东亚飞蝗谷胱甘肽S-转移酶分离纯化

通过硫酸铵沉淀技术和GSH-agarose亲和层析对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)5龄若虫谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)进行了分离纯化。结果表明GSTs活性在硫酸铵各沉淀段均有分布,但在55%～100%沉淀段活性较高,在硫酸铵饱和度为85%时比活力最高,达到420.33μmol/min/mg protein,纯化倍数为18.86。根据硫酸铵粗沉淀谷胱甘肽S-转移酶结果,选择硫酸铵浓度为60%～90%沉淀段进行GSH-agarose亲和层析,纯化后比活力最高达到1365.29μmol/min/mg protein,纯化倍数达到61.25。经SDS-PAGE鉴定,得到的GST为1条带,亚基的分子量约为24kDa。     

中国东亚飞蝗新类型蝗区──海南热带稀树草原蝗区的生态地理特征及其与大沙河蝗区比较

本文系统地对海南热带稀树草原螟区的生态地理结构特征进行了分析,说明本蝗区是Ｕｖａｒｏｖ（１９３６）提出的飞蝗两类蝗区理论中．由于森林破坏而形成的一类蝗区,作者将它定名为＂热带稀树草原蝗区＂。这类蝗区在我国过去尚缺乏研究。文中进而根据本蝗区的成因、生态特征以及对蝗区的生态控制对策,分别与我国大陆的东亚飞蝗大沙河类型蝗区进行了比较。     

中国东亚飞蝗新类型蝗区——海南热带稀树草原蝗区的生态地理特征及其与大沙河蝗区比较

本文系统地对海南热带稀树草原蝗区的生态地理结构特征进行了分析,说明本蝗区是 Uvarov(1936)提出的飞蝗两类蝗区理论中,由于森林破坏而形成的一类蝗区,作者将它定名为“热带稀树草原蝗区”。这类蝗区在我国过去尚缺乏研究。文中进而根据本蝗区的成因、生态特征以及对蝗区的生态控制对策,分别与我国大陆的东亚飞蝗大沙河类型蝗区进行了比较。     

中国东亚飞蝗新蝗区──海南热带稀树草原蝗区

东亚飞蝗Locustamigraioriamanilensis（Meyen）自1987年在我国海南岛突然爆发以来,7年来每年均有发生为害,1993年又是大发生年,这不仅使海南道受很大的经济损失,而且由于没有掌握煌区的成因与煌区演变的生态规律,不能提出有效的改造蝗区与控制蝗害的生态对策,只能依靠农药防治,从而使控制煌害陷于被动局面。1992年通过整个煌区的考察,及近6年来的田间飞蝗发生动态规律,参考该岛近500年来该害虫的发生为害资料,结合该岛飞蝗发生地近100年来的生态地理的演变特征与东亚飞蝗的生态学特性的综合分析,明确了海南东亚飞蝗蝗区是“热…     

中国东亚飞蝗新蝗区——海南热带稀树草原蝗区的研究

本文通过东亚飞蝗在海南岛近６年来的田间发生动态,参考本岛近５００年来该种害虫的发生为害资料,结合本岛飞蝗发生地近百年来的生态地区的演变特征分析,提出了海南东亚飞蝗蝗区是“热带稀树草原蝗区”。该蝗区系由于本岛多年来不合理的伐林造田,使大面积的原始林林破坏,生态环境亚化,气候干旱,而演变为次生的热带稀树草原生境而成。这与由大沙河三角洲而成的大陆温带蝗区,在形成原因、结构特征与控制对策等方面完全不同,因     

华北2蝗区东亚飞蝗种群遗传结构的比较研究

利用水平淀粉凝胶电泳对采自天津北大港和河北黄骅两个相临蝗区的东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis)种群进行等位酶基因频率分析,比较了这两个种群的遗传结构,等位酶酶谱分析表明,19个基因座中4个基因座（Mdh-l,Pgm,Adk,G3pd)的等位基因频率变化很小,常见等位基因的频率均高于0．95,其他基因座有2－4个等位基因,但是两个种群的等位基因频率除两个基因座（Fbp,Got-2)外都很相似,多态位点的27个χ2检验表明,由于常见等位基因纯合子的高频率的和相应杂合子的缺乏,仅有北大港种群的2个基因座（Pgi,Got-1)符合Hardy-Weinberg平衡,在每个种群内的蝗虫存在明显的遗传变异,但在种群间遗传结构极为相似,多态位点的百分数P分别为73．7％和78．9％,每个基因座的平均等位基因数A为2．9和3．1,平均每个基因座的实际杂合度几乎相等（约为0．138）,F－统计量（FST＝0．053）也表明了两个种群间的遗传 一致性,遗传相似性系数（I）高达0．938,这些结果提示,这两个种群可能属于1 个大种群,在两个种群的一定位点上的遗传多态性和分化可能都与迁飞因素有关,因为东亚飞蝗的高度扩散能力有利于遗传结构的连续分布,高度的迁飞能力也导致个体暴露于各种不同的环境,而在种群水平上的遗传为异能增强种群在各种生态条件生存和繁殖能力,因此,迁飞有利于维持东亚飞蝗种群的遗传多态性的动态平衡。     

沿海蝗区东亚飞蝗产卵选择的适应性

以沿海蝗区南大港水库为研究区域,通过2年野外调查旨在掌握东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)产卵场所的选择。结果表明,飞蝗产卵适宜的植被覆盖度、土壤含盐量和土壤5cm含水量分别为0~30%、0.09%~1.99%和10.0%~20.0%,当植被覆盖度>70%,土壤含水量>30%或含盐量>3%时,不再适合飞蝗产卵。土壤有机质和pH值不是影响飞蝗产卵选择的主要因素。与20世纪50年代的研究结果相比,飞蝗产卵时对土壤含水量和含盐量的耐受范围拓宽,对环境的适应能力增强。     

飞蝗解毒酶系活力测定方法

飞蝗Locusta migratoria是重要的农业害虫,代谢抗性是飞蝗主要的农药抗性机制之一。与代谢抗性相关的解毒酶系主要有:非专一性酯酶系(Non-specficesterases,ESTs)、谷胱甘肽S-转移酶系(Glutathione S-transferases,GSTs)和细胞色素P450单加氧酶系(Cytochrome P450 monooxygenases,P450s),解毒酶系活力的测定是研究飞蝗农药代谢机制的重要途径。本文详细介绍了飞蝗解毒酶系的测定方法,为蝗虫及其他昆虫解毒酶系的测定提供参考。     

东亚飞蝗山西两地理种群酯酶特性的比较研究

对东亚飞蝗山西临猗和永济2个地理种群的酯酶特性进行了比较研究.非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示:以a-乙酸萘酯为底物染色,2个东亚飞蝗种群谱带差别不明显.但是,酯酶动力学研究结果表明:以a-乙酸萘酯和α-丁酸萘酯为底物时,永济种群的酯酶活性分别是临猗种群的1.81倍和1.20倍.永济种群酯酶活性的增高可能与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示出较临猗种群多出的酶带有关.体外酯酶抑制动力学研究表明:永济和临猗2种群所含酯酶大都为B型酯酶,其含量分别为84.94%和91.47%.永济种群对对氧磷的耐受性要高于临猗种群,我们推测可能与2种群马拉硫磷使用背景不同有关.     

白洋淀蝗区东亚飞蝗的分布与土壤的关系研究

从土壤的质地、含水量、pH值和含盐量等方面 ,研究了白洋淀东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)蝗区的土壤状况 ;并结合实地考察的样点处蝗虫密度情况 ,研究了蝗虫不同密度区土壤之间的差异。结果表明 ,研究区蝗虫密度在 3 0头 m2 以上的地区 ,土壤质地为粉砂壤土 ,土壤pH值为7 2 6～ 8 1 2 ,土壤含盐量为 0 0 67%～ 0 2 0 7%。粉砂壤土中 ,砂粒含量较多、粗粉粒含量较少的地方 ,是东亚飞蝗比较理想的生存与活动场所 ;土壤含水量偏高、呈弱碱性的地方 ,适于东亚飞蝗的生存和活动。在研究区 ,土壤含盐量差异对东亚飞蝗的密度分布没有明显的影响。     

白洋淀东亚飞蝗持续大发生浅析

进入 90年代以来 ,白洋淀蝗区东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)持续大发生 4次 ,是50年来十分罕见的。究其原因 ,主要受白洋淀水位变化的影响 ,其中 8月水位的高低直接影响翌年夏蝗发生程度 ,其次是生态环境和气候条件等因素的影响。     

河北省南大港农场2002年夏蝗发生特点及原因浅析

进入 90年代以来 ,南大港蝗区东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)大发生 6次 ,2 0 0 1年夏秋蝗发生面积达 2 6万hm2 ,5龄蝗蝻最高密度为 1 0 0 0 0头 m2 。 2 0 0 2年形势更为严峻 ,仅夏蝗发生面积超过 2万hm2 ;分别造成 1 3 0 0hm2 和 2 70 0hm2 的芦苇被吃成光杆和被啃食的严重破叶。出土时间早、孵化时间长、龄期悬殊大是今年夏蝗发生的主要特点。主要原因是去年越冬卵块基数大 ,其次是受气候条件和农业环境的影响     

东亚飞蝗山西两地理种群酯酶特性的比较研究

对东亚飞蝗山西临猗和永济2个地理种群的酯酶特性进行了比较研究。非变性聚丙烯酰胺凝胶电 泳图谱显示：以α-乙酸萘酯为底物染色,2个东亚飞蝗种群谱带差别不明显。但是,酯酶动力 学研究结果表明：以α-乙酸萘酯和α-丁酸萘酯为底物时,永济种群的酯酶活性分别是临猗 种群的1.81倍和1.20倍。永济种群酯酶活性的增高可能与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显 示出较临猗种群多出的酶带有关。体外酯酶抑制动力学研究表明：永济和临猗2种群所含酯酶大 都为B型酯酶,其含量分别为84.94%和91.47%。永济种群对对氧磷的耐受性要高于临猗种群 ,我们推测可能与2种群马拉硫磷使用背景不同有关。     

Mechanisms of organophosphate resistance in a field population of oriental migratory locust, Locusta migratoria manilensis (Meyen)

The susceptibilities to three organophosphate (OP) insecticides (malathion, chlorpyrifos, and phoxim), responses to three metabolic synergists [triphenyl phosphate (TPP), piperonyl butoxide (PBO), and diethyl maleate (DEM)], activities of major detoxification enzymes [general esterases (ESTs), glutathione S-transferases (GSTs), and cytochrome P450 monooxygenases (P450s)], and sensitivity of the target enzyme acetylcholinesterase (AChE) were compared between a laboratory-susceptible strain (LS) and a field-resistant population (FR) of the oriental migratory locust, Locusta migratoria manilensis (Meyen). The FR was significantly resistant to malathion (57.5-fold), but marginally resistant to chlorpyrifos (5.4) and phoxim (2.9). The malathion resistance of the FR was significantly diminished by TPP (synergism ratio: 16.2) and DEM (3.3), but was unchanged by PBO. In contrast, none of these synergists significantly affected the toxicity of malathion in the LS. Biochemical studies indicated that EST and GST activities in the FR were 2.1- to 3.2-fold and 1.2- to 2.0-fold, respectively, higher than those in the LS, but there was no significant difference in P450 activity between the LS and FR. Furthermore, AChE from the FR showed 4.0-fold higher activity but was 3.2-, 2.2-, and 1.1-fold less sensitive to inhibition by malaoxon, chlorpyrifos-oxon, and phoxim, respectively, than that from the LS. All these results clearly indicated that the observed malathion resistance in the FR was conferred by multiple mechanisms, including increased detoxification by ESTs and GSTs, and increased activity and reduced sensitivity of AChE to OP inhibition.     

蝗虫微孢子虫病对东亚飞蝗聚集行为的影响

采用行为生测法和触角电位法研究了感染蝗虫微孢子虫病的东亚飞蝗对其聚集信息素粗提物的行为反应。在第3龄时部分蝗虫每头接种10^6个蝗虫微孢子虫,与健虫同一条件下饲养。用二氯甲烷从健康蝗虫的粪便、体表或卵囊中抽提聚集信息素,粗提物经纯化和浓缩后保存于冰柜中待用。结果表明,感病飞蝗对其信息素的感受能力下降,聚集行为反应减弱。行为生物测定发现,微孢子虫病对第4龄雌性蝗虫和第5龄蝗虫的聚集行为有明显的抑制作用,而对第4龄雄蝗的影响较小;总的看来,信息素粗提物对感病雄蝗和高龄蝗虫的作用分别高于对感病雌蝗和低龄蝗虫的作用。触角电位(EAG)测定表明,感染了微孢子虫病的东亚飞蝗蝗蝻和成虫,对其信息素粗提物的敏感性降低,且对不同来源的聚集信息素的电生理反应不同,其中对从雄性成熟蝗虫、第4龄蝗蝻及第5龄病虫的粪便中抽提制备的信息素粗提物、第4龄蝗蝻粪便挥发物、第4龄蝗蝻活虫体表挥发物的电生理反应显著下降;但对第5龄雌蝗和第5龄散居型蝗虫的粪便抽提物的电生理活性,病健虫无明显差异。此研究结果证明,施用微孢子虫治蝗时,微孢子虫对蝗虫的聚集行为有明显的影响,为微孢子虫的控害机理提供了新的证据。     

Fecal volatile components elicit aggregation in the oriental migratory locust,Locusta migratoria manilensis (Orthoptera: Acrididae)

Abstract The aggregation components from fecal volatiles of the oriental migratory locust, Locusta migratoria manilensis were identified with gas chromatographic/electroantennographic detector (GC‐EAD), GC‐MS (mass spectrometry) analyses and behavioral bioassays. Both last instar nymphs and adults of the oriental migratory locust have similar aggregation pheromones in their volatiles. A total of 11 electrophysiologically active compounds, namely, hexanal, cyclohexanol, heptanal, phenol, 2,5‐dimethyl‐pyrazine, benzyl alcohol, benzaldehyde, guaiacol, nonanal, 2,6,6‐trimethyl‐2‐cyclohexene‐1,4‐dione and decyl aldehyde were identified in the fecal volatiles of 2‐day‐old immature adult male locusts. Only hexanal, nonanal, benzaldehyde, cyclohexanol and 2,5‐dimethyl‐pyrazine elicited significant aggregation responses in immature 2‐day‐old adult males. However, adult males had significantly lower behavioral responses to synthetics of five single compounds than the blend of cyclohexanol, 2,5‐dimethyl‐pyrazine, benzaldehyde, nonanal, hexanal in ratios of 100: 100: 2: 60: 30 in the range of 30–60 μg/mL. We propose that it is the blend of these five compounds that plays a key role in eliciting and sustaining aggregation in gregarious oriental migratory locusts. These results also showed that the aggregation pheromones of the oriental migratory locust are significantly different from those found in the desert locust.     

Mass windborne migrations extend the range of the migratory locust in East China

1. Migratory insect pests pose a substantial challenge to global food security. These issues are particularly acute when pest incursions occur considerably beyond the expected range, through natural migration or human‐aided transport, because the lack of species‐specific control strategies and a potential absence of species‐specific natural enemies in the newly‐invaded area may lead to rapid establishment of a new pest.
2. One such threat is posed by the Oriental migratory locust Locusta migratoria manilensis in China, which, historically, has been restricted to eastern China from the Bohai Gulf southwards, and now threatens to expand its range into the agriculturally important region of northeast China.
3. We analyzed data from a recent outbreak of migratory locusts in Heilongjiang Province (extreme northeast China), > 700 km north of its current known range, and identified the source region, timing of arrival and probable migratory routes of this incursion.
4. We further show that warming temperatures in this region will likely allow subsequent invasions to establish permanent populations in northeast China, and thus authorities in this important crop‐producing region of East Asia should be vigilant to the threat posed by this species.

     

对中国飞蝗种下阶元划分和历史演化过程的几点看法

前人把我国飞蝗划分为东亚飞蝗、亚洲飞蝗和西藏飞蝗三个亚种，并推测我国最原始的飞蝗发生地可能是郑州-开封东北至临清-禹南以南的古黄河冲积扇地带。由于飞蝗的形态、生理、生态等性状受气候与生态条件影响，从而在地区间变化很大，而且过去关于我国飞蝗发生动态和演化的分析均忽视了地史中重大气候事件的影响，因此有关结论的可靠性值得质疑并有待深入验证。根据分子群体遗传学的最新研究结果，我们认为：(1)我国飞蝗应被重新划分为青藏种群、海南种群和北方种群3大类群；(2)我国东部地区(辽宁、黄淮平原、陕西和山西)的飞蝗与海南的飞蝗之间的遗传差别已达亚种水平，因此不是东亚飞蝗，而是亚洲飞蝗经过适应性演化在我国华北地区形成的特异地理宗——华北地理宗；(3)华北地理宗的形成应是末次冰期后种群大规模扩张的结果，推测是由蒙新高原的飞蝗沿黄河流域逐步扩散而来；(4)结合历史上飞蝗发生的情况可以推断，在中国，至少在北至北纬46℃的地区，光周期不会成为飞蝗发育的限制性因素，有效积温可能是惟一限制性气候因子。因此，在气候逐渐变暖的趋势下，飞蝗有逐渐向北扩散的可能，东北地区将会逐步具有飞蝗大发生所需要的必要气候条。