昆虫生物钟分子调控研究进展

昆虫生物钟节律的研究是人类了解生物节律的重要途径。昆虫在生理和行为上具有广泛的节律活动,如运动、睡眠、学习记忆、交配、嗅觉等节律活动,其中昼夜活动行为节律的研究广泛而深入。昆虫乃至高等动物普遍具有保守的昼夜节律系统,昼夜生物钟节律主要包括输入系统:用于接受外界光和温度等环境信号并传入核心振荡器,使得生物时钟与环境同步;核心时钟系统:自我维持的昼夜振荡器;输出系统:将生物钟产生的信号传递出去而控制生物行为和生理的节律变化。早期分子和遗传学研究主要关注昼夜节律振荡器的分子机制及神经生物学,阐明了昼夜生物钟节律的主要分子机制及相关神经网络。最近更多的研究关注生物钟信号是如何输入和输出。本文以果蝇运动节律的相关研究为主要内容,围绕生物钟输入系统、振荡器、输出系统这3个组成部分对昆虫生物钟研究进展进行总结。     

蚜虫新型预警网络的构建及其绿色防控技术研究

在公益性行业（农业）科研专项的支持下,项目组在我国大豆和小麦主产区进行了蚜虫监测预警及绿色防控技术的研究。构建了基于吸虫塔的蚜虫监测预警网络系统,在蚜虫基础生物学研究、天敌资源普查及其控蚜作用研究的基础上,研发了多项以生物防治为主体的蚜虫绿色防控技术,包括天敌人工助迁、人工饲养天敌释放、作物邻间作措施、物理防控、隐蔽性施药等。相关技术措施在我国的东北、华北等大豆蚜、麦蚜为害严重的大豆产区和小麦主产区共建立了4个规模较大的试验示范区,取得了较好的综合效益。     

棉铃虫雄性定向抑制剂的研究:风洞和田间试验中醇类物质的抑制效应(英文)

本文研究了棉铃虫雄蛾味刷中几种醇类物质对同种雄蛾行为反应的抑制效应。剂量范围从4×10－4到40μg的风洞剂量试验表明,当剂量为0．4μg,Z9－16∶Ald与Z11－16∶Ald两种混合物的比率为5∶95时,雄蛾有最高反应。当Z11－16∶OH加到上述混合物中,5％的醇浓度完全抑制定向行为。百分率进一步增加,不仅抑制定向行为,同时也影响起飞行为。将Z11－16∶OH与其他三种饱和醇14∶OH,16∶OH,18∶OH以及与结构上相似的Z9－16∶OH比较发现,Z11－16∶OH抑制雄蛾定向的行为最有效。田间施用Z11－16∶OH使其卵孵化率从处理前的34％降低到处理后的17％。     

敲减神经肽F基因(npf)对亚洲玉米螟取食、生长发育和繁殖的影响

【目的】神经肽F(neuropeptide F, NPF)是无脊椎动物特有的一类神经肽,因其C末端是苯丙氨酸(F)而命名,参与昆虫的取食、生物节律、学习记忆等多种生理功能的调控。本研究旨在明确NPF对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis生长发育的影响,为害虫防治提供重要依据。【方法】采用一种基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法经济有效地敲降npf,用低浓度(0.01%)和高浓度(0.02%)dsNPF和dsGFP(对照)分别饲喂亚洲玉米螟1龄初、3龄初和5龄初幼虫直至化蛹,检测5龄幼虫平均取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫产卵量,以及幼虫各龄期、蛹发育历期和成虫寿命。【结果】从亚洲玉米螟1, 3和5龄初幼虫开始饲喂0.01%和0.02% dsNPF时,与饲喂相应浓度dsGFP的对照相比,除个别点外,5龄幼虫的取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫单雌产卵量均显著降低,幼虫各龄期、蛹发育历期均显著延长,成虫寿命显著缩短。且dsNPF处理幼虫的龄期越早对发育的影响越大。其中0.01% dsNPF处理的1龄幼虫和0.02% dsNPF处理的3龄幼虫有90%的个体在蛹期死亡,而0.02%dsNPF处理的1龄幼虫有90%的个体在幼虫期死亡。【结论】结果提示NPF对亚洲玉米螟的发育和取食具有调控作用,这为探索新型绿色的害虫防治提供了依据。     

激素对亚洲玉米螟幼虫滞育的影响

激素对亚洲玉米螟幼虫滞育的影响＊赵章武＊＊曹梅讯（中国科学院上海昆虫研究所上海２０００２５）亚洲玉米螟Ｏｓｔｒｉｎｉａｆｕｒｎａｃａｌｉｓ是我国乃至亚洲地区的重要农业害虫之一。它具有兼性滞育的特点,年发生１～７代,以末龄老熟滞育幼虫越冬。来年春天终止...     

热激蛋白90与中红侧沟茧蜂的发育关系

根据热激蛋白90(the heat shock proteins90,Hsp90)基因序列的保守性,设计引物,采用PCR结合RACE扩增的方法克隆得到中红侧沟茧蜂Microplitis mediatorHaliday Hsp90cDNA全序列,并用半定量RT-PCR的方法研究Hsp90与中红侧沟茧蜂发育及滞育间的关系。结果表明,滞育条件和非滞育条件下,热激和冷激都能诱导Hsp90的表达;不论在滞育还是非滞育条件下,Hsp90表达量均在2龄初期最高,随发育时间的增加逐渐降低,成虫期表达量又显著升高;滞育褐茧在4℃保存初期,Hsp90呈现高表达且随保存时间的增加而降低。     

沙蟋翅多型性的调控机理

沙蟋Gryllus firmus Zera&Denno成虫的后翅有长翅和短翅2种类型,是翅多型性机理研究的极佳模式昆虫。长翅成虫从第5日龄开始迁飞,而短翅成虫的主要特点是繁殖。除了翅的表型差异外,长翅成虫的飞行肌发达,呈褐色;卵巢幼小,直到飞行停止后(大约在10d以后)才开始发育。而短翅成虫的飞行肌退化并呈乳白色;卵巢在第4日龄就发育成熟,表现为卵巢硕大。对翅多型性机理的深入研究,将有利于了解沙蟋迁飞和扩散的内在机理,为准确地预测预报该虫的发生提供重要的理论和实际依据。文章概述沙蟋翅多型性与外界环境的相互关系,以及体内生化代谢和内分泌激素等的变化对该虫迁飞和生殖的影响和作用,进而探讨翅多型的遗传机制和进化意义等问题。     

不同寄主植物与棉蚜酯酶活性的关系

通过测定不同越冬寄主植物棉蚜Aphis gossypii种群α-乙酸萘酯（α-NA）酯酶的活力,结果表明：山东高密棉田棉蚜种群酯酶活力是北京花椒棉蚜酯酶活力的2.4倍,石榴、木槿上棉蚜酯酶活力是花椒棉蚜酯酶活力的1.3-1.5倍,不同寄主植物棉蚜α-NA酯酶和β-NA酯酶的频率分布表明：鼠李、花椒棉蚜的α-NA酯酶频率分布范围较集中,酯酶活力（每0.033头蚜虫的OD值）小于0.10时的频率分别为70%和62%,其个体累积率达50%时的酯酶活性（EF50）分别为0.08和0.085(每0.033头蚜虫的OD值）;石榴、木槿和棉苗上α-NA酯酶频率分别为25%、31%和45%,其EF50分别的0.154、0.1368和0.1138,酯酶活力明显比鼠李和花椒棉蚜高;高密棉蚜为4%,EF50为0.2113,频率分布范围较宽。β-NA酯酶的频率分布,鼠李、花椒、木槿和棉苗上棉蚜酯酶活力（每0.033头蚜虫的OD值）小于0.10时为52%-62%的个体,EF50分别为0.098、0.084、0.102和0.091,寄主之间差异不大,而石榴和高密棉蚜分别为23%和3%,EF50分别为0.135和0.2136,与其它4个寄主有明显差异。     

亚洲玉米螟中stuxnet基因的时空表达与功能分析

[目的]本研究旨在鉴定亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis中stuxnet (stx)同源基因Ofstuxnet(Ofstx),进一步明确ofstx基因的功能,探索基于表观遗传调控的害虫防治新策略.[方法]基于反转录技术获取亚洲玉米螟ofstx基因的全长cDNA序列,进行cDNA全长测序,分析其生物学信息;分别提取亚洲玉米螟不同发育阶段(3-5龄期幼虫)及不同组织(头、中肠、脂肪体)中RNA,并通过RT-qPCR技术检测ofstx基因在亚洲玉米螟不同发育阶段及不同组织中的相对表达量.[结果]亚洲玉米螟ofstx基因全长2112 bp,编码蛋白质含703个氨基酸,预测分子量76.98 ku,等电点8.30.比对其它物种Stx同源蛋白氨基酸序列发现其都含有UBL保守结构域.系统发育树分析发现与草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda所属的夜蛾科同源性较高.qPCR结果显示ofStx在脑内相对表达量最高,在3-5龄幼虫中,4龄幼虫体内总体表达量最高.[结论]ofstx基因主要在亚洲玉米螟脑内表达,幼虫阶段的第4龄期相较第3、第5龄期相对表达高,可能参与调控昆虫生长发育,具体功能有待进一步研究.