型变过程中亚洲小车蝗体内保幼激素滴度及其代谢相关基因表达量的变化

【目的】本研究旨在明确亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus在不同发育阶段和型变过程中的保幼激素(juvenile hormone, JH) JHⅢ滴度及其代谢相关基因表达量的变化情况，为阐明保幼激素调控亚洲小车蝗型变中的生理功能奠定基础。【方法】采用高效液相色谱法测定散居型和群居型亚洲小车蝗不同发育阶段(4和5龄若虫及1, 4, 7, 10, 13和20日龄成虫)和3龄若虫群居化处理1, 3, 5和7 d时亚洲小车蝗血淋巴中的保幼激素JHⅢ的滴度变化；用qRT-PCR检测在群居化处理亚洲小车蝗3龄若虫1, 3, 5和7 d时保幼激素代谢相关的3种基因保幼激素酯酶(juvenile hormone esterase, JHE)基因、保幼激素甲基转移酶(juvenile hormone methyltransferase, JHAMT)基因和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)基因的表达量；利用JHⅢ浸液处理散居型亚洲小车蝗3龄若虫后进行群居化处理，测定亚洲小车蝗型变率。【结果】JHⅢ在亚洲小车蝗血淋巴中的滴度甚微...     

棉铃虫保幼激素环氧水解酶基因的克隆及其原核表达

通过兼并引物PCR结合RACE技术,克隆了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)保幼激素环氧水解酶(juven-ile hormone epoxide hydrolase,JHEH)的基因,该基因的开放阅读框为1389 bp,编码463个氨基酸.预测蛋白分子量为52 kD,等电点为6.39.N末端存在由20个氨基酸组成的疏水性信号肽序列,存在组成JHEH催化三联体的氨基酸Asp(227)、Glu(403)和His(430)以及组成阴氧离子洞的氨基酸Tyr(298)、Tyr(373)和HGWP花样结构.其氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫有很高的同源性.在大肠杆菌中表达JHEH基因的编码区,Western blot结果表明,棉铃虫JHEH已被成功表达.利用该基因序列可以在分子水平上研究棉铃虫JHEH基因的时空表达情况,进一步研究保幼激素(juvenile hormone,JH)的代谢途径及其功能.     

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。     

意大利蝗卵发育过程保幼激素和蜕皮激素含量的变化及其代谢相关基因的表达谱

【目的】鉴于保幼激素(juvenile hormone, JH)与蜕皮激素(ecdysone, Ecd)在昆虫生长发育中的重要作用,本研究旨在明确这两种激素及其代谢相关基因对意大利蝗Calliptamus italicus卵发育过程的调控机制。【方法】采用ELISA技术检测意大利蝗卵发育过程中JH与Ecd含量的变化;采用qRT-PCR技术检测JH与Ecd代谢通路的重要基因(JHE,JHEH,DIB和EcR)在意大利蝗卵发育过程的表达模式。【结果】意大利蝗卵滞育阶段(阶段Ⅳ-Ⅵ)的JH含量显著高于早期发育阶段(阶段Ⅰ-Ⅲ)的,滞育后发育阶段(阶段Ⅶ-Ⅸ) JH含量显著下降;Ecd含量于滞育早期(阶段Ⅳ)显著上升,而后显著下降,滞育后发育阶段再次上升。JHE的表达量在意大利蝗卵早期发育阶段和滞育后发育阶段均呈先升后降的趋势,滞育阶段JHE的表达量较低;JHEH表达量在意大利蝗卵早期发育阶段也先升后降,滞育阶段变化不显著,滞育后发育阶段显著升高;DIB表达量在意大利蝗卵滞育阶段高于早期发育阶段的,在滞育后发育阶段下降;EcR表达量在意大利蝗卵早期发育阶段及滞育阶段均无显著变化,滞育后发育阶段...     

南方小花蝽在不同试验空间对西花蓟马的捕食及搜寻效应

【背景】南方小花蝽是一类很有利用前景的捕食性天敌,而有关其在不同捕食空间下对我国局部地区暴发成灾的重要入侵害虫西花蓟马捕食控制效能的研究较少。【方法】在实验室条件下比较研究了南方小花蝽成虫在不同试验空间对西花蓟马成虫、若虫的捕食选择性、捕食功能反应与搜寻效应。【结果】南方小花蝽成虫对西花蓟马若虫的捕食选择性强于成虫;在相同的试验空间,南方小花蝽成虫的日均捕食量随猎物数量的增加而增大,其对西花蓟马成虫和若虫的捕食量在猎物数量为每指形管中60头时最大,分别为15.[KG-*8]90和19.[KG-*8]30头;而搜寻效应随猎物数量的增加而降低。在各供试条件下,捕食功能反应均符合Holling Ⅱ型方程;南方小花蝽成虫在小饲养容器中对西花蓟马若虫的瞬时攻击率最大,为1.[KG-*8]2794;而在大饲养容器中对西花蓟马成虫的瞬时攻击率最小,仅为0.[KG-*8]3506,其处理1头西花蓟马成虫的时间约需0.[KG-*8]0402 d,而处理1头若虫的时间仅需0.[KG-*8]0242 d。在相同的猎物数量下,南方小花蝽成虫在大饲养容器中对西花蓟马的日均捕食量均低于其在小饲养容器中对西花蓟马的日均捕食量。【结论与意义】南方小花蝽对西花蓟马有很强的捕食效能,对西花蓟马的种群消长具有一定控制作用。本研究旨在为应用南方小花蝽防治西花蓟马积累资料,同时为西花蓟马的综合治理奠定理论基础。     

斑翅肩花蝽布丁人工饲料的饲养效果评价

斑翅肩花蝽 Tetraphleps galchanoides Ghauri是铁杉球蚜 Adelges tsugae (Annand) (hemlock woolly adelgid)的重要天敌。为开展斑翅肩花蝽的人工繁殖, 我们自主研制了一种主要成分为蛋白质、 脂肪、 碳水化合物的原料配制布丁人工饲料, 所配制人工饲料产率为74.5%, 含水率为8.6%, 感官评定得分为81.7分。为评价斑翅肩花蝽布丁人工饲料的饲养效果, 在实验室以铁杉球蚜作对照, 用布丁人工饲料饲养斑翅肩花蝽, 测定了斑翅肩花蝽若虫发育历期、 存活率及成虫繁殖力, 并调查了若虫和成虫林间捕食量。结果表明： 用布丁人工饲料饲养的斑翅肩花蝽若虫发育历期（103.2±6.5 d）与对照的若虫发育历期（105.7±8.4 d）不存在显著差异（P>0.05）; 用布丁人工饲料饲养的斑翅肩花蝽若虫存活率（73.2%）略低于对照的若虫存活率（77.4%）, 而且第1, 2和3代成虫获得率相近; 取食布丁人工饲料的斑翅肩花蝽成虫, 在产卵前期、 产卵期、 产卵量与对照组均无显著差异, 但孵化率、 成虫寿命存在显著差异, 取食布丁人工饲料的卵孵化率为85.8%, 成虫寿命为51.9±4.0 d, 而对照组的卵孵化率仅为71.4%, 成虫寿命仅为37.4±2.6 d。林间释放用布丁人工饲料饲养的斑翅肩花蝽, 若虫和成虫均有效捕食铁杉球蚜。因此, 此种布丁人工饲料可用于大量饲养繁殖斑翅肩花蝽, 满足大面积生物防治铁杉球蚜的需要。     

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。     

斑翅肩花蝽对铁杉球蚜的捕食作用

室内用铁杉球Adelges tsugae Annand(Hemlock woolly adelgids)蚜卵、1～4龄若虫、成虫饲养斑翅肩花蝽Tetraphleps galchanoides Ghauri,研究斑翅肩花蝽对铁杉球蚜Adelges tsugae Annand(Hemlock woolly adelgids)的捕食效应。结果表明,斑翅肩花蝽对铁杉球蚜的捕食功能反应属于HollingⅡ型反应,对球蚜密度的捕食干扰反应可能存在种内的干扰作用。对于同一发育期同一密度猎物,斑翅肩花蝽成虫或若虫在高密度条件下的日均捕食量均显著高于低猎物密度下的日均捕食量;而对于不同发育期不同密度猎物,斑翅肩花蝽在低猎物密度时对测定的铁杉球蚜6个不同虫态无明显选择性;在中、高密度时斑翅肩花蝽对测定的铁杉球蚜的不同虫态表现出明显喜好性差异,若虫最喜好食铁杉球蚜卵和1龄若虫,成虫最喜好食铁杉球蚜4龄若虫和成虫。为评价和利用斑翅肩花蝽对铁杉球蚜防治作用进行了讨论。     

苜蓿夜蛾保幼激素酯酶cDNA的克隆、序列分析及表达研究

【目的】研究苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca保幼激素酯酶(Juvenile hormone esterase,JHE)的功能和作用机理。【方法】本试验提取苜蓿夜蛾的总RNA,并利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到苜蓿夜蛾保幼激素酯酶基因的全长c DNA序列,命名为Hvjhe(Gen Bank登录号:JQ901384)。【结果】该基因含有3 106 bp,包括一个1 746 bp的开放阅读框,编码一个含581个氨基酸的多肽,分子量约为63.9 ku,多肽的等电点为5.11,且氨基酸序列具含有5个保幼激素酯酶特有的氨基酸保守模块。推导的氨基酸序列与烟芽夜蛾Heliothis virescens和棉铃虫Helicoverpa armigera中获得的保幼激素酯酶相似性较高,分别达到83%和82%。荧光定量PCR结果表明,该基因在苜蓿夜蛾不同发育时期和不同组织中都有m RNA水平的特异性表达,且在预蛹期表达量相对较高,取食期、蛹期期和成虫期表达量相对较低;在中肠和脂肪体内的表达量相对于其它组织较高。该基因在大肠杆菌Escherich coli表达系统中进行了诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,表达出与预测的蛋白分子量相符的融合蛋白。【结论】研究结果表明本试验获得了苜蓿夜蛾中一个新的保幼激素酯酶基因的c DNA序列。