转Bt基因棉叶片表面特性与棉蚜取食行为的关系：非靶效应的个案研究

本文选择转Bt基因棉和其非靶生物棉蚜（Aphis gossypii）作为研究对象，对转Bt基因棉的生态安全性进行个案评价．利用刺探电位技术（electrical penetration graph，EPG）、光学显微镜和电子显微镜观察、生物测定和化学分析等手段，研究了两种转Bt基因棉花（GK12和GK19）及其常规棉亲本泗棉3号叶片表面的物理和化学特征以及棉蚜在棉叶上的搜寻行为．EPG结果显示棉蚜在3种棉株上的取食搜寻行为存在差异；生物测定实验中，棉蚜对3种棉花叶片表面淋洗物的反应没有显著差异；对棉花叶片表面化学物质进行分析后发现，3种棉株的叶表面化学物质的成分和含量基本一致；但在光学显微镜和电子显微镜观察下发现3种棉花叶片叶毛的密度存在显著差异．利用多元回归方法建立了叶片的物理特征和棉蚜的搜寻行为之间的相互关系模型，由模型可知腺毛和分支为5的覆盖毛对棉蚜的搜寻行为有明显的影响，其他分支的覆盖毛对棉蚜的影响关系较为复杂．由以上结果可以得出结论，所研究的这两种转Bt基因棉表面的物理特征异于其亲本，且这种差异会影响转Bt基因棉的非靶昆虫棉蚜在其上的取食刺探行为，棉蚜在两种Bt棉上较容易进行刺探和取食．     

刺吸电位技术应用中的几个问题

近年来,刺吸电位技术( electrical penetration graph,EPG)在我国得到越来越广泛的应用,但在应用过程中还存在一些问题或误区,在一定程度上影响了EPG的应用效果.本文根据多年实际应用经验,讨论了EPG应用中可能遇到的和容易出现的一些问题及解决办法,包括EPG技术的适用范围、昆虫和植物的处理办...     

西藏发现Q型烟粉虱

【目的】调查西藏自治区烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的发生情况。【方法】从西藏拉萨采集到烟粉虱各个虫态,采用3D数码显微镜观察所采集烟粉虱的形态特征,利用mt COⅠ分子标记检测烟粉虱的生物型。【结果】明确并详细描述了烟粉虱各形态特征,mt COⅠ分子标记检测显示西藏采集到的烟粉虱为Q生物型。【结论】在形态学鉴定的基础上,分子生物学鉴定该粉虱为Q型烟粉虱,这是Q型烟粉虱在西藏自治区发生的首次报道。     

风洞技术

风洞技术是测定信息化学物质对昆虫行为影响研究中非常重要的实验手段,可为确定信息物质的浓度、配比提供参考,也可辅助诱芯的改进和诱捕器的设计。实际上风洞实验是一种信息物质田间应用前的室内模拟测试。风洞实验前要做好充分的准备,观察和记录的指标因测试的是性信息素还是植物挥发物而不同。本文重点介绍了风洞实验的具体操作步骤,列举了风洞技术在苹果蠹蛾Cydia pomonella多成分性信息素研究和葡萄藤蛾Lobesia botrana对葡萄主要挥发物的行为反应研究中的两个应用实例,最后还讨论了风洞与嗅觉仪的区别、风洞的优缺点,以及风洞的日常维护等。     

棉铃虫幼虫脑和咽下神经节的三维结构构建

【目的】解剖棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner) 5龄幼虫脑和咽下神经节及其内部神经髓形态结构,并分析和构建幼虫脑和咽下神经节以及各神经髓的三维结构模型。【方法】采用免疫组织化学方法解剖脑和咽下神经节的内部神经髓结构,利用激光共聚焦显微镜获取脑和咽下神经节扫描图像,然后利用AMIRA 三维图像分析软件进行图像分析,从而构建脑和咽下神经节的三维结构模型,并测量脑和咽下神经节以及内部各神经髓的体积,并分析了相对比例。【结果】 棉铃虫5龄幼虫脑和咽下神经节由围咽神经索连接在一起。脑主要由前脑、中脑和后脑3部分组成。前脑内包括视叶、蕈形体和中央体等形态结构较明显的神经髓。此外,前脑还包括其他位于脑的左右两侧以及背侧和腹侧大量神经髓区域,约占脑总神经髓的59.65%。这些神经髓区域边界不明显。中脑主要包括1对触角叶;后脑位于脑的腹侧和触角叶的下方,体积较小。咽下神经节由3个神经节融合构成,从前到后分别为上颚神经节、下颚神经节和下唇神经节,由于融合的紧密程度高,3个神经节间的边界不明显。【结论】阐明了棉铃虫5龄幼虫脑和咽下神经节的神经髓形态结构,构建了脑和咽下神经节以及内部神经髓的三维结构模型。三维模型可以任意旋转,能从任何角度观察脑、咽下神经节和内部不同神经髓的结构及其它们之间的空间关系。本研究结果对研究棉铃虫脑和咽下神经节信息接收、处理及调控行为的机制奠定了解剖学基础。     

菜粉蝶对十字花科植物挥发物的触角电位反应及引诱剂配方的大田诱捕试验

通过诱杀成虫控制其后代幼虫的种群,是进行害虫控制的新思路。为了提供具有实用价值的引诱剂对菜粉蝶进行有效的化学生态学调控,从已有报道的十字花科植物挥发性化合物中选取11种化合物进行测试和引诱剂配方设计,这11种化合物(乙酸苯甲酯、香叶醇、苯甲醛、苯乙醇、丁香酚、苯甲醇、苯乙酮、苯乙醛、水杨醛、肉桂醛、水杨酸甲酯)均能能激发菜粉蝶和其他鳞翅目昆虫触角电位(EAG)或其他生理反应。以正己醇为参照,室内系统测定了菜粉蝶成虫对上述11种化合物的EAG反应,然后采用配方均匀设计方法组配了四组配方,于2009-2011年共4个时期在野外进行了大田诱捕试验。在EAG测试中,菜粉蝶成虫对用作参照的正己醇(一种绿叶气味)反应最强,对所测试的11种化合物均有不同的反应,但均比对正己醇弱,这可能意味着菜粉蝶在长期进化过程中所形成的搜寻寄主植物的行为,首先应当是寻找"绿色植物",再考虑其他因素。在大田诱捕试验中,配方1、配方2的诱捕量相对较少,各组分对诱捕量的贡献没有显著差异,配方4的诱捕量最大,不同化合物样品的EAG反应值和野外诱捕效力不存在明显的相关性;关键化合物苯乙醛起着主导作用,这一点已在此前的许多报道中证实,但另一种很常见的花香气味2-苯乙醇则效果并不强。在2009年6月10日至7月10日的诱捕实验中首次发现,水杨酸甲酯具有较强的引诱作用。本研究表明,触角电位的生理数据不能代替大田试验,菜粉蝶对十字花科挥发性化合物的行为反应还需考虑挥发性化合物相互作用、化学信息多义及其与信息素相互叠加编码等现象。     

第五届亚太地区化学生态学大会在夏威夷召开

2009年10月27～30日,亚太地区化学生态学大会在美国夏威夷召开。这次大会的主题是“探索生命的多样性”。来自世界各地的约200名学者和研究生参加了会议。参会代表就“果蝇的化学生态学”、“昆虫信息素的基础和应用”、“分子化学生态学”、“入侵物种化学生态学”、“水生生物化学生态学”、“三级营养关系”、“昆虫与植物的关系”、“次生物质多样性”、“次生物质的研究和应用”等方面,利用大会报告、分组报告、口头报告和墙报等形式,进行了广泛和深入的交流。     

昆虫唾液成分在昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对于植食性昆虫唾液的深入研究,揭示出其在昆虫与植物的相互关系和协同进化中起到非常重要的作用。植食性昆虫唾液中含有的酶类和各种有机成分,能诱导植物的一系列生化反应,而且这些反应有很强的特异性,与为害的昆虫种类甚至龄期有关。鳞翅目幼虫口腔分泌物（或反吐液）中含有的β-葡糖苷酶、葡萄糖氧化酶等酶类和挥发物诱导素等有机成分,已经证明可以诱导植物的反应; 刺吸式昆虫的取食也可以刺激植物产生反应,但其唾液内的酶类,如烟粉虱的碱性磷酸酶, 蚜虫的酚氧化酶、果胶酶和多聚半乳糖醛酸酶, 蝽类的寡聚半乳糖醛酸酶等是否发挥作用,目前还没有直接的证据。寄主植物对昆虫的唾液成分也有很大的影响,可能是昆虫对不同植物营养成分和毒性成分的适应方式。对昆虫唾液蛋白的分析表明,具有同样类型口器、食物类型接近的昆虫,唾液成分有更多的相似性。研究植食性昆虫的唾液成分,对于阐明昆虫和植物的协同进化关系、昆虫生物型的形成机理、害虫的致害机理,以及指导害虫防治等,有着一定的理论和实际意义。