁迫的耐受性,本研究测定了温度胁迫对4种抗氧化酶的活力和总抗氧化能力的影响。【方法】分别将茶淡黄刺蛾老熟幼虫置于﹣5、0、5、26(对照)、35、37.5、40℃下处理2、4、6 h,测定其体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(GST)和总抗氧化能力(T-AOC)的活力变化。【结果】茶淡黄刺蛾的4种抗氧化酶的活力和总抗氧化能力在不同温度和时间之间均存在显著变化,但不同指标对温度胁迫具有不同的响应模式。低温胁迫尤其是﹣5℃对各指标影响最为显著,而高温胁迫影响较小。【结论】SOD、CAT、POD、GST和T-AOC在茶淡黄刺蛾应对温度胁迫中具有重要作用,本研究可为判断茶淡黄刺蛾在茶区的分布范围提供一定的理论依据。     

温度胁迫对植物花粉发育的影响

温度是影响开花植物有性繁殖的重要环境因子之一,在雌雄配子的发育过程中,温度胁迫常导致花粉败育。该文总结了目前研究已知的温度胁迫对植物花粉发育的影响,包括花粉发育对温度胁迫的最敏感时期、温度胁迫引起的花药绒毡层、糖代谢、激素水平的变化,并对低温与高温胁迫对花粉发育的影响进行了比较讨论。文章同时还概述了花粉响应温度胁迫的分子机理研究进展,重点介绍了目前已知的6个参与花粉响应低温胁迫的基因的功能,并总结了此研究领域中存在的不足及展望了今后研究重点,以期为进一步解析花粉响应温度胁迫的机制提供参考。     

天敌昆虫耐冷藏力研究进展

低温冷藏是延长天敌昆虫货架期的有效方法之一.昆虫的存活率、生殖力、田间寄生(捕食)力等是评估天敌昆虫耐冷藏力的重要指标.昆虫耐冷藏力受冷藏前、冷藏中和冷藏后的各种外源(非生物)因子和内源(生物)因子的影响.这些因子主要包括温度、湿度、光周期、氧浓度、冷藏持续时间、冷藏前的预处理、冷藏过程中的温度处理(混合低温)等外源因子和虫体能量物质的储备、繁殖方式、年龄/龄期、滞育(休眠)状态、营养等内源因子.本文对影响天敌昆虫耐冷藏性的内源因子和外源因子的种类以及产生这些影响的生理学机制等进行了综述,以期为天敌昆虫低温储藏技术研究和生产方案的制定提供依据.     

本期重点推介

正温度是影响昆虫种群的发育、生存、范围和丰度的重要环境因子,适宜的温度是昆虫正常生长发育的必要条件,温度过高或过低都会对昆虫的生长发育产生不利影响。点蜂缘蝽Riptortus pedestris是分布在东南亚和东亚一带包括我国西北、华北等地区的一种为害豆科作物的重要刺吸类害虫。为了掌握低温和高温温度胁迫下点蜂缘蝽的呼吸代谢响应     

昆虫抗冻耐寒能力的测定与分析方法

昆虫抗冻耐寒能力因其理论意义和实践价值成为当前生物学和生态学的重要研究内容。尤其昆虫抗冻耐寒能力的测定与分析是昆虫低温生物学的热点问题。本文从昆虫生态,及生理生化层面阐述了昆虫抗冻策略和耐寒机制类型。进一步介绍了昆虫抗冻耐寒能力的测定与分析方法:一方面,以昆虫种群为对象,分析低温对种群存活的胁迫作用,如低温实验中种群的存活率,致死中温度或致死中时间,冷伤害上限温度,冷害低温总和,以及低温冷伤害的死亡速率等。另一方面,以昆虫个体为对象,测定个体为适应低温环境而采取响应机制,如昆虫个体过冷却点、含水量、能量物质、抗冻小分子物质和抗冻蛋白含量等。在未来,从微观上看随着低温生物学拓展到基因组、转录组、蛋白质组及代谢组层次的研究,从宏观上看随着越冬代昆虫种群数量动态及其迁飞转移行为规律与栖息地微环境气候和区域性景观格局特征等的关系研究,有利于更全面地和深入地了解昆虫类群的抗冻策略或耐寒机制,从而为更系统地建立昆虫抗冻耐寒能力的测定与分析方法体系提供可靠指标。     

一种新的昆虫热诱导型HSP70基因的克隆与表达分析

【目的】西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种重要的外来有害生物,已在我国多个省份发现危害,且有向南北两端继续扩张的趋势。HSP70是热激蛋白家族中最重要的一类成员,在昆虫温度耐受性中发挥重要的作用。本研究旨在明确不同性别的西花蓟马成虫在受到高低温胁迫时其HSP70家族的表达差异,进一步探讨西花蓟马对环境适应的分子机理,为其防控提供理论依据。【方法】首先,应用RT-PCR及RACE技术从西花蓟马中克隆得到HSP70基因;其次,对该基因组进行验证,得到基因组序列,并分析内含子的位置及大小;最后,通过实时定量PCR技术分析得到的西花蓟马HSP70的表达模式。【结果】本研究克隆得到的西花蓟马HSP70基因命名为Fohsp703(GenBank登录号:KY914546),该基因全长2106bp,开放阅读框2040bp,编码679个氨基酸,推测分子量为73.6ku。FoHSP703的氨基酸序列中含有3个HSP70家族签名序列,说明它是热激蛋白家族成员;但是,FoHSP703的蛋白序列以APAA结尾,而且多序列比对与系统发育分析均表明,FoHSP703不同于现在已鉴定出的其它昆虫的HSP70。基因组结构分析发现,Fohsp703不含有内含子,在高低温胁迫下能够被诱导并且显著表达,而且雌虫的表达量高于雄虫,分别在37℃和-12℃达到最大值。【结论】本研究的西花蓟马HSP70(FoHSP703)是一种新的昆虫热诱导型HSP70,在西花蓟马温度耐受性中起着重要的作用。