西花蓟马的快速冷驯化及其生态学代价

西花蓟马是我国蔬菜、果树和观赏植物上的一种重要入侵害虫.该害虫通过取食寄主汁液和传播多种植物病毒造成危害,而后者危害造成的经济损失更大.温度是影响西花蓟马生长发育和繁殖的一个重要非生物因子,而该虫对温度的耐受性决定了它的越冬存活率和地理分布.为探明低温对西花蓟马的不利影响,研究了西花蓟马若虫和成虫的快速冷驯化对其存活、发育和繁殖的影响.结果表明,随着温度降低,西花蓟马若虫和成虫存活率逐渐下降,但若虫对低温更为敏感.当成虫和若虫暴露于-13℃和-13.5℃下2h后,其存活率分别为25％和27％.根据识别温度定义,这两个温度分别被定义为若虫和成虫的识别温度.将西花蓟马成、若虫在0℃或5℃驯化2h后,再置于各自识别温度下,其存活率都得到了明显提高,但雌雄成虫间的存活率并无差异;然而,在0℃下驯化2h后,若虫和雌雄成虫的存活率得到了最大幅度的地提高,分别达46％、54％、49％.西花蓟马若虫经不同低温处理后,其发育历期、羽化后的成虫寿命、产卵时间与对照相比无显著差异,但产卵量显著降低;成虫经过低温处理后,其寿命,产卵量和产卵时间明显降低.研究结果支持昆虫快速冷驯化与其适合度之间存在平衡的假说;同时,也可为该虫的分布和治理研究提供相应的基础信息.     

粘虫在贵州成功越冬的实证

粘虫Mythimna separata(Walker)是一种典型的季节性远距离迁飞害虫,也是我国及其它亚洲和澳洲国家粮食作物上重大害虫。贵州省地处我国西南部,是二代粘虫的常年发生地,但有关粘虫在贵州的越冬问题未有详细报道。为探明粘虫是否可以在贵州越冬,本文对2日龄蛹过冷却点,耐低温能力进行了测定,并在田间进行了越冬笼罩实验和越冬调查试验。结果表明,粘虫的过冷却点为-14.95℃,结冰点为-9.52℃。低温和暴露时间对粘虫的存活率具有显著影响。在10℃下处理30 d后,其存活率高达96.5%,处理90 d后仅有5%个体存活。但在-5℃下处理0.5 h后的存活率为80.00%,而处理8 h就全部死亡。田间笼罩试验结果发现2日龄蛹的存活率随埋蛹时间延长而降低,但至100 d仍有46.67%个体存活;同时,越冬调查发现少量的蛹和老熟幼虫,包括1头老熟幼虫和29头蛹。这些结果表明,粘虫可以以老熟幼虫和蛹等虫态在贵州低海拔地区成功越冬。     

粘虫过氧化氢酶基因的克隆与表达分析

【目的】过氧化氢酶(CAT)的主要功能是将过氧化氢分解成水和氧气,从而使生物免受氧化损伤的伤害。本研究旨在探索CAT在粘虫Mythimna separata抗氧化胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆粘虫CAT基因的cDNA全长序列和基因组序列,利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白质的序列特性;运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析该基因在不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫)、5龄幼虫不同组织(头、表皮、前肠、中肠、后肠和马氏管)以及毒死蜱、高温和密度胁迫下幼虫中的表达谱。【结果】克隆得到的粘虫CAT基因命名为MsCAT(GenBank登录号:MF737386),其全长cDNA长1 846 bp,开放阅读框为1 602 bp,编码533个氨基酸。序列分析发现MsCAT具有CAT家族典型的结构域,包括一个基部活化位点标签(~(88)FDRERIPERVVHAKGAGA~(105)),一个NADPH结合位点(~(216)VTHQVLYLFGD~(226))和一个亚铁血红蛋白结合位点(~(379)RLFSYSDTH~(386))。DNA序列分析表明,在MsCAT编码区99 bp处插入了一个612 bp的内含子。系统发育分析显示,MsCAT与夜蛾科(Noctuidae)昆虫的亲缘关系最近。MsCAT在粘虫的各个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,分别在6龄幼虫和幼虫中肠中的表达量最高。取食经1μg/mL毒死蜱处理的玉米叶片24 h后,幼虫体内MsCAT表达量显著上调,但随浓度提高,表达量反而下降;在33~37℃温度处理后,幼虫MsCAT的表达量显著高于对照(24℃),而39℃处理幼虫MsCAT的表达量下调;此外,随饲养密度的增加幼虫体内MsCAT的表达显著下调。【结论】本研究克隆得到的粘虫CAT基因的cDNA全长序列(MsCAT)是可靠的,并且MsCAT在粘虫发育及抗氧化胁迫中具有重要的作用。     

染料标记对二化螟生长发育的影响

【目的】本研究主要目的是通过染色饲料饲喂获得标记的二化螟Chilo suppressalis(Walker)成虫,且不影响其生理和行为,为二化螟成虫的扩散和运动行为提供一种标记方法。【方法】笔者所在实验室前期筛选出一个适合二化螟染料及浓度,通过连续3代饲养观察染色剂对二化螟标记效果及生长发育的影响。【结果】连续3代的幼虫期饲喂含500 mg·kg~(-1)浓度的苏丹红7B人工饲料后,幼虫、成虫及卵均可被染色,饲喂染色饲料后,其化蛹率、羽化率、成虫产卵量、寿命和卵孵化率与对照均没有显著差异。取食染色饲料的二化螟雌、雄平均蛹重比对照分别高5.3 mg和4.2 mg,雌、雄平均幼虫+蛹历期比对照延长2.8 d和2.3 d。【结论】该标记技术对二化螟没有明显的生物学影响,操作简便且经济可行,是一种较好的大规模标记二化螟的方法。     

温度锻炼对西花蓟马温度耐受性及繁殖的影响

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是危害蔬菜和观赏植物的一种重要害虫,其种群数量随季节的变化而波动。温度被认为是影响种群动态的重要因子。为探究不利温度对对西花蓟马的影响,本研究将3日龄成虫置于18或31℃下分别锻炼1,2,3d后,检测了其温度耐受性和繁殖力。结果表明,在18℃下的持续锻炼明显提高了西花蓟马的耐寒性与耐热性,这证实了高低温胁迫间存在交互抗性;虽然经31℃的锻炼明显提高了其耐热性,但耐寒性未得到相应的增强。经18℃锻炼后,西花蓟马的繁殖力显著下降,31℃锻炼对其繁殖力没有明显影响。本研究结果表明温度的交互抗性可能有利于昆虫在自然界的存活,但这种获得的耐受性是以繁殖力的降低为代价的。     

7种生物杀虫剂对草地贪夜蛾和粘虫幼虫的毒力与防效

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda和粘虫Mythimna separata是我国玉米上的重要害虫,二者在田间混合发生,对玉米安全生产构成严重威胁.为筛选同时控制草地贪夜蛾与粘虫的高效生物杀虫剂,采用饲料药膜法和喷雾法分别测定了7种生物杀虫剂对草地贪夜蛾和粘虫2龄幼虫的室内毒力和田间防效.室内生测结果表...     

低温胁迫对西花蓟马抗氧化酶活性的影响

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种重要入侵害虫。温度是影响西花蓟马生长发育和繁殖的一个重要非生物因子,西花蓟马对温度的耐受性决定了它的越冬存活率和地理分布。本文研究了4种抗氧化酶在低温胁迫下的活力变化。结果表明,4种抗氧化酶对低温胁迫具有不同的响应模式。低温处理能显著提高SOD的活力,对POD的活力则具有明显的抑制作用;然而,CAT和GST的活力在低温胁迫处理表现为先降低,随后逐渐提高的趋势。本研究结果表明4种抗氧化酶在西花蓟马应对低温胁迫中具有重要作用。     

黏虫HSP90/70组织蛋白基因的分子特征与表达特性

为解析黏虫Mythimna separata响应环境胁迫的分子机制，采用RACE和RT-PCR的方法从黏虫中克隆了 1个 HSP90/70组织蛋白(heat shock 90/70 organizing protein, HOP)基因，并采用qRT-PCR分析了其在多种生物和非生物胁迫下的表达特性。结果表明，MsHOP具有1个1 626 bp的开放阅读框，编码541个氨基酸，预测的分子量为61.7 kDa。序列分析表明，MsHOP主要由已报道的3个保守四肽重复结构域（TPR1, TPR2A和TPR2B）和2个天冬氨酸-脯氨酸重复基序（DP）构成。基于鳞翅目昆虫HOP构建的系统进化树显示MsHOP与棉铃虫Helicoverpa armigera HOP和烟芽夜蛾Heliothis virescens HOP的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明，MsHOP在黏虫所有发育时期和组织均表达，分别在5龄幼虫和雌成虫中肠的表达量最高。在30℃下处理1 h后，MsHOP的表达水平较对照显著提高，而在33℃~39℃下处理1 h后MsHOP的表达水平则与对照差异不显著。饥饿24~72 h后，MsHOP的表达与对照相比无明显变化。Bt能显著诱导MsHOP的表达，其表达水平随Bt浓度的升高而上调，并在64 IU/mL浓度下的表达量最高。幼虫饲养密度对MsHOP的表达也具有显著影响，其表达水平随密度的升高而上调，在20 头/瓶的饲养密度下达到最大值。这些结果表明，MsHOP可能在黏虫的生长发育、抵御杀虫剂和密度胁迫中发挥重要作用。