植物病媒昆虫的翅型分化

翅多型现象是昆虫非遗传多型性的一种表现,包括不具飞行能力的短翅型或无翅型,以及可以进行长距离迁飞的长翅型或有翅型。翅多型现象常发生在可以携带病原并将其传播给植物宿主的媒介昆虫中,对植物病害的时空分布与暴发有重要影响。本文从翅型分化的遗传规律、诱导因素、分子机制和伴随翅型分化的其他生理表现4个方面,对植物病原主要传播媒介蚜虫和飞虱的翅型分化研究进行综述和梳理。昆虫翅型分化的诱导因素主要包括温度、湿度和光周期等非生物因素以及虫口密度、宿主营养、病毒等生物因素;而其内在的分子机制大多是通过胰岛素/胰岛素样生长因子信号(IIS)通路、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun NH 2-terminal kinase,JNK)信号通路、Wingless和嗅觉受体SaveOrco等调控。翅型分化的同时伴随着生理状态的变化,表现为短翅型具有更强的繁殖能力和长翅型含有更丰富的飞行肌结构成分。目前,昆虫翅型分化的研究尚不够完善,有许多需要解答的问题,如找到胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路中真正发挥功能的靶基因,JNK如何调控翅型分化以及虫媒病毒影响媒介昆虫翅型的分子机理。本综述可为控制虫媒病原的传播以及其他昆虫翅多型的研究提供参考。     

PVY侵染后烟草营养成分的变化及其对介体烟蚜生长发育的影响

【目的】明确马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)侵染后诱导的烟草营养成分的变化及其对烟蚜Myzus persicae生命特性的影响,旨在进一步解析PVY-烟草-烟蚜三者间的互作机制。【方法】通过蒽酮比色法和氨基酸自动分析仪测定了PVY不同侵染时期烟株体内的可溶性糖和游离氨基酸含量的变化;测定和比较了感病与健康烟草植株上烟蚜种群生长发育、成虫寿命、繁殖力和有翅蚜产生量的差异性。【结果】PVY侵染前、中、后期(分别为侵染后5,12和20 d)的烟草叶片中游离氨基酸的总量均显著高于健康烟草叶片。相较于健康烟草叶片,在PVY侵染前期的烟草叶片中,谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸和组氨酸的含量显著增加;PVY侵染中期,感病叶片中丝氨酸含量显著下降,谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸和组氨酸含量显著提高;PVY侵染后期,感病叶片中甘氨酸含量显著下降,谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、酪氨酸和精氨酸含量显著提高。在PVY侵染的前期和中期,感病叶片中的可溶性糖含量显著高于健康烟叶,而在侵染后期感病叶片中可溶性糖含量显著低于健康烟草叶片的。PVY侵染前期和中期的烟草叶片中总糖和总游离氨基酸的含量比值显著高于健康烟草叶片中的。在PVY侵染的烟草植株和健康烟草植株上取食的烟蚜其发育历期、若蚜历期、成蚜繁殖期、繁殖后期、寿命、烟蚜种群的内禀增长率、周限增长率和平均世代周期均无显著差异,但在感病烟草植株上取食的烟蚜成蚜繁殖前期显著缩短,其繁殖力和净生殖率显著提高。相较于健康烟草植株,在PVY侵染烟草植株上定殖的烟蚜种群有翅蚜发生的高峰期提前。【结论】PVY侵染前期和中期提高了寄主烟草的营养品质,从而提高了烟蚜的繁殖力。侵染后期烟草营养品质的下降,促使烟蚜种群有翅蚜的产生和扩散,从而有利于PVY自身的传播。     

外来西方蜜蜂放蜂密度对云南罗平本地传粉蜂群落结构及物种多样性的影响

【目的】近年来随着交通条件的改善,每年有大量西方蜜蜂Apis mellifera蜂场从全国各地赶到云南放蜂。本研究旨在揭示西方蜜蜂这一外来蜂种对云南本地传粉蜂种类、数量及其物种多样性的影响。【方法】采用马来氏网收集、调查了云南省罗平县西方蜜蜂高放蜂密度试验点(鲁特和走马田)、中放蜂密度试验点(外纳和下阿列)和低放蜂密度试验点(马把和下庄科)共6个试验点包括山林生境和农田生境的本地传粉蜂群落结构;并对比分析了不同放蜂密度、不同生境下各试验点传粉蜂物种多样性指数(H′)、均匀度指数(J′)及丰富度指数(Dm)之间的差异。【结果】采集到的1 715头本地传粉蜂隶属于10科53种,其中蜜蜂科(Apidae)、隧蜂科(Halictidae)和胡蜂科(Vespidae)为优势类群,东方蜜蜂Apis cerana和切淡脉隧蜂Lasioglossum excisum为优势种。在放蜂密度(试验点周围3 km范围内西方蜜蜂蜂群数量)为723～2 750群这一变动范围内,各试验点本地传粉蜂物种数量、个体数量均随西方蜜蜂放蜂密度的增大而减少,物种多样性指数(H′)及丰富度指数(Dm)也相应降低,但西方蜜蜂放蜂密度对本地传粉蜂均匀度指数(J′)没有影响。此外,在相同放蜂密度下,山林生境的本地传粉蜂物种多样性均显著高于农田生境。【结论】云南罗平本地传粉蜂的群落结构及物种多样性受西方蜜蜂放蜂密度的影响,在放蜂密度从723～2 750群这一变动范围内,放蜂密度越大,本地传粉蜂的个体数、物种数、多样性指数和丰富度指数越小。本研究结果为进一步研究合理控制西方蜜蜂放蜂密度以保护云南本地传粉蜂种的多样性提供了思路。     

Induction of diapause and seasonal morphs in butterflies and other insects: knowns,unknowns and the challenge of integration

The ‘choice’ of whether to enter diapause or to develop directly has profound effects on the life histories of insects, and may thus have cascading consequences such as seasonal morphs and other less obvious forms of seasonal plasticity. Present knowledge of the control of diapause and seasonal morphs at the physiological and molecular levels is briefly reviewed. Examples, mainly derived from personal research (primarily on butterflies), are given as a starting point with the aim of outlining areas of research that are still poorly understood. These include: the role of the direction of change in photoperiod; the role of factors such as temperature and diet in modifying the photoperiodic responses; and the role of sex, parental effects and sex linkage on photoperiodic control. More generally, there is still a limited understanding of how external cues and physiological pathways regulating various traits are interconnected via gene action to form a co‐adapted complete phenotype that is adaptive in the wild despite environmental fluctuation and change.     

Blockage of glucocorticoid receptors during memory acquisition, retrieval and reconsolidation prevents the expression of morphine-induced conditioned place preferences in mice

Association between the reward caused by consuming drugs and the context in which they are consumed is essential in the formation of morphine-induced conditioned place preference (CPP). Glucocorticoid receptor (GRs) activation in different regions of the brain affects reward-based reinforcement and memory processing. A wide array of studies have demonstrated that blockage of GRs in some brain areas can have an effect on reward-related memory; however, to date there have been no systematic studies about the involvement of glucocorticoids (GCs) in morphine-related reward memory. Here, we used the GR antagonist RU38486 to investigate how GRs blockage affects the sensitization and CPP behavior during different phases of reward memory included acquisition, retrieval and reconsolidation. Interestingly, our results showed RU38486 has the ability to impair the acquisition, retrieval and reconsolidation of reward-based memory in CPP and sensitization behavior. But RU38486 by itself cannot induce CPP or conditioned place aversion (CPA) behavior. Our data provide a much more complete picture of the potential effects that glucocorticoids have on the reward memory of different phases and inhibit the sensitization behavior.     

溶藻弧菌溶血活性检测及溶血素基因、启动子区功能

[目的]研究溶藻弧菌的溶血现象,溶血素基因vah的分布及vah基因、vah启动子区对溶藻弧菌溶血活性的贡献.[方法]对46株分离自华南沿海水生动物体内和海水的溶藻弧菌环境株及溶藻弧菌标准株1.1587进行溶血实验;比较具有溶血活性的溶藻弧菌野生株ZJ051、vah基因大肠杆菌BL21重组表达株、vah缺失突变株和基因回补株间溶血能力的差异;检测vah基因在溶藻弧菌中的分布,比较溶血株与非溶血株vah基因及上游启动子区的序列差异.[结果]47.8％的溶藻弧菌菌株产生溶血活性,因此溶血现象普遍存在于溶藻弧菌环境株中;vah基因的表达产物具有溶血活性,vah基因缺失突变株不具有溶血活性,而vah基因回补株恢复溶血活性.vah基因普遍存在于溶藻弧菌中,且基因序列非常相似,氨基酸序列完全相同,然而不同菌株的启动子区第188-190碱基位点存在差异.[结论]溶藻弧菌vah基因是造成溶藻弧菌溶血的直接原因,但溶藻弧菌溶血能力的差异并非是由vah基因本身差异决定,极有可能与启动子区第188-190碱基位点相关.     

New fossil hangingflies (Insecta: Mecoptera: Raptipedia: Cimbrophlebiidae) from the Middle Jurassic of Inner Mongolia,China

Abstract: Two new genera with six new species of hangingflies (Mecoptera: Raptipedia: Cimbrophlebiidae) are described. They were collected from the Middle Jurassic nonmarine sedimentary strata of the Jiulongshan Formation in Daohugou, Inner Mongolia, north‐eastern China. This report of Cimbrophlebiidae from the Yanliao Biota provides detailed morphological information and evidence of a broad diversity of Cimbrophlebiidae during the Middle Jurassic. A key to the known species of Cimbrophlebiidae is provided.     

崇明东滩鸟类栖息地优化区越冬水鸟的栖息地利用及影响因子

阐明水鸟栖息地利用与环境因子的关系有助于制定针对性的水鸟保护对策。本研究在2012~2013年冬季对崇明东滩鸟类栖息地优化区内越冬水鸟的种类、数量以及6种环境因子(植被面积比例、裸地面积比例、水深、地形变异、栖息地结构多样性和干扰)进行调查,以了解水鸟对人工湿地的栖息地利用及其影响因子。野外调查共记录到水鸟24种9 018只,其中优势种为斑嘴鸭(Anas poecilorhyncha)和绿头鸭(A.platyrhynchos);栖息地优化区内水鸟休息的个体数量占总数量的79.2%,这表明优化区是大多数水鸟的休息地,而小(Tachybaptus ruficollis)、白骨顶(Fulica atra)、黑水鸡(Gallinula chloropus)、白琵鹭(Platalea leucorodia)和黑脸琵鹭(P.minor)的觅食个体数量超过60%,说明优化区也为这些鸟类提供了觅食地。逐步回归分析表明,裸地面积比例是影响越冬水鸟种类分布的最主要因子;尽管游禽在地形变异较大、植被面积比例较低的区域数量较多,但在休息时游禽更偏好于裸地面积比例较高的区域,而涉禽休息时偏好于地形变异较大的区域。为增加栖息地优化区内的水鸟多样性,建议在优化区内种植水鸟可食的沉水植物以增加水鸟的食物资源,同时增加裸地面积比例和地形变异程度,更好地为水鸟提供栖息地。     

转Bt基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响

在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。