红火蚁触角及其上感受器的扫描电镜观察

应用扫描电镜对采自我国广东吴川和广西南宁的红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁、有翅雌蚁和雄蚁触角的形态和感受器类型进行了研究。结果表明,工蚁、雌蚁和雄蚁的触角存在着较大的差异。工蚁和雌蚁的触角为膝状,末端2或3节膨大为棒状,雌蚁的触角11节,比工蚁(10节)的多1节。雄蚁的触角为线状,12节,末端没有棒状结构。工蚁和雌蚁的触角上共有7种感受器,分别为毛形、曲毛形、锥形、腔锥形、坛形、刺形感受器和Böhm氏鬃毛,前6种感受器大多集中在触角末端的棒节,棒节以外的各鞭节上主要是毛形感受器,Böhm氏鬃毛则分布于柄节和梗节的基部,鞭节上无此感受器。雄蚁触角上也有7种感受器,但其分布与工蚁的有较大差异,Böhm氏鬃毛的分布与工蚁和雌蚁的相同,锥形感受器分布在末端2节,坛形感受器分布在末端3节,其余的4种感受器较为均匀地分布在各鞭节,而不是聚集在端节。另外,新发现雄蚁中存在一种与已知的毛型感受器不同的超短毛状感受器,定名为超短毛感受器。最后,对红火蚁的触角及感受器在蚁群社会性行为中的作用进行了讨论。     

稻纵卷叶螟飞行行为特征

本文在室内利用昆虫飞行磨系统和自主飞行监测系统研究了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée的被动飞行能力和主动飞行意愿。结果表明,羽化后1⁴日龄的稻纵卷叶螟成虫均具有较强的飞行能力,但不同日龄成虫的飞行能力差异显著。其中1日龄雌蛾飞行距离、时间和速度均显著低于2日龄,以羽化后2日龄飞行能力最强,4日龄的飞行距离和时间均开始下降,但差异不显著。同时,无论是从飞行距离还是从飞行时间的角度,强、中、弱飞行个体的比例均随日龄而呈现明显变化,以2日龄强飞个体比率最高,1日龄的最低;但是雄成虫各日龄飞行能力之间无显著差异。不同时长吊飞结果表明雌蛾能进行一次性持续飞行的最大有效时长为12 h,超出此范围雌蛾的飞行距离和时间均不再延长。稻纵卷叶螟的自主飞行活动频次在进入暗期后显著上升,并且整个飞行活跃期集中在暗期,白天几乎无飞行活动;此外,1日龄的自主飞行活跃度显著高于其余日龄,可能与稻纵卷叶螟此时期具有较强的飞行意愿有关。以上的研究结果丰富了稻纵卷叶螟的迁飞生物学理论,对改善与提高其预测预报技术和水平具有重要的理论和实际意义。     

草地螟对寄主植物的选择性及其化学生态机制

田间自然条件下,草地螟成虫产卵对不同植物具有明显的选择性,其中灰菜上落卵量最多,占调查总卵量的50%以上;甜菜、大豆上次之,玉米和马铃薯上最少。在室内条件下,草地螟成虫产卵对灰菜、大豆、玉米和马铃薯的选择性与田间调查结果完全吻合。而且,草地螟幼虫的嗜食性与成虫产卵对寄主的选择性是一致的。吸附、收集上述植物的挥发物后进行GC-MS测定,并利用风洞进行了生测。其中灰菜和大豆的主要挥发物成分为反-2-己烯醛、青叶醇、青叶酯、1-十八烯等;玉米和马铃薯的挥发物性成分包括青叶酯、芳樟醇、香叶醇、紫罗酮、1-十八烯。生测结果表明,灰菜的挥发物对草地螟雌蛾引诱力最大,选择系数为78%;大豆苗挥发物对其也有较高的诱虫活性;但玉米和马铃薯几乎无引诱作用。自然生长的4种植物的诱虫结果与其挥发物的诱虫结果相似。这些生测结果与成虫和幼虫选择寄主的一致性反映了草地螟选择寄主行为的化学机制。     

二点委夜蛾飞行行为特征

【目的】本研究旨在阐明二点委夜蛾的飞行行为特征,丰富二点委夜蛾飞行生物学理论,提高其预测预报水平。【方法】利用昆虫飞行磨被动吊飞系统和主动飞行监测系统,系统研究了二点委夜蛾Athdtis lepigone(M(o|¨)schler)被动飞行能力和主动飞行意愿。【结果】成虫具有较强的被动飞行潜力。室内连续吊飞80 h,雌雄蛾最远飞行距离分别达106.71 km和148.32 km,最长飞行时间分别达43.05 h和40.01h,最快飞行速度分别达7.60 km/h和8.14 km/h。雄蛾飞行潜力显著强于雌蛾,体现在飞行距离和飞行时间显著高于雌蛾,但飞行速度差异不显著。成虫蛾龄显著影响成虫飞行能力。对不同蛾龄成虫吊飞12 h的结果表明,1日龄即具备一定的飞行能力,之后逐渐增强,3日龄时飞行能力最强,雌雄蛾平均飞行距离分别为29.61 km和27.55 km,飞行时间分别为10.04 h和9.46 h,平均飞行速度分别达2.76 kn/h和2.46km/h,4日龄成虫飞行能力开始下降,但不同性别间成虫飞行能力差异不显著。蛾龄间飞行能力差异主要是由于不同蛾龄成虫的强、弱飞行个体比例不同。二点委夜蛾主动飞行呈现明显的节律行为,飞行活动主要集中在暗期(19:00—次日5:00),在光期(5:00—19:00)基本不飞行。成虫初羽化(1日龄)主动飞行意愿增强,之后飞行活动减少,但产卵开始时主动飞行活动又开始增强,到7日龄达到峰值。【结论】二点委夜蛾成虫具有较强的飞行能力,其飞行能力受蛾龄,雌雄等因素影响;飞行具有明显的节律性。     

温度对草地螟成虫产卵和寿命的影响

在16℃、19℃、22℃、25℃.28℃,31℃和34℃的范围内, 草地螟(Loxostege sticticalis L.)成虫的产卵前期与温度的关系呈逻辑靳谛曲线,产卵雌蛾数、产卵历期和产卵量均以22℃为最高。初步确定19-25℃为草地螟蛾产卵的适温范围,22℃为最适产卵温度,16℃和34℃分别为产卵温度的下限和上限。成虫寿命与温度的关系为负相关(r=-0.91,P<0.01)。表明在试验温度范围内,温度越高,成虫寿命越短。但温度对雌雄成虫寿命的影响不一致,在28℃以下的温度内,雄蛾寿命比雌蛾长;在31-34℃的范围内,雄蛾寿命比雌蛾短。根据以上研究结果,对我国草地螟发生为害区的种群动态规律进行了讨论。     

应用多元 PCR 技术对我国红火蚁社会型的鉴定

红火蚁 Solenopsis invicta Buren 蚁群存在着单后型和多后型。不同型的红火蚁在行为及生态上存在着较大的差异,因此社会型的鉴别是一个地区制定正确的红火蚁监控技术的关键步骤。本文利用多元 PCR 技术首次对采自我国 4 省 16 个县(市、区)的 120 个红火蚁蚁群的社会型进行了鉴别。结果表明：我国的红火蚁多后型与单后型共存,但以多后型为主。多后型与单后型的比约为 4∶1 (97∶23),但会因地区的不同而异： 如广东多后型与单后型的比例最低,约为 3∶1 (66∶20),而广西的多后型与单后型的比为 7∶1 (21∶3)。最后,根据我国红火蚁的发生危害情况对这些结果进行了讨论。     

Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫中肠几种酶活性的影响

为阐明Bt杀虫蛋白对次要靶标害虫粘虫Mythimna separata (Walker) （鳞翅目： 夜蛾科）的生理学影响, 本研究分析比较了粘虫高龄幼虫在室内取食低剂量Cry1Ac杀虫蛋白6, 12, 24和36 h后, 其体内主要的解毒酶（酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶）、 保护酶（超氧化物歧化酶、 过氧化氢酶和过氧化物酶）和中肠蛋白酶（总蛋白酶、 强碱性类胰蛋白酶、 弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶）等活性的变化。结果表明, 取食Cry1Ac杀虫蛋白后, 粘虫幼虫体内相关酶活力呈现不同的变化趋势： （1）酯酶、 谷胱甘肽-S-转移酶、 过氧化物酶(POD)、 类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力较对照显著降低（P<0.05）; （2）超氧化物歧化酶(SOD) 活力较对照显著升高（P<0.05）; （3）过氧化氢酶(CAT) 活力于6, 12和24 h显著低于对照（P<0.05）, 36 h时显著高于对照（P<0.05）。结果提示Cry1Ac杀虫蛋白主要通过抑制粘虫幼虫中肠解毒酶和蛋白酶的活性, 扰乱SOD, CAT 和POD 3种保护酶的动态平衡而干扰幼虫的正常生理代谢, 从而起到毒杀粘虫的作用。     

麦红吸浆虫唾腺EST-SSRs的信息分析及分子标记筛选

昆虫EST资源库的扩充为开发新的分子标记提供了宝贵的资源。本研究对NCBI的EST数据库中来源于麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana唾腺的1 217条EST序列进行了unigene组装、 SSR信息分析和EST-SSR分子标记筛选。结果表明： 在1 047个unigenes中共找到141个SSR位点, 分布于106个（10.12%）unigenes中, 平均每3.49 kb出现一个SSR位点。在1~6碱基重复基元中, 1~3碱基是主要重复类型, 占总SSR的97.16%以上。A/T（31.21%）, AC/GT（15.60%）和AAC/GTT（9.22%）分别是单、 双和三碱基中占优势的重复基元类型。利用Primer Premier 5.0软件对查找的EST SSRs进行引物设计, 并以麦红吸浆虫基因组DNA为模板, 对从中选出的26对SSR引物进行多态性检测。结果有20对（76.92%）引物能扩增出清晰的目的条带, 并且其中9对（45%）引物表现出多态性。多态性分析结果表明, 从9对EST-SSR引物中, 共检测到51个等位基因, 平均每个位点含有等位基因数为5.67, 平均期望杂合度为0.65, 平均多态信息含量为0.60。本研究能够为今后麦红吸浆虫的种群遗传结构与遗传多样性研究提供帮助。     

粘虫类钙粘蛋白基因的克隆、序列分析及时空表达

昆虫中肠膜类钙粘蛋白（cadherin-like protein, CLP）是苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis (Bt)毒素的重要受体之一, 与Bt毒素的杀虫作用机制以及昆虫对Bt毒素的抗性等密切相关。本研究应用RT-PCR和RACE技术, 克隆了迁飞性重要害虫粘虫Mythimna separata类钙粘蛋白基因全长cDNA序列（命名为Msclp, GenBank登录号为JF951432）, 全长5 642 bp, 编码1 757个氨基酸, 推导的氨基酸序列具有昆虫类钙粘蛋白的特征结构, 包括1个信号肽、 1个前蛋白区、 12个钙粘蛋白重复、 1个近膜区、 1个跨膜区和1个胞质区。预测的分子量和等电点分别为196.786 kD和4.5。该蛋白与同科的烟夜蛾Helicoverpa assulta、 烟芽夜蛾Heliothis virescens、 棉铃虫Helicoverpa armigera及甜菜夜蛾Spodoptera exigua的类钙粘蛋白亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性分别为61.77%, 61.66%, 61.26%和58.14%。荧光定量RT-PCR分析表明, 该类钙粘蛋白基因在不同龄期的粘虫幼虫中表达量差异极显著(P<0.01), 其中4龄幼虫相对表达量最高, 但与3龄、 6龄幼虫并没有显著性差异; 1和2龄幼虫表达量最低; 表达部位主要在粘虫中肠, 在中肠以外的虫体其他部位表达量极低。这些结果对于揭示转Bt作物对非靶标、 迁飞性粘虫的杀虫作用机制以及评价其潜在的对Bt毒素抗性机制等奠定了基础。