麦红吸浆虫滞育发生和解除过程中总脂和甘油三酯含量变化

【目的】脂类与昆虫滞育密切相关。本研究旨在明确麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Géhin)滞育过程中脂类物质含量的变化规律,探讨麦红吸浆虫滞育与脂类物质变化的关系。【方法】采用香兰素硫酸显色法测定了2008年5月－2010年1月不同时间陕西杨凌养虫圃内麦红吸浆虫滞育前、滞育期及滞育解除后幼虫和蛹体内总脂和甘油三酯含量。【结果】 滞育前幼虫总脂和甘油三酯含量分别为378.12和291.67 μg/mg,显著高于整个滞育期（P<0.05）。滞育年周期中,冬季总脂和甘油三酯含量最高,翌年1月结茧幼虫二者含量分别为335.29 和275.72 μg/mg,显著高于其他季节（P<0.05）;整个滞育期间,裸露幼虫和结茧幼虫总脂和甘油三酯随季节变化趋势相同,但同期结茧幼虫含量高于裸露幼虫;滞育当年与第2年同期幼虫总脂和甘油三酯含量差异不显著（P>0.05）。滞育解除后,总脂和甘油三酯含量随着幼虫的发育和变态逐渐降低,其中中蛹和后蛹显著低于活动幼虫（P<0.05）。【结论】麦红吸浆虫滞育不同时期幼虫及蛹总脂和甘油三酯含量存在明显差异,其滞育与脂类物质的含量密切相关。     

麦红吸浆虫热激蛋白基因SmHsp40的克隆及其在滞育进程中和极端温度胁迫下的表达

【目的】麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性滞育昆虫,滞育过程中经历酷暑和严寒。本研究旨在探讨麦红吸浆虫热激蛋白基因Hsp40在滞育中的作用。【方法】以麦红吸浆虫滞育前幼虫为材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆Hsp40全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白的特性;采用实时荧光定量PCR技术分析其在滞育不同阶段幼虫及越夏滞育幼虫在短期(≤120 min)极端高温(35～50℃)和越冬滞育幼虫在短期极端低温(0～-15℃)胁迫下的表达模式。【结果】克隆获得麦红吸浆虫Hsp40基因,命名为SmHsp40(GenBank登录号:MH001167),其cDNA全长1 553 bp,开放阅读框长为1 074 bp,编码357个氨基酸,相对分子量为40.87 kD,理论等电点为5.31。推导的氨基酸序列中含有Hsp40蛋白家族典型的J结构域和HPD基序。蛋白序列相似性和系统进化关系分析表明,SmHsp40蛋白与冈比亚按蚊Anopheles gambiae等长角亚目(Nematocera)昆虫Hsp40的相似性最高、亲缘关系最近。麦红吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp40表达量存在显著差异,进入滞育后表达量上调;滞育进程中,夏季7-8月和冬季12月至翌年1月表达量显著高于其他季节。与未处理的对照相比,40℃处理越夏滞育幼虫和-10℃处理越冬滞育幼虫1 h明显诱导SmHsp40的表达,但超过45℃或低于-15℃极端温度处理诱导效果均不明显。【结论】SmHsp40参与了麦红吸浆虫滞育进程,可能在滞育状态的维持及滞育期间耐热和耐寒能力的调控方面起重要作用。     

麦红吸浆虫3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因SmHMGR的克隆及在滞育与发育变态过程中的表达动态

【目的】3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是保幼激素(JH)合成途径的限速酶。麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性幼虫滞育昆虫。本研究旨在探讨HMGR基因在麦红吸浆虫滞育和发育变态过程中的作用。【方法】通过RT-PCR和RACE技术克隆麦红吸浆虫滞育前幼虫HMGR基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析HMGR基因核苷酸和其编码的蛋白氨基酸序列特性;采用qPCR技术测定其在麦红吸浆虫滞育不同时期3龄幼虫及不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹和后蛹以及雌雄成虫)中的mRNA表达水平。【结果】克隆获得一条麦红吸浆虫HMGR基因全长cDNA序列,命名为SmHMGR(GenBank登录号: MG876766)。该基因全长2 548 bp,其中开放阅读框长2 328 bp,编码775个氨基酸,预测的蛋白分子量为84.16 kD,理论等电点为8.29。序列分析发现该基因编码的蛋白具有HMGR蛋白家族典型的HMG-CoA-reductase-classⅠ催化功能域及其他保守功能基序;序列比对和系统发育分析表明,SmHMGR与达氏按蚊Anopheles darling等长角亚目(Nematocera)昆虫HMGR的相似性最高、亲缘关系最近。SmHMGR在麦红吸浆虫滞育前的3龄早期幼虫中表达量显著升高,进入滞育后一直维持较高水平,并在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月达到最高。SmHMGR在蛹期表达量低于幼虫期,预蛹期表达量最低;在雌成虫中表达量显著高于在蛹和雄成虫中的表达量。【结论】SmHMGR的表达与麦红吸浆虫发育密切相关,可能在滞育诱导、维持及滞育后静息状态的维持及生殖中发挥作用,其表达量的降低可能参与了幼虫到蛹的变态。     

麦红吸浆虫幼虫不同滞育时期体内山梨醇含量及山梨醇脱氢酶基因表达水平变化

【目的】本研究旨在明确麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)滞育进程中山梨醇含量及山梨醇脱氢酶基因(SmSDH)mRNA表达水平的变化规律,探讨麦红吸浆虫滞育与山梨醇含量及SmSDH表达水平的关系。【方法】分别采用比色法和实时荧光定量PCR方法,对2013年5月-2014年3月不同时间陕西杨凌养虫圃内麦红吸浆虫滞育前后及滞育期幼虫体内山梨醇含量及SmSDH2a和SmSDH2b mRNA表达水平进行分析。【结果】麦红吸浆虫幼虫滞育前山梨醇含量最高(为9.41μg/mg);滞育期间,12月份含量最高(为8.50μg/mg);滞育解除后山梨醇含量为3.25~3.49μg/mg,显著低于滞育前和整个滞育期(P0.05)。山梨醇脱氢酶基因SmSDH2a及SmSDH2b在滞育进程中mRNA表达水平变化趋势相同,且与滞育强度递减趋势一致,即进入滞育后表达水平显著降低(P0.05)并一直稳定在较低水平,滞育解除后逐渐升高并达到最高。滞育期间,同期不同滞育状态幼虫之间山梨醇含量和SmSDH2a表达水平差异不明显,但裸露幼虫SmSDH2b表达水平始终高于结茧幼虫。【结论】山梨醇和SmSDH参与麦红吸浆虫滞育调控,与滞育维持和解除密切相关。     

亚洲玉米螟越冬幼虫存活和滞育解除与水分摄入的关系

在22～28℃和16～22℃变温条件下研究了水分对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)越冬幼虫存活、滞育解除及成虫生殖潜力的影响。结果表明：在越冬幼虫复苏后至化蛹阶段,水分是影响越冬幼虫完成滞育发育的关键因子,只有满足其饮水需求,才能解除滞育而化蛹。幼虫的存活和化蛹率随幼虫饮水后体重的增加而增加。幼虫化蛹的早晚受温度和水分的综合影响,在22～28℃下越冬幼虫化蛹进度较快,在复苏后35天时为最佳饮水时间,比在16～22℃下早5～10天。此阶段如能满足幼虫的需水量,幼虫死亡率低,化蛹率高,而只在滞育发育早期或后期饮水时,死亡率高,化蛹率低。同一变温条件下,其滞育发育因饮水时间的推迟而延长。因此可以推测春季温度偏高、干旱的气候条件不利于亚洲玉米螟越冬代的大发生,反之亦然。     

松毛虫赤眼蜂滞育诱导及解除条件研究

【目的】以柞蚕Antheraea pernyi卵为繁殖寄主,对松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolim滞育诱导及解除条件进行研究,以解决赤眼蜂工厂化生产和大面积应用中面临的的中、长期储存问题。【方法】通过观测不同发育阶段(寄生柞蚕卵在26℃培养40、96和144 h)、滞育诱导温度(10、13和16℃)和诱导时间对松毛虫赤眼蜂滞育的影响,确定松毛虫赤眼蜂滞育诱导条件;通过观测滞育诱导温度和滞育后的贮藏温度对滞育解除的影响,确定松毛虫赤眼蜂滞育解除条件。【结果】在松毛虫赤眼蜂的不同发育阶段对其进行持续的低温刺激均能使其导入滞育,但以小幼阶段(26℃培养40 h)开始效果最佳,寄生卵在26℃培养40 h后,转入10℃和13℃下连续诱导31 d,滞育率可达100%和99.12%。滞育诱导温度和滞育后的贮藏温度对松毛虫赤眼蜂解除滞育所需时间和解除滞育后的羽化出蜂率有较大影响,10℃诱导滞育后置于1℃冷藏的赤眼蜂解除滞育所需时间最短,解除滞育后的羽化出蜂率和单卵出蜂数更高,更耐储存。此条件下冷藏约30 d开始打破滞育,在正常发育下温度下羽化出蜂,60 d羽化出蜂率达到95.24%,冷藏4个月后羽化出蜂率仍在60%以上,单卵出蜂数高于50头。【结论】松毛虫赤眼蜂最佳滞育诱导条件为26℃培养40 h后,转入10℃连续低温诱导31 d;最佳滞育解除条件为1℃低温储存,但储存期不能超过4个月。     

麦红吸浆虫蜕皮激素受体（EcR）基因的克隆与表达分析

为了研究蜕皮激素受体（EcR）在麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Géhin)滞育活动中的作用, 利用RT PCR和RACE技术克隆得到了麦红吸浆虫蜕皮激素受体基因cDNA全长, 并通过Real-time quantitative PCR研究了其表达情况。该cDNA全长序列被命名为SmEcR （GenBank登录号： KC491135）, 其开放阅读框长1 386 bp, 编码461个氨基酸残基。其蛋白预测分子量52.90 kD, 理论等电点6.24。该蛋白与其他已报道的昆虫EcR蛋白具有很高的同源性, 其中与迟眼蕈蚊Bradysia coprophila中相应蛋白的氨基酸序列一致性高达92%。SmEcR在麦红吸浆虫不同滞育时期和不同虫态中均有表达, 且在不同滞育时期、 不同虫态中的表达量差异很大。在滞育不同时期以11月表达量最高, 12月表达量最低; 在不同虫态以麦穗幼虫中的表达量较低, 而成虫中的表达水平很高。本研究为进一步明确SmEcR在麦红吸浆虫滞育调控中的作用奠定了基础。     

亚洲玉米螟南昌种群滞育的解除

【目的】为了探明滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度如何影响亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis滞育的强度。【方法】采用不同条件下诱导的亚洲玉米螟滞育幼虫转到不同条件下解除滞育的方法,测试了亚洲玉米螟南昌种群滞育幼虫滞育解除的光周期反应、滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度对滞育持续时间的影响及田间越冬幼虫滞育解除的时间进程。【结果】滞育解除是由光周期控制的,临界日长为14.5 h。在25℃和28℃,光周期13L︰11D诱导的滞育个体的滞育强度显著弱于11L︰13D和12L︰12D。滞育幼虫在长光周期15L︰9D和22,25和28℃解除滞育,显示了其滞育持续时间随温度的升高显著缩短,从22℃下的72 d降到28℃下的34 d。5℃的低温处理没有缩短滞育持续时间,但低温处理同步了滞育个体的化蛹时间。越冬幼虫不同时期从自然条件下转入恒温25℃,长光周期15L︰9D和短光周期12L︰12D的条件下解除滞育,显示了越冬幼虫滞育初期对光周期仍然敏感,但这种光敏感性在1月份后丧失。3年的田间观察揭示了50%滞育幼虫的化蛹时间出现在4月末至5月上旬,50%羽化时间出现在5月中旬。【结论】亚洲玉米螟滞育幼虫的滞育强度受到滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度的显著影响。     

柞蚕蛹解除滞育过程中海藻糖合成酶基因的表达变化

【目的】克隆柞蚕Antheraea pernyi海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)基因,并对其进行组织表达分析,探讨该基因在柞蚕滞育蛹解除滞育过程中的表达规律,为阐明柞蚕滞育期间碳水化合物代谢规律与蛹滞育解除的关系提供数据支持。【方法】利用PCR及3'RACE技术从柞蚕幼虫脂肪体组织中克隆得到TPS基因,并进行生物信息学分析;RT-PCR检测该基因在柞蚕幼虫各组织中的表达分布,进一步采用Real-time PCR分析柞蚕滞育蛹解除滞育过程中该基因在脂肪体组织和血淋巴中的表达量变化。【结果】克隆获得柞蚕海藻糖合成酶基因并命名为ApTPS。其开放阅读框长2 487 bp,编码828个氨基酸,蛋白预测分子量为93.19 k D,等电点(p I)4.61;无信号肽,无跨膜区。蛋白质亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞质中;蛋白质结构域分析表明,ApTPS有两个保守功能区:TPS(第22-497位氨基酸)和TPP(第532-772位氨基酸)。组织特异性分析表明,ApTPS基因在柞蚕幼虫脂肪体中表达量最高;柞蚕解除滞育过程中,ApTPS在脂肪体和血淋巴中的表达量均有所升高,且显著高于对照组(P0.05),但血淋巴中表达量的升高滞后于脂肪体。【结论】结果提示ApTPS参与了柞蚕蛹滞育中碳水化合物代谢调控并在其中发挥重要作用,与柞蚕蛹滞育解除关系密切。     

低温和光周期对绿盲蝽越冬卵滞育解除和发育历期的影响

为了探讨温度和光周期对绿盲蝽Apolygus lucorum Meyer-Dür越冬卵滞育解除和发育历期的影响, 系统调查了绿盲蝽越冬卵在不同温度和不同光照组合下的孵化率和孵化时间, 结果显示：绿盲蝽的越冬卵均为滞育卵,低温和光周期对绿盲蝽越冬卵的滞育解除均有影响。2℃的低温处理能够显著促进其滞育解除,在0~65 d范围内,随着低温处理时间增长,其滞育解除时间缩短,未经低温处理的越冬卵T₅₀为68.5 d,低温处理65 d的T₅₀为12.25 d,绿盲蝽越冬卵在2℃低温处理65 d后完全解除滞育;在0~40 d范围内,低温处理时间越长,绿盲蝽越冬卵的孵化率越高,在25℃、全光照的条件下不经低温处理的孵化率为68.65%,低温处理40 d后在25℃的条件下的孵化率达到99.46%。在20~26℃范围内,绿盲蝽越冬卵的滞育后发育历期随着温度的上升而缩短, 随着光周期的延长而缩短。结果说明低温处理能够提高绿盲蝽越冬卵滞育解除率,但不是其滞育解除的必要条件,低温处理与自然变温对绿盲蝽滞育解除的作用相似;高温和长光照能够促进绿盲蝽的滞育解除,缩短发育历期。     

高温胁迫对白眉野草螟滞育幼虫存活特性的影响

【目的】白眉野草螟 Agriphila aeneociliella 是小麦上新发现的一种害虫,以滞育的老熟幼虫做土茧在土壤中越夏,研究明确滞育幼虫在夏季持续高温和极端高温条件下的存活率,为该害虫秋季虫源基数的预测预报和有效防控提供依据。【方法】以白眉野草螟带土茧滞育幼虫和不带土茧滞育幼虫为研究对象,在室内条件下设置43,46,49,52和55℃极端高温,分别处理0.5,1,2和4 h;设置35,37,39和41℃普通高温,分别处理1,2,4和8 d。【结果】极端高温处理2和4 h后,带土茧滞育幼虫半致死温度分别为50.04℃（95%置信区间: 49.36~50.47℃）和48.81℃（95%置信区间: 47.74~49.37℃）,去除土茧后分别为48.20℃（95%置信区间: 47.66~48.74℃）和47.36℃（95%置信区间: 47.08~48.37℃）;52℃温度条件下,带有土茧滞育幼虫半致死时间为1.29 h（95%置信区间: 1.17~1.44 h）,去除土茧后半致死时间为1.02 h（95%置信区间: 0.93~1.18 h）。普通高温处理41℃时,带有土茧滞育幼虫半致死时间为3.21 d（95%置信区间: 2.92~3.52 d）,去除土茧后半致死时间为2.66 d（95%置信区间: 2.33~3.02 d）。【结论】白眉野草螟滞育幼虫具有很强的耐高温能力,土茧对其具有一定的保护作用。小麦收割后深耕灭茬,使土茧或幼虫裸露到地表,利用夏季土表高温杀死滞育幼虫,可以作为一项有效的农业防治措施。     

沙葱萤叶甲钙结合蛋白基因的鉴定及表达谱分析

【目的】沙葱萤叶甲Galeruca daurica是一种近年来在内蒙古草原上猖獗成灾的新害虫。本研究旨在克隆沙葱萤叶甲钙结合蛋白(calcium-binding protein, CaBP)基因,分析其在沙葱萤叶甲成虫不同发育阶段及不同温度下的表达谱,为进一步探究其在沙葱萤叶甲生长发育及滞育过程中的作用奠定基础。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组和蛋白质组数据,筛选CaBP基因序列信息,应用RT-PCR技术克隆获得CaBP基因的开放阅读框(ORF)全长序列,并对其进行生物信息学分析;通过qPCR检测其在沙葱萤叶甲成虫不同日龄(羽化后3, 7, 10, 15, 20, 30, 40, 60, 90和110 d)及3日龄成虫在不同温度(0, 5, 10,15, 20, 25, 30和35℃)下处理1 h后的表达水平。【结果】克隆得到4条具有完整ORF的沙葱萤叶甲CaBP基因cDNA序列,分别命名为GdCaM, GdCAPSL, GdTnCl和GdCRT(GenBank登录号: MN695412-695415),ORF全长分别为480, 648, 516和1 209 bp,分别编码149, 215, 171和402个氨基酸;只有GdCRT拥有信号肽。同源序列比对和系统发育分析表明,GdCaM, GdCAPSL, GdTnCl和GdCRT分别与玉米根萤叶甲Diabroticavirgifera virgifera的CaM, CAPSL, TnCl及马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata CRT的氨基酸序列一致性最高,分别为100.0%, 74.0%, 88.2%和92.5%。qPCR结果表明,4个CaBP基因在沙葱萤叶甲不同日龄成虫中均差异表达,且表达模式不同。GdCaM在成虫滞育前(羽化后3 d)表达量较高,进入滞育后(羽化后7 d)表达量降低,在滞育期间(羽化后7-60 d)表达量变化较小,而解除滞育后(羽化后90 d)表达量进一步下调。GdCAPSL在滞育初期(羽化后10 d)维持在最低水平,进入滞育中后期(羽化后40和60 d)开始回升,滞育解除后又突然下调至最低水平,而羽化后110 d急剧上升至最高水平。GdTnCl在滞育初期(羽化后15-20 d)高表达,进入滞育中后期(羽化后30-60 d)急剧下降至最低水平,滞育解除后再次上调,但羽化后110 d突然下调至最低水平。GdCRT在进入滞育后表达量开始逐渐下调,在滞育维持期间(羽化后15-60 d)维持在低水平,滞育解除后又开始上升。温度对3日龄成虫中除GdCRT外的其他3个CaBP基因的表达有显著影响。温度低于20℃时,GdCaM的表达量随温度的降低而升高,但0℃时突然下降;温度高于20℃时,GdCaM的表达量随着温度的升高而上升。GdCAPSL的表达量随着温度的升高而呈现上升的趋势,25℃时达到最高,然后下降。GdTnCl随着温度的升高,表达量呈现下降的趋势。【结论】钙结合蛋白可能在沙葱萤叶甲成虫生长发育及夏滞育调控过程中发挥着重要作用。     

草地贪夜蛾热激蛋白基因SfHsp90的克隆及在高低温和UV-A胁迫下的表达分析

【目的】本研究旨在探索草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda响应高低温和UV-A胁迫的分子机制。【方法】通过RT-PCR技术克隆草地贪夜蛾热激蛋白基因Hsp90,利用生物信息学方法分析其序列特征;采用RT-qPCR技术检测草地贪夜蛾Hsp90基因在不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫)、成虫不同组织(去除触角和复眼的头、胸、腹、触角、复眼、足、翅、中肠、精巢和卵巢)及在不同时长(0, 30, 60, 90, 120和150 min)高温(36℃)、低温(4℃)和UV-A胁迫下成虫中的相对表达量。【结果】克隆获得草地贪夜蛾Hsp90基因,命名为SfHsp90(GenBank登录号:MN832694),该基因开放阅读框(ORF)长2 154 bp,编码717个氨基酸,编码蛋白质相对分子量为82.52 kD,等电点(pI)为5.01,C末端序列含保守基序EEVD,说明该蛋白为胞质型热激蛋白。系统进化分析结果表明,昆虫Hsp90高度保守。发育表达模式显示SfHsp90在草地贪夜蛾1龄幼虫中表达量最高;组织表达模式显示,SfHsp90在草地贪夜蛾雌雄成虫的触角、复眼和去除触角和复眼的头中的表达量显著高于在其他组织中的。高低温胁迫对草地贪夜蛾SfHsp90表达具有明显的诱导作用,36℃胁迫下,SfHsp90表达量显著高于对照,且随着处理时间的延长,在雄成虫中表达量先上升后下降,在60 min时达到最高值,在雌成虫中表达量随处理时间延长逐渐升高;4℃胁迫下,在雄成虫中表达量随着处理时间的延长先上升后下降,在30 min时表达量达到峰值,在雌成虫中表达量随着处理时间延长逐渐上升;随着UV-A照射时间的延长,在雌雄成虫中表达量先上升后下降,90 min时在雄成虫中表达量达到最高值,60 min时在雌成虫中表达量达到最高值。【结论】草地贪夜蛾SfHsp90基因在高低温和UV-A胁迫下的差异表达说明该基因在草地贪夜蛾响应环境胁迫的分子机制中发挥重要作用。     

Diapause termination in the spotted stem borer, Chilo partellus (Lepidoptera: Pyralidae) in the laboratory

The effect of temperature, photoperiod, artificial diet and water on the termination of diapause by larvae of the stem borer, Chilo partellus (Lepidoptera: Pyralidae), was studied in the laboratory. Termination of diapause as indicated by pupation was affected mainly by a combination of high temperature and a long day photoperiod. Total darkness did not prevent termination of diapause and pupation occurred also in larvae which were never exposed to water. Long days accelerated pupation, but, under 16 h daylength, termination of diapause was faster than under constant illumination. Provision of artificial diet had no effect or slowed down pupation but water decreased the time to pupation. Under 28°C, 16 h daylength and availability of water, C. partellus diapausing larvae terminated diapause and pupated in about 9 days.     

温度和光周期对管侧沟茧蜂滞育诱导及滞育茧的低温冷藏

【目的】为明确诱导管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer 滞育的主要因子,在田间和室内研究了不同温度和光周期下管侧沟茧蜂的滞育率和滞育茧的最佳冷藏温度。【方法】田间实验分别从8月31日到9月25日每隔5 d在室外罩笼内释放管侧沟茧蜂寄生的粘虫幼虫,待寄生蜂结茧后统计子代蜂的滞育率。室内实验共设5个不同温度（16℃, 18℃, 20℃, 22℃和24℃）和7个不同光周期（6L:18D, 8L:16D, 10L:14D, 12L:12D, 14L:10D, 16L:8D和18L:6D）,分别统计寄生蜂在各个处理条件下的滞育率。【结果】在河北中部地区秋季自然条件下,8月底当日平均气温为24.4℃,日平均光照时间为12 h 51 min 时,少数蛹（5.08%）开始进入滞育;9月25日,当日平均气温为17.2℃,日平均光照时间为11 h 36 min以下时,几乎所有蛹个体进入滞育,滞育率达到99.70%。在室内人工控制条件下,当温度为22℃以上,无论光周期如何变化,管侧沟茧蜂不能进入滞育,所结茧全部为非滞育茧。温度为22℃以下存在光周期反应,在温度16℃, 18℃和20℃,光周期10L:14D时形成滞育茧数量最多,滞育率分别为100%, 89.75% 和 29.58%。可见温度和光周期二者共同影响管侧沟茧蜂的滞育。滞育茧在0℃左右条件下冷藏 240 d 和5℃左右环境条件下冷藏180 d, 成虫的羽化率和寄生能力与发育茧差异不显著(P>0.05);0℃条件下冷藏300 d,滞育茧仍有79%可以正常羽化。【结论】该寄生蜂在秋季进入滞育主要是低温条件和短光照反应相互作用的结果,滞育茧在0℃和5℃温度下至少可以保存240 d。这些结果对管侧沟茧蜂的大规模繁殖和滞育茧的保存具有重要参考价值。     

小麦吸浆虫保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶基因的克隆及在滞育和变态发育过程中的表达动态

【目的】保幼激素(juvenile hormone, JH)在小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育诱导及滞育后静息状态的维持中发挥着重要作用。保幼激素酯酶(hormone esterase, JHE)和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)是调控JH滴度的重要降解酶。本研究旨在探讨JHE和JHEH在小麦吸浆虫滞育和变态发育中潜在功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫克隆JHE和JHEH全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析其核苷酸及编码蛋白特性;采用qPCR技术分析其在小麦吸浆虫滞育不同时期(滞育前、滞育期、滞育后静息期和滞育后发育)3龄幼虫及1龄幼虫到成虫不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹、后蛹、雌成虫和雄成虫)中的表达水平。【结果】克隆获得了cDNA全长分别为3 102和1 980 bp的小麦吸浆虫SmJHE和SmJHEH基因(GenBank登录号分别为MG876768和MG876769),其开放阅读框分别长1 740和1 371 bp,分别编码579和456个氨基酸,预测蛋白分子量分别为65.67和51.65 kD。SmJHE蛋白含有5个JHE家族特有的保守模块,SmJHEH含有催化三联体Asp228, Asp404和His431及组成阴氧离子洞的两个Tyr(Tyr299和Tyr374)和HGWP花样结构。序列比对和进化分析表明,SmJHE和SmJHEH均与双翅目(Diptera)长角亚目(Nematocera)昆虫同源蛋白氨基酸序列一致性较高,亲缘关系最近。不同滞育时期的表达模式表明,SmJHE和SmJHEH在滞育前期(1龄到滞育前的3龄幼虫早期)表达量变化不明显,进入滞育后表达量基本维持恒定,但均在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月最低。发育表达模式表明,幼虫恢复发育后SmJHE表达量逐渐升高,预蛹期达到最高,在雌成虫中的表达量显著低于雄成虫中的;SmJHEH表达量则在预蛹期最低,在雌成虫中最高。【结论】SmJHE和SmJHEH参与小麦吸浆虫滞育调控,其表达量的降低与滞育后静息阶段JH的累积有关;SmJHE在发育过程中表达量的升高可能参与幼虫到蛹的变态,表达量的降低可能与生殖发育有关。