生物因子对寄生蜂滞育的影响

在影响寄生蜂滞育的生物因子中,寄主及亲代是主要影响因子。寄主可以从种类、类型、生理状态及丰富度等方面影响寄生蜂的滞育:寄生不同种类的寄主,寄生蜂的滞育反应、滞育进度、滞育比例以及光周期反应表现等均有不同;寄主类型的影响在蚜茧蜂类群中表现最为突出,不同寄主类型能对蚜茧蜂的滞育诱导产生不同影响;此外,寄主生理状态和寄主丰富度也是影响寄生蜂滞育的重要因子。亲代对寄生蜂滞育的影响则通过其所经历的环境条件以及自身因素等方面来表现:亲代经历的光周期和温度等能显著影响子代的滞育,甚至起完全决定作用;在亲代自身因素的影响中,亲代虫龄差异是主要因素。本文同时对寄生蜂滞育的研究及应用前景也一并作了展望。     

茧蜂滞育的研究进展

滞育现象在多种茧蜂类天敌昆虫中存在, 通过调控茧蜂滞育, 可达到延长产品货架期、延长防控作用时间、提高产品的抗逆性和繁殖力的目标, 对茧蜂的扩繁和应用具有重要意义。本文通过总结1910年以来的2 545篇国内外滞育文献, 统计得出有明确滞育诱导或滞育解除报道的茧蜂有37种, 分属7亚科16属, 其中对滞育特征有详细描述的有23种。茧蜂大多以预蛹进入滞育, 其次为幼虫滞育, 少数为成虫滞育, 其滞育敏感阶段因种不同而异。滞育持续期相对较长, 大多可维持数月, 最长的可达14个月。光周期、温度和寄主是影响茧蜂滞育的主要因子, 湿度、亲代和寄主植物也可在一定程度上影响滞育进程。目前, 茧蜂滞育的研究仅限于生物学观察阶段, 对茧蜂滞育的生理学特征、激素调控和分子调控等尚未有研究报道, 有许多问题有待进一步探讨。     

滞育烟蚜茧蜂的亲代效应评价

【目的】烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis Ashmead是可持续防控蚜虫的优良内寄生蜂,适宜的低温短光照可诱导其进入滞育,滞育后产品货架期长达120 d,对害虫生防意义重大。为深入探索滞育烟蚜茧蜂的亲代效应,分析滞育机理,提高滞育诱导效率,指导该天敌产品的贮存实践,开展本项研究。【方法】在室内测试了滞育烟蚜茧蜂F1代的羽化率、性比、成蜂寿命、滞育率、寄生力以及F2代的羽化率、性比等生物学指标,综合评价滞育烟蚜茧蜂的亲代效应。【结果】滞育经历对烟蚜茧蜂子代的部分生物学性状具有显著性影响,F1代雌蜂比例显著增加,滞育维持30 d后子代雌蜂比例由0.59上升至0.65;F2代雌蜂比例与CK无差别,维持在0.58左右;F1代滞育率显著升高,可由对照的44.75%提高至74.01%,滞育维持30 d后子代滞育率具升高趋势;F1代寄生力略增加,各处理形成的僵蚜数在117~129头间,但无显著性差异;F1代羽化率、子代成蜂寿命与CK相比无差异。【结论】烟蚜茧蜂具有较显著的滞育亲代效应,亲代滞育经历可显著提高子一代的滞育率,利于子代抵御不良环境胁迫,提高种群存活率。     

小蜂滞育的研究进展

滞育现象在多种小蜂类天敌昆虫中存在,通过研究小蜂滞育技术,可实现蜂种的长期贮存、延长防控作用时间、提高产品的抗逆性,对小蜂工厂化生产及应用具有重要意义。本文在分析国内外小蜂总科昆虫滞育文献的基础上,总结了已开展滞育研究的69种小蜂类昆虫的滞育虫态、滞育持续期、主要诱导因子以及亲代效应等,分属小蜂科、赤眼蜂科、姬小蜂科、跳小蜂科、金小蜂科、蚜小蜂科、旋小蜂、长尾小蜂科、广肩小蜂、四节小蜂科10科。小蜂多以幼虫或预蛹滞育,其滞育敏感阶段因种不同而异。滞育持续期相对较长,大多可维持数月。一种寄生麦红吸浆虫的金小蜂Macroglenes penetrans在2.5℃的土壤中,其滞育持续期可达16个月。低温、短日照和寄主是影响多数小蜂滞育的主要因子;但也有少数小蜂进行夏滞育,如普金姬小蜂Chrysocharis pubicornis、Aphelinus flavus、车轴草广肩小蜂Bruchophagus platypterus等。另外,亲代也可对小蜂滞育产生一定影响。目前,对小蜂滞育后发育生物学评价的研究报道较少,尚待进一步探索研究。     

昆虫滞育表观遗传调控的研究进展

滞育是昆虫躲避不良环境的一种策略,对延续昆虫种群具有重要意义。特别是昆虫的兼性滞育,能够受环境的周期性季节变化影响,表观遗传可能在其中扮演重要角色。表观遗传是不依赖DNA序列改变所产生的可遗传变异,包括DNA、RNA、蛋白质和染色质水平上的各种表观遗传调控过程,可能参与生物的发育可塑性。昆虫滞育表观遗传调控主要包括两个方面：一是表观遗传调控如何响应滞育诱导的环境信号;二是环境信号诱导的表观遗传调控如何作用昆虫滞育。尽管已有报道提示DNA甲基化可以响应光周期信号,组蛋白乙酰化能够耦联昆虫内分泌信号,但表观遗传调控参与昆虫滞育的具体机制尚不完全清楚。表观遗传调控昆虫滞育在不同滞育类型的昆虫中都有报道。对于同一滞育类型,不同表观遗传过程之间可能存在协同,这种协同作用如何响应环境信号,又如何精确调节昆虫滞育仍不得而知。总之,现有研究仅仅展示了表观遗传调控昆虫滞育的可能性,昆虫滞育表观遗传调控的分子机制亟待深入研究,特别是以下几个方面：(1)表观遗传响应滞育诱导环境信号的分子机制研究;(2)表观遗传耦联内分泌调控的分子机制研究;(3)介导表观遗传调控的细胞信号转导研究;(4)表观遗传的协同调控在昆虫滞育中的功能研究。     

江西农业大学昆虫研究所简介

江西农业大学昆虫研究所是由老一辈昆虫学家、原中国科学院学部委员、江西农学院院长杨惟义教授和章士美教授等创建的，为我国的昆虫学事业的发展和江西农林害虫的防治做出了较大的贡献。江西农业大学昆虫研究所现有四个研究方向：1、农林昆虫滞育的研究，主要从事“昆虫光周期反应类型及诱导条件”、“滞育控制的光周期时间测量机制”、“滞育的地理变异”和“滞育的亲代效应”等四方面的研究，     

昆虫滞育诱导的分子调控机制

滞育是昆虫长期适应不利环境的重要对策之一,对昆虫的生存、繁衍和进化都具有重要意义。滞育一般分为滞育前期、滞育期和滞育后期3个阶段,其中,滞育前期包括滞育诱导期和滞育准备期,是确保昆虫顺利进入滞育的重要时期。本文首先简要概括了光周期、温度、湿度、食料等外界环境因素在不同昆虫滞育诱导中的作用;然后系统综述了滞育激素、保幼激素、蜕皮激素、促前胸腺激素和胰岛素等内分泌激素,生物钟通路的节律基因,以及DNA甲基化、小RNA和组蛋白修饰等表观遗传修饰在昆虫滞育过程,尤其是滞育诱导调控中的作用,并以黑腹果蝇Drosophila melanogaster的生殖滞育为例,总结了昆虫滞育诱导调控的分子通路;最后就目前昆虫滞育诱导调控研究中亟待解决的问题和后续重点研究方向进行了探讨,展望了将昆虫滞育研究应用于害虫防控实践的主要策略和前景。     

烟蚜茧蜂滞育诱导的温光周期反应

烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis Ashmead是可持续防控蚜虫的优良内寄生蜂,在害虫生防中具有重要作用,研究其滞育对探索发育调控机制、延长产品货架期、提高防治效果意义重大。本文采用梯度变温法和光周期反应曲线法,系统研究了温度和光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响,研究结果表明:烟蚜茧蜂以老熟幼虫滞育,滞育类型属冬滞育型。低温、短光照是诱导烟蚜茧蜂滞育的主要环境因子,二者相互配合能诱导更多个体滞育。短光照(L∶D=8∶16)条件下,温度低于12℃可诱导烟蚜茧蜂进入滞育,8℃时滞育率可达54.35%。长光照(L∶D=14∶10)下,高温不能诱导烟蚜茧蜂滞育,低温下的滞育率较低,仅为1.79%。低温(10℃)下,短光照(8 h)可诱导50.70%的高滞育率,光照为14 h和6 h其滞育率均显著下降。25℃时,不同光照下滞育率均为0,光周期作用不显著。综合而言,温度和光周期均能显著影响烟蚜茧蜂的滞育,温度较光周期的滞育诱导效能更显著,二者互作配合能极显著的诱导烟蚜茧蜂进入滞育态。     

中红侧沟茧蜂滞育诱导和滞育茧的冷藏

中红侧沟茧蜂Microplitis mediator (Haliday)是夜蛾科害虫低龄幼虫的重要寄生蜂。田间实验表明,在冀中地区秋季田间条件下,当日平均气温为21.5℃、日平均光照时间为12 h 33 min时,少数个体进入滞育;当气温降至17.9℃以下、日光照时间缩短到11 h 45 min以下时,全部个体进入滞育。室内模拟实验结果表明,在17～26℃、光照时间10～14 h范围内,随着温度的降低和光照时间的缩短,滞育率明显提高。高温能抵消短光照对滞育诱导的影响,在26℃下,短光照不能诱导滞育。因此,低温和短光照是诱导该种天敌昆虫滞育的主要因子。中红侧沟茧蜂感受滞育信号的敏感期为低龄幼虫期,以预蛹（茧）进入滞育。低龄幼虫感受滞育信号以后,需要在滞育环境中发育到老熟幼虫才能全部进入滞育。将室内诱导的滞育茧在4℃左右环境条件下冷藏240天,成蜂的羽化率和寄生能力与没有冷藏的非滞育茧差异不显著;冷藏300天,滞育茧仍有81.4%可以正常羽化。本项研究结果为中红侧沟茧蜂的规模化、标准化生产提供了科学的依据。     

光温条件明显影响棉铃虫的滞育强度

为了探明不同地理种群棉铃虫Helicoverpa armigera滞育强度的地理变异, 本研究系统地比较了光温条件（光照时数 11～16 h, 恒温20, 22, 25, 28和31℃及变温）对来自中国的4个地理种群（广东广州、 江西永修、 山东泰安和辽宁喀佐）棉铃虫滞育强度的影响。结果表明： 滞育诱导的光周期对继后棉铃虫的滞育强度有明显影响。在光照时数11～14 h范围内, 各地理种群的滞育持续期均随着光照时数的增加而延长。滞育强度也受到滞育诱导的温周期影响, 当光期温度相同时, 低纬度的GZ种群温周期比恒温有更强的诱导效应; 中纬度的YX种群温周期与恒温具有相同的滞育诱导强度; 高纬度的KZ和TA种群温周期所诱导的滞育强度一般低于恒温。滞育解除过程中的温度也显著影响到滞育的解除, 在20~31℃下, 温度愈高滞育解除愈快; 滞育持续期同时受到滞育诱导温度的影响, 对于北方的泰安种群和喀佐种群, 较高的滞育诱导温度能诱导更强的滞育。     

滞育昆虫营养物质的积累、转化与调控

滞育是昆虫度过不良环境的一种生存适应策略,营养物质的利用、积累和转化影响昆虫的滞育。滞育期间,昆虫体内发生一系列生理生化变化,包括脂类、碳水化合物和氨基酸等内源营养物质呈特异性地积累或转化,保障了滞育个体在逆境中存活及滞育解除后发育的能量需求。外源营养物质对昆虫滞育的影响较复杂,其种类、丰度、质量能通过"食料-寄主-天敌"营养关系进行传递,影响昆虫体内营养物质的积累和转化,改变昆虫的耐寒性、滞育率等,制约昆虫的滞育深度、滞育存活率。滞育昆虫营养物质积累、利用机制复杂多样,胰岛素信号通路-叉头转录因子以及激脂激素的调控效应在滞育诱导及营养物质转化中起到了关键的调控作用,但滞育的系统性调控仍需进一步深入研究。     

草地螟阿格姬蜂的滞育诱导和滞育茧的低温贮藏

为了阐明环境因子对草地螟阿格姬蜂Agrypon flexorium (Thunberg)滞育诱导作用, 测定了5个光周期和4个温度处理对阿格姬蜂的滞育诱导和该蜂感受光周期的敏感虫态以及不同时间段低温贮藏对滞育虫茧的影响。结果表明： 在17~23℃、 光照时间10~14 h范围内, 随着温度的降低和光照时间的缩短, 滞育率明显提高。高温能抵消短光照对滞育诱导的影响, 在26℃下, 短光照不能诱导滞育。因此, 低温和短光照是诱导草地螟阿格姬蜂滞育的主要因子。草地螟阿格姬蜂感受滞育信号的敏感虫态为卵和1龄幼虫。卵和1龄幼虫感受滞育信号以后, 需要在滞育环境中发育到老熟幼虫才能全部进入滞育。将室内诱导的滞育茧在4℃左右环境条件下冷藏80 d, 成蜂的羽化率和寄生能力与没有冷藏的非滞育茧差异不显著, 冷藏120 d, 滞育茧仍有71.7%可以正常羽化。结果说明,可在17℃,光周期8L∶16D条件下对寄生后3 d内的草地螟Loxostege sticticalis幼虫进行滞育诱导, 滞育后的虫茧最佳贮藏时间为80 d, 不宜超过120 d。本研究为室内扩繁、 防止蜂源退化、 控制寄生蜂发育时间以便适时释放提供了参考依据。     

白纹伊蚊卵滞育的实验观察

对两个地理品系的白纹伊蚊卵期滞育的实验观察表明:白纹伊蚊宜兴品系(约北纬31°N)不仅亲代受短光照作用后可诱导卵期发生滞育,而且卵期仍具有光照敏感性;海南岛品系(约北纬18°N)中,光期变化不能诱导卵期滞育.宜兴品系卵滞育率随亲代光期缩短而增高的现象只发生在一定范围内(约L:D=9:15到L:D=15:9).卵滞育还受卵期低温、干燥以及孵化时水中溶解氧的影响.卵进入深度滞育是多种环境因素作用的结果.     

多组学分析在昆虫滞育中的应用

组学技术将生物的相关问题分别展现在基因、蛋白质和代谢物等不同层次水平上，已成为解读生命过程的重要工具。本文分别从转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及组学间的联合应用等方面概括总结了组学技术在昆虫滞育研究中的应用情况，阐述了以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为代表的多组学技术在昆虫滞育调控分子机制中取得的重要成果，并针对当前研究现状，对昆虫滞育中组学技术应用的前景和局限性进行了总结和展望，以期为昆虫滞育调控分子机制的研究提供参考依据。     

寄生蜂成虫在寄主搜索过程中的学习行为

综述了寄生蜂寄主搜索过程中的学习行为的概念、过程、适应性意义及影响因子。学习是寄生蜂的一种普遍特征,但学习基本上只发生在成虫期,其中联系性学习是一个主要特征。学习可产生启动和嗜好性学习二种效应,在寄生蜂搜索寄主的各个步骤中发挥重要作用,使其在复杂多变的生存环境中可高效地识别和利用各种有用信息,提高搜索效率。学习的潜力及效应可依寄生蜂和寄主的食性专化程度、寄主的发育阶段、寄生蜂自身的生理状态及环境中刺激的性质等因子而变化。对寄生蜂学习行为的了解有助于发展对其行为调控的技术,提高寄生蜂对害虫控制的效能。     

亚洲玉米螟滞育诱导外源性因子研究

研究了食料、温度、光周期等外源性因子对亚洲螟滞育的影响,试验证明,食料性质对其滞育诱导影响显著,取食玉米雌的幼虫以滞育诱导光周反应的敏感性强于取食棉铃的幼虫,在一定范围内,食料中可溶性糖含量增加可促进幼虫的滞育诱导,而粗蛋白含量的增加则具有抑制滞育诱导的作用,两者的互作效应不显著。高温抑制滞育诱导,你 促进滞育诱导。短光周对幼虫的滞育诱导无特定的敏感龄期,但以３龄与２龄对短光周刺激敏感性较强,包光     

中红侧沟茧蜂寄生对寄主粘虫血淋巴糖类、脂类和蛋白质含量的影响

为揭示寄生蜂寄生对其寄主的生理调控机制, 室内对中红侧沟茧蜂Microplitis mediator寄生与未被寄生寄主粘虫Mythimna separata幼虫血淋巴中糖类、脂类和蛋白含量变化进行了测定。结果显示: 在滞育与非滞育条件下, 被寄生的粘虫血淋巴中糖原浓度均比未被寄生的粘虫高。滞育条件下寄生后12 d差异显著（P<0.05）, 被寄生粘虫糖原含量为7.93 μg/mL, 未被寄生粘虫糖原含量为4.70 μg/mL; 非滞育条件下寄生后6 d差异显著（P<0.05）, 被寄生粘虫糖原含量为14.35 μg/mL, 未被寄生粘虫糖原含量为5.47 μg/mL。海藻糖含量测定结果显示, 在滞育条件下寄生蜂对被寄生粘虫无明显影响, 而非滞育条件下影响效果差异显著（P<0.05）, 寄生后4 d被寄生粘虫海藻糖含量为46.82 μg/mL, 未被寄生粘虫含量为26.72 μg/mL。在滞育与非滞育两种条件下, 寄生与未被寄生寄主脂类和蛋白含量没有显著性差异。结果说明: 寄生蜂的存在使寄主血淋巴中的糖原含量增高; 非滞育条件是影响被寄生粘虫海藻糖含量变化主要因素; 粘虫对中红侧沟茧蜂的寄生表现相当强的适应性和忍受力。     

抑制性消减杂交技术在昆虫滞育中的利用和展望

滞育是多数天敌昆虫固有的遗传属性,掌握天敌昆虫滞育诱导、维持和解除技术,能及时将扩繁的天敌昆虫以滞育状态进行储存,在释放前再打破滞育使其进入活跃状态以防控害虫。开展天敌昆虫滞育研究,还有助于掌握其发育特点与发生动态,提高害虫防治效率,加深对天敌昆虫发育机制的认识,探寻昆虫对环境适应机制及进化途径。因此,滞育调控及机理研究成为近年来昆虫学研究的一个重要领域。抑制性消减杂交技术（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）是近年来发明的用于挖掘差异性调控或特异表达cDNA探针和构建文库的一种方法。本文在总结抑制性消减杂交技术的测试原理及其优越性的基础上,归纳了该技术在昆虫滞育研究中的应用,概述了通过构建抑制性消减文库,在鞘翅目、直翅目、鳞翅目、双翅目等昆虫中探明的滞育差异表达基因,进一步探讨了差异表达基因与滞育的关系。随着昆虫全基因组测序和转录组测序的信息增加,抑制性消减杂交技术将更广泛的应用于昆虫学各个领域的差异基因的筛选与挖掘,促进昆虫分子生物学科学体系的发展。     

稻螟赤眼蜂诱导滞育条件的优化

应用滞育技术是延长赤眼蜂货架期的可行性措施之一。为实现工厂化生产稻螟赤眼蜂滞育蜂,本研究以在3种光周期(16 L∶8 D、12 L∶12 D和8 L∶16 D)下繁育的稻螟赤眼蜂种群为材料,考察了诱导始期(寄生后发育12 h、24 h、36 h、48 h、60 h和72 h)、诱导温度(10℃和13℃)和诱导历期(14 d、21 d、28 d和35 d)对稻螟赤眼蜂滞育的影响。研究结果表明短光照下繁育的种群更容易进入滞育状态;寄生后发育24 h和12 h为最敏感的诱导始期,随着诱导始期虫龄的增长,滞育效果也随之下降;诱导温度对滞育也有显著影响,其中8 L∶16 D的种群在13℃下诱导的滞育率要显著高于10℃,但其他两个种群在10℃下诱导的滞育率要显著高于13℃;诱导历期的增加可以显著提高稻螟赤眼蜂的滞育率。供试稻螟赤眼蜂种群的较适宜滞育条件为8 L∶16 D下繁育的赤眼蜂种群寄生后发育12 h于13℃下诱导滞育28 d或35 d,以及寄生后发育24 h于10℃或13℃下诱导滞育35 d,滞育率可超过95%。     

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。