褛裳夜蛾的交配行为及雄蛾对性腺提取物的反应节律

详细观察了褛裳夜蛾成虫的交配行为,利用风洞、触角电位技术研究了雄蛾对性腺提取物的反应节律,通过林间诱蛾试验进行了验证,旨在为褛裳夜蛾性信息素的精确提取及性信息素组份分离、鉴定提供依据。研究结果表明:成虫的求偶、交配行为均发生在暗期,有一定的节律性:雌蛾在羽化3d以后开始求偶,1周左右表现最为强烈,3-4日龄雌蛾在暗期4-6h开始求偶,最大求偶率在暗期6-8h;5-9日龄在进入暗期就开始求偶,最大求偶率出现在暗期4-6h。风洞试验表明,3-7日龄的雄蛾对性腺提取物均有明显的性行为反应,5日龄雄蛾在暗期4-6h对性腺提取物的反应最为强烈。3-6日龄的成虫在暗期4-6h开始交配,而7-8日龄的成虫于暗期2-4h开始交配,6日龄的成虫交配率最高,交配高峰在暗期4-8h。雄蛾对性腺提取物的触角电位反应也有一定的节律性:雄蛾对4日龄雌蛾性腺提取物开始有电生理反应,对6-7日龄暗期5h性腺提取物反应最为强烈。林间诱蛾试验测定了性腺提取物的引诱活性,7日龄雌蛾性腺提取物林间诱蛾量最高,引诱高峰在暗期4-6h,该结果也验证了褛裳夜蛾雄蛾对性腺提取物的反应节律。     

绿豆象触角转录组及嗅觉相关基因的分析

【目的】建立绿豆象Callosobruchus chinensis触角转录组数据库,挖掘绿豆象的基因数据。【方法】采用高通量测序平台(Illumina Hiseq)对绿豆象成虫触角进行转录组测序、序列组装及生物信息学分析。【结果】共获得51.10 Gb的clean data(NCBI SRA数据库登录号:SRP119884)及83 535条unigenes,长度在1 kb以上的unigenes有15 075条,unigenes的N50为1 492 bp。使用BLAST软件将绿豆象触角Unigene序列与公共数据库比对,共注释到22 148条unigenes,其中NR数据库注释的unigenes最多,为18 744条,且与赤拟谷盗Tribolium castaneum的相似基因最多,达39.57%。通过GO数据库注释,将unigenes功能分为细胞组分、分子功能与生物学过程三大类54个分支,其中参与代谢进程以及结合与催化活性的unigenes比例较大。KEGG代谢途径分析表明,9 084条unigenes形成289条代谢通路,其中核糖体代谢通路所含unigene最多,为516条。进一步基因注释分析筛选到140个嗅觉相关基因,包括12个气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,4个化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因,116个气味受体(odorant receptor,Or)基因,1个离子型受体(ionotropic receptor,IR)基因和7个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein,SNMP)基因,并用FPKM值对基因表达量进行评估。【结论】本研究获得了绿豆象触角转录组数据,为进一步研究绿豆象的基因功能分析及嗅觉感受机制奠定分子基础。     

六星黑点豹蠹蛾性信息素活性成分的提取和初步鉴定

[目的]初步鉴定六星黑点豹蠹蛾Zeuzera leuconotum Butler (Lepidoptera,Cossidae)雌蛾性信息素活性成分.[方法]采用正己烷溶剂浸提法提取六星黑点豹蠹蛾性信息素腺体中的化学组分,利用毛细管气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析性腺提取物,并运用触角电位技术(EAG)测定提取物及标准化合物的电生理活性.[结果]GC结果显示六星黑点豹蠹蛾性腺体提取物中主要存在7种成分,其中G组分在加入标准化合物反-2-顺-13-十八碳烯醇-1-乙酸酯(E2,Z13-18:Ac)后,峰高和峰面积均相应增加.GC-MS分析结果证明G组分为E2,Z13-18:A.EAG结果显示7种组分均能引起雄蛾触角电位反应,其中对E2Z13-18:Ac的反应值最大.[结论]本研究初步鉴定出E2,Z13-18:Ac是六星黑点豹蠹蛾的性信息主要组分,为使用性信息素防治六星黑点豹蠹蛾奠定了基础.     

绿豆象幼虫虫龄的划分及末龄幼虫头部形态和感器观察

【目的】明确绿豆象Callosobruchus chinensis幼虫的龄期,了解其末龄幼虫头部感受器的种类、形态和分布。【方法】测量绿豆象幼虫体长、头壳宽和上颚宽,根据所得数据的频次分布图、关系拟合结果和戴氏法则确定绿豆象最佳分龄指标,明确幼虫虫龄数,并利用Crosby生长法则和线性回归的方法进行验证;采用扫描电镜对末龄幼虫头部形态及感受器进行观察。【结果】绿豆象体长、头壳宽和上颚宽的频次分布均呈显著的4个峰,因此推断绿豆象幼虫为4个虫龄。各龄的体长变幅分别为1.581～2.556, 2.406～3.381, 3.381～4.281和4.206～4.881 mm,头壳宽度变幅分别为0.444～0.689, 0.654～0.934, 0.934～1.179和1.144～1.389 mm,上颚宽变幅分别为0.080～0.256, 0.234～0.344, 0.322～0.542和0.542～0.652 mm。体长、头壳宽和上颚宽均符合戴氏法则和Crosby生长法则,并呈现明显的线性关系,因此体长、头壳宽和上颚宽可作为绿豆象幼虫龄期划分的重要指标。头壳宽的Crosby指数均小于体长和上颚宽的Crosby指数,且头壳宽与体长测量值的对数值与幼虫龄期的相关系数要优于上颚宽测量值的对数值与幼虫龄期的相关系数,因此可将头壳宽作为最佳分龄指标。绿豆象末龄幼虫头部感器共有锥形感器、毛形感器、瓶形感器、刺形感器、板形感器、栓锥形感器和坛形感器7种感器,主要分布于触角、下颚须、上唇和上颚。【结论】绿豆象幼虫分龄形态指标和头部形态观察为研究其行为活动及综合防治提供理论基础。     

内蒙古典型草原连续5年施用氮磷肥土壤生物多样性的变化

以中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站典型草原施肥小区为对象,研究了连续5a施氮肥(不施肥对照-CK,N52.5、N105、N175和N280kghm-2)和磷肥(P9、P37和P75kghm-2)对土壤生物多样性的影响。结果表明,连续5a施氮磷肥,随施肥量增加,土壤微生物量碳氮、微生物活性和代谢熵显著降低,而土壤微生物量磷则显著增加。高氮(N280)和高磷(P75)处理,不仅显著降低了微生物利用碳源的能力和微生物功能多样性,而且改变了微生物利用碳功能群结构,施氮肥处理更为明显。大量施用氮肥显著降低了土壤线虫总数和不同营养类群的数量,而施磷肥对线虫总数影响并不显著,相反,施磷肥和少量氮肥却提高了食细菌线虫的数量和比例。施用氮肥土壤原生动物总数呈下降趋势,而施磷肥则显著增加,但适度施用氮肥和磷肥时,土壤原生动物群落最为旺盛,尤其是施磷肥后肉足虫数量大幅度提高。氮磷肥对土壤理化性质和植被组成影响的差异,可能是土壤生物对不同肥料及其用量的响应存在较大差异的原因所在,其中施氮肥多以负效应为主,而施磷肥则多以正效应为主。     

绿豆象气味结合蛋白基因的克隆及表达分析

【目的】对绿豆象Callosobruchus chinensis气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)基因进行克隆、鉴定和组织表达分析,为研究OBPs在绿豆象嗅觉感受过程中的功能奠定基础。【方法】基于绿豆象触角转录组数据,通过RT-PCR克隆绿豆象6个OBP基因并进行生物信息学分析;通过qRT-PCR分析OBP基因在绿豆象雌雄成虫头(不含触角)、触角、腹、足和翅各组织中的表达情况。【结果】获得了6个绿豆象OBP基因的开放阅读框,命名为CchiOBP1-CchiOBP6(GenBank登录号: MN832700-MN832703, MN901841-MN901842);CchiOBP5为一段C端不完整的Minus-C OBP,其余均属于完整的Classical OBPs,预测6个CchiOBPs均含有信号肽。系统发育分析表明CchiOBP1, CchiOBP2和CchiOBP5与叶甲科(Chrysomelidae)昆虫OBPs的亲缘关系较近,CchiOBP3, CchiOBP4和CchiOBP6与天牛科(Cerambycidae)昆虫OBPs的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明,6个CchiOBPs基因在绿豆象成虫的触角、头(不含触角)、腹、翅和足部均有不同的表达量,CchiOBP1-4和CchiOBP6在雌雄成虫触角中均呈现高表达,且极显著高于在其他组织中的。CchiOBP5在雌成虫触角和头部(不含触角)中呈现高表达,但在雄成虫中表现为在足部的表达量显著高于在其他组织中的,在触角中的表达量最低。【结论】确定了绿豆象6个CchiOBPs基因的核苷酸和氨基酸序列组成,其中有5个CchiOBPs基因在绿豆象雌雄成虫触角中高表达,推测其在绿豆象嗅觉识别寄主植物过程中发挥重要作用。     

高糖环境下Trx1过表达对HBZY-1细胞中MMP9表达的影响

硫氧还蛋白1（thioredoxin1,Trx1）是细胞内一种重要的巯基 二硫键氧化还原酶,在细胞内氧化还原状态的调控及抵抗氧化应激损伤过程中发挥重要的作用.为了探讨高糖环境下Trx1过表达对 肾小球系膜细胞（glomerular mesangial cells）HBZY-1中基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)表达水平的影响,本实验采用脂质体介导的瞬时转染实现Trx1蛋白过表达;采用RT-PCR和明胶酶谱法检测HBZY-1中MMP9 mRNA及酶活性的变化;通过流式细胞仪检测细胞内活性氧的含量.实验结果显示,高糖状态下,细胞中MMP9的mRNA和酶活性分别在12 h、24 h、48 h时表达增加（P＜0.05）;HBZY-1细胞中转染正义Trx1组,MMP9 mRNA水平及MMP9酶活性,高糖组与正常糖组无明显差异（P＞0.05）,转染反义Trx1组和未转染组中,高糖组均比正常糖组表达增加,差异有统计学意义（P＜0.01）;细胞中活性氧含量,高糖作用12 h、24 h、48 h均较正常糖组明显增多（P＜0.01）,高糖环境下转染正义Trx1质粒较转染反义Trx1质粒,细胞中活性氧含量明显减少,差异有统计学意义（P＜0.05）.实验提示,高糖环境下,Trx1过表达对MMP9的抑制作用是通过减少细胞内活性氧含量来实现的.本实验为Trx1的抗氧化作用提供新的证据,也为继续探讨 Trx1在糖尿病肾病的预防和治疗提供新的思路.     

绿豆象气味受体基因的克隆和时空表达谱

【目的】本研究旨在克隆绿豆象Callosobruchus chinensis触角4个普通气味受体(odorant receptor, OR)基因,明确这些OR基因在绿豆象不同日龄雌雄成虫组织中的表达谱,为进一步研究基因功能奠定基础。【方法】基于绿豆象成虫触角转录组数据,预测绿豆象OR候选基因;利用RT-PCR克隆绿豆象4个OR基因的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;利用qPCR检测这4个OR基因在绿豆象雌雄成虫不同组织(触角、不含触角的头、腹、足和翅)中以及1, 3和5日龄雌雄成虫触角中的表达量。【结果】根据预测的基因序列,克隆得到4个绿豆象气味受体基因的cDNA全长序列,分别命名为CchiOR8,CchiOR10,CchiOR16和CchiOR39,GenBank登录号分别为MW732665, MN832705, MW732664和MN832706;编码的氨基酸数目分别为369, 352, 400和367。系统发育树分析表明,CchiOR8, CchiOR10和CchiOR16均与大猿叶甲Colaphellus bowringi的同源蛋白亲缘关系较近,而CchiOR39与果...     

六星黑点豹蠹蛾性信息素活性成分的提取和初步鉴定

[目的]初步鉴定六星黑点豹蠹蛾Zeuzera leuconotum Butler (Lepidoptera,Cossidae)雌蛾性信息素活性成分.[方法]采用正己烷溶剂浸提法提取六星黑点豹蠹蛾性信息素腺体中的化学组分,利用毛细管气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析性腺提取物,并运用触角电位技术(EAG)测定提取物及标准化合物的电生理活性.[结果]GC结果显示六星黑点豹蠹蛾性腺体提取物中主要存在7种成分,其中G组分在加入标准化合物反-2-顺-13-十八碳烯醇-1-乙酸酯(E2,Z13-18:Ac)后,峰高和峰面积均相应增加.GC-MS分析结果证明G组分为E2,Z13-18:A.EAG结果显示7种组分均能引起雄蛾触角电位反应,其中对E2Z13-18:Ac的反应值最大.[结论]本研究初步鉴定出E2,Z13-18:Ac是六星黑点豹蠹蛾的性信息主要组分,为使用性信息素防治六星黑点豹蠹蛾奠定了基础.     

六星黑点豹蠹蛾性信息素活性成分的提取和初步鉴定

[目的]初步鉴定六星黑点豹蠹蛾Zeuzera leuconotum Butler (Lepidoptera,Cossidae)雌蛾性信息素活性成分.[方法]采用正己烷溶剂浸提法提取六星黑点豹蠹蛾性信息素腺体中的化学组分,利用毛细管气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析性腺提取物,并运用触角电位技术(EAG)测定提取物及标准化合物的电生理活性.[结果]GC结果显示六星黑点豹蠹蛾性腺体提取物中主要存在7种成分,其中G组分在加入标准化合物反-2-顺-13-十八碳烯醇-1-乙酸酯(E2,Z13-18:Ac)后,峰高和峰面积均相应增加.GC-MS分析结果证明G组分为E2,Z13-18:A.EAG结果显示7种组分均能引起雄蛾触角电位反应,其中对E2Z13-18:Ac的反应值最大.[结论]本研究初步鉴定出E2,Z13-18:Ac是六星黑点豹蠹蛾的性信息主要组分,为使用性信息素防治六星黑点豹蠹蛾奠定了基础.