麦长管蚜对E-β-法尼烯的嗅觉行为反应

【目的】测定麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius对E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)矿物油溶液反应的最低阈值浓度,为EβF的田间应用提供依据。【方法】观察麦长管蚜3龄若蚜对不同浓度EβF的逃逸行为和"Y"型管嗅觉行为反应。每天定时分5次(9:00,11:30,14:00,16:30和19:00)滴加10μL EβF于滤纸上,滤纸用牙签固定于麦苗盆中心,持续处理5 d。每盆麦苗处理前接1龄若蚜15头。记录成蚜翅型及2周后蚜虫总数量。【结果】随着EβF浓度升高,麦长管蚜3龄若蚜3 min内逃离数显著增加,有翅蚜比例显著增加,种群个体数量显著下降,驱避效果明显增强。EβF浓度为200 ng/μL和≥600 ng/μL使蚜虫逃离数显著增加(P0.05)。"Y"型管选择行为测试结果表明,EβF≥600 ng/μL对3龄若蚜具有极显著的驱避作用(P0.01)。与对照相比,EβF≥600 ng/μL处理极显著提高了有翅蚜比例(P0.01);EβF≥400 ng/μL极显著抑制蚜虫种群个体数量增长(P0.01),但与600 ng/μL处理差异不显著。【结论】600 ng/μL EβF矿物油溶液为麦长管蚜驱避剂的最低阈值浓度。     

荻草谷网蚜唾液蛋白基因Sm13498的克隆及功能分析

【目的】荻草谷网蚜Sitobion miscanthi为我国小麦Triticum aestivum主产区麦蚜优势种;Sm13498蛋白是在荻草谷网蚜唾液腺中特异表达的唾液蛋白。本研究旨在探析荻草谷网蚜功能未知的Sm13498在调节植物防御反应中的潜在作用。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组测序数据,PCR克隆Sm13498的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;采用RT-qPCR测定Sm13498在取食小麦叶片不同时间的荻草谷网蚜无翅成蚜中的表达动态;通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能;利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位。【结果】克隆获得了荻草谷网蚜Sm13498 cDNA全长序列(GenBank登录号：MW346655),开放阅读框(ORF)全长783 bp,编码260个氨基酸,预测蛋白分子量28.01 kD,第1-22位氨基酸为N端信号肽。系统进化树显示,Sm13498与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的功能未知蛋白LOC100159087precursor(GenBank登录号: NP_001313548.1)亲缘关系最近(氨基酸序列一致性为71.7%)。RT-qPCR结果表明,Sm13498在荻草谷网蚜无翅成蚜取食小麦叶片12 h时表达水平达到最高。含有Sm13498信号肽片段的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YTK12可在YPRAA培养基正常生长,并可将无色2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为不可溶的暗红色的氯化三苯基四氮唑(TTF),证实其信号肽具有分泌活性。经根癌农杆菌介导在本氏烟瞬时表达Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡。亚细胞定位结果表明,Sm13498-GFP融合蛋白定位于本氏烟叶片细胞膜。【结论】结果说明荻草谷网蚜唾液蛋白Sm13498可抑制植物防御反应。本研究为发掘荻草谷网蚜唾液中效应子, 深入解析麦蚜对小麦品种强适应性奠定了基础。     

植物凝集素及其抗蚜作用研究进展

近年来利用植物凝集素控制蚜虫的研究越来越多。本文主要介绍了植物凝集素的分类、抗蚜作用及机理、定性与定量的测定方法;并对单子叶甘露糖结合凝集素家族和豆科类凝集素家族的抗蚜效益、凝集素对蚜虫天敌的影响等研究进行了综述;对其应用前景及可能存在的问题进行了讨论。     

小麦蚜虫田间调查及监测技术

小麦蚜虫是世界范围内小麦生产中一类重要害虫。针对麦蚜世代历期短、繁殖力强,具有趋光、趋化及迁飞等生物学及行为习性;在田间多呈聚集分布,且麦蚜易受寄主植物抗性、天敌、气象因素及农田生态条件等生物与非生物因素影响等发生为害特点,本文阐述了我国小麦蚜虫田间调查、监测技术及防治策略,以期为我国小麦蚜虫综合防控提供基础科学支撑。     

Gβ1γ2蛋白的纯化及其与腺苷酸环化酶的互作关系

对G蛋白β₁γ₂亚基及偶联组分在信号传导中的作用进行了初步研究. 以离体昆虫细胞Sf9(Spodoptera frugiperda, 秋粘虫卵巢细胞)或H5(Trichoplusia ni, 粉纹夜蛾细胞)为生物反应器, 高效表达了G蛋白β₁γ₂亚基. 用Ni-NTA亲和层析柱, 经快速蛋白纯化技术(FPLC)获得高纯度的Gβ₁γ₂. 活性测定表明, 纯化的GGβ₁γ₂能显著刺激腺苷酸环化酶(AC2)的活力. 应用基于表面胞质团共振现象的BIAcore技术, 采用生物传感芯片NTA(biosensor chip NTA)直接证明腺苷酸环化酶2 (AC₂)的胞质末端C₂区域为G蛋白β₁γ₂亚基的结合区, 从而明确了二者互作的活性位点和结合位点同位于该区域.     

小麦挥发物对蚜虫及其天敌的行为影响——田间有效挥发性信息化合物的筛选(英文)

【目的】植物挥发性信息化合物能够影响植食性昆虫及其他天敌行为,因此,在植物-植食性昆虫-天敌互作系统中具有重要地位。目前,小麦[Triticum aestivum L.(Gramineae)]中多种挥发物已被鉴定,为明确其对蚜虫及其天敌的行为影响。【方法】本试验利用四臂嗅觉仪和风洞测定4种不同浓度的小麦挥发物(水杨酸甲酯、3-己酰醋酸酯、己烯醇和1-己醇)对麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricus)及其两种重要天敌,异色瓢虫[Harmonia axyridis(Pallas)(Coleoptera:Coccinellidae)]和黑带食蚜蝇[(Episyrphus balteatus(De Geer)(Diptera:Syrphidae)]的行为反应。【结果】结果显示,水杨酸甲酯仅吸引异色瓢虫。3-己酰醋酸酯和己烯醇吸引麦长管蚜及异色瓢虫,但随其浓度增加对蚜虫的吸引作用降低,对异色瓢虫吸引作用增强。3-己酰醋酸酯对黑带食蚜蝇也具有吸引作用。另外,与天敌相比,1-己醇对麦长管蚜吸引作用更强。【结论】总之,本试验明确除1-己醇外,水杨酸甲酯、3-己酰醋酸酯、己烯醇可以作为吸引天敌,控制蚜虫的潜在用于推-拉策略的挥发物性化学信息物。     

小麦与蔬菜蚜虫新型防控技术研究进展

近几年通过国内外科研协作,小麦及蔬菜蚜虫基础及防控技术研究有了长足进展:在害虫行为调控技术方面,通过蚜虫报警激素反-β-法尼烯[(E)-β-Farnesene,EBF]等挥发物缓释对蚜虫及其天敌种群调查,明确了田间应用剂量及持效期、释放点间距、释放器放置高度,以及EBF与化学农药协调应用对蚜虫控制及对天敌的引诱效果及其作用机理,发展了防控小麦、蔬菜蚜虫的"推-拉"技术;在利用作物多样性布局对害虫生态调控技术方面,研究明确小麦与多种作物间、套及混种对蚜虫具有良好控制作用及其最佳作物布局模式,并揭示其降低蚜虫密度、保护天敌及提高土地利用当量等增产效果;筛选了植物源杀虫活性成分,发现博落回提取物中血根碱及植物凝集素对麦蚜具有强杀虫活性,开发获得了一种博落回提取物(Macleaya cordata extract,简称MCE)与烟碱复配配方,杀蚜虫效果达98.9%;通过技术集成研究与示范,在河南、河北与山东推广应用;并采用可量化评价体系,获得当地农民及农技推广部门的反馈意见,对区域集成技术进行调整。研究结果对改变目前过度依赖化学农药防治小麦、蔬菜病虫害的现状,减少农药使用和残留、促进农民增收等小麦、蔬菜病虫害绿色防控技术的开发推广及食品安全具有重要意义。     

G蛋白及其偶联信号传导途径的研究进展

G蛋白偶联信号传导系统是一类重要的细胞跨膜信号传导途径之一。在有关生化及药理的医学研究中发现许多药剂都是通过G蛋白偶联信号传导途径对动物起作用的。对G蛋白结构与功能的系统研究是新型药剂研制与开发的基础。G蛋白在物种进化过程中具有高度保守性,植物和昆虫中的G蛋白及其偶联组份研究将有助于明确作物抗病虫机理以及昆虫毒理。     

小麦间作豌豆对麦长管蚜及其主要天敌种群动态的影响

为探索麦田物种多样性对麦长管蚜Sitobion avenae的生态调控效应,于2007年10月至2008年7月在河北省廊坊市进行田间小区试验,系统调查了豌豆与小麦分别以2∶2,2∶4,2∶6和2∶8比例行间作(分别记作2-2间作、2-4间作、2-6间作和2-8间作)种植模式下麦长管蚜种群数量的时序动态, 同时分析了麦田主要天敌种群数量的时序动态、丰富度、多样性指数及均匀度的变化。结果表明：在麦长管蚜发生高峰期,小麦与豌豆间作麦长管蚜无翅蚜的百株蚜量（平方根转换）极显著低于单作田(P<0.01),其中小麦单作（77.38）>2-2间作（68.62）>2-4间作（68.51）>2-8间作（65.19）>2-6间作（64.94）。尽管不同种植模式下,麦长管蚜主要天敌的动态变化趋势基本一致,但间作处理的优势天敌瓢虫类和蚜茧蜂类均有较高的种群密度,天敌群落的丰富度明显提高,Shannon-Wiener多样性指数增加,但均匀度下降。总之,小麦间作豌豆不仅有效降低了麦长管蚜的种群数量,同时也增加了天敌控制害虫的稳定性和可持续性。     

不同小麦品种（系）叶片表面蜡质对两种麦蚜取食的影响

采用气质联用(GC-MS)和生物测定法,探讨了不同小麦品种(系)叶片表面蜡质对麦长管蚜和禾谷缢管蚜取食的影响.结果表明:SN80、SN18和ZM12叶片表面蜡质对2种蚜虫取食具有刺激作用,而SN87叶片表面蜡质无刺激作用.对4种小麦材料叶片表面蜡质进行GC-MS分析发现,其表面蜡质化学组分有所不同,但主要组分均为长链烷烃,其它组分包括7-十四碳烯、8-十五烷酮、十四烷酸乙酯和十六烷酸乙酯等.生物测定结果表明:长链烷烃(>C17)、7-十四碳烯及8-十五烷酮对两种蚜虫取食具有显著的刺激作用;而乙基柠檬酸、十四烷酸乙酯和十六烷酸乙酯对麦长管蚜取食无刺激作用;十四烷酸乙酯和十六烷酸乙酯对禾谷缢管蚜取食也无刺激作用.