玉米株高和穗位高遗传基础的QTL剖析

利用玉米强优势组合(Mo17×黄早四)自交衍生的191个F2单株构建了由SSR和AFLP标记组成的分子连锁图谱.F2进一步自交产生的184个F2:3家系用于调查株高和穗位高的表型值.采用基于混合线性模型的复合区间作图法和相应的作图软件QTLmapper/V2.0,分别定位了7个株高和6个穗位高QTL;检测到18对控制株高和13对控制穗位高的上位性效应位点;同时发现了与环境存在显著互作的6个株高和8个穗位高单位点标记区域以及4对株高和4对穗位高上位性效应区域.分析了各种遗传因素在株高和穗位高遗传基础中的相对作用大小,指出了加性、显性和上位性是玉米株高和穗位高的重要遗传基础.并对所定位的QTL的真实性、株高和穗位高的关系以及研究结果对分子育种的启示予以讨论.     

入侵害虫西花蓟马的生物学、危害及防治技术

西花蓟马Frankliniellaoccidentalis最早发生于北美地区,现已广泛分布于世界各地,是园艺作物最重要的害虫之一。早在1996年,西花蓟马就被我国农业部列为进境植物检疫潜在的危险性害虫,2003年夏季西花蓟马在北京部分保护地首次发现。该文从分布及危害、寄主植物、生物学特性和防治方法4个方面对该害虫进行了概述。     

B型烟粉虱不同寄主种群伪蛹形态的可塑性比较

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种包含多个生物型的复合种,其中B型烟粉虱是一个入侵能力较强的生物型。对在不同寄主植物上B型烟粉虱入侵种群伪蛹形态系统量化研究结果表明:B型烟粉虱伪蛹蛹壳规则比例、蛹壳背部大刚毛数量、蛹壳整体的长度和宽度、前缘蜡饰的宽度、后缘蜡饰的宽度、皿形孔盖瓣的长度和宽度以及舌状突的长度等许多性状在不同寄主植物上具有不同程度的形态可塑性,而且这种可塑性与寄主植物叶背特征具有密切的相关性。最后,探讨B型烟粉虱伪蛹形态可塑性在该害虫成功入侵过程中的作用以及研究意义。     

寄主植物对B型烟粉虱(Bemisia tabaci)几种主要解毒酶活性的影响

研究测定了棉花、一品红、茄子和番茄4个B型烟粉虱(Bemisia tabaci)种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性.结果表明:岐睳A羧酸酯酶活性与猹睳A羧酸酯酶活性比值均大于1,说明B型烟粉虱水解岐睳A的能力高于对猹睳A的水解能力;B型烟粉虱不同寄主种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶活性个体分布频率均存在一定差异.B型烟粉虱番茄种群羧酸酯酶活性最高(93.06 mOD/(mg protein·min)),是棉花种群的1.49倍.B型烟粉虱茄子种群乙酰胆碱酯酶活性明显高于其他寄主种群,达极显著差异水平(p＜0.01);茄子种群乙酰胆碱酯酶活性分布频率在＞4U/mg protein区间段的分布高达85%,与其他3个寄主种群分布明显不同.B型烟粉虱茄子种群谷胱甘肽S-转移酶活性最高,与其他3个寄主种群间的差异达极显著水平(p＜0.01).上述结果表明,B型烟粉虱主要解毒酶活性在不同的寄主植物上具有一定的生理可塑性.研究有利于揭示该害虫寄主范围广和寄主适应性强的生理生态学基础.     

中国重要农业害虫韭菜迟眼蕈蚊多态性EST-SSR标记的开发

【背景】韭菜迟眼蕈蚊是我国重要的农业害虫,然而它的遗传资源有限。本研究旨在开发韭菜迟眼蕈蚊EST-SSR标记,为研究不同地区的韭菜迟眼蕈蚊种群结构和遗传多样性奠定基础。【方法】从韭菜迟眼蕈蚊的表达序列标签(EST序列)中设计16对简单重复序列(SSR)引物,进一步筛选出9对具有多态性的SSR引物。【结果】从42095条unigene中确定了3383个SSR位点。利用查找到的SSR位点共设计出16对引物,进一步检测筛选发现9对引物具有多态性,引物的每个位点平均有3.33个等位基因。利用9对引物对30头韭菜迟眼蕈蚊进行检测,共获得30个等位基因,观测杂合度和期望杂合度的范围分别为0.0000~0.6875和0.0370~0.6877;其中,9个位点中有5个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡。【结论与意义】本研究成功从迟眼蕈蚊EST序列中筛选出9个具有多态性的微卫星位点,这为进一步分析该害虫种群的遗传结构和遗传多样性奠定了基础。     

内参基因在昆虫实时荧光定量PCR中的研究进展

作为一种高效的定量PCR技术,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)因其灵敏度高、特异性强、定量准确等优点,已被广泛运用于昆虫基因表达和转录分析。然而,为了控制样本RNA在质量和逆转录效率上存在差异,必须筛选表达稳定的"看家基因"作为内参基因,对目的基因表达量进行校正和标准化。许多学者研究表明,昆虫种类和实验条件的不同,导致选择的内参基因也不尽相同。因此,本文综述了前人有关昆虫内参基因的研究及其稳定性评价,为其它昆虫内参基因的研究提供理论参考依据。     

韭菜根蛆的发生危害及综合防治技术研究——公益性行业(农业)科研专项“作物根蛆类害虫综合防治技术研究与示范”进展

针对我国根蛆类害虫严重危害葱蒜类蔬菜作物,特别在韭菜上问题突出的现状,项目开展了根蛆的生物学和生态学、种群规律、单项防治技术及综合防治技术的研究与示范工作。明确了我国大部分地区韭菜上的根蛆主要是韭菜迟眼蕈蚊Bradysiaodoriphaga Yang et Zhang,在甘肃和辽宁地区的优势种为异迟眼蕈蚊B.difformis Frey。采用黄板诱集成虫结合挖根查幼虫的方法,明确了华北、东北、西北和华东地区根蛆在田间的发生规律。根蛆不耐高温耐低温,春、秋和冬季发生严重,在夏季有转主危害的趋势,冬季以老熟幼虫在0~5 cm土层中越冬。蕈蚊成虫对黑色和棕色趋性最强,研发出特异性的黑色粘虫板。覆盖50~60目防虫网对根蛆的防效最佳,且对韭菜生长有促进作用。建立了蕈蚊成虫的优势捕食性天敌——瘦弱秽蝇Coenosia attenuata的饲养技术和田间应用技术,筛选出了对蕈蚊幼虫高致病力的昆虫病原线虫和Bt菌株,田间防效达60%以上。研发出保护地灌溉臭氧水、减量施药和喷淋施药等轻简化的根蛆防治技术10项。根据不同地区韭菜的种植习惯和根蛆的发生特点,在辽宁、河北、山东、甘肃等地建立了区域性的根蛆类害虫综合防治技术,建立核心示范区10个,进行技术培训5 000人次,取得了一定的经济、社会和生态效益。     

臭氧水对韭蛆的防治效果及对韭菜生长的影响

【目的】为科学合理地浇灌臭氧(O₃)水防治韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(俗称韭蛆),明确最佳浇灌时期和使用条件。【方法】在平地覆膜环境中浇灌不同浓度(5, 10, 20和30 mg/L)O₃水,调查对韭蛆的防治效果;在平地覆膜环境中不同日光强度、3种不同灌溉环境［平地覆膜、小拱棚和小拱棚+草垫］、2种不同灌溉环境［平地覆膜、小拱棚］的不同浇灌频率等条件下分别浇灌30 mg/L O₃水,调查对韭蛆的防治效果;调查平地覆膜环境中浇灌30 mg/L O₃水对韭菜产量和根系生长的影响;分析日光强度对不同灌溉环境中土壤温度及浇灌O₃水对韭蛆的防治效果的影响。【结果】平地覆膜条件下,O₃水防治韭蛆的最佳浓度为20~30 mg/L。在平地覆膜条件下浇灌30 mg/L O₃水处理中,对韭蛆的防治效果与浇灌当天的日光强度呈正相关;当日光强度超过60 000 lx时,第1天韭蛆的死亡率高达100%;日光强度低于10 000 lx时,对韭蛆无显著的防治效果;日光强度处于中间水平时,前期对韭蛆的防治效果较差,而后期防治效果逐渐增强。土壤升温效果与日光强度呈正相关,也与灌溉环境显著相关,不同灌溉环境下土壤5 cm深处的温度为：平地覆膜>小拱棚＞小拱棚+草垫。小拱棚内浇灌O₃水对韭蛆的防治效果显著高于平地覆膜组和小拱棚+草垫组。采取连续多次浇灌O₃水有利于提高O₃水对韭蛆的防治效果,而且小拱棚内韭蛆的防治效果更显著。浇灌O₃水时,进水口离田埂末端的距离不能超过40 m。平地覆膜环境中浇灌30 mg/L O₃水后,韭菜的株高、重量和须根数量显著高于对照组(浇灌清水);韭菜植株分蘖数与对照组差异不显著。【结论】若能科学合理地浇灌O₃水,既能达到防治韭蛆的理想效果,又能促进韭菜生长。     

烟粉虱MED隐种抑制蛋白基因Btarrestin的克隆及特性分析

【目的】明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种抑制蛋白基因Btarrestin是否参与吡虫啉耐药性。【方法】根据已有烟粉虱转录组数据,利用RT-PCR克隆Btarrestin的全长序列,进行生物信息学分析。通过qPCR分析Btarrestin在烟粉虱MED隐种各个龄期(卵,1-2龄、3龄、4龄若虫,雌、雄成虫)以及吡虫啉处理(100 mg/L)后成虫中的表达量变化,明确其时空表达模式。利用RNAi技术沉默Btarrestin,观察沉默前后Btarrestin表达量和烟粉虱MED隐种成虫死亡率变化。【结果】成功克隆烟粉虱MED隐种Btarrestin的cDNA序列(GenBank登录号: MK204377),编码区全长1 227 bp,编码409个氨基酸,预测所编码的蛋白分子量约为45.33 kD,理论等电点(pI)为8.38。保守结构域分析表明,Btarrestin具有Arrestin_N和Arrestin_C两个超家族保守结构域,符合抑制蛋白家族特征。分子系统树分析表明,Btarrestin与褐飞虱Nilaparvata lugens的Arrestin亲缘关系最近。Btarrestin的表达量随烟粉虱MED隐种的生长发育逐渐升高,成虫期表达量最高。100 mg/L吡虫啉处理成虫24 h后Btarrestin的表达量较对照增加了2.39倍。RNAi干扰Btarrestin后进行生物测定,烟粉虱MED隐种成虫的死亡率上升了31.27％。【结论】Btarrestin可能与烟粉虱MED隐种对吡虫啉的耐药性有关。     

一种提取小型昆虫总RNA的有效方法

实验采用SDS,乙酸钾(KAc)等常规化学试剂从蚜虫等小型昆虫中获得完整且纯度较高的RNA。进一步的实验证明提取的RNA可用于RT-PCR以及cDNA文库的建立等。该方法简捷、相对安全和快速、提取效率较高,适合于中小型昆虫RNA的提取。