大黄鱼TRIM25基因克隆和表达分析

三重基序蛋白25 (Tripartite motif-containing protein 25, TRIM25)属于E3泛素连接酶家族, 在先天免疫反应中发挥重要作用。为研究TRIM25基因在大黄鱼(Larimichthys crocea)先天抗病毒免疫反应中的作用, 研究鉴定并克隆大黄鱼TRIM25基因(命名为LcTRIM25)。LcTRIM25基因编码序列2097 bp (GenBank登录号: MK327541), 编码698个氨基酸。蛋白结构域预测发现LcTRIM25包括保守的RING结构域、B-box2结构域、Coiled-coil结构域和可变的C末端PRY/SPRY结构域。多序列比对以及系统进化树分析表明LcTRIM25基因与斜带石斑鱼同源性高, 与哺乳动物、爬行动物、两栖动物和鸟类同源性相对低, 这说明不同物种受到来自环境不同的选择压力, 导致进化程度不同。应用实时荧光定量PCR方法分析大黄鱼TRIM25基因的表达水平。结果分析发现LcTRIM25基因在健康大黄鱼的9个组织中均有广泛表达, 且在肝脏中表达量最高, 在心脏中表达量最低。在poly(I:C)刺激后, 在外周血、头肾、脾脏和肝脏中LcTRIM25基因表达量迅速且明显上调, 均出现上升达到峰值后下降的趋势。LcTRIM25基因表达量在头肾和脾脏中6h达到最高表达量, 在肝脏中12h达到峰值, 外周血中在24h达到最高表达量。上述结果表明, 不同组织中LcTRIM25基因表达模式具有差异性。研究结果推测大黄鱼TRIM25基因参与抗病毒免疫反应且发挥十分关键的作用, 为进一步了解大黄鱼抗病毒免疫机制提供理论基础。     

栗山天牛及其天敌花绒寄甲空间分布的地统计学分析

本文用地统计学的方法研究了栗山天牛及其天敌花绒寄甲的空间分布规律,结果表明:栗山天牛与花绒寄甲均呈聚集性分布,而且栗山天牛分布较多的样地,花绒寄甲也较多,花绒寄甲与栗山天牛有较强的跟随效应。栗山天牛与花绒寄甲的空间分布模型为球状+指数套合模型。栗山天牛和花绒寄甲空间分布在四个方向的变程均在100 m左右,而且在四个方向均比较集中。栗山天牛在东西方向聚集度最高,超过了0.8,而花绒寄甲在南北方向聚集度最高,2008年达到0.8452,2009年达到0.7230。研究还表明,2008年人工释放花绒寄甲后,其成虫在林间逐渐扩散,聚集度下降。     

昆虫翅型分化的表型可塑性机制

翅多型现象在昆虫中广泛存在,是昆虫在飞行扩散和繁殖能力之间权衡的一种策略,对种群的环境适应性进化具有重要的意义。目前在植食性昆虫中研究较多,有关寄生蜂的翅型分化鲜见报道。综述了昆虫翅型分化的表型可塑性机制。遗传因素和环境因素均对昆虫翅的发育产生影响,基因型对翅型的决定具有显著作用,外界环境条件,包括温度、光周期、食物质量、自身密度、外源激素等因素对昆虫翅的发育也产生重要的调节作用,从而产生翅的非遗传多型性现象。此外,天敌的寄生或捕食作用可能会诱导某些昆虫的翅型产生隔代表型变化。对昆虫产生翅多型现象的生态学意义及其在生物进化过程中的作用进行了讨论,并探讨了寄生性昆虫翅型分化机制在生物防治上的可能应用途径。功能基因组学和表观遗传学的进一步发展可望为彻底揭示昆虫翅型分化机制提供新的机遇和技术手段。     

白蜡吉丁肿腿蜂学习行为的研究

肿腿蜂是防治林木蛀干害虫的重要天敌。为了解肿腿蜂搜索寄主的行为机制,研究了白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae Yang et Yao搜索和寄生我国重大林木蛀干害虫——栗山天牛Massicus raddei(Blessig)幼虫过程中的学习行为。结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂的记忆效应随着搜索次数的增加而增加。用寄主虫粪和木屑混合物预处理后,白蜡吉丁肿腿蜂搜索到寄主的时间缩短。不同学习经历的白蜡吉丁肿腿蜂对与寄主栗山天牛相关的气味源物质嗅觉测定结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂经历栗山天牛幼虫虫粪和蛀屑环境后明显倾向于选择栗山天牛虫粪和木屑混合物,而经历栗山天牛幼虫或辽东栎树皮环境的肿腿蜂对相应的气味选择偏好性不显著。研究结果表明,多寄主型寄生蜂白蜡吉丁肿腿蜂具有较强的联系性学习能力有利于用来防治多种非原始寄主害虫,能够明显提高其对新寄主的寄生作用。     

基于特定时间调查数据组建的白蜡窄吉丁种群生命表

为了探明影响白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire自然种群变化的关键因子, 本研究于2010-2011年采用当年秋季和翌年春季两个特定时间调查取样的方法, 组建了天津、 北京和辽宁3个地区白蜡窄吉丁的自然种群生命表。结果显示, 这3个地区白蜡窄吉丁的自然种群数量在今后几年均将呈增长趋势, 但不同地区的增长速率存在较大差异。北京地区白蜡窄吉丁的种群数量增长速率最快（种群趋势指数I=12.9997）, 其次是天津地区（I=12.4388）, 这两个地区的寄主植物相同, 均为绒毛白蜡。增长最慢的是辽宁地区（I=3.6394）, 其寄主植物为水曲柳。另外, 通过3个地区白蜡窄吉丁生命表和排除控制指数可以看出, 天津地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang（种群数量排除控制指数EIPC=1.5382）, 对种群数量变动的贡献最大; 北京地区的是啄木鸟（EIPC=1.4515）, 而辽宁地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁卵跳小蜂Oobius agrili Zhang et Huang的寄生作用（EIPC=1.4701）。这些研究结果表明, 寄主植物的差异是影响白蜡窄吉丁自然种群数量变动的主要因素, 同时寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂对种群数量的影响作用也比较大。因此, 实际应用中可以通过培育抗性树种和人工繁育优势天敌等方法对该虫进行有效防治。     

温度对花绒寄甲飞行能力的影响

为了了解花绒寄甲的飞行行为以及评估其飞行能力,本研究采用飞行磨吊飞技术,测定了不同性别的花绒寄甲成虫在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃条件下的飞行距离、飞行持续时间以及平均飞行速度的差异。研究结果表明,花绒寄甲是一种飞行能力很强的昆虫,24 h内最远能飞行22 km,飞行持续时间可达11 h,飞行平均速度在0.43～0.55 m/s之间。总体上雌性花绒寄甲飞行距离和飞行时间均随温度升高而增加,但温度对飞行速度的影响不显著。生物防治生产实践中,花绒寄甲适宜的释放温度在25℃到35℃之间。     

诱捕栗山天牛成虫的食物源引诱剂研究

为探索诱杀栗山天牛Massicus raddei(Blessig)成虫的新技术,本文研究了糖醋酒液对栗山天牛成虫的引诱效果。结果表明:糖醋酒液对栗山天牛成虫有较强的引诱作用,天牛羽化期内共诱捕到成虫6427头,平均每个引诱点引诱到107头,是林间寄主树单株虫口密度的5.15倍。诱捕到的雌雄成虫数量基本一致,且诱捕到的雌虫怀卵量只比处女虫略低,表明诱捕到的雌虫尚未产卵或者产卵较少。糖醋酒液引诱剂最佳配比为糖∶醋∶乙醇∶蒸馏水=30∶20∶10∶100,最佳引诱时间是19∶00-21∶00。添加了菊酯类杀虫剂的引诱剂对栗山天牛成虫的引诱效果明显下降,且成虫对该引诱剂的取食时间明显缩短,取食该引诱剂的成虫80%在2 h内即死亡,24 h后死亡率达100%。     

栗山天牛成虫取食、交配和产卵行为

通过室内配对饲养和野外观察,本文研究了栗山天牛成虫的取食、交配和产卵行为。结果表明:栗山天牛成虫吸食从栎树树皮受伤处溢出的汁液补充营养。栗山天牛雄成虫比雌成虫更具攻击性,在取食和交配中的雄成虫易发生争斗,交配中的雄成虫攻击性最强。其攻击方式主要是用上颚咬住对手的触角或者足进行拖拽。70%的栗山天牛雄成虫争斗是为了争夺配偶,其次是为了争夺食物资源。栗山天牛成虫完成一次完整的交配经过4个阶段,即:识别、追逐-攀附、抚慰-插入输精-交尾间歇、配后保护。整个交配过程最长可达2 h。试探性插入、插入输精和输精后保护是整个交配过程的重点,持续时间长短不一。雄成虫输入精子的次数与交配持续的时间成正比。雄成虫每次插入输精持续的时间与次数成反比,每次输精间歇时间与次数成正比。雄成虫输入精子之后会再次插入保护,平均持续约1 min。栗山天牛雌成虫产卵于寄主树皮裂缝中。以上研究为了解栗山天牛成虫的行为及其防治提供参考。