中红侧沟茧蜂化学感受蛋白MmedCSP1的结合特征

化学感受蛋白是一类存在于昆虫化学感受器中的可溶性蛋白, 被认为与昆虫识别外界化学信息有关。本研究使用pGEX-4T-1表达载体在BL21 (DE3)异源表达系统中表达中红侧沟茧蜂Microplitis mediator化学感受蛋白MmedCSP1, 并通过亲和层析法纯化得到去表达标签的MmedCSP1;使用bis-ANS作为荧光配基, 在荧光分光光度计上研究它与50种气味标样的结合特征, 从而得到此类化学感受蛋白在中红侧沟茧蜂嗅觉识别中识别气味的种类。结果表明: MmedCSP1只能与水杨酸甲酯、戊烷、罗勒烯、β-紫罗兰酮、3, 4-二甲基苯甲醛、2-己酮和叶醇结合。但只有脂类化合物β-紫罗兰酮能在浓度为1 mmol/L下将bis-ANS从MmedCSP1中替换50%, β-紫罗兰酮与MmedCSP1的结合常数为16.89 μmol/L。这些结果提示MmedCSP1参与中红侧沟茧蜂对水杨酸甲酯、戊烷、罗勒烯、β-紫罗兰酮、3, 4-二甲基苯甲醛、2-己酮和叶醇等气味的识别过程, 且在不同气味中的识别过程中对于气味的运输能力有差异。     

Pb2+在甜菜夜蛾体内的积累及对种群的影响

重金属的污染及其治理是目前倍受关注的生态学问题之一.甜菜夜蛾是我国长江流域及以南地区蔬菜、棉花等作物上的主要害虫,近几年突发趋势明显.本文以甜菜夜蛾为靶标对象,设计5个浓度(0.3、1.2、4.8、19.2、76.8 mg · kg^-1)重金属Pb²⁺处理,探讨处理后甜菜夜蛾各虫态体内Pb²⁺的积累和排泄,并根据甜菜夜蛾各虫态的生长与存活情况,构建了该虫连续3个世代的种群生命表.结果表明: 取食含有不同浓度Pb²⁺的人工饲料后,各虫态甜菜夜蛾体内Pb²⁺的浓度在同一世代不同处理间存在显著差异,且呈显著的剂量 反应关系.各虫态体内Pb²⁺的浓度基本上随胁迫世代数的延长而增加.受Pb²⁺胁迫后,各虫态体内Pb²⁺的浓度顺序为5龄幼虫＞成虫＞蛹;该虫可通过粪便、预蛹蜕和蛹壳排泄体内部分重金属,且粪便和预蛹蜕中的Pb²⁺浓度远大于蛹蜕中的浓度;根据Pb²⁺不同浓度条件下甜菜夜蛾各虫态的存活率、雌性比和产卵量,构建的种群生命表表明,低浓度Pb²⁺胁迫可促进甜菜夜蛾的种群增长,而高浓度胁迫使种群增长衰退;且随着重金属的持续胁迫,其种群衰退更明显.研究结果为长期、客观评价重金属的危害性以及对重要农业害虫的种群影响提供了借鉴.     

设施黄瓜烟粉虱的区域生态防控研究

烟粉虱是设施蔬菜上的重要害虫。为探讨烟粉虱的可持续控制方法,在蔬菜试验基地,通过虫源清理、黄板诱杀、诱集剂诱杀和芹菜间作驱虫等综合措施,研究非化学措施对黄瓜烟粉虱的持续控制作用。结果表明:在烟粉虱扩散迁移阶段,虫源的距离与成虫向大棚的迁入量呈负相关,虫源虫量与迁入量呈正相关;虫源扰动对烟粉虱迁入具有促进作用;烟粉虱在扩散过程中对新寄主仍遵循就近选择的原则;对黄板的选择性明显高于黄瓜,两者之间的虫量比在7.91∶1~420.00∶1;在棚内使用黄板加引诱剂及黄板加芹菜对黄瓜上的烟粉虱均具有较好的控制作用,虫口减退率均达到90%以上。结果表明,区域生态防控是对烟粉虱进行可持续绿色控制的有效方式。     

取食不同品种棉花的棉蚜对龟纹瓢虫功能反应的影响

本文以GK12、33B和SGK3213种转基因棉和对应的3种常规棉泗棉3号、33及石远321为材料,通过室内测定,研究了取食转基因棉的棉蚜却h／sgossypiiGlover对龟纹瓢虫Propylaea japonica Thunberg1—4龄幼虫功能反应的影响。结果指出,龟纹瓢虫对来自转基因棉田蚜虫的捕食量大多高于常规棉田,且捕食量随猎物密度的增加而增大。在1、2龄幼虫期,龟纹瓢虫取食转双价基因棉田蚜虫的数量多高于取食转单价基因棉田的蚜虫数量,但是在3、4龄幼虫时,龟纹瓢虫取食转双价棉田蚜虫的数量多低于取食转单价棉田的蚜虫数量。龟纹瓢虫对来自转基因棉田棉蚜的捕食功能反应符合HollingII型。龟纹瓢虫1龄幼虫取食GK12和SGK3212个转基因棉田蚜虫的最大日捕食量大于对照,处理时间短于对照;龟纹瓢虫P．japonica2、3龄幼虫取食33B和SGK3212个转基因棉田蚜虫A．gossypii的日最大捕食量大于对照,处理时间短于对照;4龄时取食转基因棉田蚜虫的数量都大于对照,处理时间均短于对照,其中取食转双价基因棉SGK321棉田蚜虫的日最大捕食量小于取食单伊棉田蚜虫的日最大捕食量。     

棉铃虫嗅觉受体基因的克隆及组织特异性表达

昆虫嗅觉受体是一个高度变异的蛋白家族,但是其中一类嗅觉受体很特殊,它们在不同昆虫体内高度保守。该文作者从棉铃虫Helicoverpa armigera体内克隆得到了这类受体基因,命名为ORHarm。ORHarm编码473个氨基酸残基,序列中有7个跨膜区,是典型的G蛋白偶联的受体。ORHarm与已经报道的昆虫同类嗅觉受体的同源性在60％以上,与近缘种烟芽夜蛾Heliothis virescens嗅觉受体的同源性高达99.4％。半定量RT-PCR研究表明,ORHarm主要在棉铃虫成虫触角中表达,在喙中也有表达,但表达量较低,在成虫其他的部位不表达;在棉铃虫发育的各个时期,如卵、幼虫、蛹和成虫体内,也都有表达。ORHarm不仅在感受挥发性气味物质的过程中起着重要的作用,而且也参与液态化学刺激的识别过程。     

取食转基因棉的棉大卷叶螟对中华通草蛉捕食功能与生长发育的影响研究

以GK-12、新棉33B和SGK321等转基因棉和常规棉泗棉3号为材料,研究了取食转基因棉的棉大卷叶螟对中华通草蛉生长发育和捕食功能的影响。结果表明,中华通草蛉捕食转基因棉花品种上的棉大卷叶螟后,幼虫死亡率增加2.8%-8.8%、茧重降低0.12 mg-0.50 mg/头、羽化率下降0.7%-10.1%,幼虫及茧的历期与对照相比差异达到显著或极显著水平。草蛉对棉大卷叶螟的捕食功能反应符合HollingⅡ型,其捕食量和捕食效率均高于对照,处理1头卷叶螟幼虫所用时间短于对照,瞬间攻击率大于对照。研究认为,草蛉更易捕获取食转基因棉田的棉大卷叶螟,但捕食了这些猎物后对捕食者本身的生长发育带来一定影响。     

几种弱选择性寄主蔬菜对烟粉虱的驱避作用

【目的】烟粉虱是茄果类蔬菜上的重要害虫,已对常用的化学农药产生了较强的抗药性。目前,利用非嗜好植物对烟粉虱的驱避作用和嗜好植物的诱集作用控制烟粉虱则受到越来越多的关注。【方法】选择芹菜、韭菜、茼蒿、香菜、葱、蒜等6种烟粉虱弱选择性寄主蔬菜,测定烟粉虱对供试蔬菜的嗅觉和视觉反应。在此基础上,筛选出非嗜性相对更强的3种蔬菜进行田间烟粉虱驱虫性测定。【结果】在室内寄主选择性测定中,烟粉虱对供试6种蔬菜的选择性均较小,其中对芹菜的选择率最低,韭菜次之,其余4种蔬菜的选择率为茼蒿香菜葱蒜;采用嗅觉选择性测定的方法测定烟粉虱对供试蔬菜的相对选择性,发现烟粉虱对芹菜的选择率最低(13.0%),韭菜次之(25.5%),其余各蔬菜的选择率大小为茼蒿(47.8%)香菜(40.2%)葱(38.5%)蒜(37.0%);烟粉虱对6种供试蔬菜颜色的选择性也存在明显的差异,其中,烟粉虱对芹菜和韭菜的选择率相对较低。在室内筛选的基础上,选择芹菜、韭菜、葱等3种蔬菜在辣椒田里进行间作驱虫实验,发现芹菜对田间辣椒上烟粉虱的驱避效果最好,驱避率达90.6%,韭菜次之(86.5%),葱的驱避效果一般。【结论】芹菜和韭菜对烟粉虱的驱避效果较好,该结论为烟粉虱的绿色防控提供了理论依据和技术支持。     

低浓度Cry1Ac毒蛋白对棉大卷叶螟连续三代生长发育与繁殖的影响

棉大卷叶螟是棉花生长中后期的重要食叶性害虫.本研究以浸叶法测定低浓度(0.5 μg·g^-1)的Cry1Ac毒蛋白处理对棉大卷叶螟连续3个世代生长发育与种群增长的影响.结果表明: 处理后的棉大卷叶螟幼虫期比对照延长1.78～2.00 d,成虫寿命延长1.44～1.94 d,蛹体质量增加5.3%～11.8%;3个世代的单雌产卵量分别增加65.1%、47.3%和37.6%,种群趋势指数分别提高11.4%、17.5%和20.0%.这些指标与对照均存在显著差异.蛹历期、羽化率、性比和卵孵化率等与对照无显著差异.研究表明,转Bt基因棉长期种植后棉大卷叶螟的种群数量将会增加,需要进一步评估转基因棉种植的风险性,加强转基因棉田害虫的综合治理.     

棉铃虫气味受体的克隆与组织特异性表达

气味受体在昆虫识别外界气味过程中起重要作用,对其的研究可以帮助我们了解昆虫对气味识别的分子机制。本文通过RT-PCR技术,在棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)中克隆得到11条气味受体序列（GenBank登录号：EU599565～EU599568,EU818702～EU818706,FJ393455）。序列分析结果表明,HarmOR2为非典型气味受体,其他为典型气味受体。进化树显示,HarmOR10与黑腹果蝇Drosophila melanogaster DOR46a进化关系较近,而HarmOR4与果蝇味觉受体聚类在一起。棉铃虫其余气味受体与烟芽夜蛾Heliothis virescens气味受体单独或几个一起处于与黑腹果蝇气味受体进化关系较远的聚类中,而且彼此聚类关系较远。使用半定量RT-PCR对这些气味受体的表达谱进行研究,结果表明: HarmOR2在棉铃虫触角和喙中表达,表达量在雌雄间相当。其他受体则在成虫触角中特异表达,其中HarmOR3,HarmOR13和HarmOR14仅在雄性触角内表达; 雌性触角内HarmOR12和HarmOR20的表达量要高于雄性触角;其余气味受体雌雄触角间表达量则相当。     

棉铃虫感觉神经元膜蛋白基因克隆和表达

从棉铃虫Helicoverpa armigera触角中克隆了一条全长1 690 bp的cDNA序列,该序列阅读框全长1 572 bp,编码523个氨基酸残基,序列中有2个跨膜区,具有昆虫感觉神经元膜蛋白（sensory neuron membrane protein, SNMP）的典型特征。SNMP与已报道的其他昆虫的感觉神经元蛋白的氨基酸序列有很高的同源性。半定量RT-PCR研究结果显示,SNMP在棉铃虫中不仅在触角中表达,也在去掉触角的头、足中表达。但是在触角中的表达量最高,在雌雄触角中的表达量差异不显著。在喙、下颚须和下唇须中也有表达。SNMP在卵、蛹和成虫体内也都有表达,但在卵中表达量相对较低。将SNMP编码区克隆到表达载体pET21b中,成功地进行了原核表达,表达出带有6个组氨酸标签的重组蛋白。