Sterol content in the artificial diet of Mythimna separata affects the metabolomics of Arma chinensis (Fallou) as determined by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy

Insects cannot synthesize sterols and must obtain them from plants. Therefore, reducing plant sterol content or changing sterol type might be an effective pest control strategy. However, the impacts of these changes on pests’ natural predators remain unknown. Here, we fed artificial diets with reduced sterol content to Mythimna separata (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) and investigated the effects on its natural predator, Arma chinensis (Fallou) (Hemiptera: Pentatomidae). Reduced sterol content in M. separata (MS1, MS2, and MS5) was achieved by feeding them artificial diets prepared from a feed base subjected to one, two, or five cycles of sterol extractions, respectively. The content of most substances increased in A. chinensis (AC) groups feeding on MS2 and MS5. The content of eight substances (alanine, betaine, dimethylamine, fumarate, glutamine, glycine, methylamine, and sarcosine) differed significantly between the control (AC0) and treated (AC1, AC2, and AC5) groups. Metabolic profiling revealed that only AC5 was significantly distinct from AC0; the major substances contributing to this difference were maltose, glucose, tyrosine, proline, O‐phosphocholine, glutamine, allantoin, lysine, valine, and glutamate. Furthermore, only two metabolic pathways, that is, nicotinate and nicotinamide metabolism and ubiquinone and other terpenoid‐quinone biosynthesis, differed significantly between AC1 and AC5 and the control, albeit with an impact value of zero. Thus, the sterol content in the artificial diet fed to M. separata only minimally affected the metabolites and metabolic pathways of its predator A. chinensis, suggesting that A. chinensis has good metabolic self‐regulation with high resistance to sterol content changes.     

东方粘虫(Pseudaletia separata(Walker))微卫星富集文库的构建与分析

根据生物素与链亲和素的强亲和性原理,用包被链亲和素的磁珠亲和捕捉与生物素标记的微卫星寡核苷酸探针(CA)15、(GA)15、(GTT)12、(GAT)12、(TAGA)8 和 (GTGA)8退火结合的含接头和微卫星序列的单链粘虫基因组DNA限制性酶切片段,获得单链目的片段.经PCR扩增形成双链后连接到pGEM-T 载体上,再转化到DH5α热感受态细胞中,首次成功构建粘虫基因组微卫星富集文库.随机抽样(16次抽样,每库共12～114个克隆)测序发现,6个文库总的微卫星阳性克隆率30.07%,CA/GAT/GTT 等3个文库的阳性克隆率达到40%以上.单次抽样最高阳性克隆率达到56%.粘虫微卫星富集文库的建立和高多态性微卫星单拷贝位点的筛选将为粘虫的生态遗传学研究、连锁图谱构建、分子进化和系统发育研究等提供大量遗传标记,对昆虫迁飞的分子生态研究也有重大意义.     

广西回迁粘虫产卵能力及其对11种杀虫剂敏感性测定

为广西粘虫预测预报和科学使用化学农药提供参考依据,本研究于2015年10月上旬田间采集回迁至广西的粘虫,带回室内观察其产卵能力,并采用浸叶法测定粘虫对11种杀虫剂的敏感性。结果表明回迁粘虫的平均蛹历期、产卵前期和产卵期分别为10.30 d、7.13 d和7.50 d,羽化率为52.15%,雌雄虫性比为1∶1.31,单雌平均产卵量为894.81粒,平均卵孵化率为91.49%,雌雄虫平均寿命分别为14.00 d和11.81 d。杀虫剂敏感性测定结果表明,氯虫苯甲酰胺、甲维盐、茚虫威和阿维菌素对粘虫3龄幼虫LC_(50)值分别为0.24、1.16、3.88和5.67 mg/L,在11种杀虫剂中毒力较高。因此,建议在每年10月中下旬可诱捕粘虫成蛾,11月上旬诱卵;粘虫大爆发时可轮换使用氯虫苯甲酰胺、甲维盐、茚虫威和阿维菌素进行防治。     

脱氧鬼臼毒素对粘虫几种代谢酶系的影响

脱氧鬼臼毒素是砂地柏Sabina vulgaris Ant.中的主要杀虫活性成分之一。为探讨其作用机理,以叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata Walker 4龄幼虫,测定了饲喂处理12h、24 h、36 h、48 h和72 h后试虫的羧酸酯酶（CarE）、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和多功能氧化酶(MFO)的活性。结果表明：脱氧鬼臼毒素对粘虫羧酸酯酶的活性无明显影响;对酸性磷酸酯酶具有明显的抑制作用,且随着处理时间的延长,抑制作用增强;对碱性磷酸酯酶的影响较为复杂,表现为先抑制,后有所恢复,再被抑制的变化过程;对谷胱甘肽S-转移酶处理12 h后活性变化不明显,24 h后被抑制,36 h后逐渐激活,与对照差异极显著;对细胞色素P450酶系的O-脱甲基酶活性具有明显的抑制作用。     

粘虫咽侧体静止激素的初步分离纯化

用放射化学的方法,检测粘虫Mythimna separata幼虫脑提取物中咽侧体静止激素(Allatostatin,AS)样的活性物质。发现粘虫幼虫脑中含有AS样的活性物质,可抑制离体咽侧体(Corporaallata,CA)的保幼激素(Juvenile hormone,JH)的生物合成。用1个脑当量的幼虫脑提取物,对CA的JH合成的抑制率达51%。幼虫脑提取物经胰蛋白酶水解后,AS活性显著降低,表明幼虫脑中的活性物质是肽类或蛋白质类物质。幼虫脑提取物用Sep-Pak柱初步纯化,有活性的组分经高压液相色谱(HPLC)分离,洗脱组分的AS活性测定表明,有AS活性的组分主要集中在组分1～20和组分30～60,其中对离体CA的JH合成的抑制大于50%的组分有3、5、11、40、54和60。     

苦皮藤素V对东方粘虫中肠细胞及其消化酶活性的影响

苦皮藤素V是从杀虫植物苦皮藤Celastrus angulatus Max.根皮中分离的一种对昆虫具有毒杀活性的新化合物。该文通过电镜观察和生化分析研究了其对东方粘虫Mythimnaseparata(walker)幼虫中肠组织及中肠主要消化酶活性的影响。电镜观察发现,中毒试虫的中肠细胞及其细胞器发生明显病变：柱状细胞顶膜微绒毛零乱、减少;线粒体肿胀,出现空白亮区,双层膜不完整;细胞质密度降低,细胞器排列紊乱;内质网池扩张,囊泡化,粗面内质网减少;杯状细胞杯腔变大,微绒毛减少。消化酶活性测定结果表明,中毒试虫中肠的蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶的活性和正常虫相比,无显著变化。因此认为,苦皮藤素V主要作用于中肠细胞的质膜及其内膜系统。     

一日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育和飞行能力的影响

为了明确羽化后0～24 h (1日龄)饥饿处理对迁飞型粘虫Mythimna separata (Walker)生殖系统和飞行系统发育的影响,对1日龄饥饿处理后粘虫的卵巢发育级别、产卵前期、飞行肌和飞行能力进行了系统研究。结果表明, 1日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育级别、产卵前期、中胸背纵肌干重、飞行能力等均有显著的影响。饥饿后成虫卵巢发育级别显著高于对照,产卵前期显著短于对照。成虫中胸背纵肌干重从饥饿后96 h开始下降,至120 h时饥饿粘虫(5.1 mg)显著低于对照(5.86 mg)。成虫飞行能力从饥饿后96 h开始显著低于对照,此时饥饿处理粘虫蛾的飞行距离平均为22.03 km,飞行时间平均为4.07 h,显著低于同时期的对照粘虫的飞行距离(42.3 km)和飞行时间(7.99 h),尽管在饥饿后72 h内差异不显著。实验结果显示,1日龄饥饿可以显著抑制粘虫飞行系统的发育,加速飞行向生殖的转变。     

粘虫飞行过程中四种相关酶的活性变化

对3日龄粘虫雌蛾吊飞过程中4种相关酶3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)和乳酸脱氢酶(LDH)的研究结果表明,在室内条件下,粘虫在吊飞过程中其能量代谢有以下特点： 在吊飞的初始5 min,所有与糖代谢和脂肪代谢相关的酶活性都快速升高,这段时期脂肪代谢的酶活性也完全被活化,HOAD活性明显增强;但在随后的5～60 min持续吊飞期间与能量代谢有关的酶活性都有所下降,表明此时飞行活性趋于平稳。飞行中的粘虫具有极高的有氧代谢能力,也具备一定的无氧代谢能力。吊飞过程中HOAD∶GAPDH大于1,说明粘虫飞行过程中能源物质利用属于混合型,但动用脂肪比糖类要多。     

黑化粘虫的形态特征及其遗传模式

本文首次研究报道了黑化粘虫Mythimna separata的形态特征及其遗传模式。所获的结果表明,黑化型与正常型粘虫的外部形态特征差异主要表现在成虫期。与正常型粘虫相比,黑化粘虫的成虫体色几乎全部变黑,正常型成虫所具有的黑色特征在黑化粘虫中已完全看不见,其他的颜色特征也由于黑化而产生了变异。卵、幼虫和蛹的颜色与正常型的没有明显的区别,只是黑化型的蛹在将羽化时的体色比正常型的深。黑化粘虫的遗传遵循孟德尔的隐性遗传规律,由位于常染色体上的单基因控制。这些结果表明,黑化型与正常型粘虫虽然仍属于同一个种,但黑化粘虫已经演变成了不同的基因型。最后,对黑化粘虫产生的原因及其在进化上的适应意义进行了讨论。     

一种中红侧沟茧蜂畸形细胞分泌的寄生特异蛋白

SDS-PAGE电泳表明,黏虫Pseudaletia separa-ta、棉铃虫 Helicoverpa armigera、小地老虎 Agrotisypsilon的幼虫受中红侧沟茧蜂Microplitis mediator寄生后,血淋巴中都出现一个98.6 kDa的寄生特异蛋白(p98.6)。畸形细胞(teratocytes)的体外培养发现,p98.6是由来自中红侧沟茧蜂胚胎浆膜层的畸形细胞分泌的。这一结果将为研究寄生蜂的寄生生理和畸形细胞在协调寄生蜂和寄主关系中的作用打下基础。