荔枝蒂蛀虫转录组及嗅觉相关基因分析

【目的】荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensis Bradley是专一性危害我国华南地区荔枝和龙眼的重要害虫,隐蔽性强,防治困难,基因组信息缺乏。本研究的目的是获得荔枝蒂蛀虫的基因数据,寻求有效控制害虫的分子靶标。【方法】采用新一代高通量测序技术Illumina Hi SeqTM4000对荔枝蒂蛀虫进行转录组测序和生物信息学分析。【结果】经序列拼接获得68 996条unigenes。进一步利用七大公共数据库进行同源比对,注释了22 348 unigenes。注释到Nr数据库的unigenes数量最多,达27.01%,其中Nr注释的荔枝蒂蛀虫unigenes中与小菜蛾Plutella xylostella unigenes同源性最高,达34.1%。将unigenes与GO数据库比对发现,15 585条unigenes根据其功能大致可分为3类47亚类。KEGG pathways分析表明,7 272条unigenes定位为267个代谢通路。基因注释进一步筛选鉴定获得100个荔枝蒂蛀虫嗅觉相关基因;与鳞翅目相关气味结合蛋白基因联合分析发现,与荔枝蒂蛀虫气味结合蛋白基因直系同源的有18组,部分基因形成独立一簇。【结论】本研究首次获得了荔枝蒂蛀虫的转录组数据,研究结果为生物控制荔枝蒂蛀虫提供了重要的基础数据和候选分子靶标。荔枝蒂蛀虫独有的气味结合蛋白基因可能与其生境中特有的化学物质相关。     

藿香蓟和假臭草对柑橘木虱种群发展的影响

果园生草是病虫生态控制中的重要手段之一,藿香蓟可为柑橘害螨的自然天敌捕食螨提供栖息和繁殖场所,在橘园内被大量保留和引种。本文测试了重要柑橘害虫柑橘木虱成虫对藿香蓟的选择偏好、栖居于藿香蓟上的存活时长,以及藿香蓟存在条件下农药对木虱成虫防治效果的影响。结果显示:在无柑橘时,木虱成虫对藿香蓟和假臭草的选择比率分别为31.52%和16.22%,两者差异极显著,而在有柑橘同时存在的条件下,木虱成虫对藿香蓟和假臭草也分别有1.24%和0.83%的选择比率,但两者差异不显著;而木虱在藿香蓟上存活最长达49 d,在假臭草上仅12 d;在柑橘枝条上喷施1.8%阿维菌素乳油90 mg/L 11 d后,若无藿香蓟同时存在,木虱成虫死亡率为79.49%;若有藿香蓟同时存在,木虱成虫死亡率仅为42.76%,两者差异极显著。结果表明,藿香蓟对农药防治柑橘木虱的效果存在一定的干扰作用,对木虱种群的发展有较大的影响。     

绿僵菌素A和B对斜纹夜蛾SL-1细胞的增殖抑制和致凋亡作用

绿僵菌素A和B是生物活性分子,本研究用MTT法、相差显微观察、荧光倒置显微观察和流式细胞术比较了绿僵菌素A和B对斜纹夜蛾Spodoptera litura SL-1细胞的毒杀作用。结果表明：绿僵菌素A和B对SL-1细胞均具有明显的增殖抑制作用,且具有正比的时间-浓度-效应关系,绿僵菌素A和B处理细胞48 h后的IC50值分别为7.80和20.73 μg/mL。倒置相差显微观察发现,绿僵菌素A和B可以引起SL-1细胞变圆、胞膜收缩、有凋亡小颗粒形成。随着时间的延长,细胞悬浮致死并出现大量空泡和胞质外泄现象。但是在同样的处理浓度下,绿僵菌素A的作用较绿僵菌素B明显。用AO/EB染色后,荧光显微观察发现：绿僵菌素A 诱导的细胞荧光强度高于绿僵菌素B。流式细胞仪检测结果表明：绿僵菌素A和B对SL-1细胞具有明显的致凋亡作用。10 μg/mL绿僵菌素A和B作用细胞48 h后,SL-1细胞的总凋亡率分别达78.88%±0.97%和72.23%±2.29%。本研究从细胞水平肯定了绿僵菌素具有良好的增殖抑制和致凋亡作用,并且为它在害虫防治中的潜在应用提供了一些理论支持。     

基于柑橘木虱COⅠ基因的捕食性天敌捕食作用评估

捕食性天敌是害虫生物防治中的重要角色,如何精确评估捕食性天敌的捕食作用是生态学中尚待研究的问题之一。为探索柑橘园捕食性天敌对柑橘木虱Diaphorina citri的捕食作用,本研究根据柑橘木虱细胞色素氧化酶I（COI）的基因序列设计了PCR特异性引物,并应用DNA标记方法检测捕食性天敌对柑橘木虱的捕食作用。物种特异性检验结果发现：引物对A对柑橘木虱DNA扩增效果明显,对其他种类的害虫及其天敌不具有扩增作用。田间检测结果表明：在所检测的8类群20种捕食性天敌中,龟纹瓢虫Propylea japonica、斜纹猫蛛 Oxyopes sertatus、丽草蛉Chrysopa formosa对柑橘木虱具有明显的捕食作用,其阳性反应检出率分别达到58.06 %,57.89 %,48.00%。室内龟纹瓢虫对柑橘木虱的消化检测表明：龟纹瓢虫成虫取食1头柑橘木虱4龄若虫或成虫时,检测阳性率均随消化时间的延长而下降,其消化半衰期分别为4.93 h 和12.98 h。采用DNA标记技术探索捕食作用,为筛选柑橘木虱的优势天敌拓展了新的思路,也为进一步田间生物防治柑橘木虱奠定了基础。     

基于转录组数据的荔枝蒂蛀虫SSR位点信息分析

荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensis Bradley是专一性危害我国荔枝和龙眼的重要害虫。简单重复序列标记(Simple sequence repeat,SSR)为短串联重复序列或微卫星标记,其在荔枝蒂蛀虫偏嗜选择寄主的遗传进化机制研究和荔枝蒂蛀虫综合治理中具有重要意义。本研究基于高通量测序获得的荔枝蒂蛀虫转录组数据,利用MISA软件从68996条转录组unigenes结果中发掘出10521个SSR位点,出现频率为15.25%。荔枝蒂蛀虫转录组中SSR的主要重复类型为单碱基重复,占SSR总数的66.22%。其次是三碱基重复,占SSR总数的24.94%。在发现的33种重复基元中共筛选获得8种优势重复基元,其中A/T在单碱基重复基元中所占的比例达98.55%。基于筛选的SSR设计的9对引物中,有4对引物得到扩增预期大小的条带。荔枝蒂蛀虫SSR位点的信息分析将为探究荔枝蒂蛀虫种群遗传结构、遗传多样性和进化关系、害虫综合治理等研究提供重要科学依据。     

不同防治措施对柑橘全爪螨及橘园天敌类群的影响

柑橘全爪螨Panonychus citri(McGregor)是柑橘上的重要有害生物,控制上目前仍以化学防治为主,捕食螨也在一些果园采用。安全性较高的农药正不断推广应用,一些生物源农药也已大面积使用。不过这些农药对柑橘全爪螨及其它柑橘害虫的田间控制效果如何,是否影响到商品捕食螨和果园自然天敌的种群维持与发展及其对柑橘害虫的持续控制,仍需较多而深入地检测和评估。2011年4—2012年1月,在广东省封开县,选择了3个不同害虫防治措施(以阿维菌素为主,巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri+矿物油乳剂为主,胡瓜新小绥螨N.cucumeris+苦参碱为主)的果园,调查比较了不同害虫防治措施对柑橘全爪螨的防治效果及对柑橘园中天敌类群的影响。试验结果显示,以巴氏新小绥螨+矿物油乳剂为主和以胡瓜新小绥螨+苦参碱为主的果园内自然天敌的丰富度高于以阿维菌素为主的果园,其群落结构也有所不同,它们对柑橘全爪螨和其它柑橘害虫的田间持续控制效果也比以阿维菌素为主的措施更好。