SERINE PROTEASE FROM MIDGUT OF Bombus terrestris MALES

A serine protease was isolated from midguts of the bumblebee male Bombus terrestris by a combination of precipitation procedures with column chromatography. The purified enzyme exhibited two bands with molecular masses of 25 and 26 kDa as determined by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. These bands showed a proteolytic activity in zymography assay. Midgut enzymes showed optimum proteolytic activity at pH 9 and 35°C using N‐succinyl‐L‐alanyl‐L‐alanyl‐L‐prolyl‐L‐phenyl‐alanine 4‐nitroanilide as a substrate. The Michaelis constant (Km) and maximum reaction rate (Vmax) were 0.55 ± 0.042 mM and 0.714 ± 0.056 μmol p‐nitroalanine produced min^?1 mg protein^?1, respectively. Inhibition was affected by trypsin inhibitor, but not by phenylmethylsulfonyl fluoride and N‐tosyl‐L‐phenylalanine chloromethyl ketone, which indicated the trypsin‐like but not chymotrypsin‐like specificity. The identity of the serine protease was confirmed by nanoliquid‐tandem mass spectrometry. Eleven unique peptides of the B. terrestris serine protease were found. It shows high homology to a previously reported B. ignitus serine protease covering more than 65% of the protein amino acid sequence.     

脱氧鬼臼毒素对粘虫几种代谢酶系的影响

脱氧鬼臼毒素是砂地柏Sabina vulgaris Ant.中的主要杀虫活性成分之一。为探讨其作用机理,以叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata Walker 4龄幼虫,测定了饲喂处理12h、24 h、36 h、48 h和72 h后试虫的羧酸酯酶（CarE）、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和多功能氧化酶(MFO)的活性。结果表明：脱氧鬼臼毒素对粘虫羧酸酯酶的活性无明显影响;对酸性磷酸酯酶具有明显的抑制作用,且随着处理时间的延长,抑制作用增强;对碱性磷酸酯酶的影响较为复杂,表现为先抑制,后有所恢复,再被抑制的变化过程;对谷胱甘肽S-转移酶处理12 h后活性变化不明显,24 h后被抑制,36 h后逐渐激活,与对照差异极显著;对细胞色素P450酶系的O-脱甲基酶活性具有明显的抑制作用。     

粘虫产卵前期的遗传特征

从田间采集的粘虫 Mythimna separata (Walker)种群在室内相同条件下饲养时 ,其后代雌蛾的产卵前期有较大程度的分化 ,最短的为 3d,最长的达 8d。通过亲子回归法 (雌性子代和亲本产卵前期的回归分析 )估算的粘虫蛾产卵前期遗传力值为0 .2 899,表明粘虫产卵前期受遗传因素的影响较小。对单雌系的双向选择所产生的选择响应表明 ,在一定的选择压力下 ,选择有利于产卵前期长的个体 ,即产卵前期长的个体进化速度要比短的个体快 ,但连续选择的响应较低。进一步通过家系间交互杂交来研究雌蛾产卵前期的遗传基础表明 ,产卵前期在很大程度上受雄性亲本的影响 ,即可能受 X-性染色体上的基因调控     

风洞内粘虫飞翔行为与气流的关系

利用自制的昆虫飞翔实验风洞 ,系统观测了在风洞条件下粘虫在不同流速实验气流中的起飞行为与飞翔行为。结果表明 ,微风能刺激粘虫起飞 ,试虫表现明显的偏爱迎风 (或稍偏一点角度 )起飞的习性 ,飞翔时亦多采取迎风 (或稍偏一点角度 )的姿势。试虫在气流中的实际位移是昆虫飞翔位移与气流位移的矢量和。当气流速度小于 2 m/ s时 ,逆风向位移占多数 ;而气流速度为 3～ 4 m/ s时 ,94 .8%的试虫为顺风向位移。     

A TRYPSIN‐LIKE PROTEINASE IN THE MIDGUT OF Ectomyelois ceratoniae ZELLER (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE): PURIFICATION,CHARACTERIZATION, AND HOST PLANT INHIBITORS

A trypsin‐like proteinase was purified and characterized in the midgut of Ectomyelois ceratoniae. A purification process that used Sepharyl G‐100 and DEAE‐cellulose fast flow chromatographies revealed a proteinase with specific activity of 66.7 μmol/min/mg protein, recovery of 27.04 and purification fold of 23.35. Molecular weight of the purified protein was found to be 35.8 kDa. Optimal pH and temperature were obtained 9 and 20°C for the purified trypsin proteinase, respectively. The purified enzyme was significantly inhibited by PMSF, TLCK, and SBTI as specific inhibitors of trypsins in which TLCK showed the highest inhibitory effect. Trypsin proteinase inhibitors were extracted from four varieties of pomegranate including Brait, Torsh‐Sabz, May‐Khosh, and Shirin by ion exchange chromatography. It was found that fractions 17–20 of Brait; fractions 18 and 21–26 of Torsh‐Sabz; fractions 1–7, 11–17, and 19–21 of May‐Khosh and fraction 8 for Shirin showed presence of trypsin inhibitor in these host. Comparison of their inhibitory effects on the purified trypsin proteinase of E. ceratoniae demonstrated that fractions from May‐khosh variety had the highest effect on the enzyme among other extracted fractions. Characterization of serine proteinases of insects mainly trypsins is one of the promising methods to decrease population and damages via extracting their inhibitors and providing resistant varieties.     

温度对粘虫产生和释放性信息素规律的影响

在21℃饲养的粘虫雌蛾腺体提取物中Zll－16：Aid含量峰值时间是羽化后第8～9天;25℃是羽化后第4～5天,27℃是羽化后第3～4天。低温不仅推迟了粘虫雌蛾求偶和释放性信息素的时间,而且降低了腺体中性信息素的滴度。在27℃,粘虫雌蛾腺体中Zll－16：Ald峰值的平均值达15ng;在25℃时为10ng,而在21℃时,只有5ng。由此可见,低温环境明显抑制粘虫雌蛾的性发育,延缓了性成熟。     

粘虫中肠α-淀粉酶活性测定方法的参数优化

针对粘虫Mythimna separata中肠α-淀粉酶筛选了11种不同参数组合的3，5－二硝基水杨酸活性测定方法，并对其中最适组合的各个参数进行了优化。结果表明：在离体测定条件下，粘虫中肠α-淀粉酶活性的最优化测定参数为0.03 mol/L 磷酸盐缓冲液（pH 8.0，含有55 mmol/L NaCl）、温度45℃、吸收波长480 nm。Ca²⁺对α-淀粉酶活性具有抑制作用。该优化法能够显著降低粘虫、德国小蠊Blattella germanica、黄粉虫Tenebrio molitor、淡色库蚊Culex pipiens pallens和家蝇Musca domestica等昆虫α-淀粉酶的米氏常数K_m值，且粘虫和德国小蠊α-淀粉酶的V_max值增大，但黄粉虫、淡色库蚊和家蝇α-淀粉酶的V_max值均明显减小。结果说明，在该优化体系下，粘虫α-淀粉酶与底物的亲和力增强，最大反应速度增大，测定酶活性的准确性和灵敏度显著提高；同时该优化体系也可作为测定德国小蠊α-淀粉酶活性的优化方法，但不适合作为黄粉虫、淡色库蚊和家蝇α-淀粉酶的最优化测定方法。     

Molecular characterization of DNA methyltransferase 1 and its role in temperature change of armyworm Mythimna separata Walker

DNA methylation refers to the addition of cytosine residues in a CpG context (5′-cytosine-phosphate-guanine-3′). As one of the most common mechanisms of epigenetic modification, it plays a crucial role in regulating gene expression and in a diverse range of biological processes across all multicellular organisms. The relationship between temperature and DNA methylation and how it acts on the adaptability of migratory insects remain unknown. In the present work, a 5,496 bp full-length complementary DNA encoding 1,436 amino acids (named MsDnmt1) was cloned from the devastating migratory pest oriental armyworm, Mythimna separata Walker. The protein shares 36.8–84.4% identity with other insect Dnmt1 isoforms. Spatial and temporal expression analysis revealed that MsDnmt1 was highly expressed in adult stages and head tissue. The changing temperature decreased the expression of MsDnmt1 in both high and low temperature condition. Besides, we found that M. separata exhibited the shortest duration time from the last instar to pupae under 36°C environment when injected with DNA methylation inhibitor. Therefore, our data highlight a potential role for DNA methylation in thermal resistance, which help us to understand the biological role adaptability and colonization of migratory pest in various environments.     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

饲养温度对粘虫飞行和生殖能力的影响

系统地报道了粘虫整个世代在４种温度（２４、２７、３０、３３℃）饲养条件下成虫飞行、产卵、交配及寿命等方面的结果。对１日龄（未取食）成虫２０ｈ飞行能力测定表明,不同饲养温度中羽化的成虫飞行能力差异显著（Ｐ＜０．０５）。其中以２７℃中羽化的粘虫蛾飞行距离最远（雌雄蛾分别平均为３１．０６、３０．８８ｋｍ）,飞行时间最长（雌雄蛾分别平均为７．８９、７．６８ｈ）,飞行超过３０ｋｍ个体为４２．４％,超过９ｈ为     

粘虫脑-SOG对腺体产生性信息素的调控作用

根据粘虫雌蛾腺体产生性信息素的时辰节律,初步研究了其脑-SOG的促信息素活性。雌蛾去头后以及不去头在暗期4小时内和光或,腺体中性信息素Z11－16：Ald的含量很低,注射雌蛾或雄蛾的脑-SOG匀浆后,腺体中Z11－16：Ald的含量明显比对照组高,说明雌蛾和雄蛾的脑-SOGk合体中都存在一种促信息素因子,它调控着腺体中性信息素的生物合成。另外,在光期虽然脑-SOG匀浆也使腺体中Z11-16：Ald的含量比对照组高,但总水平比暗期低,可能还有其它因素的影响。     

2002年我国华北三代粘虫大发生的虫源分析

华北平原地区三代粘虫的大发生是一小概率事件,对其虫源问题尚无确切回答.应用HYSPLIT 4.8轨迹分析平台对2002年华北平原地区三代粘虫主要迁入峰期进行轨迹回推以确定此次迁入的虫源区,同时对东北地区虫源在迁出期的去向进行了模拟;并运用GrADS气象图形软件对华北地区和东北地区迁飞期天气学背景和风场的时空分布进行了分析.结果表明:2002年华北平原地区大发生的三代粘虫主要虫源来自陕西、山西二省;东北地区虫源对本次华北平原地区的迁入无影响.     

细辛醚对粘虫幼虫的毒力及几种重要酶系的影响

采用点滴法测定了细辛醚对粘虫Mythimna separate Walker 5龄幼虫的触杀毒力,观察了细辛醚对粘虫的致毒症状,并测定了对不同中毒阶段其头部或中肠乙酰胆碱酯酶（AChE）和腺苷三磷酸酶(ATPase)离体活性以及乙酰胆碱（ACh）含量的影响。结果表明：细辛醚对粘虫5龄幼虫12 h的触杀LD₅₀值为106.93 μg/头;中毒粘虫依次表现出兴奋、痉挛、麻痹和死亡等症状,类似于神经毒剂的致毒症状,但试虫从中毒到死亡历期较长,且中毒试虫肠内有气泡产生,此现象异于典型的神经毒剂;对Na+,K+-ATPase有较强的抑制作用,在兴奋期、痉挛期和麻痹期,酶抑制率分别为33.29%、44.45%和23.98%;对AChE活力在不同阶段的抑制率分别是21.64%、29.75%和35.22%;ACh含量有所增加。     

黑化粘虫的形态特征及其遗传模式

本文首次研究报道了黑化粘虫Mythimna separata的形态特征及其遗传模式。所获的结果表明,黑化型与正常型粘虫的外部形态特征差异主要表现在成虫期。与正常型粘虫相比,黑化粘虫的成虫体色几乎全部变黑,正常型成虫所具有的黑色特征在黑化粘虫中已完全看不见,其他的颜色特征也由于黑化而产生了变异。卵、幼虫和蛹的颜色与正常型的没有明显的区别,只是黑化型的蛹在将羽化时的体色比正常型的深。黑化粘虫的遗传遵循孟德尔的隐性遗传规律,由位于常染色体上的单基因控制。这些结果表明,黑化型与正常型粘虫虽然仍属于同一个种,但黑化粘虫已经演变成了不同的基因型。最后,对黑化粘虫产生的原因及其在进化上的适应意义进行了讨论。     

广西回迁粘虫产卵能力及其对11种杀虫剂敏感性测定

为广西粘虫预测预报和科学使用化学农药提供参考依据,本研究于2015年10月上旬田间采集回迁至广西的粘虫,带回室内观察其产卵能力,并采用浸叶法测定粘虫对11种杀虫剂的敏感性。结果表明回迁粘虫的平均蛹历期、产卵前期和产卵期分别为10.30 d、7.13 d和7.50 d,羽化率为52.15%,雌雄虫性比为1∶1.31,单雌平均产卵量为894.81粒,平均卵孵化率为91.49%,雌雄虫平均寿命分别为14.00 d和11.81 d。杀虫剂敏感性测定结果表明,氯虫苯甲酰胺、甲维盐、茚虫威和阿维菌素对粘虫3龄幼虫LC_(50)值分别为0.24、1.16、3.88和5.67 mg/L,在11种杀虫剂中毒力较高。因此,建议在每年10月中下旬可诱捕粘虫成蛾,11月上旬诱卵;粘虫大爆发时可轮换使用氯虫苯甲酰胺、甲维盐、茚虫威和阿维菌素进行防治。     

中红侧沟茧蜂寄生对粘虫幼虫取食及生长发育的影响

【目的】为明确中红侧沟茧蜂Microplitis mediator(Haliday)寄生对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫取食和发育的影响及评价其田间应用价值。【方法】比较研究了中红侧沟茧蜂寄生不同日龄粘虫对粘虫幼虫取食量和发育的影响。【结果】被寄生的粘虫4、6、8日龄幼虫与未被寄生的同龄期幼虫取食量差异达极显著水平。被寄生的4、6、8日龄粘虫幼虫间的取食量差异不显著。被寄生的幼虫,5 d前体重缓慢上升,之后缓慢下降,所有被寄生的幼虫均不能化蛹。4、6、8日龄粘虫幼虫被寄生后,中红侧沟茧蜂幼虫在其体内的发育历期不同,不同日龄间差异显著,随着日龄的增大显著缩短。【结论】表明该蜂不仅能有效地控制粘虫当代危害,而且在很大程度上能够抑制粘虫的种群数量。     

粘虫及其寄生性天敌—管侧沟茧蜂饲养方法

系统介绍了粘虫Mythimna separata (Walker)室内饲养的设备、步骤、技术要点、人工饲料配方及环境要求,并以粘虫为中间寄主,实现了粘虫低龄幼虫寄生性天敌管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer (Wesmael) 的室内大量繁殖,为进一步利用该蜂防治甜菜夜蛾、粘虫等田间害虫打下了良好的基础。     

湖北省钟祥市粘虫发生规律研究

为了明确粘虫Mythimna separata(Walker)在湖北省钟祥市的发生规律,对小麦玉米轮作田粘虫成虫和幼虫种群的发生动态、粘虫雌蛾卵巢发育进度以及粘虫越冬虫量作了调查,分析了粘虫种群虫源性质。结果表明,钟祥市为1代粘虫多发区,其虫源为外地迁入的越冬代成虫,1代粘虫危害高峰期在4月中下旬,羽化盛期在5月中下旬,羽化后以迁出为主。第2代粘虫发生量很小,羽化后基本全部迁出;在田间未调查到第3代粘虫幼虫,本区发现的第3代成虫可能为由北方南迁的过境种群;第4代粘虫发生量也很小,羽化后全部迁出,不在本区繁殖危害。在田间未调查到准备越冬的粘虫。