RNAi分析舞毒蛾谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因对黄酮和槲皮素胁迫响应

为了明确舞毒蛾Lymantria dispar谷胱甘肽S-转移酶家族基因对生长发育影响及对次生物质的响应机制,采用RNAi技术分别沉默LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1基因,分析对舞毒蛾3龄幼虫体重、存活率、营养利用等生理指标的影响以及次生物质黄酮和槲皮素胁迫响应.结果表明,dsRNA可有效抑制LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1基因表达,分别注射dsLdGSTe2、dsLdGSTs1、dsLdGSTs2和dsLdGSTz1处理组舞毒蛾幼虫的相对生长率、相对取食量、食物利用率、食物转化率均低于对照组,但对幼虫的存活率无影响,表明LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1影响舞毒蛾幼虫生长发育;次生物质黄酮和槲皮素胁迫下,沉默LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1后舞毒蛾幼虫存活率显著下降,体重显著降低.沉默LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1基因对舞毒蛾幼虫的生长发育、食物利用具有抑制作用,同时影响了舞毒蛾幼虫对黄酮和槲皮素的适应能力.     

溴氰虫酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾生长发育及体内解毒酶活性的影响

【目的】探讨溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾 Spodoptera exigua (Hübner)的亚致死效应,为甜菜夜蛾的综合防治和溴氰虫酰胺的合理使用提供理论依据。【方法】采用饲料混毒法,测定溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力,确定其亚致死剂量（LC₁₀和LC₂₅）,并分别用该亚致死剂量处理甜菜夜蛾3龄幼虫,研究其对甜菜夜蛾的生长发育和体内3种解毒酶活性的影响。【结果】以LC₁₀ 和LC₂₅剂量处理甜菜夜蛾3龄幼虫后,幼虫生长受到显著抑制,虫重抑制率分别为11.55%和27.68%;LC₁₀和LC₂₅处理组3龄幼虫到化蛹天数分别比对照组延长0.07和0.20 d;化蛹率显著低于对照组（80.93%）,分别为63.89%和49.43%;成虫寿命显著缩短1.11 d和2.08 d;单雌产卵量和卵孵化率也低于对照组。亚致死剂量溴氰虫酰胺处理甜菜夜蛾幼虫后24-96 h,羧酸酯酶活性和谷胱甘肽-S转移酶活性表现出相似的变化趋势,呈先激活升高、后被抑制降低;而多功能氧化酶活性在药剂处理48 h和72 h均受到不同程度的抑制作用,这种抑制作用与浓度成正比。【结论】亚致死剂量的溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾的生长发育有显著抑制作用,对其幼虫体内解毒酶活性也有不同程度的抑制作用。     

氰虫酰胺对小菜蛾生物学特性及相关酶活性的影响(英文）

【目的】小菜蛾Plutella xylostella（L.)是全球十字花科植物上最重要的害虫。氰虫酰胺作为一种新型的邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂有着独特的作用方式,而关于氰虫酰胺对小菜蛾的影响的报道几乎没有。【方法】本研究采用叶片药膜法研究室内条件下氰虫酰胺对小菜蛾生理生化的影响,饲喂小菜蛾含有氰虫酰胺药液(0, LC₂₀和LC₅₀)的甘蓝叶片48 h后,观察小菜蛾的生物学特性及其相关酶活性的变化。【结果】氰虫酰胺对小菜蛾3龄幼虫的LC₂₀和LC₅₀分别为0.03和0.08 mg/L。使用LC20和LC50浓度的氰虫酰胺处理小菜蛾3龄幼虫48 h后,对其影响表现为显著降低小菜蛾的蛹重、化蛹率和羽化率;明显延长4龄幼虫期和蛹期。采用这两个浓度氰虫酰胺处理小菜蛾48 h,其保护酶（CAT和POD）活性在处理24 h内持续升高并且高于对照组;随后,活性继续升高但是与对照组没有差异(CAT: P=0.58; POD: P=0.13)。而其解毒酶(CarE, GST和ODM)活性在处理12 h内与对照组没有差异(CarE: P=0.43; GST: P=0.54; ODM: P=0.25),但是随着取食时间的延长,其活性明显高于对照组。【结论】LC₂₀和LC₅₀浓度氰虫酰胺能够显著抑制小菜蛾的生长发育,对降低害虫虫口密度有一定的作用。同时这两个浓度氰虫酰胺还能够诱导小菜蛾体内解毒酶活性的升高,这将为田间合理施药,延缓害虫抗药性的产生提供理论依据。     

单宁酸对棉铃虫谷胱甘肽S转移酶的影响

通过培养基混药法,研究了植物次生物质单宁酸对棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）谷胱甘肽S-转移酶活性的影响。谷胱甘肽S-转移酶活性随棉铃虫发育期的进程而变化,在卵期最低,5龄、6龄幼虫和成虫期最高。用含0.005%单宁酸的饲料饲喂棉铃虫后,5龄和6龄幼虫的谷胱甘肽S-转移酶活性明显降低,分别为对照的59%和67%。单宁酸低剂量、短时间处理棉铃虫幼虫,可诱导中肠和脂肪体中的谷胱甘肽S-转移酶的活性增加,高剂量或低剂量长时间处理没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。单宁酸连续处理4代,对棉铃虫6龄幼虫中肠谷胱甘肽S 转移酶均有抑制作用,对脂肪体谷胱甘肽S-转移酶活性无明显影响或有抑制作用。单宁酸处理的第4代幼虫对溴氰菊酯的敏感度有增加的趋势,对甲基对硫磷的敏感度没有明显改变。     

溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾的亚致死效应

为明确溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的亚致死效应,采用点滴法测定溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾3龄幼虫的室内毒力及亚致死剂量溴虫氟苯双酰胺(LD₁₅和LD₃₀)对草地贪夜蛾生物学特性的影响,同时测定了亚致死剂量(LD₁₅、LD₃₀)和半致死剂量(LD₅₀)溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾3龄幼虫体内解毒酶(GST、EST、MFO)、保护酶(SOD、POD、CAT)活性的影响。结果表明,溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾3龄幼虫具有良好的触杀活性,LD₅₀值为0.50μg/g。亚致死剂量(LD₁₅和LD₃₀)溴虫氟苯双酰胺处理草地贪夜蛾3龄幼虫后,幼虫存活率显著下降,较对照分别下降了6.7%和32.88%;LD₃₀处理的成虫畸形率(8.33%)较对照(1.75%)显著升高,产卵前期(3.31 d)较对照(2.88 d)显著延长。溴虫氟苯双酰胺3个不同剂量(LD_15...     

不同损伤形式诱导合作杨叶片中酚类物质含量的差异

采用机械损伤、舞毒蛾(Lymantria dispar)幼虫取食、机械损伤伤口涂抹舞毒蛾口腔分泌物3种方法处理合作杨(Populus simonii×P.pyramidalis 'Opera 8277')扦插苗叶片,24 h后用高效液相色谱(HPLC)检测叶片中香豆酸等9种酚类物质的含量,比较不同损伤形式诱导的酚类物质含量的变化差异,以探讨酚类物质含量变化的原因.结果表明,机械损伤和舞毒蛾取食诱导的酚类物质含量变化存在显著差异,而机械损伤伤口涂抹舞毒蛾口腔分泌物与舞毒蛾取食处理诱导的酚类物质含量变化相似,推测舞毒蛾口腔分泌物是造成机械损伤与昆虫取食处理间酚类物质含量变化差异的关键因素.     

山东省不同地区灰飞虱对溴氰虫酰胺的敏感性及亚致死剂量溴氰虫酰胺对灰飞虱解毒酶活性的影响

为了探究山东不同地区灰飞虱种群对溴氰虫酰胺的敏感性水平差异,在室内采用稻苗浸渍法和点滴法分别测定了溴氰虫酰胺对泰安、莱芜、鱼台(分别采自小麦和水稻)、济南和济阳6个灰飞虱种群3龄若虫和成虫的毒力,同时测定了亚致死剂量(LD 10和LD 30)溴氰虫酰胺对灰飞虱成虫体内的酯酶(ESTs)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)活性的影响。稻苗浸渍法结果表明,溴氰虫酰胺对6个灰飞虱种群3龄若虫的LC 50值介于8.5193~11.0524 mg/L,对成虫的LC 50值介于10.4245~12.4904 mg/L。点滴法测定结果表明,溴氰虫酰胺对6个灰飞虱种群3龄若虫的LD 50值在0.9239×10-3~1.1318×10-3μg/头之间,对成虫的LD 50值在1.0933×10-3~1.2619×10-3μg/头之间。在溴氰虫酰胺亚致死剂量(LD 10和LD 30)处理下,灰飞虱体内3种解毒酶活性均被诱导上升,其中GSTs酶活力上升最显著。结果表明,山东不同地区田间灰飞虱种群对溴氰虫酰胺的敏感性差异不大,同一地区灰飞虱种群不同虫态对溴氰虫酰胺的敏感性也无明显差异。GSTs可能会在灰飞虱对溴氰虫酰胺后续抗性形成中起作用。     

外源茉莉酸诱导的青杨叶片保护性酶活性变化及其对舞毒蛾幼虫生长发育的影响

为探讨外源茉莉酸对青杨Populus cathayana的诱导抗性及其对舞毒蛾Lymantria dispar的影响, 室内对青杨扦插苗喷施不同浓度的茉莉酸（对照为0.17%丙酮）, 分别在喷施后1, 5和10 d采集叶片分析其保护性酶活性的变化, 并接舞毒蛾幼虫于青杨苗木上观测其长发育情况。结果表明： 0.1 和0.001 mmol/L两种浓度的茉莉酸（JA）处理均使青杨叶过氧化物酶（POD）、 多酚氧化酶（PPO）、 苯丙氨酸解氨酶（PAL）、 胰凝乳蛋白酶抑制剂（CI）和胰蛋白酶抑制剂（TI）活性较对照增加(P<0.05)。取食茉莉酸诱导的青杨苗木后, 舞毒蛾幼虫的发育历期延长, 体重降低。0.1 mmol/L茉莉酸诱导的青杨苗木5 d后接虫, 使舞毒蛾幼虫的发育历期显著延长, 较对照长8 d; 接虫21 d后称重时, 取食茉莉酸诱导的青杨叶片的幼虫体重较对照组降低了50%~100%, 该结果说明外源茉莉酸诱导青杨产生了对舞毒蛾明显的抗虫性。     

植物次生物质对烟青虫和棉铃虫食物利用及中肠解毒酶活性的影响

用分别添加0-5%(干重比)棉酚、烟碱、番茄苷和辣椒素4种植物次生物质的人工饲料饲养烟青虫Helicoverpa assulta和棉铃虫H. armigera 5龄幼虫48 h,测定这些次生物质对烟青虫和棉铃虫的营养效应和中肠谷胱甘肽S-转移酶（GST）及羧酸酯酶（CarE）活性的影响。结果表明：在实验浓度下,棉酚可显著降低烟青虫的相对消化率,但对棉铃虫却有助食作用;番茄苷抑制烟青虫的取食和生长,对其近似消化率和食物利用率也有显著的抑制作用,但食物转化率有明显升高,对棉铃虫的各营养指标无显著影响;烟碱对烟青虫和棉铃虫的相对生长率均无影响;辣椒素使烟青虫的取食量有大幅度的提高,对棉铃虫的取食量无影响,但引起其相对消化率的提高。由此可见,棉铃虫对4种次生物质有普遍的适应性,而烟青虫只对寄主植物所含的烟碱和辣椒素有较好的适应性。烟青虫和棉铃虫幼虫中肠CarE活性不受4种次生物质的影响,烟碱和辣椒素对烟青虫GST有显著的诱导作用,番茄苷对烟青虫GST活性则有抑制作用,4种次生物质对棉铃虫GST均无显著影响。     

镉急性染毒对中华稻蝗羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

为深入探讨重金属镉(cadmium,Cd)的毒性效应,采用不同浓度氯化镉溶液对中华稻蝗Oxya chinensis Thunberg 4龄若虫进行急性染毒,对处理后24、48、72和96 h虫体内羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性进行测定。结果表明,随着处理时间的延长,对照组和处理组CarE和GST活性均表现为先升后降的趋势。与对照组相比,以α-NA为底物时高浓度处理组(80 mg.L-1)CarE活性在处理后48 h被激活;以β-NA为底物时中浓度处理组(40 mg.L-1)CarE活性在72 h达到最高;以CDNB为底物时,低浓度处理组(20 mg.L-1)GST活性在24 h被激活达到最大值,之后降低。结果显示,中华稻蝗4龄若虫在Cd胁迫下,体内CarE和GST活性发生了变化,以此来抵御机体所受到的重金属毒害。     

外源茉莉酸诱导的青杨生化抗性及其对舞毒蛾幼虫食物利用的影响

【目的】为探讨外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)诱导的青杨 Populus cathayana Rehd.抗性对舞毒蛾 Lymantria dispar (L.)幼虫食物利用的影响。【方法】在室内对青杨苗木喷施0.001和0.1 mmol/L两种浓度的茉莉酸,对照喷0.2%的丙酮水溶液,喷施后1, 5和10 d分别采集叶片,分析其初生和次生物质含量的变化。另选喷施0.1 mmol/L茉莉酸的青杨苗木,喷施后1, 5和10 d分别接舞毒蛾2龄幼虫,单头饲养,测定其取食量、体重和排粪量及发育历期,统计分析其食物消化率、转化率和利用率。【结果】两种浓度茉莉酸处理均使青杨叶片中的蛋白质和可溶性糖含量降低,而木质素、单宁、黄酮和酚类物质含量增加。蛋白质和可溶性糖在处理第10天时含量最低,其中高浓度茉莉酸处理较对照分别降低46.5%和49.1%,低浓度处理分别降低30.6%和22.8%。叶片中酚类物质含量在高浓度处理第10 天时增幅最大,较对照增加102%。木质素、黄酮和单宁酸在处理第5天时的含量最高,其中高浓度处理分别较对照增加113%, 75%和57%。用0.1 mmol/L茉莉酸诱导处理后,舞毒蛾2龄幼虫对叶片的消化率、转化率和利用率均有所降低, 取食处理后1, 5和10 d的青杨叶片的食物利用率较对照分别降低了29.4%, 27.6%和28.2%,且幼虫体重降低、发育历期延长。【结论】结果提示外源茉莉酸诱导青杨可对舞毒蛾产生明显的生化抗性,实践中可利用这种生化抗性防治舞毒蛾的危害。     

Effects of age and food source on secondary chemistry of larvae of Lymantria species (Lepidoptera: Lymantriidae)

Haemolymph and osmeterial secretions of caterpillars of Lymantria monacha (Linnaeus) and L. concolor Walker were analysed by gas chromatography/mass spectrometry for low molecular weight secondary metabolites. The similarities of their chemical compositions were determined by means of cluster analysis techniques in order to characterize possible chemical variations related to developmental stage or food of the larvae. For this purpose, two dissimilarity coefficients (Euclidean distances, Canberra metrics) and four clustering methods (UPGMA, WPGMA, WPGMC, single linkage) were combined. The patterns of secondary compounds obtained from the haemolymph and osmeterial secretions studied did not differ statistically significantly between two groups of L. monacha larvae fed with either larch, Larix decidua Mil., or Norway spruce, Picea abies (L.), indicating no relevant influence of plant chemistry. However, haemolymph of penultimate instar larvae of L. concolor fed on Rhododendron contained a mixture of compounds differing statistically significantly from that of last instar caterpillars. The total compositions of the corresponding gland secretions were statistically identical though the presence/amounts of individual compounds varied. This suggested that the haemolymph composition reflected changing physiological requirements of the successive instars, whereas the composition of the defensive mixtures remained comparatively constant, possibly due to a constant spectrum of potential enemies. A more pronounced age-dependence of larval chemistry was shown by a similar analysis of data from various developmental stages of L. dispar (Linnaeus) and one of its food plants. This analysis suggested plant composition affected the secondary chemistry of early larval instars of L. dispar. The results are discussed in terms of the roles of secondary metabolites in defence against natural enemies.     

Inhibition of juvenile hormone esterase activity in Lymantria dispar (Lepidoptera, Lymantriidae) larvae parasitized by Glyptapanteles liparidis (Hymenoptera, Braconidae)

Glyptapanteles liparidis is a gregarious, polydnavirus (PDV)-carrying braconid wasp that parasitizes larval stages of Lymantria dispar. In previous studies we showed that parasitized hosts dramatically increase juvenile hormone (JH) titers, whereas JH degradation is significantly inhibited in the hemolymph. Here we (i) quantified the effects of parasitism on JH esterase (JHE) activity in hemolymph and fat body of penultimate and final instars of L. dispar hosts and (ii) assessed the relative contribution of individual and combined wasp factors (PDV/venom, teratocytes, and wasp larvae) to the inhibition of host JHE activity. The effects of PDV/venom was investigated through the use of gamma-irradiated wasps, which lay non-viable eggs (leading to pseudoparasitization), while the effects of teratocytes and wasp larvae were examined by injection or insertion of these two components in either control or pseudoparasitized L. dispar larvae. Parasitism strongly suppressed host JHE activity in both hemolymph and fat body irrespective of whether the host was parasitized early (premolt-third instar) or late (mid-fourth instar). Down-regulation of JHE activity is primarily due to the injection of PDV/venom at the time of oviposition, with only very small additive effects of teratocytes and wasp larvae under certain experimental conditions. We compare the results with those reported earlier for L. dispar larvae parasitized by G. liparidis and discuss the possible role of JH alterations in host development disruption.     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

绿原酸提高舞毒蛾核型多角体病毒(LdNPV)的致病力

【目的】明确绿原酸(chlorogenic acid,CA)对舞毒蛾核型多角体病毒Lymantria dispar necleopolyhydrovirus(Ld NPV)致病力的影响,为舞毒蛾的防治提供参考依据。【方法】采用食料给毒法进行生物测定,测定舞毒蛾2龄幼虫对单独Ld NPV及添加绿原酸的Ld NPV(CA+Ld NPV)的剂量及致死时间响应。【结果】CA+Ld NPV与单独Ld NPV对舞毒蛾2龄幼虫的剂量及时间响应间有显著差异,二者对舞毒蛾2龄幼虫的致死中浓度(LC50)分别为161.8 OBs/μL(95%的置信区间为105.6~235.3 OBs/μL)和264.4 OBs/μL(95%的置信区间为178.6~384.0 OBs/μL),前者对舞毒蛾的致病力较后者强。CA+Ld NPV对舞毒蛾2龄幼虫的致死中时间(LT_(50))较Ld NPV的短,当Ld NPV浓度为590 OBs/μL,CA+Ld NPV及Ld NPV对舞毒蛾2龄幼虫的LT_(50)分别为9.9 d和12.3 d;当Ld NPV浓度为5 900 OBs/μL时,则LT_(50)分别为6.9 d和8.0 d。绿原酸降低了Ld NPV对舞毒蛾幼虫的致死中浓度,缩短了致死中时间。【结论】绿原酸可提高Ld NPV对舞毒蛾2龄幼虫的致病力,其机理有待进一步研究。     

乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫的毒力及对其解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【目的】为了研究乙基多杀菌素对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的毒力及作用机制。【方法】以氯虫苯甲酰胺为对照,采用表面涂抹法测定了乙基多杀菌素对草地贪夜蛾2, 3和4龄幼虫的LC_(50)和LC_(90)。采用酶联免疫吸附法(ELISA),测定不同浓度乙基多杀菌素(0.127, 0.183, 0.250, 0.400和0.572 mg/L)处理48 h后草地贪夜蛾3龄幼虫体内多功能氧化酶(MFO)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)以及乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性。【结果】与氯虫苯甲酰胺相比,乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫具有更高的毒力,处理48 h后对2, 3和4龄幼虫的LC_(50)值分别为0.21, 0.34和0.59 mg/L, LC_(90)值分别为0.59, 0.75和2.01 mg/L。经过乙基多杀菌素处理后,草地贪夜蛾3龄幼虫体内MFO和AchE活性均表现随着浓度的增加而显著增加,二者均在0.572 mg/L处理时活性最高,分别为52.23和23.98 U/mg pro; CarE活性在低浓度乙基多杀菌素处理(0.127和0.183 mg/L)下相对于溶剂对照(0.1%Tween-80)无显著变化,随着浓度增加至0.400与0.572 mg/L时,其活性显著增加; GST活性表现为随着乙基多杀菌素浓度增加而增加的特点,当处理浓度为0.400与0.572 mg/L时,其活性无显著性差异。【结论】乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫的杀虫效果优于氯虫苯甲酰胺,尤其对4龄幼虫效果最为明显;在不同浓度的乙基多杀菌素处理条件下,草地贪夜蛾幼虫体内的CarE, MFO和AchE活性有所增高。