松树蜂与其共生真菌的互利共生关系

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是一种重要的国际林业检疫性害虫,主要危害针叶树,原产欧亚大陆和北非。近100多年来,先后入侵大洋洲(新西兰和澳大利亚)、南美洲(乌拉圭、阿根廷、巴西和智利)、北美洲(加拿大和美国),以及南非。2013年8月,在中国黑龙江省内首次发现松树蜂,目前发现其主要危害樟子松。松树蜂能与一种淀粉韧革菌属Amylostereum的真菌Amylostereum areolatum(Fr.)Boidin形成严格的互利共生关系,该虫除直接钻蛀树木外,还能通过产卵行为将自身毒素腺体分泌的毒素和体内共生真菌随同虫卵一起注入寄主树木体内,形成"虫-毒-菌"3个致害因子相互协作的特殊危害方式,加速树势的衰弱并造成寄主树木死亡。本文就国内外松树蜂与其共生菌互利共生关系的研究进行了综述,分别从结构与功能的层次上对其互利共生关系进行了梳理和总结,重点阐释了松树蜂与共生菌的营养共生关系,松树蜂携带传播共生菌的机制,共生菌的种群遗传学以及松树蜂毒素和共生菌在危害寄主树木时的协同关系等。以期为开展关于松树蜂的专项研究提供一些合理的建议,同时为积极有效地防控该害虫提供科学依据。     

网隙裂粉韧革菌不同生长时期转录组分析

网隙裂粉韧革菌Amylostereum areolatum是松树蜂Sirex noctilio携带并传播的共生真菌,与松树蜂之间存在严格的互利共生关系,其正常生长发育是松树蜂完成生活史的关键因子之一。为研究该共生菌生长发育的相关机制,我们对共生菌菌丝最大生长速率前期（7d）和后期（12d）样本进行转录组测序,在转录水平上分析差异表达基因在共生菌生长发育中的功能。结果显示,两个不同生长时期共有差异基因2 425个,其中在共生菌最大生长速率前期样本中上调的基因有946个,下调的有1 479个。Nr注释和GO功能富集分析结果表明,共生菌最大生长速率前期的差异表达基因主要与碳水化合物代谢、蛋白质合成以及水解酶活性相关。Pathway富集分析表明,差异表达基因显著富集在糖酵解/糖异生代谢通路上,并且这些基因在共生菌最大生长速率前期的样本中显著上调,表明其可能在网隙裂粉韧革菌的生长发育中发挥重要作用。通过分析两个不同生长时期共生菌基因的表达情况,挖掘参与共生菌生长发育的关键基因,旨在为探索松树蜂与其共生菌的互利共生机制提供理论基础。     

松树蜂毒腺转录组分析

【目的】构建入侵种松树蜂Sirex noctilio毒腺转录组数据库,筛选并分析松树蜂毒腺基因数据。【方法】采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeq^TM 4000对松树蜂雌成虫毒腺进行转录组测序、数据组装和生物信息学分析。【结果】共获得12.7 Gb松树蜂雌成虫毒腺有效转录组数据,并组装到37 098条unigenes,平均长度968 bp,N50长度为2 364 bp。将所得的unigenes数据使用BlastX与各大数据库比对,共注释到13 515条unigenes,并且在NR数据库中注释的unigenes最多,共11 108条(占总数的29.94%),其中相似基因占比最高的物种为丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis,达815条(占总数的7.29%)。在GO数据库中注释到5 726条unigenes,根据功能被分为生物学进程、细胞组分和分子功能3大类63个亚类。KEGG代谢通路分析表明,7 602条unigenes注释到357个代谢通路。根据基因注释信息进一步筛选到43条嗅觉相关基因,包括嗅觉受体(odorant receptor, Or)基因25条、化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因10条、离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因5条和气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)基因3条。此外,还筛选出11条漆酶基因,包括漆酶1(laccase1, LAC1)基因5条、漆酶2(laccase2, LAC2)基因4条、漆酶4(laccase4, LAC4)基因1条和漆酶9(laccase9, LAC9)基因1条,且其中1条LAC2基因在所有被注释的基因中表达量最高(FPKM值=21 126)。【结论】本研究获得的松树蜂毒腺转录组数据为松树蜂毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础。     

烟角树蜂生物学特性和防治

<正> 烟角树蜂Tremex fuscicornis(Fabricius)是杨、柳主要蛀干害虫。吉林省受该虫为害的地区主要为西部的通榆、乾安、白城等县市。1986～1987年笔者在白城、通榆森防站对此虫生物学特性进行了观察,现将结果报告如下。     

松树蜂的产卵行为

【目的】研究松树蜂Sirex noctilio的产卵行为,明确其产卵能力,为评估其繁殖潜力和危害能力提供基础数据。【方法】于黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县新店林场采集被松树蜂危害的寄主樟子松Pinus sylvestris var.mongolica木段上获得虫源。在室内条件下观察和分析松树蜂产卵的行为过程及规律。解剖松树蜂在樟子松木段上的产卵孔,并观察其结构特征。【结果】松树蜂羽化时即性成熟,能够马上进行交配和产卵。松树蜂雌成虫一次完整的产卵过程主要分为4个动作:树皮钻孔、木质部钻刺、产卵(注入有毒黏液和共生真菌Amylosereum areolatum)和产卵器拔出。产卵时间在360～540 s之间的产卵频数最多,占产卵总频数的41.40%;产卵过程中木质部钻刺用时最长,至少占整个产卵过程用时的90%。松树蜂雌成虫在一个产卵孔处会进行1～4次产卵,产卵时间和产卵次数呈显著正相关,当产卵时间t<360 s时,进行了1次产卵;当360 s≤t<540 s时,进行了2次产卵;当540 s≤t<780 s时,进行了3次产卵;当t≥780 s时,进行了4次或更多次产卵。松树蜂在一个产卵孔处进行1, 2, 3和4次产卵的比例分别为21.66%, 41.40%, 27.39%和9.55%。【结论】松树蜂雌成虫在一个产卵孔处的产卵时间和产卵次数呈正相关。利用产卵时间和产卵次数的关系,在只调查产卵时间的情况下,可以推断产卵次数。松树蜂在一个产卵孔处产卵的次数多,对寄主樟子松危害大。     

我国松树蜂雌虫的生殖潜力研究

松树蜂Sirex noctilio是一种严重危害松属植物Pinus spp.的入侵生物,其扩散和繁殖能力强,为了明确我国松树蜂的繁殖力及其影响因素,本研究调查统计了不同个体大小、不同线虫侵染状态、不同产卵次数对松树蜂怀卵量的影响。结果表明,松树蜂怀卵量与前胸背板宽呈指数相关;有线虫侵染的松树蜂怀卵量均值略小于无线虫侵染的松树蜂怀卵量均值,但两者差异不显著;未产卵的初羽化雌虫怀卵量为147.80±10.22粒,产卵至死的松树蜂怀卵量为50.22±5.46粒,推算松树蜂死亡时已产卵30次左右,松树蜂单头雌虫一生平均产卵97.58粒。在观察时段17.49~23.15℃温度范围内,其产卵次数与温度呈强相关,随温度升高产卵次数增多,温度下降产卵次数减少。此外还改进了松树蜂繁殖力公式,进行了我国松树蜂的繁殖力估算。本研究明确了松树蜂的繁殖力和个体大小、线虫侵染的关系以及环境温度对其产卵繁殖的影响,为评估松树蜂危害、预测松树蜂种群扩散和制定松树蜂防控措施提供了重要参考。     

内蒙古侏罗纪道虎沟树蜂科(膜翅目:树蜂总科)昆虫一新种北大核心CSCD

根据产于内蒙古宁城县中-上侏罗统道虎沟化石层的一块昆虫化石,建立1新种——拉氏道虎沟树蜂(Daohugoa rasnitsyni Ding and Zhang Haichun sp.nov.),归入道虎沟树蜂科(Daohugoidae Rasnitsyn and Zhang,2004)。根据新材料,对道虎沟树蜂科的特征进行修订。