粘虫幼虫密度对成虫飞行与生殖的影响

本文报道了不同幼虫密度下(1、10、20、30、40头/瓶-850m1)粘虫蛾飞行能力与产卵量的变化情况。对未取食1日龄成虫12h飞行能力的测定结果表明,不同幼虫密度羽化的成虫飞行力差异显著(P<0.05),其中以10头/瓶羽化的成虫飞行时间最长(平均225.4分),飞行距离最远(平均17.5km),飞行超过120min的个体为61.1%,超过10 km的为55%。其它处理的各项参数随幼虫密度的增加而下降。粘虫蛾的翅长、翅宽、翅面积和翅负荷随幼虫密度的增加而下降。除翊负荷外,其余各项参数在处理间的差异显著(P<0.05)。成虫飞行能力与蛹重或翅负荷不呈直线相关,但与蛹重具有一定的关系：当蛹重为300-400mg时, 强飞行个体均超过50%, 当小于300mg或大于400mg时,强飞行个体比例下降,当小于225mg时,强飞行个体为零。处理间的成虫产卵量差异显著(P<0.05),且随幼虫密度的增加而下降。密度内的蛹重与成虫产卵量的关系不明显,但密度间的蛹重与产卵量的关系高度相关(r=0.78,P<0.01)。这些结果表明,当粘虫幼虫密度达到一定的阈值时,便可能促使成虫迁飞,而不是等到种群密度很高时才进行迁飞。     

粘虫β-actin基因cDNA的克隆、序列分析及表达量检测

β-actin基因作为actin家族的一员,在基因定量实验中常用作内参基因。本实验运用RT-PCR和RACE技术,以粘虫Mythimna separata(Walker)cDNA为模板,对β-actin基因进行克隆获得全长cDNA序列,并利用生物信息学方法,对β-actin基因全长cDNA序列及推测得到的β-actin蛋白序列进行分析。结果表明,获得的粘虫核β-actin基因cDNA序列长度为1 472 bp,其中包括68 bp的5′非编码区、273 bp的3′非编码区和1 131 bp的开放阅读框,编码一个376个氨基酸蛋白,具有actin蛋白家族典型特征。推测得到的粘虫β-actin蛋白理论分子量为41.7497 ku,等电点为5.29,富含6种类型的特定功能位点。该蛋白序列与其他动物β-actin蛋白序列具有97.9%～99.7%高度同源性。β-actin表达量检测结果显示β-actin在6种不同组织间表达无显著差异(P>0.05),表明β-actin可作为研究粘虫不同基因表达水平高低的可靠内参基因。该基因的cDNA序列已经递交GenBank并获得登录号为GQ856238。     

Cry1Ac毒蛋白对粘虫生长发育、繁殖及飞行能力的影响

为了更全面地评价转基因作物对粘虫Mythimna separata (Walker)（鳞翅目: 夜蛾科）的影响, 在室内用生测法研究了粘虫初孵幼虫连续取食含不同浓度的Cry1Ac毒蛋白的人工饲料后, 其生长发育、繁殖及飞行能力的变化。结果表明: 取食0（对照）, 3, 6, 12, 24, 48和96 μg/g Cry1Ac毒蛋白人工饲料6 d后的幼虫头宽、 体长、 18 d后的体重随着毒蛋白浓度的升高显著降低, 幼虫发育历期显著延长, 死亡率显著升高。取食含毒蛋白浓度>12 μg/g饲料的幼虫不能正常化蛹; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫能正常化蛹、 羽化, 化蛹率随着毒蛋白浓度的升高而显著降低、 蛹历期显著延长; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫羽化的成虫繁殖能力有显著差异, 产卵前期随毒蛋白浓度的升高显著延长, 产卵量显著降低; 而1日龄成虫飞行能力（飞行距离、 时间和速度）则随毒蛋白浓度的升高显著降低。这些结果表明, Cry1Ac毒蛋白对粘虫的生长发育、 繁殖及飞行具有显著影响, 从而为完善转Bt作物的生态安全性风险评估提供了重要的实验依据。     

Modelling real-time simultaneous saccharification and fermentation of lignocellulosic biomass and organic acid accumulation using dielectric spectroscopy

Dielectric spectroscopy (DS) is routinely used in yeast and mammalian fermentations to quantitatively monitor viable biomass through the inherent capacitance of live cells; however, the use of DS to monitor the enzymatic break down of lignocellulosic biomass has not been reported. The aim of the current study was to examine the application of DS in monitoring the enzymatic saccharification of high sugar perennial ryegrass (HS-PRG) fibre and to relate the data to changes in chemical composition. DS was capable of both monitoring the on-line decrease in PRG fibre capacitance (C=580 kHz) during enzymatic hydrolysis, together with the subsequent increase in conductivity (G=580 kHz) resulting from the production of organic acids during microbial growth. Analysis of the fibre fractions revealed >50% of HS-PRG lignocellulose had undergone enzymatic hydrolysis. These data demonstrated the utility of DS biomass probes for on-line monitoring of simultaneous saccharification and fermentation (SSF).     

棉铃虫及粘虫肠中咽侧体静止激素样活性物质对咽侧体活性的影响

利用放射化学的方法分别检测了棉铃虫Helicoverpaarmigera、粘虫Mythimnaseparata幼虫和成虫肠中咽侧体静止激素 (allatostatin ,AS)样的活性物质。发现在棉铃虫、粘虫幼虫和成虫肠中均存在的AS样活性物质 ,可以在体外抑制咽侧体 (corporaallata,CA)的保幼激素 ( juvenilehormone,JH)的生物合成。生物测定的结果表明 ,粘虫幼虫肠中AS样活性物质的含量较棉铃虫的高 ;粘虫 1个幼虫肠当量对CA的JH合成的抑制率达 4 3% ,而棉铃虫幼虫肠只有 2 6%。无论是棉铃虫还是粘虫 ,雌成虫中肠对CA的抑制比雄成虫中肠的高 ,后肠对CA的JH合成的抑制明显的低于中肠对CA的抑制。中肠对CA的JH合成的抑制是可回复的。中肠粗提物经蛋白酶水解后对CA合成JH的抑制率降低 ,表明肠中AS样的活性物质是肽或蛋白质     

Influence of weeding regimes and pearl millet genotypes on parasitism of the Oriental armyworm, <Emphasis Type="Italic">Mythimna separata</Emphasis>

We studied the effect of four weeding regimes (weed free, one manual weeding, one manual weeding+atrazine, and a weedy check) on larval density and leaf defoliation in four pear millet genotypes by the larvae of Oriental armyworm, Mythimna separata. Data were also recorded on the extent of larval parasitism under different weeding regimes, and the parasitoids involved. The leaf damage and larval densities were lower in weed free plots as compared to the weedy plots. This was also reflected in grain yield, as maximum grain yield was recorded in weed-free plots as compared to the weedy plots. Seven parasitoids (Cotesia ruficrus, Metopius rufus, Sturmiopsis inferens, Palexorista solemnis, P. laxa, Carcelia sp., and the entomopathogenic nematode Neoplectana sp. were recorded from M. separata larvae, of which M. rufus, Carceliasp., and Neoplectanasp. were the most abundant. Parasitism by M. rufus was greater in plots with a weed cover and least in weed-free plots, while parasitsm by Carcelia sp. was lower in plots with one hand weeding than in weedy plots. Numerically, parasitism by Neopletana sp. was low in plots treated with atrazine, and maximum in plots weeded manually. Therefore, the minimum level of weeding, which does not affect the crop adversely should be undertaken to promote the biological control of M. separata in pearl millet.     

基于黏虫转录组的几丁质酶基因筛选和表达分析

昆虫的几丁质酶对昆虫的生长发育致关重要,是生物农药的重要靶标。本研究使用高通量测序技术对迁飞性害虫黏虫Mythimna separata的中肠和表皮组织进行了转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析。对转录组数据库中鉴定出的几丁质酶基因进行了理化性质的预测,包括cDNA长度、蛋白质分子量、氨基酸序列、等电点、不稳定系数、跨膜结构和蛋白结构域等。使用MEGA软件构建了黏虫和其他昆虫几丁质酶的系统进化树,并通过q-PCR验证了黏虫基因在不同组织和发育阶段的表达模式。通过中肠与表皮的转录组测序,获得了19.42 Gb的数据,在COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swissprot、eggNOG、nr数据库注释到了25 236个Unigene;基因表达分析结果表明,中肠和表皮的差异表达基因共有3 137个,其中中肠高表达基因有1 872个,表皮高表达基因有1 265个。从转录组数据中鉴定出9个几丁质酶基因,其中7个是新的几丁质酶基因,这些基因的cDNA长度在1 362~9 816 bp,SMART结构预测表明几丁质酶含有1个或多个催化结构域。构建的系统进化树将昆虫几丁质酶基因分为9个亚家族。q-PCR结果表明〖STBX〗MsCht2、MsCht5、MsCht6、MsCht7、MsIDGF1在表皮中表达量较高,MsCht4、MsCht11和MsChi-H在中肠中表达量较高,与转录组数据一致;多数几丁质酶基因在蛹期或预蛹期表达量最高,而MsCht4〖STBZ〗在5龄期表达量最高,在蛹期表达量很低。黏虫几丁质酶基因表达上存在不同的差异,不同的几丁质酶基因可能具有不同的功能。本研究筛选出了7个新的几丁质酶基因,为黏虫的生物防治提供了新的靶标。研究结果为进一步研究黏虫几丁质酶的功能奠定了基础。     

灭幼脲对粘虫不育作用的机理

通过一系列组织学观察和生物化学测定,研究了灭幼脲在粘虫Mythimna seporata(Walkcr)雌蛾体内及其所产卵内的作用及影响。 灭幼脲(50ppm)经雌蛾连续取食后,卵巢中DNA、RNA的合成及卵巢对血淋巴中蛋白质的吸取均被促进, 卵巢细胞核中DNA、RNA及蛋白质的含量均比正常雌蛾增加,卵巢发育及卵子形成亦被促进,产卵量正常。粘虫生殖系统未受灭幼脲的抑制。胚胎发育阶段细胞核及线粒体中DNA的含量均因雌蛾取食灭幼脲而降低,但胚胎发育并不中断,幼虫分化可达黑头期。灭幼脲导致粘虫所产卵不能孵化的主要原因在于幼虫分化过程中体壁及气管系统的形成受到严重抑制。体壁皮细胞缩小呈扁平形,无细胞核,连成线状,有断裂;原表皮缺乏或极薄。虫体内无气管分布。幼虫死于卵壳内。灭幼脲的不育作用和直接杀卵作用实质上都是对正在分化幼虫中几丁质合成的抑制。本文对灭幼脲的毒理机制进行了讨论。     

粘虫幼虫密度对成虫能源物质含量的影响

通过粘虫Mythimna separata幼虫密度(1头/瓶、20头/瓶、40头/瓶)对成虫水分、甘油酯和糖原含量影响的研究结果。不同幼虫密度处理的初羽化成虫水分含量无明显差异,但1～5日龄40头/瓶的雄蛾及1～3日龄雌蛾高于单头处理的;20、40头/瓶的初羽化成虫甘油酯含量没有显著的差异,但均显著地高于单头饲养的;20头/瓶羽化的雌、雄成虫l～5日龄甘油酯含量随日龄的增加而增加,到5日龄达到最大值后才开始下降,40头/瓶的在3日龄达到最大值后即开始下降,而单头饲养羽化的在1日龄达到较高值,2日龄降至最低后再缓慢回升。幼虫密度对初羽化成虫及1～7日龄雄蛾的糖原含量没有显著的影响,但20、40头/瓶条件下羽化的1～7日龄雌蛾糖原含量随日龄的增加而增加,而单头饲养的则随日龄的 增加而下降。这些结果表明幼虫密度不仅影响到初羽化成虫能源物质的含量,而且也可能影响到成虫能源物质特别是甘油酯的代谢。