温度对取食玉米籽粒桃蛀螟生长发育、存活和生殖的影响

为了明确不同温度对取食玉米籽粒桃蛀螟生长发育、存活和生殖的影响,本研究依据年龄-龄期两性生命表理论计算了在21、24、27和30 ℃下取食玉米籽粒的桃蛀螟种群的生命表参数,并基于这些参数预测了未来80 d的种群动态。结果表明: 在21、24、27和30 ℃下桃蛀螟均能完成1个世代,随着温度升高,各阶段的发育历期缩短,且温度间差异显著。24 ℃下的平均单雌产卵量最高(116.7粒),成虫前期存活率最高(84.7%),雌虫占比最高(0.46),均显著高于其他温度。24、27、30 ℃下种群的内禀增长率分别为0.1059、0.1101、0.1045 d^-1,周限增长率分别为1.1117、1.1164、1.1102 d^-1,处理间差异不显著,但均显著高于21 ℃处理。21、24、27和30 ℃下的净增殖率(R₀)分别为17.3、53.7、36.9、19.8个后代个体,其中24 ℃时的R₀最高且显著高于其他温度处理。表明桃蛀螟种群在24～27 ℃下的存活率高、繁殖力大、雌性占比较高,是其生长发育、生存和繁殖的适合温度。     

桃蛀螟气味结合蛋白CpunOBP3和CpunOBP4的基因克隆、原核表达及配体结合特性分析

【目的】本研究旨在明确气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)在桃蛀螟Conogethespunctiferalis化学感受过程中的生理功能,为以OBPs蛋白为防治靶标的桃蛀螟绿色防控提供理论依据。【方法】基于前期桃蛀螟触角转录组测序数据,利用PCR技术从桃蛀螟触角中获得桃蛀螟气味结合蛋白基因CpunOBP3和CpunOBP4的cDNA序列,采用生物信息学软件分析其核苷酸和氨基酸序列;构建重组表达载体pET-30a/CpunOBP3和pET-30a/CpunOBP4,原核表达并纯化获得重组目的蛋白CpunOBP3和CpunOBP4;最后利用荧光竞争结合实验测定了重组蛋白CpunOBP3和CpunOBP4对24种配体的结合能力。【结果】克隆获得桃蛀螟气味结合蛋白基因CpunOBP3(GenBank登录号: GEDO010000010.1),开放阅读框全长387 bp,编码128个氨基酸,预测分子量大小为14.72 kD;CpunOBP4(GenBank登录号: GEDO010000011.1)开放阅读框全长438 bp,编码145个氨基酸,去除信号肽的CpunOBP4蛋白预测分子量大小为12.82 kD。CpunOBP3和CpunOBP4均具有OBPs的典型特征,即含有6个保守的半胱氨酸残基。CpunOBP3和CpunOBP4重组蛋白均以包涵体形式存在。荧光竞争结合实验发现,CpunOBP3重组蛋白能与测试的7种植物挥发物有效结合,尤其与3-蒈烯的结合能力最强,解离常数K_i值为10.33 μmol/L,但不能与测试的2种桃蛀螟性信息素有效结合;而CpunOBP4重组蛋白既可以与测试的2种性信息素(顺-10-十六碳烯醛和十六醛)结合(解离常数K_i值分别为14.65 μmol/L和7.83 μmol/L),又可以与测试的8种植物挥发物有效结合,尤其与丁酸乙酯的结合能力最强,解离常数K_i值为4.32 μmol/L。【结论】根据这些结果,我们推测CpunOBP3主要在桃蛀螟寄主定位与寄主转移过程中发挥重要作用,而CpunOBP4在桃蛀螟识别性信息素和寄主植物挥发物过程中发挥双重作用。研究结果为利用干扰桃蛀螟嗅觉感受从而调控其发生与危害提供了理论依据。     

中国桃蛀螟不同地理种群的遗传多样性

本文应用ISSR分子标记技术对中国桃蛀螟Conogethes punctiferalis 11个地理种群的基因组DNA进行了遗传多样性和遗传分化分析。从34条引物中筛选出6条用于ISSR多态性分析, 共扩增出211条带, 其中209条具多态性, 总的多态性条带百分率为99.05%。11个种群的遗传距离在0.0059~0.0237之间, Nei氏基因多样性指数为0.1750, Shannon信息指数为0.2966, 遗传分化系数为0.053, 基因流高达8.8724。结果提示中国桃蛀螟地理种群因基因流水平较高而种群遗传分化水平保持较低。     

我国桃蛀螟四个地理种群感染Wolbachia的研究

Wolbachia是一类广泛分布于节肢动物体内的细胞内共生菌,能参与调控寄主的多种生殖活动.桃蛀螟Conogethes punctiferalis (Guenée)可危害多种粮食作物和经济作物,近年来已成为我国玉米生产的重要害虫之一.本研究对通过对16S rRNA、fts以及wsp基因片断的PCR扩增,对我国桃蛀螟4个地理种群进行了Wolbachia感染检测,并对感染个体中wsp基因片断克隆测序,初步探究了我国桃蛀螟种群中Wolbachia的感染率和感染类群.研究结果表明我国4个桃蛀螟种群中Wolbachia感染率在2.0%～8.0%,平均感染率为4.5%.通过对不同种群感染的Wolbachia中wsp序列比对及系统树构建分析,在桃蛀螟中发现了5种Wolbachia亚型,分别命名为wPun1-wPun5,分属于A组的Uni、Dro亚组,以及B组的Div、Con亚组.此外,本研究在采自河北保定的桃蛀螟种群中发现了Wolbachia的超感染现象.     

Effects of photoperiod and temperature on diapause induction in Conogethes punctiferalis （Lepidoptera： Pyralidae）

The yellow peach moth, Conogethes punctiferalis （Guenee）, a multivoltine species that overwinters as diapausing larvae, is one of the most serious insect pests on maize in China. Effect of photoperiod and temperature on larval diapause was examined under empirical laboratory conditions. Short-day treatments caused larval diapause at 25℃, and the critical photoperiod was between 12 and 13 h （or 12 h 51 min） light per day. No sensitive instar was identified for diapause induction under alternated short- （L ： D 11 ： 13 h） and long-day （L ： D 14 ： 10 h） treatments at different larval stages. However, accumulative treatment of three instars and 10 d under short-day treatment was required for the induction of 50% larval diapause. All larvae entered diapause at 20℃, whereas less than 3% did so at 30℃, irrespective of the long- or short-day treatment. Furthermore, under the short-day treatment, more than 90% of larvae went into diapause with temperatures ≤ 25℃, but less than 17% did so at 28℃. In contrast, under the long-day treatment, less than 19% of larvae went into diapause with temperatures ≥23 ℃. The forward shift （5℃） of critical temperature under the long-day regime demonstrated the compensatory effect of temperature and photoperiod on diapause induction. In conclusion, C. punctiferalis had a temperature-dependent type Ⅰ photoperiodic diapause response; there was no sensitive instar for diapause determination, but the photoperiodic accumulation time countermeasures both of the short-day cycles and the number ofinstars exposed, and the photoperiodic diapause response, was a temperature-compensated phenomenon.     

桃蛀螟性信息素结合蛋白CpunPBP3的表达模式及性信息素结合特性(英文)

【目的】本研究旨在对桃蛀螟Conogethes punctiferalis性信息素结合蛋白CpunPBP3进行鉴定和定性分析,完善对桃蛀螟性信息素感受机制的理解。【方法】扩增、分析桃蛀螟CpunPBP3的cDNA序列,并与其他草螟科昆虫的同源蛋白氨基酸序列进行比较。利用qRT-PCR测定桃蛀螟不同日龄雄成虫触角中CpunPBP3的表达量变化,以及该基因表达的昼夜波动;以性信息素反-10-十六碳烯醛(E10-16∶Ald)(150 ng)和顺-10-十六碳烯醛(Z10-16∶Ald)(6 ng)对雄成虫进行诱导,并检测诱导后24 h内不同时间节点时触角中CpunPBP3的表达量。构建重组表达载体pET-30a(+)/CpunPBP3,通过大肠杆菌Escherichia coli表达获得重组蛋白,并通过荧光竞争实验检测纯化重组蛋白CpunPBP3与上述2种性信息素成分的结合能力。【结果】系统发育分析结果显示,CpunPBP3与已经鉴定的桃蛀螟PBP基因CpunPBP2和CpunPBP5分布在不同分支中,但与其他昆虫物种的PBP基因亲缘关系较近;qRT-PCR结果表明,雄成虫触角中CpunPBP3的表达量在羽化后0-8 d呈先升高后下降的趋势,24 h光周期内17∶00时的表达量显著高于1∶00时的,其余时间节点间的表达量无显著差异;150 ng的E10-16∶Ald诱导3和6 h后的表达量显著下降,6 ng的Z10-16∶Ald诱导6和24 h后的表达量显著增加。荧光竞争结合实验结果表明,CpunPBP3重组蛋白与性信息素E10-16∶Ald和Z10-16∶Ald均有强结合能力,K_i值分别为9.267和8.656 μmol/L。【结论】本研究明确了CpunPBP3的核苷酸和氨基酸序列及其表达模式,能够响应性信息素的诱导而表达,而且CpunPBP3重组蛋白能够很好地结合性信息素,表明CpunPBP3是桃蛀螟的一条性信息素结合蛋白。     

取食针叶的桃蛀螟越冬状况调查和生物学特性

结合林间调查和室内饲养,观察、记录取食针叶的桃蛀螟Conogethes punctiferalis（Guen6e）冬状况和生物学特性。结果表明：幼虫吐丝将嫩梢针叶缀合成虫苞,以3～4龄幼虫在虫苞内越冬。松树的有虫梢率为7．6％,每梢虫数为3。16头,平均8．5头。桃蛀螟幼虫期和蛹期的死亡率总和为26．06％,雌雄性比为2：3。越冬代桃蛀螟蛹重、蛹长和蛹宽的平均值分别为75．1mg、13．42和3．39mm。成虫多在22时～8时羽化,羽化率为92．22％。成虫始盛期为5月8日,高峰期为5月11日,盛末期为5月15日。补充营养对成虫寿命有显著的影响,饲喂水、10％蜂蜜水、10％糖醋液均能提高成虫寿命。在室内用清水、10％蜂蜜水和10％糖醋液饲养,成虫寿命的差异不显著。     

不同寄主上桃蛀螟越冬幼虫体内生化物质变化与抗寒性研究

为预测不同寄主植物上桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)越冬种群的变化,研究了幼虫期取食玉米、高粱和向日葵的桃蛀螟越冬幼虫体内水分和脂肪及血淋巴小分子糖(醇)与抗寒性的关系。与取食高粱和向日葵相比,取食玉米的桃蛀螟幼虫生长发育更好,越冬幼虫体重、脂肪含量显著高于前二者,降低体内含水量时期显著早,12月上旬为74.0%,而前者为82.3%和84.6%,过冷却点显著低。初冬和初春,3种寄主植物上桃蛀螟越冬幼虫的过冷缺点没有显著差异。然而隆冬季节,玉米上越冬幼虫的过冷缺点最低(-17.74℃),其次是高粱(-14.62℃),向日葵的最高(-11.68℃)。这说明,寄主植物对幼虫的生长发育、越冬物质储备及含水量有显著的影响,从而影响了滞育幼虫的抗寒能力。越冬幼虫血淋巴中小分子糖(醇)主要有海藻糖、甘油、肌醇、葡萄糖、山梨醇、半乳糖和甘露糖等。从初冬到隆冬,幼虫体内甘油含量显著上升,提高了15～101.8倍,而葡萄糖的含量变化则相反,越冬幼虫体内甘油含量变化与其抗寒能力的变化一致,说明甘油是越冬幼虫提高抗寒能力的重要物质,而合成甘油需要葡萄糖。     

板栗挥发物对桃蛀螟成虫寄主选择行为的影响

通过田间调查及行为反应、EAG反应和产卵选择性测定,研究了板栗挥发物对桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)成虫寄主选择行为的影响.2004-2008年的田间调查结果表明:桃蛀螟在农大1号板栗上的蛀果率为16.1%~25.3%,而在河源油栗上的蛀果率均小于5%,桃蛀螟对前者的危害明显较重.农大1号板栗的果实和叶片挥发物对桃蛀螟雌蛾均有显著吸引作用,其中果实比叶片挥发物的吸引作用更强,但上述挥发物对雄蛾没有明显吸引作用;河源油栗的果实和叶片挥发物则对雌、雄蛾均无吸引作用.触角电位反应试验表明,桃蛀螟雌蛾对农大1号板栗果实挥发物的反应比河源油栗果实强烈,但雄蛾没有明显差异;同一品种中,雌、雄蛾对果实的反应均比叶片强烈.桃蛀螟雌蛾在农大1号板栗果实上的产卵量明显高于叶片及河源油栗的果实和叶片,而后三者之间差异不显著.