异色瓢虫生物生态学研究进展

原产于亚洲的异色瓢虫[Harmonia axyridis Pallas(Coleoptera:Coccinellidae)]是最重要的捕食性瓢虫种类之一,被广泛应用于农林业害虫的生物防治.本文综合分析了国内外近几十年对异色瓢虫的研究成果,对其重要的生物学及生态学特性进行了归纳,主要涉及生活史、繁殖行为及策略、捕食行为和自残行为等,分析了相关研究对其应用前景的影响.基于异色瓢虫的人工饲养、农药交互作用以及入侵生态影响等的总结,提出了预防异色瓢虫造成生态不平衡的具体措施.  

异色瓢虫法国种群对豆蚜的捕食效应

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)的法国种群具有飞行能力较低的特点,在生物防治方面可能更具利用价值。为了使其更好的在田间应用,本文进行了异色瓢虫的法国种群各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜的捕食功能比较研究。结果表明:各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜捕食功能反应符合Holling II模型,检验各圆盘方程理论值和实测值拟合较好。同一虫态在不同空间水平对蚜虫的捕食能力有显著差异,在广口瓶处理中(较大空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为4.51、83.33、111.12、166.67、190及200头;不同虫期及成虫的瞬间攻击率a为3龄>4龄>雄虫>雌虫>2龄>1龄,且1龄的处理时间Th最长(0.2225);在培养皿处理中(较小空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为6.17、19.23、45.45、100、142.86、111.11头,不同虫期的瞬间攻击率a为2龄>3龄>雄虫>4龄>1龄>雌虫,且4龄的处理时间Th最长(0.1624)。  

东亚小花蝽人工饲料微胶囊剂型的研制及饲养效果评价

  通过正交试验对东亚小花蝽Orius sauteri人工饲料微胶囊进行了配方优化研究, 明确了海藻酸钠及壳聚糖的填充比例和芯壁比例在微胶囊产率、包埋率和含水率等方面的影响。各配方因素对产率的影响程度依次为: 芯壁比 > 海藻酸钠填充比 > 壳聚糖填充比; 而各因素对包埋率的影响程度依次为: 壳聚糖填充比 > 海藻酸钠填充比 > 芯壁比; 含水率受海藻酸钠填充比影响最大, 而后依次为壳聚糖填充比和芯壁比; 在海藻酸钠填充比为2.0%、壳聚糖填充比为0.6%及芯壁比为1∶3时, 所得人工饲料微胶囊感官评定得分最高。以包埋率作为基准考量下, 取最佳配比为海藻酸钠填充比为1.0%, 壳聚糖填充比为0.8%, 芯壁比为1∶1的配方, 制作人工饲料微胶囊饲喂东亚小花蝽, 与取食朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus组为对照, 进行了饲喂效果试验。结果表明: 与对照组相比, 取食人工饲料微胶囊后, 东亚小花蝽1、 2龄若虫发育历期显著延长, 雌成虫寿命显著缩短; 羽化率和产卵前期差异不显著, 但产卵期、产卵量和卵孵化率显著降低。此外, 取食人工饲料微胶囊的东亚小花蝽成虫呼吸墒显著低于对照, 运动速率则显著高于对照。  

不同温度条件下异色瓢虫四龄幼虫亲缘关系对自残行为的影响

本试验在14、18、22、24及30℃下对异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)的不同同血缘的四龄幼虫自残行为及其对生长发育的影响进行研究。结果表明，异色瓢虫四龄幼虫自残发生概率受环境温度条件影响显著。在22 ~ 24℃处理范围内同血缘个体间自残发生概率均显著小于非同血缘个体。自残滞后时间同样受环境温度条件影响显著，且在同一温度条件下同血缘个体间均显著小于非同血缘处理。个体间相互攻击率不受环境温度变化影响，而在高于22℃下受血缘关系影响显著。此外，总受攻击次数在不同温度处理间差异显著。同血缘个体间自残后死亡率随温度增加而减少，均在30%以上。而非同血缘个体间自残后死亡率不受温度变化影响，均在70%以上。自残后残存个体的化蛹率及成虫羽化率均不受环境温度变化及个体间血缘关系的影响，化蛹率除30℃处理外均在90%以上，而在各温度下两血缘处理的羽化率均大于70%。  

不同温度对经吡虫啉处理的异色瓢虫捕食能力的影响

在不同温度条件下,测定经亚致死剂量(LC25)的吡虫啉处理的异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)对蚜虫的捕食能力.结果显示,不同温度对药剂处理后的异色瓢虫的捕食量、寻找效应、捕食功能等方面都有显著影响.异色瓢虫24 h内捕食量,在20℃和25℃下处理组显著高于对照组,而30℃下则处理组显著低于对照组.不同温度下,吡虫啉处理组与对照组功能反应模型均为符合HollingⅡ型,但其参数均发生了变化.异色瓢虫处理组的瞬时攻击率(a),在20℃和25℃下,处理组均高于对照组,30℃时则低于对照组;异色瓢虫对猎物的处理时间也显示出相同的趋势,20℃和25℃时,处理组比对照组处理时间均有所缩短,而30℃下处理时间稍有延长.  

环境颜色对异色瓢虫生长发育及繁殖能力的影响

 在室内利用不同颜色的饲养容器，对异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas) 生长发育、体长体重变化及繁殖能力进行了比较研究。结果显示：不同环境颜色条件对异色瓢虫幼虫各龄历期均有显著影响； 尽管蛹期受不同颜色影响显著，但其总胚后发育期在各处理间差异不显著。异色瓢虫1龄和2龄幼虫体长增量在不同颜色处理间无显著差异，但3龄幼虫在红色条件下体长增量显著小于其余各处理。不同环境颜色条件下异色瓢虫各虫期体重增量均有显著差异，而4龄幼虫体重增量在各处理中均显著大于其余各虫期，并占总胚后发育期体重增量的50%以上。异色瓢虫成虫的交配持续时间在各处理间无显著差异，但其产卵前期在黄色及绿色条件下显著小于其余各处理。其首堆产卵量在各处理间无显著差异，但在红色及自然光下的48 h累计产卵量均显著小于其余处理。  

异色瓢虫不同色斑型成虫的耐寒性研究

[目的]研究异色瓢虫Harmonia axyridi不同色斑型成虫的耐寒能力,以明确其色斑型比例所呈现的季节性变化的适应意义.[方法] 本文测定了异色瓢虫实验种群和自然种群不同色斑型成虫的过冷却点(Supercooling point, SCP)及低温存活率.[结果]同一发育温度下异色瓢虫实验种群不同色斑型成虫的SCP和低温存活率均没有显著性差异(P>0.05),但是低温暴露中饲养在25℃下成虫的存活率下降更为剧烈.异色瓢虫自然种群黑底型与黄底型成虫的SCP呈现出明显的季节性变化,其SCP在7月份最高,分别为﹣8.2℃和﹣7.5℃; 在1月份达到最低,分别为﹣16.8℃和﹣18.2℃.越冬开始(11月)黑底型成虫的SCP低于黄底型成虫的,整个越冬期间黄底型成虫的SCP一直低于黑底型成虫的,但是异色瓢虫黑底型与黄底型越冬成虫的低温存活率却没有显著性差异(P>0.05).[结论] 越冬期间异色瓢虫黄底型成虫的 SCP 低于黑底型的,这样可以通过体液过冷却的方式来避免结冰造成的伤害,以增强其越冬种群的耐寒能力,这也可能是越冬期间异色瓢虫黄底型成虫数量显著上升的一个原因.  

异色瓢虫过氧化氢酶(Catalase)的基因克隆及序列分析

【目的】克隆异色瓢虫Harmonia axyridis保护酶系中过氧化氢酶(Catalase,CAT)的全长cDNA序列,并分析该基因的基本特性。【方法】采用同源克隆和锚定PCR技术,从异色瓢虫中克隆到HaraxCAT基因的cDNA全序列(GenBank登录号KC991026),并采用生物信息学的相关方法进行了分析。【结果】HaraxCAT的cDNA序列全长1 781 bp,其包含110 bp的3′非编码区域和45 bp的5′非编码区域,可读框长1 626 bp,编码541个氨基酸。预测该基因编码蛋白的分子量为61.55 ku,理论等电点为8.33,包含3个糖基化位点,无信号肽序列和跨膜结构。并且该基因包含了一个长达18个氨基酸的潜在的活性位点序列FDRERIPERVVHAKGAGA和血红素配体信号序列RIFSYGDTH。同源比对不同昆虫的CAT蛋白序列,发现昆虫CAT非常保守,HaraxCAT与其他昆虫的同源性高达65%及以上,与赤拟谷盗Tribolium castaneum同源性最高,达75.25%;系统发育分析表明其与鞘翅目赤拟谷盗和白星金花龟Protaetia brevitarsis亲缘关系最近。【结论】获得异色瓢虫catalase基因的cDNA全长序列,证实昆虫CAT蛋白非常保守。  

利用TaqMan等位基因技术鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种

 MEAM1和MED是烟粉虱Bemisia tabaci两种重要的外来入侵隐种， 在我国部分地区常混合发生， 对我国农业生产造成了不同程度的危害和损失。尤其是MED隐种危害寄主范围更广， 对多种杀虫剂具有较高抗性， 防治上更为困难。因此， 如何快速鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种， 对于烟粉虱防治策略的选择具有十分重要的意义。本研究选择线粒体细胞色素氧化酶I(mitochondrial cytochrome oxidase I, mtDNA COI)基因保守区域内的单核苷酸多态性（SNP）为靶标， 应用等位基因聚合酶链式反应技术， 借助TaqMan-MGB荧光染色标记探针， 建立了一种鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种的等位基因选择性PCR方法， 并对北京11个区县的14个烟粉虱种群进行了隐种鉴定。结果表明， 北京地区14个烟粉虱种群样本与已知烟粉虱MED隐种种群在荧光值分布上聚为一簇， 为MED隐种。该鉴定方法具备SNP基因分型的优点， 可快速、 可靠、 高通量地鉴定烟粉虱MEAM1和MED， 为烟粉虱隐种鉴定及遗传分化研究提供了新的可选途径。  

异色瓢虫海藻糖合成酶基因的克隆及低温诱导表达分析

 海藻糖是昆虫的血糖， 在昆虫体内主要通过海藻糖合成酶（trehalose-6-phosphate synthase， TPS）催化合成。本研究通过同源克隆和cDNA末端快速扩增（rapid-amplification of cDNA ends, RACE） 技术， 从异色瓢虫Harmonia axyridis中克隆得到了TPS基因的cDNA全长序列， 命名为HaTPS（GenBank登录号： FJ501960）， 全长2 949 bp， 包含3′非翻译区为505 bp， 5′非翻译区为26 bp， 开放阅读框长2 418 bp， 共编码805个氨基酸。软件分析显示该基因编码蛋白的分子量为90.58 kD， 等电点为7.01， 包含两个糖基化位点， 无信号肽和跨膜结构。同源比对分析发现， 昆虫中TPS基因高度保守， 包含两个保守的结构域。同时， 采用实时荧光定量PCR技术对异色瓢虫HaTPS在不同发育阶段、 低温诱导条件下的表达量进行了研究。结果表明： HaTPS在预蛹期的表达量最高； 在短时低温诱导条件下， HaTPS的表达量随着温度的降低而显著升高， 在降温和升温处理条件下， HaTPS的表达量呈现先升高后下降的表达趋势。结果表明， TPS基因在昆虫抗逆中起到了重要的调节作用。昆虫经过低温诱导， 其TPS基因的调控能力得到提升。