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。     

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     

Cry1Ac毒蛋白对粘虫生长发育、繁殖及飞行能力的影响

为了更全面地评价转基因作物对粘虫Mythimna separata (Walker)（鳞翅目: 夜蛾科）的影响, 在室内用生测法研究了粘虫初孵幼虫连续取食含不同浓度的Cry1Ac毒蛋白的人工饲料后, 其生长发育、繁殖及飞行能力的变化。结果表明: 取食0（对照）, 3, 6, 12, 24, 48和96 μg/g Cry1Ac毒蛋白人工饲料6 d后的幼虫头宽、 体长、 18 d后的体重随着毒蛋白浓度的升高显著降低, 幼虫发育历期显著延长, 死亡率显著升高。取食含毒蛋白浓度>12 μg/g饲料的幼虫不能正常化蛹; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫能正常化蛹、 羽化, 化蛹率随着毒蛋白浓度的升高而显著降低、 蛹历期显著延长; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫羽化的成虫繁殖能力有显著差异, 产卵前期随毒蛋白浓度的升高显著延长, 产卵量显著降低; 而1日龄成虫飞行能力（飞行距离、 时间和速度）则随毒蛋白浓度的升高显著降低。这些结果表明, Cry1Ac毒蛋白对粘虫的生长发育、 繁殖及飞行具有显著影响, 从而为完善转Bt作物的生态安全性风险评估提供了重要的实验依据。     

飞行对粘虫体内甘油酯积累与咽侧体活性的影响

研究了粘虫Mythimna separata (Walker)成虫飞行对甘油酯的恢复、保幼激素的滴度及飞行肌降解的影响, 结果表明,不同日龄粘虫的飞行活动对其能源物质的积累及保幼激素分泌产生不同的影响。1日龄蛾的飞行对粘虫这两方面产生的影响最大,其飞行个体能源物质的积累明显高于未飞行的对照个体; 3日龄飞行个体的能源物质积累与对照相当; 但5日龄飞行个体则很难达到对照水平。1日龄飞行个体咽侧体活性在36 h后明显高于对照,60 h后已是对照的10倍,108 h达到其峰值; 3日龄飞行个体咽侧体的活性稍高于对照,但差别不显著; 5日龄飞行个体的咽侧体活性则稍低于对照。不同日龄飞行对飞行肌的降解也产生不同的影响。1日龄飞行个体的飞行肌在飞行后6 天已经明显低于对照。3、5日龄的飞行活动对其飞行肌降解的影响不明显。因此推测,粘虫咽侧体活化的关键时期可能在羽化后1～3 天之间。     

一日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育和飞行能力的影响

为了明确羽化后0～24 h (1日龄)饥饿处理对迁飞型粘虫Mythimna separata (Walker)生殖系统和飞行系统发育的影响,对1日龄饥饿处理后粘虫的卵巢发育级别、产卵前期、飞行肌和飞行能力进行了系统研究。结果表明, 1日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育级别、产卵前期、中胸背纵肌干重、飞行能力等均有显著的影响。饥饿后成虫卵巢发育级别显著高于对照,产卵前期显著短于对照。成虫中胸背纵肌干重从饥饿后96 h开始下降,至120 h时饥饿粘虫(5.1 mg)显著低于对照(5.86 mg)。成虫飞行能力从饥饿后96 h开始显著低于对照,此时饥饿处理粘虫蛾的飞行距离平均为22.03 km,飞行时间平均为4.07 h,显著低于同时期的对照粘虫的飞行距离(42.3 km)和飞行时间(7.99 h),尽管在饥饿后72 h内差异不显著。实验结果显示,1日龄饥饿可以显著抑制粘虫飞行系统的发育,加速飞行向生殖的转变。     

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。     

温、湿度综合效应对粘虫蛾飞行能力的影响

采用D—饱和最优理论设计系统研究了不同温、湿度组合对粘虫蛾飞行能力的影响以及其与不同蛾龄、性别成虫飞行能力之间的关系。拟合的5日龄蛾吊飞12h的飞行距离与温、湿度的回归方程式为：Y^＝60．20-16．53X1 1．99X2—26．98X1^2-7．03X2^2—0．64X1X2(Y^代表飞行距离(km),Xl代表温度编码值,X2代表相对湿度编码值)。粘虫蛾飞行的最适温、湿度分别为18．1℃、69．7％RH,适于成虫飞行的适宜温度范围为18—26℃,相对湿度范围为55％-75％,高于或低于这些范围,成虫飞行能力便会受到不利的影响,并且温度对粘虫蛾飞行的影响要比湿度大。这与单因素试验(温度或湿度)结果基本一致。成虫飞行能力受温、湿度影响程度会因蛾龄及性别而异,高日龄成虫在高温、低湿的条件下飞行能力较低日龄成虫弱。雌蛾在高温条件下的飞行能力比雄蛾强,而雄蛾在不适宜的湿度条件下飞行能力较雌蛾强。     

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。     

粘虫迁出与迁入种群的行为和生理特性比较

系统比较了田间粘虫Mythimnaseparata (Walker)迁出与迁入种群在飞行能力、 飞行肌干重、卵巢发育、交配以及保幼激素滴度等指标的差异。结果显示,迁出种群的飞行潜 力显著强于迁入种群,雌蛾中胸背纵肌平均干重（6.53 mg）也显著高于迁入种群（5.92 mg ）,但卵巢发育程度显著低于迁入种群;迁出种群的交配率和平均交配次数均显著低于迁入种 群;早期迁入的雌蛾卵巢发育级别和交配率相对较低,并随迁入时间的延长而增加。迁出与迁入 种群雌蛾的保幼激素滴度也存在显著差异,两者的JHⅡ滴度平均分别为4.63 ng/mg和8.69 ng/mg。这些结果说明,粘虫迁飞前后的行为、生理和生殖特性具有明显的变化,迁出种群具有较强的飞行潜力,生殖系统的发育受到暂时性抑制;而迁入种群飞行能力下降,卵巢发育级别 较高,交配率增加。同一世代早期迁入的雌蛾卵巢发育程度较低,表明粘虫迁飞是发生在成虫 发育的初期,迁飞过程中卵巢发育受到暂时性抑制,迁入以后便迅速发育并开始繁殖。粘虫迁 飞的行为和生理特性与“卵子发生 飞行拮抗综合症候(oogenesisi flight syndrome)”相符 。内分泌激素（保幼激素）在其迁飞与生殖的转换过程中起着重要的调控作用。     

粘虫类钙粘蛋白基因的克隆、序列分析及时空表达

昆虫中肠膜类钙粘蛋白（cadherin-like protein, CLP）是苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis (Bt)毒素的重要受体之一, 与Bt毒素的杀虫作用机制以及昆虫对Bt毒素的抗性等密切相关。本研究应用RT-PCR和RACE技术, 克隆了迁飞性重要害虫粘虫Mythimna separata类钙粘蛋白基因全长cDNA序列（命名为Msclp, GenBank登录号为JF951432）, 全长5 642 bp, 编码1 757个氨基酸, 推导的氨基酸序列具有昆虫类钙粘蛋白的特征结构, 包括1个信号肽、 1个前蛋白区、 12个钙粘蛋白重复、 1个近膜区、 1个跨膜区和1个胞质区。预测的分子量和等电点分别为196.786 kD和4.5。该蛋白与同科的烟夜蛾Helicoverpa assulta、 烟芽夜蛾Heliothis virescens、 棉铃虫Helicoverpa armigera及甜菜夜蛾Spodoptera exigua的类钙粘蛋白亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性分别为61.77%, 61.66%, 61.26%和58.14%。荧光定量RT-PCR分析表明, 该类钙粘蛋白基因在不同龄期的粘虫幼虫中表达量差异极显著(P<0.01), 其中4龄幼虫相对表达量最高, 但与3龄、 6龄幼虫并没有显著性差异; 1和2龄幼虫表达量最低; 表达部位主要在粘虫中肠, 在中肠以外的虫体其他部位表达量极低。这些结果对于揭示转Bt作物对非靶标、 迁飞性粘虫的杀虫作用机制以及评价其潜在的对Bt毒素抗性机制等奠定了基础。     

松油烯-４-醇对粘虫幼虫的生物活性

测定了杀虫植物砂地柏Sabina vulgaris Ant.的精油中主杀虫成分-松油烯-4-醇（terpinen 4.01）对粘虫Mythimna separata Walker幼虫的生物活性。结果表明,松油烯- 4-醇对粘虫主要表现为熏蒸作用,对粘虫3龄幼虫24 h的熏蒸LC₅₀为5.3473 μL/L ;还具一定触杀作用,对粘虫4龄幼虫24 h的LD₅₀为147.8 μg/虫。试虫的中毒症状可明显地分为兴奋、痉挛、麻痹和死亡4个阶段,而麻痹的部分试虫有复苏现象。可明显抑制Na⁺ ,K⁺ATP酶的活性,在兴奋期、痉挛期、麻痹期和复苏期,抑制率介于21.28%～34.92% 之间。离体条件下对Na⁺,K⁺ATP酶的I₅₀为133.75 μg·mL^-1;对AChE活性有一定的影响;对酯酶,在兴奋期,酶活力为对照的7.0%,在麻痹期则为对照的1.33倍,而复苏期试虫的酯酶活力与对照相当。     

大气CO2浓度升高对粘虫生长发育和繁殖的影响

为明晰大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和繁殖的影响,在人工气候箱800μL/L与400μL/L两种不同CO_2浓度下,用人工饲料连续饲养粘虫3代后,分析其发育历期、体重、存活率等种群参数的变化。结果表明:不同CO_2浓度处理下各世代的粘虫均能正常发育,各虫态的发育历期为:幼虫成虫蛹卵,幼虫1-3代的发育历期在两种CO_2浓度下差异达极显著水平(P0.001);CO_2浓度倍增条件下的蛹重和成虫体重较对照条件下明显下降;CO_2浓度倍增对粘虫的性比影响不大,但可导致粘虫雌成虫寿命缩短,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量下降。高CO_2浓度下第1代粘虫种群的平均世代周期(T)和种群加倍时间(DT)分别延长了1.19和1.24 d,1-2代粘虫的净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)呈下降趋势,至第3代略有回升,但未达到显著性差异水平(P0.05);高CO_2浓度条件下粘虫1-3代的存活率分别为44%、31%和33%,分别较对照条件下对应世代粘虫的存活率低10%、27%和22%,其中第2、3代粘虫的存活率在两种CO_2浓度条件下差异显著(P0.05),第1代粘虫在高CO_2浓度下存活率明显下降,至第3代时逐渐趋于稳定,说明随着世代的延长,粘虫对高CO_2浓度的适应能力增强。     

Effect of temperature and photoperiod on the calling behaviour of a migratory insect, the oriental armyworm Mythimna separata

Abstract The pre-calling period (PCP), between emergence and first release of pheromone, determines the number of nights over which female Mythimna separata (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) can express their migratory potential. In its seasonal migrations in eastern Asia, this armyworm penetrates to latitudes at which it is unable to over-winter but at which reliable photoperiodic and temperature cues anticipate the deterioration of conditions. The effect of these environmental factors on PCP was examined in moths descended from samples collected in Nanjing (32^oN) during the summer migration. Under LD 14:10h, a reduction in temperature, from 23^oC during larval development to 18^oC from 24 h after pupation, resulted in a twofold increase in PCP compared with insects held at 23^oC. At 23^oC, short days (LD 12:12 h) extended PCP but the magnitude of the response was increased under a regime of decreasing photoperiod, from LD 15:9h, to LD 12:12 h through larval, pupal and adult development. Further experiments demonstrated that the response depended on a decrease in photoperiod from pre-pupal stage to adult emergence (the pupal period is spent below ground). A reduction of 50–60min over the 13–15 day pupal period at 23^oC was effective. The significance of decreasing photoperiods, irrespective of absolute levels, as a cue for species whose migrations traverse substantial ranges of latitude is considered and the results are discussed in relation to the genetic determination of PCP in M.separata and to its seasonal migrations in eastern China.     

粘虫(Mythimna separata Walker)迁飞行为研究

粘虫成虫期取食、飞翔、求偶或性反应交配和产卵一系列行为是各具相对独立性和顺序性的阶段.飞翔在取食、飞翔、求偶或性反应交配、产卵等期内都有发生,并有不同的飞翔特征,在迁飞中以飞翔期的飞翔最为重要.雌雄蛾的飞翔期在羽化后3～10日龄,因求偶、性反应前期变化而有变异.粘虫雌蛾求偶前期2～11d,平均为5.93d,雄蛾性反应前期3～11d,平均为7.14d.求偶、性反应与迁飞潜力有密切关系.随求偶、性反应前期加长,求偶、性反应前飞翔量呈"S"形曲线增长;求偶或性反应迟的个体有飞翔期,且有1～2个飞翔峰(日).根据有无飞翔期和求偶、性反应与飞翔量曲线确定雌蛾求偶前期大于5d,雄蛾性反应前期大于4d的个体为迁飞型个体.自然种群中雌蛾迁飞型个体占52.47%,雄蛾占97.14%;不同地理种群江苏、吉林、山东和广东1～4代粘虫,雌蛾迁飞个体依次占47.64%、49.29%、47.22%和68.22%,求偶前期平均依次为5.75、5.64、5.58和6.77d.影响求偶前期的生态因素主要是温度逐渐上升和食料不断老化,两者可能是引起粘虫迁飞的主要因素.讨论了粘虫成虫期行为、繁殖与迁飞潜力及迁飞过程的关系.     

外源化合物诱导后小麦对麦长管蚜和粘虫的抗虫性研究

喷施外源化合物和昆虫取食均可诱导小麦的防御反应,如挥发物组成发生改变、某些次生物质含量增加或减少,进而影响昆虫和天敌的行为反应。本实验中小麦苗经茉莉酸或几丁质喷施诱导,可显著提高小麦中丁布的含量,但茉莉酸甲酯的诱导作用不明显。喷施茉莉酸及麦长管蚜或粘虫取食诱导小麦,会导致小麦挥发物的种类及含量与对照相比有显著不同,3种处理间小麦的挥发物也存在显著差异。用经茉莉酸处理的麦苗饲养麦长管蚜和粘虫,可显著抑制二者的生长发育速度,使体重减轻,并导致麦长管蚜繁殖力下降。经茉莉酸处理的麦苗的挥发物对粘虫寄生蜂有吸引作用,表明茉莉酸在诱导小麦产生直接抗虫性的同时,还能诱导其释放吸引天敌的挥发性化合物从而产生间接抗性。     

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。     

Susceptibility of Oriental armyworm,Mythimna separata (Lepidoptera: Noctuidae) larvae and pupae to native entomopathogenic nematodes

The Oriental armyworm, Mythimna separata Walker (Lepidoptera: Noctuidae) is a major pest of cereal crops, and its outbreaks result in complete crop loss. In this study, we tested the pathogenicity and reproductive potential of indigenous entomopathogenic nematodes (EPNs), Heterorhabditis indica Poinar, Karunakar, & David NBAIIH38, Steinernema abbasi Elawad NBAIISa01, S. carpocapsae Weiser NBAIISc05 and S. siamkayai Stock, Somsook and Reid NBAIRS92 against larval and pupal stages of M. separata under laboratory conditions. Steinernema carpocapsae caused significantly greater mortality in second- and fourth-instar larval stages than other EPNs species. Steinernema carpocapsae caused greatest mortality 100% in larval stages and 75% in pupal stages. Significant differences were observed in the lethal concentration values (LC₅₀ and LC₉₀) of EPNs species against different stages of M. separata. Differences in penetration and multiplication in the fourth-instar larval stages of M. separata were observed amongst the EPNs species. However, further studies are needed to reveal the field performance of EPN isolates tested to be included in the IPM programme of M. separata.     

Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫中肠几种酶活性的影响

为阐明Bt杀虫蛋白对次要靶标害虫粘虫Mythimna separata (Walker) （鳞翅目： 夜蛾科）的生理学影响, 本研究分析比较了粘虫高龄幼虫在室内取食低剂量Cry1Ac杀虫蛋白6, 12, 24和36 h后, 其体内主要的解毒酶（酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶）、 保护酶（超氧化物歧化酶、 过氧化氢酶和过氧化物酶）和中肠蛋白酶（总蛋白酶、 强碱性类胰蛋白酶、 弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶）等活性的变化。结果表明, 取食Cry1Ac杀虫蛋白后, 粘虫幼虫体内相关酶活力呈现不同的变化趋势： （1）酯酶、 谷胱甘肽-S-转移酶、 过氧化物酶(POD)、 类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力较对照显著降低（P<0.05）; （2）超氧化物歧化酶(SOD) 活力较对照显著升高（P<0.05）; （3）过氧化氢酶(CAT) 活力于6, 12和24 h显著低于对照（P<0.05）, 36 h时显著高于对照（P<0.05）。结果提示Cry1Ac杀虫蛋白主要通过抑制粘虫幼虫中肠解毒酶和蛋白酶的活性, 扰乱SOD, CAT 和POD 3种保护酶的动态平衡而干扰幼虫的正常生理代谢, 从而起到毒杀粘虫的作用。     

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。