中国吸虱昆虫区系及物种多样性研究

吸虱是寄生于真兽类哺乳动物体表的专性吸血寄生虫,广布于世界各地.我国已知吸虱11科22属96种.分别占世界已知科、属、种的64.71%、45.83%、17.14%.从分类阶元、特有物种、动物地理区划和宿主动物4个方面分析了我国吸虱的物种多样性.中国特有种吸虱27种.中国横跨古北和东洋两界,吸虱分布以东洋界和占北界共有属级分布型最丰富,有13属29种;其次为东洋界特有分布型,有6属41种,种类丰富;古北界特有分布型仅2属,但种类丰富,有24种.吸虱在7个地理区分布,以华中区、华南区、西南区3个地理区的吸虱物种多样性较高,其它4个区的物种多样性较低.我国吸虱物种多样性较为丰富,吸虱的物种分布受宿主动物地域分布的影响较大.吸虱的宿主动物种类丰富,但宿主动物体表吸虱的物种多样性低,一科(属)阶元的吸虱其宿主多为相对应的一科(亚科)动物阶元,反映了吸虱宿主特异性较高的事实,是吸虱与其宿主协同进化的生态学表现.     

“海棠”台风气流场对褐飞虱北迁路径的影响

基于GIS、GrADS软件和HYSPLIT 4.8轨迹模式,分析了0505号台风“海棠”发生期间（2005年7月19—21日）中国10个省42个虫情观测点的逐日灯诱褐飞虱虫量、850 hPa等压面的风场和20个虫情监测点的褐飞虱迁飞轨迹.结果表明：台风“海棠”登陆中国后,改变了引导褐飞虱向北迁飞的西南气流,造成风场在台风西南部的辐合和大范围的转向,阻止了褐飞虱的向北迁飞,迫使其在某些区域集中迫降;850 hPa等压面上切变线附近是褐飞虱集中降落的区域;在台风衰亡时期,台风东南部气流暖式切变区是大量降虫的区域;台风整体登陆后,西南气流的再次建立,造成褐飞虱的大量北迁.     

褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基全长cDNA序列的克隆及分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基(NQO)基因的全长cDNA片段,并进行了核苷酸序列测定.结果表明,该cDNA片段长度为1930 bp,所编码的蛋白与家牛、小家鼠、食蟹猴、人和蟾蜍的NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基的氨基酸序列的同源性分别达到77%、76%、76%、75%和75%.Southern杂交分析表明,NQO基因在褐飞虱基因纽中以单拷贝形式存在.     

隐花色素蛋白和铁硫簇蛋白相互作用及其在褐飞虱发育与生殖中的作用

【目的】在真核生物中验证隐花色素蛋白(Cryptochrome)/铁硫簇蛋白(Iron-sulfur cluster assembly1)的相互作用,研究2种蛋白在褐飞虱Nilaparvata lugens发育和生殖过程中的作用,为二者在磁感受机制中的协同作用及磁场对昆虫生理状态的调控机制提供依据和新的研究方向。【方法】通过酵母双杂交系统对褐飞虱Ⅰ型隐花色素蛋白/Ⅱ隐花色素蛋白与铁硫簇蛋白的相互作用进行验证。在褐飞虱3龄若虫和羽化第1天成虫中建立Ⅰ型隐花色素蛋白和铁硫簇蛋白基因RNAi(RNA interference)沉默模型,并采用RT-qPCR检测2个基因沉默效率,统计沉默虫体的若虫历期和产卵量。【结果】褐飞虱Ⅰ型隐花色素蛋白与铁硫簇蛋白存在相互作用,而Ⅱ隐花色素蛋白与铁硫簇蛋白不存在相互作用。褐飞虱3龄若虫和羽化第1天成虫中成功建立Ⅰ型隐花色素蛋白和铁硫簇蛋白基因RNAi沉默模型,在注射dsRNA后第2天、第4天和第6天时,2个基因的沉默效率均能达到70%以上。Ⅰ型隐花色素蛋白和铁硫簇蛋白基因沉默虫体的若虫历期无明显变化,但是产卵量受到显著性抑制。【结论】褐飞虱Ⅰ型隐花色素蛋白和铁硫簇蛋白存在相互作用,二者在褐飞虱生殖过程中发挥重要作用。     

营养对褐飞虱生长和繁殖信号通路的影响

【目的】昆虫感知外界营养状态,在体内营养信号通过许多信号通路进行传递,进而调控昆虫的生长和繁殖。本研究旨在为营养调控褐飞虱Nilaparvata lugens生长和繁殖的分子机制作出初步探索。【方法】在不同营养条件［100%浓度饲料(全纯人工饲料D-97, 对照)、50%浓度人工饲料和25%浓度人工饲料］下饲喂褐飞虱3龄第2天若虫至成虫,统计体重、发育历期、存活率和每卵巢成熟卵量;利用荧光定量PCR检测羽化后第2天褐飞虱成虫不同组织(卵巢、脂肪体和其他组织)中IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因(InR1, InR2, AKT, FoxO, TOR, S6K, 4EBP, AMPKα,AMPKβ和AMPKγ)的表达量;利用Western blot方法检测羽化后第6天褐飞虱成虫卵巢和其他组织中Akt, FoxO和AMPK蛋白磷酸化水平;同时检测羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平以及不同龄期褐飞虱体内保幼激素(juvenile hormone, JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)滴度。【结果】与饲喂100%浓度人工饲料的对照相比,用低浓度人工饲料饲喂褐飞虱至成虫导致5龄第2天至成虫体重显著降低,从3龄第2天若虫至成虫发育历期缩短,死亡率提高,每卵巢成熟卵量显著降低。取食低浓度人工饲料后,羽化后第2天成虫IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因InR2, TOR, 4EBP, AMPKα在卵巢、脂肪体和其他组织中, AKT, S6K和AMPKγ在脂肪体和其他组织中,以及InR1, FoxO和AMPKβ在其他组织中表达量较对照均显著下降,但卵巢中InR1, AKT, FoxO和AMPKγ的表达量相对稳定;羽化后第6天成虫卵巢和其他组织中AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平显著增加。随着人工饲料饲喂浓度的降低,羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平显著增加。不同营养条件下褐飞虱4龄第2天若虫体内JH滴度无显著差异,低营养条件下5龄第2天若虫体内JH滴度较对照显著降低,而在羽化后第2天成虫体内JH滴度则较对照显著增加;低营养条件导致褐飞虱若虫以及成虫体内20E滴度均显著增加。【结论】褐飞虱在面临营养缺失的情况下,营养信号传导通路(IIS, TOR以及APMK通路)的关键基因表达均下降,而ROS水平显著上升,通过调节AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平,进而影响JH以及20E的生物合成。     

蝇蛆粉替代鱼粉对杂交黄颡鱼生长性能、体组成和抗氧化能力的影响

研究旨在评估蝇蛆粉(MGM)替代鱼粉(FM)对杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)“黄优 1 号”幼鱼生长、体组成和抗氧化能力的影响。实验设计 6 组等氮(粗蛋白 42%)饲料, 分别使用蝇蛆粉替代 0、20%、40%、60%、80%和100%的鱼粉蛋白, 分别记为 G0、G20、G40、G60、G80和G100。将初始体重为(0.62±0.01) g的杂交黄颡鱼幼鱼随机分为 6 组, 进行为期 8 周的投喂实验。实验结束时测定其生长性能、全鱼体组成和肝组织与血清中的抗氧化酶活性(SOD、CAT、GR和T-AOC)。结果显示: (1)与 G0 相比, G20 与 G40 组杂交黄颡鱼幼鱼的特定生长率并未出现显著性差异(P>0.05), G60、G80 与G100组的幼鱼的特定生长率表现出显著的负面影响(P<0.05)。与 G0 相比, G20 与 G40 组的饲料系数并未出现显著性差异(P>0.05), G60、G80 与 G100 的饲料系数显著性升高(P<0.05)。不同替代组杂交黄颡鱼幼鱼的存活率没有显著差异(P>0.05)。(2)各替代组杂交黄颡鱼幼鱼的全鱼体组成与形体指标没有显著差异(P>0.05)。(3)G20 组杂交黄颡鱼血清与肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性略高于 G0 组, 但没有显著性差异(P>0.05), 肝脏 CAT 活性与总抗氧化能力(T-AOC)在 G40 中出现显著升高(P<0.05)。肝脏中 GR 与 SOD 活性、血清中 SOD 活性与 T-AOC 在 G80 组显著下降(P<0.05)。综上所述, 蝇蛆粉可以替代 40% 的鱼粉并不会对杂交黄颡鱼的生长性能、体组成和抗氧化能力造成显著的负面影响。     

蓝光对蔬菜烟粉虱的控制作用

利用灯光控制害虫是蔬菜害虫绿色防控的重要手段。本研究探讨了蓝光对黄瓜烟粉虱种群及黄瓜营养物质、次生代谢物、抗性相关酶的影响。结果表明: 在直接驱避试验条件下,蓝光对烟粉虱成虫有较强的驱避作用,光照强度越大、照射时间越长,对烟粉虱的驱避作用越强。在相同光强和光照时间下,直射光较透射光的驱避作用强。其中,1200 lx的蓝光直射烟粉虱5 min后,烟粉虱的虫口减退率为77.7%,比透射光高17.4%;1750 lx的蓝光直射2 min后,虫口减退率41.2%,比透射光高10.6%。盆栽条件下,蓝光照射对黄瓜叶片上的烟粉虱也有较好的驱避作用,100 lx蓝光照射5 h后,烟粉虱种群的校正虫口减退率达到88.5%。蓝光对烟粉虱的生长发育有一定的影响,随着蓝光照射时间的延长,烟粉虱发育历期延长。此外,蓝光照射显著提高了黄瓜叶片中可溶性糖、游离蛋白、总酚和类黄酮含量,降低了脯氨酸含量,与烟粉虱抗性相关的挥发物反式-β-法尼烯、反式-2-己烯醛、顺式-4-庚烯醛、反式β-罗勒烯、D-香芹酮、长叶烯和3-蒈烯含量,以及过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性均显著提高。说明蓝光照射能直接驱离烟粉虱,并通过改变烟粉虱寄主蔬菜的代谢途径来提高寄主蔬菜对烟粉虱的抗性。其中100 lx的蓝光照射对田间烟粉虱有较好的控制作用。     

复合益生菌粉对小鼠免疫机能的影响研究

目的：研究复合益生菌粉在增强免疫力功能方面的作用。方法：采用经口灌胃给予方式,设受试物组3组,分别为低、中、高剂量组,同时设阴性对照组（生理盐水）,从小鼠体重指标、细胞免疫、体液免疫、单核—吞噬细胞活性、NK细胞活性等方面综合评价复合益生菌对小鼠体内免疫机能的影响。结果：与空白对照组相比,中、高剂量下的益生菌粉组中的小鼠抗体生成细胞数显著增加（P<0.05）;低、中、高剂量益生菌组中的小鼠碳廓清功能显著提高（P<0.05）;高剂量组的NK细胞活性比对照组有显著性提高（P<0.01）。不同剂量的益生菌给予期间,均未见益生菌粉对小鼠体重、脾脏/体重比值、胸腺/体重比值、足趾肿胀度、淋巴细胞增殖能力、半数溶血、巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力有影响。结论：该复合益生菌粉能够增强体液免疫、单核—吞噬细胞活性和NK细胞的活性,具有一定的免疫增强功能。     

SRAP技术研究烟粉虱遗传多样性

采用AFLP、SRAP2种标记方法分别对2个烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群(一品红、甘蓝)的多态性进行分析。结果表明,(1)2种方法平均每对引物组合产生的条带数分别为29.4和21.8。(2)AFLP法每对引物组合产生10～23条多态性带,平均17.20条,多态性带的比例平均为57.93%。SRAP法每对引物组合产生5～18条多态性带,平均13.3条,多态性带的比例平均为60.59%。(3)前者的基因多样性范围为0.1503～0.2838,平均为0.2297;后者的基因多样性范围为0.0977～0.2911,平均为0.2332。证明利用SRAP技术和AFLP技术研究烟粉虱的遗传多样性是有效的。     

基于地统计学方法的稻田灰飞虱与蜘蛛时空动态分析

通过田间调查,用地统计学方法对灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)及其重要天敌蜘蛛的时空动态进行了比较分析。通过变差函数模型的拟合及空间格局的分析,得出灰飞虱长翅成虫、若虫与蜘蛛的变程范围相近,结构性强度的范围相近,但同一时间灰飞虱与蜘蛛的变程和结构性强度则均不尽相同;灰飞虱若虫与蜘蛛自始至终为聚集分布,但灰飞虱长翅成虫与蜘蛛的分布型则有差异,在某些时间为均匀分布。用普通克立格方法作出空间分布图,在时间序列上进行比较分析,得出稻田蜘蛛与灰飞虱成若虫的空间分布均有相似性,尤其与若虫相似性更强,表现出比较明显的空间跟随现象,且空间跟随现象与灰飞虱虫量的消长有密切的关系,但是由于天气、稻田环境、灰飞虱其他天敌以及蜘蛛其他猎物的存在等因素的影响使得其空间跟随又有着相当的复杂性。