温度对双斑长跗萤叶甲成虫寿命及繁殖的影响

双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica（Motschulsky）已成为新疆北疆棉区的一重大新害虫,在室内5个恒温下（19、22、25、28和31℃）研究了温度对双斑长跗萤叶甲成虫寿命及生殖力的影响。结果表明,在19、22、25、28和31℃下雌雄成虫平均寿命分别为64.1、60.8、55.6、42.1和34.7d,雌虫平均寿命明显长于雄虫;温度对雌成虫产卵前期、产卵期及产卵量有影响,在前述19～31℃5个温度下,其平均产卵量分别为29.2、82.1、93.8、73.4和63.1粒/雌。     

梨小食心虫普通气味受体基因GmolOR20的克隆及表达分析

【目的】通过克隆梨小食心虫Grapholita molesta触角中的普通气味受体(odorant receptor, OR)OR20基因,明确其在不同发育期及成虫不同组织中的表达特征,为进一步研究其功能提供理论依据。【方法】根据梨小食心虫雌虫触角转录组数据,利用RT-PCR克隆梨小食心虫OR20基因的完整开放阅读框;采用qRT-PCR检测该基因在不同发育期(卵、1-5龄幼虫、蛹和雌雄成虫)、成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹、足、翅)以及不同日龄(1, 3, 5和7日龄)成虫触角中的表达量。【结果】克隆获得梨小食心虫GmolOR20基因cDNA序列(GenBank登录号:MH898864)。该基因完整开放阅读框为1 284 bp,编码427个氨基酸,预测蛋白分子量为49.83 kD,理论等电点为8.57,具有7个跨膜结构域。序列比对和系统进化树结果表明,梨小食心虫GmolOR20与苹果蠹蛾Cydia pomonella CpomOR15和豆荚小卷蛾Cydia nigricana CnigOR15亲缘关系较近,氨基酸序列一致性分别为87%和84%。发育表达模式结果显示,GmolOR20在不同发育时期均有表达,雌雄成虫中的表达量显著高于其他发育期的表达量(P<0.05),但雌、雄虫间的表达量差异不显著。组织表达模式结果表明,GmolOR20主要在成虫触角中高丰度表达,且雌虫触角中的表达量极显著高于雄虫触角中的表达量(P<0.01);GmolOR20在不同日龄成虫的触角中均有表达,且在1和3日龄成虫触角中的表达水平显著高于其他日龄(P<0.05)。【结论】根据GmolOR20基因的表达谱分析结果,推测GmolOR20可能参与梨小食心虫对植物挥发物和性信息素的识别。     

光肩星天牛气味结合蛋白AglaOBP1的克隆、表达及结合特性

利用RT-PCR技术克隆了光肩星天牛Anoplophora glabripennis Motschulsky气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)基因AglaOBP1(Gen Bank登录号:KX660670),AglaOBP1的开放阅读框长435 bp,编码144个氨基酸,其中N端有21个氨基酸组成的信号肽序列,成熟蛋白序列具有4个保守的半胱氨酸残基,AglaOPB1属于Minus-C OBP亚家族基因。AglaOBP1主要在成虫触角中表达,且雌虫触角中的表达量显著高于雄虫触角。重组蛋白AglaOBP1与34种气味配体的竞争结合实验表明,AglaOBP1具有广泛的结合谱,能与五角枫挥发物中的醇类、醛类、萜烯类和酮类物质结合,其中与顺-3-己烯-1-醇、顺-2-己烯-1-醇、1-己醇、反-2-己烯醛、反-2-癸烯醛、β-石竹烯、(+)-桧烯、α-蒎烯、1-(2,3-二甲基苯基)-乙酮的结合能力较强,结合常数分别为5.88、8.33、12.29、12.55、11.90、7.47、9.07、10.29和13.12μM。此外,配体的官能团、碳链长度、空间构型也影响AglaOBP1对气味分子的结合。AglaOBP1基因在成虫触角中高丰度表达,其重组蛋白能够与五角枫挥发物的多种组分结合,表明AglaOBP1在成虫寄主定位选择中起重要作用。     

梨小食心虫Minus-C气味结合蛋白的分子克隆、表达谱及结合特性分析

【目的】通过克隆梨小食心虫Grapholita molesta的Minus-C气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,并测定其在成虫不同组织中的表达量及其重组蛋白对气味配体的结合能力,推测其嗅觉生理功能。【方法】基于梨小食心虫雌虫触角转录组测序数据,利用RT-PCR克隆MinusC OBP基因的完整编码区;qPCR测定该基因在成虫不同组织[触角、头(去除触角)、胸、腹、足、翅]中的表达量;构建原核表达系统表达重组蛋白,利用SDS-PAGE和Western blot检测蛋白的表达和纯度;运用荧光竞争结合实验测定重组蛋白与35种气味配体的结合能力。【结果】成功克隆了梨小食心虫的一个Minus-C OBP基因,命名为GmolOBP14(GenBank登录号:MF066361)。GmolOBP14开放阅读框长411 bp,编码136个氨基酸,成熟蛋白具有4个保守的半胱氨酸残基,属于Minus-C OBP亚家族。GmolOBP14在雌雄成虫的不同组织中均有表达,但在雄成虫翅和雌成虫触角中的表达量显著高于同性别的其他组织。重组蛋白GmolOBP14与气味配体的结合谱较窄,仅能与16种配体表现出不同程度的结合活性,其中与梨酯和十二醛的结合能力较强,解离常数Ki分别为6.92和12.74μmol/L;与癸醛、十四醛、顺-3-己烯-1-醇、苯甲醇和己酸丁酯有中等程度的结合活性,Ki分别为25.54,20.61,24.35,23.44和23.33μmol/L;GmolOBP14对性信息素组分没有结合活性,提示该蛋白不参与对性信息素的感受和识别。【结论】根据GmolOBP14基因的组织表达特点及其重组蛋白的结合特性,推测GmolOBP14除具有选择性结合和运输寄主植物挥发物的作用外,还参与与嗅觉无关的生理过程。     

苹褐带卷蛾成虫对主要寄主植物挥发物的触角电位反应和行为反应

【目的】苹褐带卷蛾Adoxophyes orana是危害苹果、桃、梨、枣等果树的一种重要昆虫。近年来在陕西苹果和红枣产区发生面积逐年扩大,危害日趋严重。本研究旨在明确寄主植物挥发物在苹褐带卷蛾成虫嗅觉通讯中的作用,为开发植物源引诱剂提供基础数据。【方法】利用触角电位(electroantennogram, EAG)仪测定苹褐带卷蛾2日龄未交配雌、雄成虫对51种寄主植物挥发性化合物的EAG反应;利用本实验室开发的小型蛾类昆虫嗅觉行为测试装置测定苹褐带卷蛾成虫对15种具有显著EAG反应的挥发性化合物的行为反应。【结果】EAG测试结果表明,苹褐带卷蛾成虫对不同挥发性化合物的EAG反应相对值有显著差异,雌、雄成虫对顺 3 己烯 1 醇、反 2 己烯 1 醇、1 己醇、1 庚醇、己醛、反 2 己烯醛、庚醛、辛醛、壬醛、乙酸丁酯、乙酸异戊酯和乙酸 顺 3 己烯酯的EAG反应较强。此外,雄成虫对3 甲基 1 丁醇、1 戊烯 3 醇、苯甲醛、丁酸丁酯、乙酸乙酯、三甲基巴豆酸乙酯、己酸乙酯、丙酸丁酯、异戊酸 顺 3 己烯酯、苯甲腈和柠檬腈的反应较强。在待测的51种挥发性化合物中,苹褐带卷蛾成虫对29种化合物的EAG反应具有明显性别差异,除雌虫对(-)-α-水芹烯和莰烯的EAG反应显著高于雄虫外,雌虫对其他27种挥发性化合物的EAG反应显著低于雄虫。当测试的挥发性化合物剂量在0.02~20 μg时,随剂量的增大成虫的EAG反应变化不明显;当挥发物剂量在20~200 μg时,成虫的EAG反应随剂量的增大显著升高。嗅觉行为选择试验结果表明,雌成虫对己醛、庚醛、辛醛和乙酸 顺 3 己烯酯有明显的趋性,选择率均高于58%;雄成虫对1 己醇、庚醛、乙酸异戊酯和苯甲腈有明显的趋性。【结论】苹褐带卷蛾未交配雄成虫对寄主植物挥发性化合物的EAG反应较未交配雌成虫灵敏,1 己醇、己醛、庚醛、辛醛、乙酸 顺 3 己烯酯、乙酸异戊酯和苯甲腈对苹褐带卷蛾雌蛾或雄蛾具有明显的吸引作用,可以用于开发该害虫的植物源引诱剂。