三种内寄生蜂寄生对小菜蛾幼虫精子发生的影响

内寄生蜂寄生可能会引起寄主的寄生性去势。对小菜蛾Plutella xylostella与菜蛾啮小蜂Oomyzus sokolowskii Kurdumov (膜翅目： 姬小蜂科)、半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellén (膜翅目： 姬蜂科)、菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae (Kurdj.) (膜翅目： 茧蜂科) 3个寄生体系,利用形态学方法和蛋白质技术,研究了寄生对小菜蛾幼虫精子发生的影响。结果表明：菜蛾啮小蜂寄生对寄主的精子发生过程没有影响。半闭弯尾姬蜂寄生造成寄主精母细胞的细胞核畸形,精细胞的染色质超浓缩并趋向核膜,但能形成少量的精子;半闭弯尾姬蜂寄生会导致寄主精巢总蛋白的含量显著下降。菜蛾盘绒茧蜂寄生对小菜蛾幼虫精子发生的抑制程度最强,被寄生寄主的精母细胞出现肿胀,核膜皱缩,胞质中的线粒体发生病变;精细胞的染色体也出现超浓缩并趋向核膜,大量的精子溶解,无正常的精子形成;其精巢总蛋白含量的下降程度比姬蜂寄生的更为明显,且导致分子量为63.4 kD的主蛋白缺失。     

菜蛾盘绒茧蜂对寄主小菜蛾幼虫营养的调节和利用

寄主小菜蛾Plutella xylostella被内寄生蜂菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae寄生后,其取食、发育及营养代谢在各种寄生因子的作用下伴随幼蜂的发育而发生很大的变化,畸形细胞作为调节因子之一也发挥了重要的作用。本实验通过比较被寄生和未被寄生小菜蛾血淋巴蛋白浓度以及两种血淋巴对菜蛾盘绒茧蜂幼蜂进行体外培养的培养液的蛋白浓度,发现被寄生小菜蛾血淋巴比未被寄生小菜蛾血淋巴的蛋白浓度略低但差异不显著,而未被寄生小菜蛾血淋巴幼蜂培养液的蛋白浓度显著低于被寄生小菜蛾血淋巴幼蜂培养液的蛋白浓度,证明畸形细胞的蛋白质分泌功能。被寄生后期, 小菜蛾体重明显大于未被寄生的小菜蛾体重,而脂肪体重量相比正好相反;通过显微染色观察,在小菜蛾念珠状脂肪体表面粘附有畸形细胞,对脂肪体进行分解破坏而使其成颗粒状; 蛋白含量和脂滴浓度测定也表明,脂肪体的可溶性蛋白含量和脂滴浓度也迅速降低,同比低于未被寄生小菜蛾。而与此同时,幼蜂正处在快速生长阶段,中肠酯酶的活性逐步上升,幼蜂得以快速消化吸收小菜蛾体内的营养直到完成幼虫发育,整个幼蜂的脂滴浓度也达到了最大值。因此寄生后期,推测在畸形细胞的协助下,幼蜂吸收了寄主小菜蛾体内的营养为自身生长发育所用。     

半闭弯尾姬蜂寄生及其毒液对小菜蛾幼虫血细胞吞噬作用的影响

半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum是小菜蛾Plutella xylostella的优势内寄生蜂, 拥有毒液、多分DNA病毒（PDV）等寄生因子,能有效调控寄主幼虫的营养生理和免疫系统, 但其毒液在这过程中的功能不明。本文利用SDS-PAGE方法分析了半闭弯尾姬蜂毒液的蛋白组分,利用寄主幼虫血细胞体外原代培养的方法,研究了小菜蛾幼虫血细胞噬菌能力在半闭弯尾姬蜂寄生后的变化情况。结果表明：半闭弯尾姬蜂毒液蛋白分子量主要集中在35~220 kDa之间,少数小于15 kDa,但分子量处于35~70 kDa之间的蛋白含量较高,与其他寄生蜂毒液蛋白相似。半闭弯尾姬蜂毒液单独对寄主小菜蛾幼虫功能血细胞（浆血细胞和颗粒血细胞）的延展能力和吞噬功能不产生破坏作用。但半闭弯尾姬蜂寄生后短时间内,寄主功能血细胞的延展受到抑制,然而功能血细胞仍然能识别外源异物, 却无法进一步吞噬外源物; 寄生后24 h,功能血细胞的延展力恢复,颗粒血细胞的吞噬作用可顺利完成。本研究证明了半闭弯尾姬蜂寄生能暂时性地抑制颗粒血细胞的延展性从而影响其噬菌过程。     

家蚕后丝腺亚细胞组分中核酸和蛋白质的分布

丝心蛋白是家蚕后丝腺的分泌产物。在家蚕五龄早期,后丝腺细胞中迅速形成丝心蛋白合成所必需的一些亚细胞结构,在后丝腺细胞质中粗糙内质网迅速增多,平滑内质网迅速形成空泡状或管状。而且生化测定表明,在五岭早期后丝腺中DNA,RNA、蛋白质和脂肪的含量皆迅速增加,这些为在五龄后期丝心院的合成,即为丝心蛋白信息的转录和翻译,提供亚细胞结构和生化代谢的物质基础(Tashiro等1968;赤井弘1973)。因此有必要对家蚕后丝腺亚细胞组分如细胞核、线粒休、微粒体和105,000g上清液中核酸和蛋白质代谢进行研究。本文初步建立一种分离家蚕后丝腺亚细胞组分的差级离心方法,并测定各亚细胞组分中核酸和蛋白质的含量。     

菜蛾啮小蜂的生物学及温度对其 种群增长的影响

菜蛾啮小蜂Oomyzus sokolowskii (Kurdjumov) 是小菜蛾Plutella xylostella L. 的一种主要寄生天敌。观察表明,该蜂喜产卵于小菜蛾各龄幼虫,也可产卵于预蛹,进行幼虫至蛹期的跨期聚寄生。每头寄主蛹出蜂多为5～10头,平均7.8头,其中雌蜂占85%～90%。该蜂也可产卵于在小菜蛾幼虫体内寄生的菜蛾绒茧蜂高龄幼虫,故又是小菜蛾的兼性重寄生蜂。在杭州,每年该蜂在田间的活动期为4～10月,10月中下旬陆续以老熟幼虫或预蛹进入休眠越冬,第二年4月陆续羽化并开始产卵寄生。该蜂发育、存活和繁殖的适温范围为20～30℃,低于20℃或高于30℃对其存活不利,但在适温下发育羽化的雌蜂,短时间内在32～35℃高温下仍可大量产卵寄生。在20℃、25℃和30℃下,平均每雌一生可寄生小菜蛾幼虫数分别为3.1、13.2和6.8头,产子蜂数分别为20.5、92.1和504头,内禀增长率分别为0.082、0.240和0.263(雌/雌·天)。     

核桃楸叶乙醇提取物对三种常见害虫的杀虫活性

在室内测定了核桃楸叶乙醇提取物对三种常见害虫即温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum、小菜蛾Plutella xylostella及豌豆蚜Aphis craccivora的毒力作用。结果表明,核桃楸叶乙醇提取物对白粉虱、小菜蛾和蚜虫均表现出较好的毒杀作用,其LC50分别为0.7527、0.7924和0.2121 g/L;在稀释质量浓度为2.0395 g/L时,白粉虱成虫和小菜蛾幼虫的校正死亡率分别为9448%和9800%,而在稀释浓度为0.9518 g/L时,蚜虫的校正死亡率为89.35%。核桃楸叶乙醇提取物对温室白粉虱、小菜蛾幼虫及蚜虫表现出较好的杀虫活性。     

家蚕后丝腺细胞的超微结构

本文描述了家蚕幼虫后丝腺细胞的超微结构,并讨论了保幼激素类似物(JH—3)的作用。观察到染色质块移向核内膜及核内物质通过核孔流进细胞质的现象。核仁内布满许多小颗粒体。内腔膨大的颗粒内质网充满着细胞质,它们是丝心蛋白合成和暂时贮留的主要细胞器。丝心蛋白经由高尔基复合体或直接形成丝心蛋白体,它们汇集于细胞顶端,以细胞外排作用,将丝心蛋白放入腺腔。自噬体与溶酶体出现于老熟幼虫后期。 经JH—3处理的幼虫,其后丝腺细胞的超微结构与正常的相近似。     

菜蛾盘绒茧蜂多分DNA病毒的特性及其对小菜蛾幼虫的生理效应

对菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae多分DNA病毒的特性及其对寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫的生理效应进行了研究。结果表明：菜蛾盘绒茧蜂雌蜂输卵管萼中含有大量的多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）;一个PDV内含多个核衣壳,最多可达16个;核衣壳长40～168 nm,直径39～40 nm;PDV仅在输卵管萼细胞内复制;雌蜂产卵时,随蜂卵将PDV注入寄主血腔,并扩散到寄主的许多组织中;PDV可能先通过脱膜再侵染寄主组织。雌蜂经Co⁶⁰辐射处理后再寄生（即假寄生）小菜蛾2龄、3龄和4龄初期的幼虫,被寄生后的寄主幼虫几乎全部不能化蛹,但末龄（即4龄）幼虫期显著延长,并在寄生后期,幼虫胸部有褐色的短翅芽出现;即将化蛹的4龄末小菜蛾幼虫被假寄生后,即使每头寄主被过寄生9次,依然能正常化蛹,但不能羽化。假寄生与正常寄生后寄主的脂肪体数量和形态结构有明显的不同,推测在正常寄生的情况下蜂卵孵化时释放的畸形细胞及随后的幼蜂可能对脂肪体的结构产生了作用。     

淡足侧沟茧蜂寄生对甜菜夜蛾幼虫血淋巴总糖、蛋白质及虫体脂质含量的影响

为探讨淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes Szepligeti调控寄主的生理机制,测定了淡足侧沟茧蜂寄生后,甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫血淋巴总糖、蛋白质及虫体脂类含量的变化。研究结果表明,寄生后连续5 d的观察时间内,甜菜夜蛾幼虫血淋巴总糖含量从寄生后第1天开始就高于未寄生寄主幼虫,且在寄生后第2至5天达到显著水平;除寄生后第3天外,被寄生寄主幼虫血淋巴总蛋白质含量始终低于未寄生幼虫,且在寄生后第1、4、5天达到显著水平;甜菜夜蛾被寄生后,虫体脂质含量始终高于未寄生幼虫,且从寄生后第2天开始达到显著水平。本研究揭示,淡足侧沟茧蜂寄生刺激了寄主甜菜夜蛾幼虫血淋巴总糖合成,但抑制了其蛋白质合成,同时也刺激了甜菜夜蛾虫体脂质合成。     

半闭弯尾姬蜂寄生对寄主小菜蛾幼虫体液免疫的影响

研究半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum对寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫体液免疫系统的影响.结果表明,半闭弯尾姬蜂寄生能够显著抑制小菜蛾血淋巴内酚氧化酶前体激活,导致体外处理中血淋巴黑化的时间被延长;同时,抑菌物质的产生也受抑制并最终造成离体培养中血细胞的感菌率提高.     

家蚕后丝腺细胞染色质的一些特性

在家蚕幼虫发育阶段,丝腺细胞的大小和脱氧核糖核酸(DNA)的含量均有巨大增长,而没有细胞分裂发生,这种DNA含量的增加是由于细胞内整个染色体组型多次全部复制的结果,因此称之为多倍化现象。细胞染色体组型的多倍化现象,也在其他生物种类中存在,可是同丝腺细胞比起来可以说是相差很大。后丝腺和中丝腺每个细胞所含DNA最高量大约是体细胞的20—100万倍。这是与它们制造和分泌大量丝蛋白相一致的。后丝腺细胞是合成丝腺的核心——丝心蛋白的主要部位。为了阐明昆虫激素是如何调节和控制丝心蛋白的合成,需要分离出一定纯度的后丝腺细胞染色质来。后丝腺细胞体积大、细胞核呈树枝状使分离工作困难。我们在这方面作了一个尝试,结果报道如下:     

家蚕前部丝腺特异表皮蛋白Bm11721的鉴定及表达

家蚕的丝腺是其丝蛋白合成和分泌的器官,根据其形态和功能的不同分为前部、中部和后部丝腺,前部丝腺不具有合成丝蛋白的能力,是丝蛋白构象发生转变的场所。剪切力在丝蛋白构象转变中起到重要的作用,其在家蚕前部丝腺主要由前部丝腺逐渐变细的管腔结构和富含几丁质及表皮蛋白的坚硬的内壁提供。鉴定家蚕前部丝腺新的几丁质结合蛋白,并调查其在家蚕幼虫不同组织的表达特征。通过几丁质亲和层析的方法在前部丝腺筛选并鉴定到一个新的具有几丁质结合功能的表皮蛋白Bm11721,其编码基因编号为BGIBMGA011721(Gen Bank Accession No.NM-001173285.1)。利用原核表达系统成功表达了该蛋白,通过Ni-NTA亲和层析的方法获得了Bm11721的重组蛋白并制备了多克隆抗体。组织表达分析发现无论是转录水平还是蛋白水平Bm11721均只在前部丝腺特异表达,且Bm11721蛋白在5龄期的前部丝腺中恒定表达。免疫荧光定位结果显示Bm11721蛋白定位在前部丝腺的内膜中,推测其可能与前部丝腺的机械硬度有关,为丝蛋白的构象转变提供剪切力。     

家蚕V型ATP酶B亚基的克隆及表达特征

V型ATP酶(Vacuolar-type ATPase)是一种定位于细胞膜和细胞器膜上的氢离子转运酶。它利用ATP水解的能量将氢离子转运到液泡、囊泡或者胞外,从而维持细胞内正常的酸碱环境。V型ATP酶B亚基(V-ATPase B)作为ATP的催化位点,也有着非常重要的作用。为了探讨家蚕V-ATPase B(Bm V-ATPase B)的功能,首先从家蚕五龄幼虫的中肠c DNA中克隆了Bm V-ATPase B基因并构建原核表达载体进行原核表达,获得了重组蛋白,经质谱鉴定正确后,通过镍柱亲和层析的方法纯化了该蛋白并制备了多克隆抗体;最后分析了该蛋白在家蚕丝腺中的表达特征并利用免疫荧光对其在丝腺中的表达位置进行了定位。结果显示Bm V-ATPase B基因序列全长1 473 bp,预测蛋白分子量55 k Da,预测等电点5.3。通过Western blotting对家蚕5龄第3天和上蔟第1天幼虫丝腺的不同区段进行Bm V-ATPase B蛋白的表达特征分析,发现在两个时期该蛋白均在前部丝腺高量表达,而在中部丝腺和后部丝腺表达量相对较低。进一步对两个时期丝腺的不同区段进行免疫荧光定位,发现该蛋白在两个时期的前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺均定位于细胞层。利用激光共聚焦显微镜对该蛋白进行进一步的定位,发现该蛋白主要在丝腺的细胞膜表达。研究结果明确了该蛋白在丝腺中的表达模式,为深入研究该蛋白在蚕丝纤维形成中的作用奠定了基础。     

二种寄生蜂寄生抑制小菜蛾精巢生长和精子束形成的比较研究

我们曾发现菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum寄生严重阻碍小菜蛾Plutella xylostella幼虫的精子发生。本研究着重比较2种蜂寄生对小菜蛾精巢生长和精子束形成的影响, 以探明寄生因子对昆虫生殖调控的作用途径。 采取过寄生和假寄生方法, 对2种蜂各自寄生后的小菜蛾精巢生长体积, 精子发生和形成过程中生精细胞、精子束的显微形态变化进行了比较。 结果表明: 茧蜂和姬蜂寄生均明显降低小菜蛾精子束的数量, 严重阻碍了寄主幼虫的精子发生和精子形成. 姬蜂寄生造成小菜蛾精巢畸形, 而茧蜂则造成小菜蛾精子束畸形, 且茧蜂对小菜蛾精巢生长的抑制程度明显强于姬蜂。过寄生造成寄主寄生性去势程度加剧, 茧蜂和姬蜂过寄生后的小菜蛾精巢体积分别为0.005 mm³和0.008 mm³, 仅为各自只寄生1次后精巢体积的33.1%和36.3%。假寄生后, 发现只有寄生蜂母代物质存在的前提下, 对小菜蛾精巢生长的抑制程度基本模拟了正常寄生时的状态, 说明多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）和毒液发挥了主要作用。 由此推断分属姬蜂属PDV和茧蜂属PDV的2类PDV功能基因对小菜蛾精巢生长发育的调控机制可能存在较大差异。     

菜蛾盘绒茧蜂主要寄生因子导致的寄主小菜蛾幼虫脂肪体结构的变化

在不同的寄生状态下,菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae不同的寄生因子可引起寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫脂肪体结构发生相应的改变。显微和亚显微形态结构显示： 假寄生后多分DNA病毒和毒液对脂肪体结构的完整性没有显著影响,但细胞内脂质体变得小而密集,线粒体和内质网丰富,并有糖原积累; 正常寄生后,脂肪体结构被破坏,多数线粒体内嵴紊乱,脂质体也变得不规则,特别是当幼蜂完成在寄主体内发育时,寄主体内几乎无完整脂肪体存在。与此同时,同批未被寄生的小菜蛾幼虫发育到4龄末期时,体内脂肪体细胞发育正常,已开始向蛹期细胞形态转化,细胞内脂质体很大,细胞器数量较多、糖原积累丰富, 而且部分细胞已成为游离态细胞。由此证明,寄生蜂携带的寄生因子,如多分DNA病毒、毒液、畸形细胞和幼蜂等,均对寄主脂肪体结构的改变产生影响,但程度明显不同。     

Bt抗、感种群亚洲玉米螟幼虫取食Bt玉米后Cry1Ab杀虫蛋白在其体内的组织分布与含量

采用ELISA方法检测了实验室汰选的对Cry1Ab产生107倍抗性的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)种群与敏感种群3龄幼虫取食表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt玉米心叶后,杀虫蛋白在幼虫体内的分布情况。结果表明：Cry1Ab杀虫蛋白在抗性种群幼虫中的组织分布情况与敏感种群相近,主要存在于中肠组织和血淋巴中。抗、感种群中均以含有内含物的中肠组织中含量最高,分别为277.2 ng/g 和104.9 ng/g;其次为血淋巴,分别为93.7 ng/g 和69.5 ng/g;不含内含物的中肠组织中52.7 ng/g 和40.1 ng/g;在丝腺和马氏管组织的含量很低,丝腺中分别为8.5 ng/g和11.7ng/g,而马氏管中分别为6.7 ng/g和6.5 ng/g。脂肪体、生殖器官中未检测到杀虫蛋白。抗性种群中肠组织(含有内含物和不含内含物)中Cry1Ab的含量显著高于敏感种群。幼虫期取食过Bt玉米的亚洲玉米螟发育的蛹、成虫及其卵中均不含杀虫蛋白,说明Bt杀虫蛋白不会通过幼虫取食向蛹、成虫及卵传递。     

草地螟滞育幼虫的蛋白和核酸含量变化

为了阐明草地螟Loxostege sticticalis 滞育的分子调控基础, 本研究应用Trizol法、 DNA和蛋白质定量试剂盒、 SDS-PAGE电泳技术分别对进入滞育1, 2, 3和4个月、 解除滞育以及非滞育草地螟老熟幼虫中的核酸含量、 总蛋白含量和组分的变化进行了测定。结果表明： 滞育不同月份幼虫的总RNA含量显著低于非滞育幼虫的总RNA含量（P＜0.05）; 解除滞育幼虫的总RNA含量显著高于滞育2, 3和4个月的幼虫, 但仍显著低于非滞育的对照组。滞育不同月份、 非滞育以及解除滞育幼虫的总DNA含量没有显著差异（P＞0.05）。RNA/DNA比值随滞育的开始而显著下降, 随着滞育的结束而显著上升。滞育不同月份的幼虫总蛋白含量显著高于非滞育幼虫的总蛋白含量（P<0.05）, 但解除滞育与非滞育幼虫的总蛋白含量无显著差异。利用SDS-PAGE电泳分析发现滞育幼虫体内存在滞育关联蛋白, 蛋白条带在24 kDa左右, 但非滞育和已经解除滞育的幼虫则没有该蛋白条带。这些结果表明, 总RNA含量的降低、 RNA/DNA比值下降、 总蛋白含量的升高, 以及24 kDa蛋白的存在是草地螟幼虫滞育的主要生理特征。     

昆虫保幼激素类似物对家蚕丝腺中核酸代谢的效应

1)保幼激素类似物3号对家蚕后丝腺细胞中RNA的合成有促进作用。 2)家蚕幼虫五龄期,其后丝腺中DNA含量是不断地增加的,其含量因品种和饲养条件的不同而有较大的差异。 3)保幼激素类似物3号对后丝腺细胞中DNA的合成有强烈的抑制作用,激素剂量愈高,抑制程度愈大。 4)我们初步认为,保幼激素类似物3号增产蚕丝的作用是通过调节丝蛋白合成的转录过程而达到的。     

前裂长管茧蜂寄生行为对桔小实蝇幼虫生理指标的影响

通过观察测定了桔小实蝇幼虫生长发育过程中血淋巴蛋白种类和血细胞的变化以及前裂长管茧蜂的寄生行为对桔小实蝇幼虫各项生理指标的影响。结果表明:不同日龄桔小实蝇幼虫的血细胞浓度随着虫龄的增加呈显著上升趋势,由2龄的16.53×106cells/mL,到3龄的30.14×106cells/mL直至蛹前期的35.94×106cells/mL,但血淋巴蛋白种类没有明显变化。和未寄生幼虫相比,寄生后的幼虫各类型血细胞的浓度均下降,但差异均不显著;血淋巴蛋白种类无明显增减,但浓度有所变化;寄生4 h后血淋巴蛋白质浓度显著降低,接近22 h时升高,至化蛹前期浓度再次下降;寄生行为使幼虫的发育历期从8 d延长至9～11d;4日龄幼虫在被寄生后的第4 d起体重显著高于未被寄生的桔小实蝇幼虫。     

黄腹潜蝇茧蜂寄生因子的特性及其对寄主的生理效应

初步研究了黄腹潜蝇茧蜂Opius caricivorae Fischer寄生因子的特性及其对寄主美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard幼虫的生理效应。黄腹潜蝇茧蜂携带的主要因子是毒液。毒液器官是由一个土黄色的锥形毒囊和7个透明的椭圆形的毒腺及导管构成的;毒液的电泳图谱显示约有12条蛋白带,其中绝大多数低于100 kD,含量最高的3条蛋白带为43.5、25.9和20.1 kD;杜氏腺约有15条左右蛋白质条带,其中有5条含量很高（121.4、77.0、51.5、42.7和36.5 kD）。通过透射电镜观察,在黄腹潜蝇茧蜂毒腺分泌细胞和卵巢表皮细胞中新发现存在一种类病毒颗粒,这些球状颗粒直径大约为50 nm。雌蜂经Co60辐射处理后再寄生（即假寄生）3龄寄主幼虫,被寄生后的寄主依然能正常化蛹,但不能羽化;7 h后寄生体壁开始出现红斑;脂肪体形态结构无显著变化;绝大多数的蜂卵没有被包囊。推测在正常寄生的情况下可能是毒液抑制了寄主的包囊作用,而新发现的类病毒颗粒是否参与了这一过程目前还不清楚。