番茄潜叶蛾卵黄原蛋白受体基因TaVgR在生殖发育调控中的作用

【目的】本研究旨在明确卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor, VgR)在番茄潜叶蛾Tutaabsoluta生殖发育过程中的功能,为潜叶类害虫的绿色防控提供候选靶标。【方法】基于番茄潜叶蛾转录组数据,采用RT-PCR扩增TaVgR基因cDNA全序列,并进行生物信息分析;通过RT-qPCR分析TaVgR在番茄潜叶蛾不同发育阶段(1-4龄幼虫、1-7日龄雌蛹和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、体壁、前肠、中肠、后肠、卵巢、脂肪体和马氏管)中的表达模式;进一步利用RNAi抑制番茄潜叶蛾雌蛹体内TaVgR的表达,并观测沉默TaVgR基因后番茄潜叶蛾卵巢发育及繁殖力的变化。【结果】克隆获得番茄潜叶蛾TaVgRcDNA(GenBank登录号: MZ682118)序列,其开放阅读框序列长5 496 bp,编码1 831个氨基酸,推测的蛋白分子量约为206 kD,等电点为5.17,信号肽包含N-端前18个氨基酸残基,并具有典型LDLR家族蛋白保守功能域。RT-qPCR结果显示,TaVgR转录水平随着番茄潜叶蛾龄期的增加逐渐上升,雌成虫羽化后达到最高水平;TaVgR在番茄潜叶蛾雌成虫的卵巢中表达量最高。TaVgR RNAi对初期雌蛹中TaVgR的表达抑制率为62.04%~72.55%,导致卵黄蛋白在卵巢中的沉积受阻,卵巢管和卵粒长度缩短,成虫10日单雌总产卵量及后代卵孵化率降低,最终引起番茄潜叶蛾繁殖力下降。【结论】TaVgR基因在番茄潜叶蛾雌成虫和卵巢中高表达,且沉默该基因严重阻碍其卵巢发育和降低繁殖力。本研究为开发以VgR基因作为靶标的鳞翅目害虫防治新技术奠定了理论基础。     

补充非寄主食物对芙新姬小蜂和潜蝇姬小蜂控害行为权衡的影响

芙新姬小蜂和潜蝇姬小蜂均为强卵育型(synovigenic)寄生蜂,成虫具有产卵寄生致死、寄主取食致死和寄主叮蛰直接致死3种寄主致死行为。为了明确成虫补充非寄主食物营养对2种姬小蜂控害潜力/控害行为的影响,本文比较研究了分别提供寄主食物和寄主食物+非寄主食物(10%葡萄糖)条件下的2种姬小蜂在初羽化前期(前6 d)内对美洲斑潜蝇幼虫的致死行为的影响。结果显示:在仅提供寄主食物时,芙新姬小蜂的寄生、取食和总体致死量均显著的高于潜蝇姬小蜂,但是直接致死能力却弱于后者;补充非寄主食物和仅提供寄主食物处理相比,两种寄生蜂的寄生量,取食量和总致死量均呈下降趋势。该研究显示:在初羽化前期,取食寄主食物的雌蜂比取食寄主食物+葡萄糖的雌蜂具有更强的致死能力。     

重大潜在入侵害虫番茄潜叶蛾的SS-CoI快速检测技术

【背景】番茄潜叶蛾是源自南美洲的一种最具毁灭性的世界性入侵害虫,其适生区范围广,且与其他潜叶类昆虫难以准确、快速识别。【方法】以田间常见的其他6种潜叶类害虫为对照,采用基于mtDNACOl基因的种特异性SS—COI方法,研究番茄潜叶蛾快速分子检测技术。【结果】种特异性检测结果显示,SS-COl引物只对番茄潜叶蛾mtDNA具有扩增能力,对美洲斑潜蝇、南美斑潜蝇、三叶草斑潜蝇、葱斑潜蝇、豌豆潜叶蝇、桃潜叶蛾等其他潜叶类害虫不具有扩增效果。该引物不仅对成虫和单粒卵具有很好的扩增效能,对单根触角、头部、胸部、腹部以及翅和足等成虫残体亦具有同样的扩增能力,其最低检出阈值为312．5Pg·μL^-1。【结论与意义】该方法在有效防范番茄潜叶蛾侵入我国,保障农业生产安全和生态环境安全中意义重大。     

营养改变对潜蝇姬小蜂寄生行为和寄主取食行为的影响

为了研究营养状态对卵育型寄生蜂潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea (Walker)雌蜂的寄主取食行为和产卵寄生行为及其二者行为权衡的影响, 在培养皿条件下, 比较了饥饿、加蜂蜜水和不加蜂蜜水3种营养状态的潜蝇姬小蜂雌蜂对美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard各龄幼虫（低、中、高）的寄生、取食及致死能力。结果表明: 非选择条件下, 3种营养状态寄生蜂对高龄幼虫均具有较高的寄生率, 对中龄幼虫具有较高的取食率, 致死率和致死量之间存在显著性差异。3种状态的寄生蜂对低龄幼虫均没有表现出致死能力。有选择条件下, 饥饿状态的寄生蜂对寄主的寄生率最低（5.0%±1.6%）, 取食率最高（16.0%±2.9%）, 特别是对高龄幼虫的取食率占到了整个寄主食物取食率的91.9%; 加蜂蜜水状态下, 寄生蜂对寄主有最低的取食率（8.3%±0.9%）和致死率（17.7%±1.1%）; 不加蜂蜜水状态下, 寄生蜂对寄主有最高的寄生率（13.3%±1.1%）和致死率（28.4%±1.8%）。综合分析发现, 取食寄主的雌蜂比取食蜂蜜水的雌蜂具有更强的致死能力和活动能力。     

潜蝇姬小蜂属寄生蜂对潜叶蝇的控害特性及应用

潜蝇姬小蜂属Diglyphus寄生蜂是潜叶蝇类害虫的重要天敌。本文对其种类、 分布、 田间发生和优势度、 优势种的控害特性和生态适应性, 以及优势种的人工繁殖和田间应用等进行总结和展望, 以期为更好地应用该属寄生蜂防控我国潜叶蝇的研究和应用提供指导。迄今已鉴定该属寄生蜂36种, 全为抑性外寄生蜂, 其中针对豌豆潜蝇姬小蜂D. isaea、 贝氏潜蝇姬小蜂D. begini和中带潜蝇姬小蜂D. intermedius的研究较多。雌蜂不仅可通过繁殖型的寄生方式而且还可通过非繁殖型方式（取食寄主和产卵器插入直接杀死）致死寄主。雌蜂偏好寄生大个体寄主和取食相对较小个体的寄主, 且雌蜂对寄主幼虫的偏好具有“寄主大小依赖型性别分配”现象（host-size-dependent sex allocation）。从温度适应范围和控害潜力首推为豌豆潜蝇姬小蜂。优势种的规模饲养技术已经被研发并得到了较广泛的田间应用。未来研究可主要集中于： （1）加强优势种尤其是温度适应范围广或较为耐热的种群或地理品系的研究, 以增加对三叶草斑潜蝇Liriomyza trifolii和美洲斑潜蝇L. sativae的控效; （2）加强雌蜂寄主取食行为特性及其生理机制的研究, 以更高效利用; （3）因地制宜研发规模化饲养技术和释放技术; （4）加强潜蝇姬小蜂同其他潜叶蝇寄生蜂的协同控害及竞争共存机制的研究, 已提升对潜叶蝇的生防控制效果。     

重大潜在入侵害虫番茄潜叶蛾的SS-COⅠ快速检测技术

【背景】番茄潜叶蛾是源自南美洲的一种最具毁灭性的世界性入侵害虫,其适生区范围广,且与其他潜叶类昆虫难以准确、快速识别。【方法】以田间常见的其他6种潜叶类害虫为对照,采用基于mtDNA COⅠ基因的种特异性SS-COⅠ方法,研究番茄潜叶蛾快速分子检测技术。【结果】种特异性检测结果显示,SS-COⅠ引物只对番茄潜叶蛾mtDNA具有扩增能力,对美洲斑潜蝇、南美斑潜蝇、三叶草斑潜蝇、葱斑潜蝇、豌豆潜叶蝇、桃潜叶蛾等其他潜叶类害虫不具有扩增效果。该引物不仅对成虫和单粒卵具有很好的扩增效能,对单根触角、头部、胸部、腹部以及翅和足等成虫残体亦具有同样的扩增能力,其最低检出阈值为312.5 pg·μL-1。【结论与意义】该方法在有效防范番茄潜叶蛾侵入我国,保障农业生产安全和生态环境安全中意义重大。     

世界毁灭性检疫害虫番茄潜叶蛾的生物生态学及危害与控制

番茄潜叶蛾原产于南美洲的秘鲁,严重危害多种茄科作物,是最具毁灭性的世界检疫性害虫,严重发生地块番茄减产80%~100%。该虫主要借助农产品的贸易活动进行远距离传播扩散。截至2017年,番茄潜叶蛾已在全世界的85个国家和地区发生(以及在22个国家和地区疑似发生)。目前,我国尚没有该虫分布,然而其一旦入侵,将对我国的番茄和马铃薯产业构成巨大威胁。从番茄潜叶蛾寄主范围、危害特点及造成的经济损失、生物生态学习性、地理分布和传播扩散途径、防控措施等方面进行概述,以期为该虫的有效防范提供参考。     

刺吸式昆虫次生内共生菌的研究进展

蚜虫作为典型的刺吸式昆虫,需要以取食植物韧皮部汁液来补充营养,几乎所有蚜虫均带有一种能为其提供植物韧皮部缺失营养物质的初生共生菌Buchnera aphidicola。此外,蚜虫还可携带一种或多种次生内共生菌。在众多共生菌—寄主系统中,蚜虫与其所带内共生菌间的互作研究最为透彻。虽然次生内共生菌对寄主的存活和生殖影响并不显著,但其在寄主对环境耐受力、天敌防御能力等方面作用明显。本文在查阅大量蚜虫次生内共生菌相关文献的基础上,着重对蚜虫次生内共生菌的种类及传播规律、次生内共生菌对蚜虫表型的影响、蚜虫次生内共生菌基因组学等方面的研究现状进行综述,以求为刺吸式昆虫次生内共生菌的研究提供参考。     

烟粉虱及其优势寄生蜂内共生菌的种类及系统发育分析

为了研究入侵我国的2个主要烟粉虱隐种Bemisia tabaci MEAM1和MED及其3种优势寄生蜂(浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia、丽蚜小蜂E.formosa、海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati)体内感染内共生菌的种类丰度,并进一步探讨其系统发育关系,本文利用分子生物学手段对昆虫体内细菌的16S rRNA基因序列进行扩增、测序和分析,并采用邻接法(Neighbor-Joining,NJ)和最大似然法(MaximumLikehood,ML)分别构建优势内共生菌的系统发育树。结果表明,烟粉虱2个隐种内共生菌的种类丰度大于其3种优势寄生蜂,3种优势寄生蜂中丽蚜小蜂内共生菌的种类丰度最高;同源性分析发现烟粉虱和寄生蜂所携带的Rickettsia基因同源性达到99%,属于Rickettsia bellii种,进一步的进化树分析也发现所研究物种的Rickettsia和Hamiltonella均可各自聚为同一进化分支。烟粉虱及其优势寄生蜂体内含有种类丰富的内共生菌,其中优势内共生菌Rickettsia和Hamiltonella各自亲缘关系很近,说明内共生菌在烟粉虱和寄生蜂间可能进行水平传播。     

高温下成虫食物对芙新姬小蜂生活史及控害潜力影响

芙新姬小蜂为蔬菜潜叶蝇类害虫的优势天敌,温度适应范围广且耐高温。为明确高温条件下补充非寄主食物营养对寄生蜂控害潜力和控害行为的影响,本研究以芙新姬小峰两性品系为对象,在室内持续恒温35℃条件下,比较了在提供3种食物源[寄主(美洲斑潜蝇2龄末幼虫)、寄主+非寄主食物(20%葡萄糖溶液)、寄主+非寄主食物(20%蜂蜜水溶液)]处理时芙新姬小蜂成虫的生活史参数。结果显示:与仅提供寄主的处理相比,补充提供20%蜂蜜水,并不显著增强雌蜂的寄主取食数、寄主叮蛰致死数、产卵寄生数、寿命和总致死数;补充提供20%的葡萄糖溶液,则显著增强雌蜂寄主取食数、产卵寄生数、寿命和总致死数;补充提供20%蜂蜜水和20%葡萄糖溶液,均不显著影响雌蜂的日均寄主取食数、日均寄主叮蛰数、日均产卵数。3种食物源处理的总寄主致死数在207头以上,日均总寄主致死数在21头以上;雌蜂具有很强的非繁殖型致死控害潜力,占总控害潜力的74%以上。研究结果为该寄生蜂在高温下的利用提供了依据和指导。