果蝇求偶行为的影响因素及其分子基础

果蝇Drosophila melanogaster Meigen是进行行为遗传学研究的极好材料。果蝇的雄性求偶行为已经被作为行为遗传学研究的模式。文章简要介绍近年来在遗传和分子水平上对果蝇性信息素和求偶行为的研究进展,尤其是突变体在果蝇行为遗传学研究中的应用。通过对果蝇求偶行为的分析,分别介绍果蝇的性信息素及视觉、听觉、嗅觉和味觉相关基因在果蝇求偶和交配行为过程中的作用。     

台湾乳白蚁肠道鞭毛虫群落结构及三种研究方法的比较

大量鞭毛虫栖息在低等白蚁肠道内, 是白蚁赖以生存的共生微生物。不同种类的鞭毛虫共同作用形成了一套降解食物的系统, 为宿主提供营养和能量。研究鞭毛虫群落结构是揭示其各组成种类生理功能的基础。利用形态特征进行物种鉴定受鞭毛虫生长发育阶段、 样品制备方法等多种因素的影响, 而基于分子标记的分子生物学方法能不受这些因素的制约来研究复杂的微生物群落。本研究结合形态特征鉴定和分子生物学方法研究台湾乳白蚁Coptotermes formosanus肠道鞭毛虫群落结构, 并对这些方法进行了比较。通过光学显微镜和扫描电子显微镜进行形态观察鉴定, 确定了台湾乳白蚁肠道内的3种鞭毛虫, 分别为伪披发虫Pseudotrichonympha grassii、 全鞭毛虫Holomastigotoides mirabile和旋披发虫Spirotrichonympha leidyi。18S rDNA文库限制性片段长度多态性分析较形态鉴定能够反映群落更复杂的物种多样性。利用光学显微镜进行细胞计数较18S rDNA文库克隆数能更准确地反映各种鞭毛虫数量, 每头工蚁肠道内平均含伪披发虫780±179头, 全鞭毛虫1 630±391头, 旋披发虫2 950±1 003头。本研究建立了光学显微镜形态鉴定和18S rDNA分子标记相结合调查鞭毛虫多样性和数量的方法, 为进一步研究白蚁肠道共生生物的功能奠定了基础。     

松褐天牛天敌微生物的研究进展

系统总结了国内外在松褐天牛MonochamusalternatusHope天敌微生物方面的研究进展。概述了松褐天牛天敌微生物的种类组成、致病力、应用技术、控制作用和应用前景 ,并简要分析了松褐天牛的危害性和防治现状。天敌微生物特别是病原真菌在松褐天牛的综合治理中有着广阔的应用前景。     

利用CRISPR/Cas9双元转基因体系探究家蚕配子生成素结合蛋白基因Bmggnbp2的功能

【目的】配子生成素结合蛋白2(gametogenetin binding protein 2,ggnbp2)在哺乳动物配子发生等生殖相关过程中发挥重要作用。本研究以家蚕Bombyx mori为模型,探究驯化基因ggnbp2的生物学功能,为鳞翅目昆虫中该基因的深入研究提供线索。【方法】在NCBI GenBank数据库通过序列比对检索到翅目昆虫ggnbp2基因的序列;通过贝叶斯法构建系统发育树进行ggnbp2基因的系统发育分析。根据我们前期研究建立的家蚕-野桑蚕Bombyx mandarina群体基因组多态性数据,对家蚕中Bmggnbp2进行选择信号分析;利用已发表的基因芯片数据分析Bmggnbp2在家蚕5龄第3天幼虫中的组织表达特征。利用CRISPR/Cas9双元转基因体系构建Bmggnbp2敲除突变体,测定分析突变体与对照品系Nos-Cas9在繁殖性状(单雌产卵量和卵孵化率)以及与对照品系U6-Bmggnbp2 sgRNA和Nos-Cas9经济性状(全茧重、蛹重和茧壳重)的差异。【结果】ggnbp2在鳞翅目昆虫中广泛存在,且高度保守,并且在家蚕中具有强烈的人工选择信号。Bmggnbp2在家蚕5龄第3天幼虫的脑、卵巢、精巢和丝腺中均高度表达。利用CRISPR/Cas9双元转基因体系成功获取家蚕Bmggnbp2基因的嵌合体敲除突变体△Bmggnbp 2。与对照Nos-Cas9精巢的典型肾形不同,突变体△Bmggnbp 2的精巢呈椭圆形,并且表面出现一层较厚的黄色覆盖物,但突变体△Bmggnbp 2单雌产卵量和卵孵化率与对照品系Nos-Cas9以及全茧重、蛹重和茧壳重与对照U6-Bmggnbp2 sgRNA和Nos-Cas9均没有显著差异。【结论】GGNBP2在鳞翅目昆虫中对繁殖的影响可能并没有在哺乳动物中那么至关重要,其具体的作用机制仍需要进一步探讨。     

结合SSR标记和STS标记对家蚕无鳞毛翅基因的定位

家蚕突变表型无鳞毛翅(non-lepis wing,nlw)由隐性基因nlw控制。由于家蚕雌性不发生交换,文章采用有鳞毛翅品系P50和无鳞毛翅品系U06两个品系组配F1代及BC1回交群体,(U06×P50)×U06和U06×(U06×P50)分别记作BC1F和BC1M,根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱及已经发表的有关序列对nlw基因进行了连锁及定位分析。得到8个与nlw基因连锁的SSR(Simple sequence repeat)标记和1个STS(Sequence-tagged sites)标记。BC1F群中的所有正常翅个体均表现出与(U06×P50)F1相同的杂合带型;而所有无鳞毛个体带型与亲本U06一致,为纯合型。利用BC1M群体构建了关于nlw基因的遗传连锁图,连锁图的遗传距离为125.7cM,与nlw基因最近的引物为STS标记cash2p,图距为11.4cM。     

中国桑树选育品种ISSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用ISSR标记构建了24个选育桑品种的指纹图谱,用3种独立的方法（特殊的标记;特异的谱带类型;不同引物提供的谱带类型组合）可以有效地鉴别桑树选育品种,证明ISSR标记在桑树品种的鉴别方面是一个有效的工具和方法。17个ISSR引物共扩增出80条带,40条带具有多态性,占50．0％。24份选育桑树品种间平均遗传相似系数、Nei’S基因多样性（gene diversity）和Shannon’S信息指数分别为0．8731,0．1210和0．1942。桑树选育品种间的遗传多样性较低,说明中国选育桑品种间遗传距离较小,亲缘关系较近,。遗传基础较狭窄。UPGMA法聚类和PCA分析都清楚地显示了24个桑树选育品种的亲缘关系,聚类结果与桑树品种的系谱基本一致。     

昆虫种群的遗传调控

昆虫种群的遗传调控是利用昆虫自身生长发育的关键基因,采用性别控制开关,通过遗传转化使雄虫成为携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的遗传控制复合体（性别开关元件和靶标基因的复合体）．昆虫种群遗传调控是一种基于不育技术的昆虫种群控制系统,具有种类特异、环境友好和便捷高效等特点．目前为止,已经由早期的通过辐射不育方法发展到释放携带显性致死基因昆虫的方法,并在多种昆虫中获得成功．本文综述了昆虫种群遗传调控的发展历程,介绍了昆虫种群遗传调控相关的理论与方法,包括特异的调控元件、致死或缺陷基因和遗传转化体系的应用,并列举了几种昆虫种群遗传调控的实例,最后对于昆虫种群遗传调控系统中存在的问题以及可能的发展方向进行了展望．     

不同诱捕技术对松褐天牛的诱捕效果

通过不同引诱剂、不同诱芯、不同诱捕器和不同缓释量对松褐天牛的诱捕试验,结果表明,4种引诱剂对松褐天牛都有一定的引诱效果.其中,引诱剂MA2K 05的效果最好,引诱活性平均为26.3头/诱捕器,对其它鞘翅目和半翅目昆虫也有引诱作用;引诱剂MA2K 13活性次之,平均21.3头/诱捕器;MA2K 11最弱,平均13.8头/诱捕器.3种诱芯A、B和C的引诱效果分别为14.73、4.25和20.3头/诱捕器,其中诱芯C内引诱剂总量为诱芯A或诱芯B的2.5倍,且诱芯C内的引诱剂3～5 d需添加一次,而诱芯A和诱芯B的引诱活性能持续1个月以上,因此,诱芯B较为理想.宣州诱捕器引诱效果显著高于日式诱捕器,分别为36.4和9.7头/诱捕器.不同剂量诱捕结果表明,随着诱芯缓释量的增加,诱捕效果也相应提高,当剂量从20 ml上升至80 ml时,诱捕效果增加不显著;当诱剂达120 ml时,引诱效果显著增加.     

松褐天牛触角感器电镜扫描和触角电位反应

应用扫描电镜对松褐天牛的触角感器进行扫描观察,并测定了触角对松树主要挥发物的电生理反应.松褐天牛触角上共有7种感器,即毛形感器、锥形感器、指形感器、棒形感器、瓶形感器、芽形感器以及刺形感器,以毛形和锥形感器的数量最丰富.其中毛形感器和锥形感器各有3个型,指形感器有2个型.毛Ⅱ、毛Ⅲ型和锥Ⅰ、锥Ⅱ型感器表皮结构具有深的纵刻纹,具有嗅觉感器的典型特征.同时对各种感器的数量、长度及分布特点等作了描述.电生理研究结果表明,几种供试化合物及其混合物均能引起松褐天牛雌、雄成虫较强的电生理反应;松褐天牛触角不同部位的EAG反应存在显著差异;剂量试验表明,松褐天牛成虫触角对不同浓度的α-Pinene的EAG反应存在一定的规律性.     

亮斑扁角水虻脂肪酸去饱和酶基因的鉴定及其在双翅目中的进化格局

【目的】在全基因组水平鉴定亮斑扁角水虻Hemetia illucens脂肪酸去饱和酶(fatty acid deaturase,FAD)基因,分析其时空表达格局,研究代表性双翅目昆虫FAD家族基因的系统发育和进化关系。【方法】以FlyBase数据库中的黑腹果蝇Drosophila melanogaster FAD氨基酸序列作为种子序列,通过本地Blastp的方法在全基因组范围搜索和鉴定亮斑扁角水虻和其他代表性双翅目昆虫的FAD家族基因;采用MEGA7.0软件通过邻接法(neighbor-joining method,NJ)推断该家族基因在双翅目昆虫中的系统发育关系,并构建了双翅目代表性昆虫FAD家族的系统发育进化树;基于亮斑扁角水虻转录组数据分析亮斑扁角水虻FAD基因在其代表性组织和生长发育时期中的表达格局并且利用RT-PCR进一步验证。【结果】本研究在亮斑扁角水虻全基因组中共鉴定到13个FAD基因,并预测了这些基因的部分特征。系统发育分析结果表明,编码亮斑扁角水虻FAD家族的基因某些成员发生了基因复制事件,例如Hill FAD-10和Hill FAD-12以及Hill FAD-9和Hill FAD-11基因;与此相反的是,亮斑扁角水虻某些FAD基因在双翅目昆虫中呈现出相似的进化模式,例如Hill FAD-5和Hill FAD-6基因,说明这些基因在双翅目昆虫进化中相对比较保守并且可能发挥重要作用。转录组数据分析及RT-PCR结果显示,亮斑扁角水虻FAD家族基因在其变态发育期间呈现不同的表达模式,其中,Hill FAD-2和Hill FAD-6在胚胎期、幼虫前期、蛹期和成虫期均有表达,Hill FAD-3主要集中于胚胎后期至4龄幼虫期间表达;与此相反,Hill FAD-4在整个发育阶段均呈现出低表达状态,说明FAD家族基因可能在亮斑扁角水虻变态发育过程中发挥不同作用。【结论】本研究结果不仅在全基因组范围鉴定了亮斑扁角水虻脂肪酸去饱和酶基因,而且预测了FAD基因家族在双翅目中的进化格局,有助于更好地了解FAD基因在物种生态适应性中发挥的作用;同时,我们鉴定的FAD基因在亮斑扁角水虻中的表达格局也提示了FAD基因在亮斑扁角水虻脂肪代谢过程中发挥重要作用。