橘小实蝇和番石榴实蝇卵的提取物对两种实蝇行为的影响及化学成分分析

[目的]探究橘小实蝇Bactrocera dorsalis和番石榴实蝇Bactrocera correcta卵提取物对2种实蝇雌虫行为的影响,以及2种实蝇卵表面化合物的差异,为2种实蝇的化学生态防治提供理论依据.[方法]利用Y型嗅觉仪测定了橘小实蝇交配雌虫和番石榴实蝇交配雌虫对卵表提取物的行为反应,并利用EthoVision XT软件分析雌虫在Y管内的运动轨迹;利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)鉴定分析橘小实蝇卵和番石榴实蝇卵的化合物成分,并利用标准曲线法测定了各组分的含量.[结果]橘小实蝇卵提取物对橘小实蝇交配雌虫具有显著引诱作用(x2=9.383,P=-0.002),对番石榴实蝇交配雌虫具有显著驱避作用(x2=6.737,P=0.009),番石榴实蝇卵提取物对番石榴实蝇交配雌虫(x2=4.235,P=0.040)和橘小实蝇交配雌虫都具有引诱作用(x2=5.818,P=0.016).从橘小实蝇卵表提取物中共鉴定出11种化合物,分别是茴香脑、十五烷、十二烷酸、十二酸乙酯、(Z)-11-十四碳烯酸、十四烷酸、十四酸乙酯、(E)-9-十六碳烯酸乙酯、十六烷酸、十八碳烯酸、(Z)-9-十八碳烯酸乙酯.从番石榴实蝇卵表提取物中仅鉴定出7种化合物,而且这7种化合物在橘小实蝇的卵提取物中都存在.仅存在于橘小实蝇卵表的4种化合物是茴香脑、十二烷酸、十二酸乙酯、(Z)-11-十四碳烯酸.在2种实蝇卵提取物的相同成分中,十四烷酸、(E)-9-十六碳烯酸乙酯、十六烷酸在橘小实蝇卵表的含量显著高于番石榴实蝇.[结论]番石榴实蝇具有通过卵表化合物识别同种卵和异种卵的能力,2种实蝇的卵表化合物具有明显的差异.     

虾虎鱼类线粒体全基因组序列结构特征分析及系统发育关系探讨

虾虎鱼类体态变异大、体型小、种类多, 形态鉴定及谱系分类较为困难。为深入开展虾虎鱼类的鉴定、分类及遗传进化等研究, 文章对已获得的26种虾虎鱼线粒体全基因组进行分析。结果发现, 虾虎鱼类线粒体基因组的基因组成及排列模式与大多数脊椎动物线粒体基因组特征基本一致; 由于不同物种的控制区存在不同数量的重复序列而导致基因组序列长度存在明显的差异; 26种虾虎鱼线粒体全基因组序列及不同基因中A+T的含量均超过50%, 并存在碱基G偏倚现象。基于37个编码基因序列, 利用Kimura双参数法计算遗传距离, 发现矛尾刺虾虎鱼与斑尾刺虾虎鱼、斑纹舌虾虎鱼与钝吻舌虾虎鱼分别为同种异名。通过对26种虾虎鱼线粒体基因组控制区序列的比较, 识别了终止结合序列区、中央保守区及保守序列区。利用26种虾虎鱼线粒体基因组的36个编码基因序列构建系统发育树, 发现部分聚类结果不同于传统的形态学分类方式, 虾虎鱼科中的5个亚科出现了明显的分化, 近盲虾虎鱼亚科、背眼虾虎鱼亚科、瓢虾虎鱼亚科亲缘关系较近而聚成一大支, 然后与拟虾虎鱼亚科种类形成姐妹类群, 虾虎鱼亚科与其它的4个亚科亲缘关系较远, 单独成为一个类群。根据分子钟估算结果推测虾虎鱼科物种可能起源于始新世晚期至渐新世时段, 在中新世进一步分化为具有现代表征的虾虎鱼种类。     

双翅目昆虫线粒体基因组结构特点及其测序通用引物的设计和应用

研究双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点, 并设计其测序的通用引物, 为今后双翅目昆虫线粒体基因组的研究提供参考和依据。利用比较基因组学和生物信息学方法, 分析了已经完全测序的26个双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点、 碱基组成和保守区, 并据此设计了双翅目昆虫基因组测序的通用引物。结果表明： 双翅目昆虫线粒体基因组长14 503~19 517 bp, 其结构保守, 含有37个编码基因, 包括13个蛋白质编码基因, 22个tRNA编码基因和2个rRNA编码基因, 此外还包含一段长度差异很大的非编码区(AT富含区)。基因组内基因排列次序稳定, 除个别基因外, 其余都与黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因排列次序一致。基因组的碱基组成不均衡, AT含量在72.59%~85.15%之间, 碱基使用存在偏向性, 偏好使用AC碱基。全基因组的核苷酸和氨基酸序列保守, 共鉴定了11个保守区。在保守区内共设计了26对双翅目线粒体基因组测序通用引物, 扩增的目标片段都在1 200 bp以内。将该套通用引物用于葱蝇Delia antiqua线粒体全基因组测序, 结果证明其高效、 合用。     

桔小实蝇、木瓜实蝇和番石榴实蝇耐热性的热动力学分析

果实蝇属是重要的检疫性有害生物之一, 其中桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)、 木瓜实蝇B. papayae Drew & Hancock和番石榴实蝇B. correcta (Bezzi)近几年在口岸检出率居高。本研究利用热水浸泡处理法比较这3种实蝇的卵、 1龄幼虫和3龄幼虫在44~47℃下的耐热性, 利用热动力学模型和活化能比较每种实蝇的耐热虫态以确定耐热种。结果表明： 在测定温度范围内, 3种实蝇卵、 1龄幼虫和3龄幼虫的死亡率都与处理时间呈正相关。热动力学系数取0.5时, 最适合热动力学模型预测3种实蝇在各实验温度LT_99.9968的致死时间。3种实蝇在44~47℃耐热性均为： 卵>1龄幼虫>3龄幼虫。番石榴实蝇在3种实蝇中最耐热。本研究结果为实蝇热处理指标的制定提供了实验依据。     

云南四个瓜实蝇地理种群的遗传关系分析

对云南个不同地理区域的瓜实蝇种群(Bactrocera cucurbitae)共23个个体的线粒体DNA细胞色素b基因中的部分序列进行测定和分析,并以桔小实蝇(B.dorsalis)、番石榴实蝇(B.correct)和南瓜实蝇(B.tau)为外群种构建了不同单倍型的N-J分子系统树.在获得的26bp序列中,A+T含量约占65.0%,有个多态位点,无任何碱基插入和缺失.这些位点共定义5种单倍型,其中一种为共享单倍型.对个瓜实蝇地理种群进行Fst值和基因流动统计,Fst值为0.16667～0.20000(P＞0.05),Nm值为2.00～2.50.5种单倍型共形成了3个聚类簇.可以认为,个地理种群间均存在一定程度的遗传分化,但分化程度不高,导致遗传分化的主要因素是地理隔离,而种群遗传分化程度低与瓜实蝇所在环境条件相似有关.     

基于线粒体COI基因全序列的直翅目部分类群系统发育关系分析

该研究基于直翅目56种昆虫的COI基因全序列构建了该目部分类群间的系统发育关系,同时也分析了COI基因编码的氨基酸序列构建直翅目系统发育关系的可靠性。将COI序列按照密码子一、二、三位点划分,分别计算PBS(partioned Bremer support)值,评估蛋白质编码基因密码子不同位点的系统发生信号强度。分析结果支持螽亚目和蝗亚目的单系性;剑角蝗科、斑腿蝗科、斑翅蝗科、网翅蝗科和槌角蝗科5科均不是单系群,科间的遗传距离在0.107~0.153之间变化,与其他科相比遗传距离较小,符合将这5科合并为一科(即蝗科)的分类系统,瘤锥蝗科和锥头蝗科归为锥头蝗总科,癞蝗科单独成为一科,这也与Otte(1997)系统的划分一致。根据PBS值的大小推断密码子第三、第一位点对系统树分支的贡献比第二位点大,并且较长的序列含有较多的信息位点。研究也证实将各物种COI基因之间的遗传距离作为直翅目划分科级阶元的工具是可行的。     

period基因的Thr—Gly区段在果蝇和部分双翅目昆虫中的分子进化特征

以亲缘关系极近的近缘种类群、中等距离的远缘种类群为对象,分析生物钟基因period的Thr-Gly区段的分子进化特征,发现Thr-Gly区段在果蝇和部分双翅目昆虫中未曾经历性选择和其他定向的正选择。Thr-Gly区段在果蝇nasuta亚群中的分子进化速率为10.4×10     

双翅目昆虫与脊椎动物内含子丢失和获得的比较分析

内含子插入和丢失的进化动力及机制尚存有许多疑问。我们拟通过对真核生物的604个同源基因的蛋白高度保守区域内含子-外显子的结构研究, 对人Homo sapiens、大鼠Rattus norvegicus、小鼠Mus musculus、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae和拟南芥Arabidopsis thaliana中的12 585个内含子、3 074个保守内含子进行分析, 推断出不同系统中内含子进化趋势。结果显示在进化中双翅目昆虫丢失了约850多个内含子, 脊椎动物获得了1 600多个内含子, 而双翅目昆虫获得的内含子及脊椎动物丢失的内含子则较少。在内含子分布上, 除酵母有明显5′末端倾向性外, 双翅目昆虫也显示出内含子分布倾向于基因的5′端, 而在脊椎动物及拟南芥中则没有这种分布的倾向性。这可能是由于双翅目昆虫丢失的内含子大多位于基因的3′端造成的。通过对现在脊椎动物内含子分布及获得的内含子的插入相的研究, 发现内含子的获得可能在一定程度上导致了现存基因的内含子中插入相0的内含子最多这一倾向。     

鸽新城疫病毒BJ-C分离株基因组测序及系统发育分析

【背景】鸽新城疫是由鸽Ⅰ型副黏病毒(pigeon paramyxovirus type Ⅰ,PPMV-1)感染引起的危害最严重的疫病之一,至今尚无有效的防控制剂。【目的】分析鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组信息及系统发育关系,为鸽新城疫的防控提供科学依据。【方法】设计首尾重叠的6对特异性引物,利用分段扩增的方法,以鸽新城疫病毒BJ-C株基因组cDNA为模板,分别扩增、测序后进行全基因组序列拼接。以NCBI数据库中发布的新城疫病毒序列为参考,针对鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组、F基因建立系统发育树。【结果】鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组全长为15192nt。基于全基因组的系统发育分析发现其与PPMV-1/BJ-01/CH株的系统发育关系最近,核苷酸相似性为99.96%,氨基酸相似性高达100%,属于同一个分支,而与LaSota疫苗株等其他新城疫毒株的亲缘关系相对较远。基于F基因序列的系统发育树分析发现BJ-C株F基因与我国的BJP2013株同属一个分支。ClassⅡ类Ⅵ亚型F基因高变区序列(47-420nt)比对结果显示,安徽株Pigeon/Anhui/2369/2012、广东株Pigeon/Guangdong/GZ288/2013、北京株BJP13、浙江株Pigeon/Zhejiang/2036/2012及比利时株PPMV-1/Belgium/11-09620/2011等与BJ-C毒株处于同一个分支,同属Ⅵb亚型。【结论】本研究获得了鸽新城疫病毒BJ-C株全基因组序列,分析了其系统发育关系,确定其属于ClassⅡ类Ⅵb型,为后续防控产品的开发提供了理论依据。     

缨翅目昆虫线粒体基因组的结构特征与比较分析

缨翅目物种是一类具有重要经济意义的微小昆虫。截至目前,GenBank数据库中共收录2科7属9种10条蓟马全线粒体基因组序列。现综述缨翅目昆虫线粒体基因组已有的研究成果,比较分析其基因组特征,包括基因大小、基因组成及重排、碱基组成、密码子使用、蛋白质编码基因、RNA基因、非编码区等;最后,对目前研究中存在的问题进行讨论,并对未来研究进行展望,为进一步系统地研究缨翅目昆虫线粒体基因组等提供了新思路。     

Genetic relationship of the melon fly,Bactrocera cucurbitae (Diptera: Tephritidae) inferred from mitochondrial DNA

Abstract The melon fruit fly, Bactrocera cucurbitae (Coquillett) (Diptera: Tephritidae), has been the subject of worldwide quarantine and management efforts due to its widespread agricultural impact and potential for rapid range expansion. From its presumed native distribution in India, this species has spread throughout the hot‐humid regions of the world. We provide information that reveals population structure, invasion history and population connectivity from 23 locations covering nine countries based on DNA sequences of the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene. Forty‐two polymorphic sites were described among 38 haplotypes. The most common haplotype, H1, was observed in 73% of the samples distributed among all populations. Highest genetic diversity was seen within populations, and no isolation‐by‐distance was detected. The western regions (Nepal, Bangladesh, Thailand, Burma and China‐west) showed higher haplotype diversity than eastern regions (China‐east). China‐Yunnan showed highest levels of genetic diversity in China. Haplotype diversity decreased with longitude from west to east. Together, these analyses suggest that B. cucurbitae has expanded from west to east within a limited geographic scale and recently invaded China through Yunnan Province.     

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫,本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象,采用DNA条形码技术,通过对mtDNA COI基因片段 (约650 bp)的测序和比对,以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离,以邻接法(NJ) 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,除11种单一序列实蝇外,其他10种实蝇均各自形成一个单系,节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003~0.0068,平均为0.0043;种间（21种）遗传距离为0.0154~0.2395,平均为0.1540;种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍,而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别,该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。     

桔小实蝇和番石榴实蝇幼虫取食阶段的种内竞争

种内竞争是实蝇的重要生态学特性。本文研究比较了近缘种桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)和番石榴实蝇B.correcta(Bezzi)在幼虫人工饲料中种内竞争的密度效应。研究结果显示,桔小实蝇和番石榴实蝇都有密度过低效应,均表现出发育历期较长、蛹较轻和成活率较低;结合蛹重和成活率两个重要参数指标,明确了桔小实蝇和番石榴实蝇的最宜密度均在5-20头虫/10 g饲料;不同生长参数之间的变化均有一定的正负相关性。当种群密度超过最宜密度,桔小实蝇和番石榴实蝇均有明显的种内竞争现象,随着种群密度的升高,种内竞争越激烈。其主要表现为化蛹率和羽化率不断下降、幼虫历期逐渐缩短、蛹历期不断延长和蛹逐渐变小;当100头虫/10 g饲料时,桔小实蝇和番石榴实蝇成活率从86.00%±4.2688%和86.00%±4.1096%分别下降到60.08%±2.5166%和76.33%±2.2333%。桔小实蝇和番石榴实蝇的种内竞争的密度效应极具相似性,推测这两种实蝇有类似的种群调节机制,但番石榴实蝇的幼虫比桔小实蝇的拥有更强的抗拥挤能力。     

Toxicity of gallic acid to melon fruit fly,Bactrocera cucurbitae (Coquillett) (Diptera: Tephritidae)

Melon fruit fly, Bactrocera cucurbitae (Coquillett) is an important pest of cucurbits and other vegetable crops. It is not only a serious pest of cucurbit crops but sometimes also attacks non-host plants. In an endeavour to explore secondary metabolites as important and safe means of pest management, we investigated the effects of gallic acid, a phenolic compound, on the growth and development of melon fruit fly, B. cucurbitae. Larval survival and emergence were severely affected by gallic acid treatment. Both decreased in a concentration dependent manner with increase in concentration. Gallic acid-treated larvae took longer duration to pupate and reach the adult stage as compared to control larvae. Inhibitory effects of gallic acid were also observed on larval weight, pupal weight, mean relative growth rate and food assimilated which decreased with treatment. The ability of gallic acid to disrupt the development of B. cucurbitae suggests that the phenolic compound might have caused oxidative stress in the body of the insect.     

桔小实蝇线粒体基因组全序列及其分析

桔小实蝇Bactrocera dorsalis线粒体基因组全序列对研究实蝇分子系统进化具有重要意义。本研究通过DNA测序和克隆技术,对桔小实蝇mtDNA全序列进行了测定和分析。结果表明：桔小实蝇线粒体基因组全长15 915 bp（GenBank序列号: DQ845759）。基因组碱基组成为39.3%A,16.2%C,10.2%G,34.3%T,由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码的控制区域（A+T-rich区）组成。7个蛋白编码基因和13个tRNA基因从J链编码,其余6个蛋白编码基因和9个tRNA基因从N链编码。位于J链上的蛋白编码基因具有近似的A、T含量,而位于N链上的蛋白编码基因的A的含量明显高于T的含量。以mtDNA COⅠ基因为例,比较了桔小实蝇与其他14种实蝇的亲缘关系,结果显示其与同亚属（果实蝇亚属Bactrocera）内的其他近缘种相互间的同源性很高。     

应用种特异性PCR技术快速鉴定辣椒实蝇

【目的】辣椒实蝇 Bactrocera latifrons (Hendel)为我国重要的检疫性有害生物,其寄主范围广泛,危害严重。由于传统鉴定方法受到饲养周期、饲养条件、虫态等因素的限制,使得果蔬进出口贸易通关速度、疫情快速鉴定受到较大的影响,因此迫切需要开发关于实蝇的快速鉴定识别的技术。【方法】本研究基于mtDNA COI序列设计了一对能够准确鉴定辣椒实蝇的种特异性引物FL680和RL1057,选用辣椒实蝇作为阳性对照,选用番石榴实蝇B. correcta (Bezzi)、桔小实蝇 B. dorsalis (Hendel)和颜带实蝇 B. cilifer (Hendel)等20种实蝇作为阴性对照,进行PCR扩增并将PCR产物进行电泳检测。【结果】仅目标种辣椒实蝇能够扩增出清晰且单一的约378 bp的条带,其余实蝇种类均未出现条带。将本实验建立的种特异性PCR（SS-PCR）鉴定方法应用于实际检疫工作中并得到了验证,表明该方法具有强的种特异性。【结论】本文提出辣椒实蝇快速鉴定识别技术可应用于实蝇的疫情监测和口岸的检疫检测工作。     

瓜实蝇卵巢的发育阶段及分级

瓜实蝇是热带和亚热带地区最重要的经济害虫之一。本研究拟对卵巢发育进行分级,以判断田间捕获的瓜实蝇是否达到性成熟。室内饲养瓜实蝇成虫,对开始羽化至羽化后80 d的不同日龄成虫卵巢进行解剖,并记录了卵巢长度、卵巢宽度、卵巢指数（卵巢长度＆#215;卵巢宽度）和所含卵粒数。将瓜实蝇卵巢发育过程分为4期6个级别,分别为卵黄发生前期（Ⅰ级和Ⅱ级）、卵黄发生期（Ⅲ级和Ⅳ级）、抱卵期（Ⅴ级）、经产期（Ⅵ级）。随着卵巢的发育,Ⅰ～Ⅴ级卵巢长度和宽度迅速增长,卵巢发育成熟开始产卵以后,Ⅵ级卵巢长度和宽度逐渐减小。Ⅰ级和Ⅱ级卵巢长度与宽度大致相等,以后各期卵巢长度均大于宽度。Ⅲ级和Ⅳ级可见清晰的卵室,卵母细胞迅速增长,卵黄逐渐沉积。Ⅴ级可见清晰的卵粒,整个卵巢呈圆柱状。Ⅵ级开始排出卵子,所含卵粒数显著少于Ⅴ级;虽然此级卵巢长度大于Ⅳ级,但卵巢宽度、卵巢指数与Ⅳ级基本一致;Ⅵ级卵巢可见黄体,可结合黄体判定卵巢所处发育级别。本研究对评估粘虫板捕获的瓜实蝇雌虫生理日龄结构有潜在应用价值。     

云南省阳蝇属三新种 （双翅目：蝇科）

 报道了采自云南省蝇科阳蝇属Helina R. D.三新种,即:裂毁阳蝇H． dehiscideleta sp. Nov.,滇西阳蝇H． dianxiia sp. Nov.和黄膝阳蝇H． flavigena sp. Nov. 。模式标本保存于沈阳师范学院昆虫研究所。     

海南地区螺旋粉虱三类次级内共生菌的检测

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种重要的农林害虫。本研究分别利用次级内共生菌Cardinium和Arsenophonus的16S rDNA和Wolbachia wsp基因对海南省16地区的螺旋粉虱的3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia感染情况及相关基因序列进行了测定和分析。3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia检测结果表明, Cardinium和Arsenophonus均可感染海南地区的螺旋粉虱, 其中乐东、 陵水和澄迈3个地区所有寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为100%, 三亚、 琼中和临高部分寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为66.7%, 而儋州、 五指山和万宁3个地区的螺旋粉虱未发现被Arsenophonus感染; 三亚的番石榴上的螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 琼海白沙的印度紫檀上螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 其他寄主上的感染率均小于66.7%; 在所检测的43个螺旋粉虱种群中, 40和31个种群中分别检测出有Arsenophonus 和Cardinium感染, 种群感染率分别为93.0%和72.1%; 在所有检测的个体中, 120个个体中有105个感染Arsenophonus, 93个个体中有70个感染Cardinium, 个体感染率分别为87.5% 和75.3%; 在检测的所有样本中, 只有三亚印度紫檀上的螺旋粉虱检测到Wolbachia, 种群感染率为2.3%, 个体感染率仅为0.8%。这些检测结果表明, 海南地区螺旋粉虱次级内共生菌Arsenophonus的感染率高于Cardinium的感染率, Wolbachia的感染率极低。序列分析表明, 海南不同螺旋粉虱种群的Cardinium的16S rDNA序列一致, 而且与烟粉虱的Cardinium 16S rDNA序列一致性很高, 为97.6%; 不同螺旋粉虱种群的Arsenophonus的16S rDNA序列也完全一致, 其与西班牙加那利群岛螺旋粉虱的Arsenophonus的16S rDNA序列一致性较高, 为85.1%。此外, Wolbachia wsp基因序列分析表明, 海南螺旋粉虱的Wolbachia为B组, 这是国内螺旋粉虱感染Wolbachia的首次报道。