甜菜夜蛾围食膜的蛋白质组鉴定

[目的]甜菜夜蛾Spodoptera exigua是农业的重要害虫,为害我国蔬菜等农作物的生长.围食膜(Peritrophic membrane,PM)是昆虫体内的第一道屏障,有助于昆虫食物消化过程和保护昆虫避免细菌或病毒的侵染.本研究选取甜菜夜蛾为实验对象,通过鉴定围食膜的总蛋白成分,为探讨围食膜与病原菌相互作用的生理机制奠定基础.[方法]选用人工饲料饲养的甜菜夜蛾5龄幼虫,剥离幼虫围食膜,利用强变性剂三氟甲磺酸(Trifluoromethane-sulfonic acid, TFMS)处理,并对围食膜蛋白进行质谱鉴定和生物信息学分析,使用BLAST鉴定蛋白的同源性,探究基因水平转移现象.[结果]本研究共鉴定出199个围食膜蛋白.这些鉴定的蛋白可富集于84条GO term(P＜0.05);此外,所鉴定的蛋白可被注释到KEGG的73条代谢通路中,并能形成多个蛋白互作网络,分别参与能量代谢、蛋白水解、过氧化氢代谢、免疫等多种过程.同时,鉴定出与抗逆性相关蛋白,具有解毒代谢等功能,提高昆虫对农药和恶劣环境的抗性.[结论]本研究对鉴定出的199个围食膜蛋白进行分析,初步揭示围食膜潜在的生物学功能,并提出一些害虫控制思路,为新型杀虫剂的研发提供了理论基础.     

棉铃虫Ⅳ型几丁质酶的基因克隆、酶学性质及表达谱

【目的】昆虫几丁质酶(chitinase, CHT)主要参与蜕皮、围食膜的降解和机体免疫防御等重要生理生长发育过程。本研究旨在对棉铃虫Helicoverpa armigera Ⅳ型(group)几丁质酶基因进行克隆和表达分析,为以该基因作为棉铃虫防控的分子靶标提供理论依据。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从棉铃虫中肠中克隆Ⅳ型几丁质酶基因,分别运用DNAMAN和MEGA软件进行多序列比对和构建系统发育树。在大肠杆菌Escherichia coli(DE3)中诱导表达其体外重组蛋白,利用Western blot进一步验证;用Ni-NTA纯化柱纯化重组蛋白,之后研究该蛋白的酶学性质。qPCR分析该基因的在棉铃虫不同发育阶段和6龄幼虫不同组织中的表达谱。【结果】克隆获得棉铃虫几丁质酶基因HaCHT4(GenBank登录号: MH500771),其cDNA长1 624 bp,ORF长1 527 bp,编码509个氨基酸,预测的分子量为55.2 kD。蛋白质序列的N末端具有信号肽,中间序列部分含有一个催化结构域(catalytic domain, CAD), C末端含有一个几丁质结合结构域(chitin binding domain, CBD)。多序列比对显示,HaCHT4具有几丁质酶的保守区域;系统发育分析表明,HaCHT4属于Ⅳ型几丁质酶。重组蛋白His-HaCHT4在大肠杆菌中成功表达。纯化的重组蛋白对胶体几丁质底物具有降解活性,最适温度和pH分别为50℃和7,动力学参数K_m和V_max值分别为1.76±0.35 mg/mL和0.0220±0.0012 μg/mL·s。qPCR分析表明,HaCHT4在1龄和2龄幼虫期的表达量显著高于其他幼虫龄期及预蛹期;主要在中肠和脂肪体中高度表达,体壁和头部中低表达。【结论】结果提示棉铃虫HaCHT4可能参与围食膜中几丁质降解过程。这些结果为深入研究HaCHT4的功能奠定了基础,并为害虫防治提供了有用的信息。     

天然产物梣酮对粘虫围食膜的影响

【目的】梣酮是从芸香科植物白鲜Diatamnus dasycarpus根皮中分离出的一种化合物, 对试虫表现出胃毒活性。本研究旨在检测梣酮对粘虫Mythimna separata 6龄幼虫中肠围食膜的影响, 从而进一步阐明梣酮的杀虫作用机理。【方法】经活体及离体处理, 通过生化分析和扫描电镜观察等方法, 研究了梣酮处理对粘虫幼虫中肠围食膜糖含量, 蛋白质含量和组分以及围食膜表面结构的影响。【结果】梣酮(20 mg/mL)活体处理降低了粘虫6龄幼虫围食膜的蛋白质含量, 却使糖含量升高。活体(20 mg/mL梣酮)及离体(8 mg/mL梣酮)处理条件下, 围食膜糖含量分别为对照组的1.75倍及2.17倍。SDS-PAGE结果显示, 离体及活体条件下经梣酮处理, 围食膜部分蛋白质降解。围食膜解剖扫描电镜观察表明, 梣酮处理可造成围食膜微纤丝排列紊乱。【结论】天然产物梣酮处理对粘虫中肠围食膜的糖含量及蛋白质含量和组分有影响,且改变了围食膜表面结构。本研究为深入地研究梣酮杀虫作用机理奠定了基础。     

茶足柄瘤蚜茧蜂滞育和非滞育蛹中与能量代谢相关的差异表达蛋白

【目的】本研究旨在从蛋白质组整体层面阐明茶足柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus testaceipes蛹滞育背后的多蛋白调控,重点筛选与能量代谢相关的滞育关联蛋白并分析其功能,有助于更好地理解茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育的代谢机制。【方法】利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification, iTRAQ)技术比较了茶足柄瘤蚜茧蜂滞育蛹与非滞育蛹的蛋白含量;利用GO, KEGG网络数据库等生物信息学方法分析鉴定茶足柄瘤蚜茧蜂滞育蛹与非滞育蛹中差异表达蛋白(differentially expressed proteins, DEPs)。【结果】分析得到茶足柄瘤蚜茧蜂滞蛹与非滞育蛹DEPs有135个,包括滞育蛹中上调表达蛋白有38个,下调表达蛋白有97个。GO和KEGG富集分析表明,与天冬氨酸转运、L-谷氨酸转运、胆碱脱氢酶活性和胆碱生物合成甘氨酸甜菜碱条目以及氧化磷酸化通路相关的蛋白上调表达。【结论】氧化磷酸化通路相关蛋白在茶足柄瘤蚜茧蜂滞育过程中呈显著上调表达,说明能量代谢与该蜂滞育密切相关,并推测氧化磷酸化过程除为滞育蛹提供维持生命基本活动的主要能量外,还提供热能。     

刚果红对棉铃虫中肠围食膜的影响及其病毒增效作用

通过观察棉铃虫幼虫正常围食膜（peritrophic membrane, PM）的形态、结构和组成,研究了刚果红对棉铃虫幼虫围食膜的破坏作用及其对棉铃虫核多角体病毒（HaNPV）的增效作用。结果表明,棉铃虫的围食膜分布于整个中肠,包裹着食物呈液囊状,类似于Ⅰ型围食膜;健康的围食膜呈无色、透明网状结构,并具有一定韧性,经刚果红染色后呈现桔红色。使用不同浓度梯度的刚果红喂食5龄幼虫,结果显示摄取含1.5%和2.0%刚果红的饲料2.5 h后,宿主不能形成完整的围食膜,而是形成易脆无弹性的围食膜碎片。经过恢复实验后发现,刚果红对围食膜的破坏作用是瞬时的,可以在较短时间内得到修复。用1.0%刚果红喂食初孵幼虫,发现1.0%刚果红对棉铃虫的幼虫生长不能产生明显的影响。1.0％刚果红能加强棉铃虫幼虫对HaNPV的敏感性,缩短病毒杀虫时间,能使5龄幼虫的病毒感染致死率达到63％,对HaNPV具有非常显著的增效作用。     

不同龄期移虫发育的蜂王卵巢蛋白质组学分析（英文）

【目的】探讨移虫龄期对西方蜜蜂Apis mellifera蜂王卵巢发育的分子调控机制。【方法】运用相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术对不同龄期移虫培育的蜂王卵巢组织蛋白质进行定量分析,筛选差异表达蛋白。利用蛋白质免疫印迹法对结果进行验证。【结果】iTRAQ定量分析共鉴定到蜂王卵巢组织蛋白质二级图谱452 966个,最终获得3 642个蛋白。GO(Gene Ontology)富集结果表明,不同龄期移虫发育的蜂王卵巢组织差异表达蛋白主要富集在细胞代谢、分裂以及蛋白质合成。Pathway富集分析表明,1龄幼虫期移虫和2龄幼虫期移虫发育的蜂王卵巢组织差异表达蛋白主要富集在碳水化合物代谢、脂代谢和外源降解类群;1龄幼虫期移虫和3龄幼虫期移虫发育蜂王卵巢组织差异蛋白主要富集在有机体发育通路、核糖体通路和溶酶体代谢。与此同时,两个差异表达蛋白即储存蛋白Hexamerin110和Hexamerin70b的蛋白免疫印迹检测结果表明,随着移虫龄期的增加,Hexamerin110和Hexamerin70b的表达量均呈现降低的趋势。【结论】对不同龄期移虫的蜂王之间差异表达蛋白进行鉴定,为进一步研究蜂王生殖发育及级型分化的调控机制提供理论依据。     

棉铃虫幼虫唾液腺cDNA文库的构建及EST分析

棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫唾液中的各种酶类及各种生化组分在棉铃虫与植物相互作用及协同进化中起到重要作用; 唾液腺是棉铃虫唾液成分的合成器官。本研究通过构建棉铃虫幼虫唾液腺全长cDNA文库, 测序得到1 502条EST序列, 聚类分析后获得821个unigenes, 为筛选棉铃虫与寄主互作信号因子提供基因信息资源。使用Blast2 GO软件对821个unigenes进行了比对和功能注释, 初步获得棉铃虫幼虫唾液腺中mRNA的构成特征。结果显示, 在棉铃虫唾液腺ESTs文库中, 鉴定得到脂类相关消化酶基因17个, 糖类相关消化酶基因5个, 半胱氨酸蛋白酶基因1个, 丝氨酸蛋白酶基因20个（其中16个为新发现）, 提示唾液腺的主要功能是分泌消化酶进行预消化; 还发现在棉铃虫幼虫唾液腺中存在表皮蛋白、 气味结合蛋白和化学感受蛋白基因。结果为研究棉铃虫预消化系统打下基础。     

球囊菌胁迫中华蜜蜂幼虫肠道过程中病原的转录组学研究

【目的】本研究利用RNA-seq技术对球囊菌胁迫的中华蜜蜂(中蜂)幼虫肠道进行深度测序,经趋势分析得到差异表达基因(DEGs)的显著表达模式,进而对胁迫过程中的球囊菌进行转录组学分析。【方法】利用Illumina HiSeq 2500平台对球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道进行深度测序,并利用相关软件进行了深入分析。最后,通过RT-qPCR对RNA-seq数据进行了验证。【结果】本研究共得到球囊菌的41133932条高质量clean reads。22865个DEGs共聚类为8个基因表达模式,其中,16769个DEGs聚类为2个显著上调趋势与2个显著下调趋势。GO富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于40与37个GO term,基因富集数最多的为细胞进程(2486 unigenes)。KEGG代谢通路(pathway)富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于119和112个pathway,基因富集数最多的分别是氨基酸生物合成(127 unigenes)与核糖体(98 unigenes)。进一步分析表明球囊菌在胁迫中蜂幼虫肠道的过程中通过提高物质合成促进其增殖,而宿主通过抑制球囊菌的蛋白合成抵御病原入侵。富集在MAPK信号通路的11个DEGs的表达水平随着胁迫时间的延长而逐渐下降,推测中蜂幼虫通过抑制该通路而阻遏球囊菌增殖。【结论】本研究不仅为揭示白垩病过程中的球囊菌-中蜂幼虫互作提供了重要信息,也为阐明不同抗性蜂种的球囊菌抗性差异奠定了基础。     

昆虫蜕皮的分子机理及应用

昆虫蜕皮是一个由PTTH启始的、激素介导的基因序列表达和相互作用的级联反应过程。阐明昆虫蜕皮的分子机理,不仅可以解释发育生物学的科学问题,为害虫控制提供新的思路,还可以从中发现新的可资生产应用的分子。作者通过蛋白质组学方法从棉铃虫Helicoverpa armigera Hubner蜕皮幼虫鉴定到30个差异表达的蛋白质。通过抑制性消减杂交技术,从棉铃虫蜕皮幼虫、变态决定幼虫和5龄取食幼虫鉴定到100个表达序列标签(EST)。证明其中的11个EST在蜕皮或变态时差异表达。通过RT-PCR方法克隆棉铃虫激素接受子3基因,研究该基因在发育中的表达模式。用该基因构建具有绿色荧光蛋白标记和多角体蛋白的基因重组病毒(AcMNPV-GFP-HHR3-Polh)。实验结果表明,AcMNPV-GFPHHR3-Polh病毒可以通过注射或口服感染棉铃虫,导致棉铃虫幼虫非正常蜕皮、生长延缓、半数存活时间下降。该研究显示昆虫蜕皮功能基因在害虫控制中有很好的应用前景。蜕皮功能基因的表达与调控、蜕皮激素介导的信号转导通路、变态过程中组织解体和重建的分子机理、激素调控基因顺序表达的分子机理、变态起始因子、JH受体等是本领域今后的主要研究方向。     

取食不同辣椒品种果实成分对棉铃虫幼虫唾腺蛋白及相应基因表达的影响

【目的】棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）在不同辣椒Capsicum annuum L. 品种上的寄主适合度存在较大差异。本研究的目的是弄清不同辣椒品种对棉铃虫唾腺蛋白及相应基因表达的影响。【方法】通过双向电泳和实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR）的方法,探讨棉铃虫5龄幼虫取食添加辣椒碱含量不同的4个辣椒品种果实成分的人工饲料后,其唾腺中蛋白及相应基因表达的变化。【结果】双向电泳结果表明：取食4个处理的人工饲料后,棉铃虫5龄幼虫唾腺中蛋白质表达存在显著差异（P<0.05）,定量分析发现 28个蛋白点在不同处理间差异表达。通过ESI-Q-TOF-MS分析鉴定出15种差异表达蛋白,其中β-呋喃果糖苷酶（β-fructofuranosidase）、热休克蛋白70（HSP70）和翻译起始因子5A（eIF5A）在不同处理间差异较大。进一步荧光定量PCR分析显示：人工饲料中添加辣椒碱含量较高的果实成分能够促进棉铃虫β-fructofuranosidase基因的表达,添加辣椒碱含量较低的果实成分则抑制了该基因的表达;4个处理对棉铃虫hsp70基因的表达均表现出持续抑制,对eIF5A基因则均表现出一定程度的抑制。【结论】该结果为丰富和拓宽β-fructofuranosidase,hsp70 和eIF5A在昆虫中的功能研究、揭示棉铃虫对辣椒的寄主适应机制和生产上抗虫辣椒品种的选育提供了重要的基础材料。     

棉铃虫c-Jun氨基末端激酶基因的克隆、表达谱及对UV-A胁迫的响应

【目的】本研究旨在克隆棉铃虫Helicoverpa armigera c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)基因,并对其进行序列和表达模式分析,探讨该基因在棉铃虫生长发育及响应UV胁迫方面的作用。【方法】利用RT-PCR与RACE技术克隆棉铃虫JNK基因,并利用生物信息学方法对其编码的氨基酸序列进行分析;采用实时荧光定量PCR技术检测其在棉铃虫不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹、雌雄成虫)、成虫不同组织(去除触角和复眼的头、胸、腹、触角、复眼、足、翅、中肠、卵巢)中及雌成虫在UV-A照射不同时间(0, 30, 60, 90, 120和150 min)下的相对表达量变化。【结果】克隆获得一个棉铃虫JNK基因并命名为HaJNK(GenBank登录号:MH719009),其cDNA序列全长为2 431 bp,开放阅读框(ORF)长1 191 bp,编码396个氨基酸,编码蛋白质的相对分子量为45.01 kD,等电点为6.35,无跨膜结构,无信号肽。系统进化分析显示,棉铃虫HaJNK与其他昆虫JNK具有很高的同源性。发育阶段表达分析表明,HaJNK在棉铃虫卵期表达量最高;组织特异性分析显示该基因在成虫复眼、胸部及卵巢部位特异性表达。UV-A照射能诱导棉铃虫雌成虫体内HaJNK的表达,随着照射时间的延长,其表达量呈现先升高后降低的趋势,在照射60 min时表达量达到峰值。【结论】HaJNK在棉铃虫不同龄期、成虫不同组织和UV-A照射不同时间的雌成虫中差异表达,提示其在响应UV-A胁迫的分子机制中具有重要意义。     

Isolation and identification of insect intestinal mucin HaIIM86--the new target for Helicoverpa armigera biocontrol

There are many more glycoproteins in Helicoverpa armigera peritrophic membrane than midgut separated by SDS-PAGE analysis after Periodic acid-Schiff (PAS) and coomassie staining. The peritrophic membrane (PM) of H. armigera larvae contains about forty associated proteins. A cDNA library was constructed from H. armigera midgut mRNA to study the new target for pest biocontrol. An antiserum against Spodoptera exigua integral/total PM proteins cross reacted with several H. armigera PM proteins and was used to isolate a complete cDNA encoding an insect intestinal mucin (HaIIM86). The deduced protein sequence of the cDNA contained one potentially glycosylated, mucin-like domain, five cysteine-rich chitin-binding domains (CBDs) and two D-G rich regions. Mucin domain was lined between the first and second CBDs; the two additional D-G rich regions were proposed to internal reside at the amino terminus of the protein flanked by three cysteine-rich CBDs. HaIIM86 contains two D-G-rich tandem repeat domains flanked by cysteine-rich sequences in peritrophic membrane proteins which is not present in all the currently known PM proteins. Howerer the functions of D-G rich domains require further investigation. HaIIM86 was shown as 200 kDa protein by SDS-PAGE analysis and appeared to be associated with the PM. HaIIM86 has chitin-binding activity and can be degraded into 90 and 70 kDa by HaGV Enhancin in vivo. The finding has shown that HaIIM86 is the target substrate for enhancin and the potential target for pest control.     

棉铃虫生物钟基因HeDbt的克隆和表达模式分析

【目的】克隆并分析棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因Double-time (Dbt),明确该基因的昼夜表达模式,探讨其表达水平的影响因子,为研究夜蛾科昆虫复眼中生物钟基因的作用机制奠定基础,为理解外周组织中生物钟基因功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从2日龄棉铃虫雌成虫复眼中克隆生物钟基因Dbt,并利用在线网站和软件进行生物信息学分析。采用qPCR技术检测棉铃虫雌、雄成虫不同组织(头、脑、复眼、触角、胸、腹、足和翅)中Dbt的表达水平;检测光周期14L∶10D和持续黑暗(DD)下雌、雄成虫头和复眼中Dbt的昼夜表达模式;在暗期用棉铃虫敏感波段光(UV、蓝光和绿光)照射2日龄成虫6 h,检测复眼中Dbt表达水平的变化;在暗期进行雌、雄成虫交配,检测交配结束及3 h后复眼中Dbt表达水平的变化。【结果】成功克隆到棉铃虫生物钟基因Dbt的cDNA序列,命名为HeDbt(GenBank登录号: KM233159),开放阅读框长1 026 bp,编码314个氨基酸组成的多肽。HeDbt理论推测分子量为39.79 kD,等电点(pI)为9.55,不具有跨膜拓扑结构,包含典型的昆虫DBT蛋白保守区域,其与甜菜夜蛾Spodoptera exigua和柞蚕Antheraea pernyi DBT的同源性较高, 氨基酸序列一致性分别为99%和97%。qPCR结果表明,HeDbt在成虫各组织中均有表达,在头、脑和复眼中表达水平较低,在胸和腹中表达水平较高;在14L∶10D和DD下,头和复眼中HeDbt未呈现明显的昼夜表达节律。暗期光照和交配后,复眼中HeDbt的表达均显著下调,但雌、雄成虫间HeDbt表达水平整体相似。【结论】成功克隆得到棉铃虫生物钟基因HeDbt,其在棉铃虫成虫头和复眼中表达水平较低,且不具有昼夜规律性,但复眼中Dbt的表达受到光照和交配的影响。本研究为进一步探索夜蛾外周组织生物钟基因功能奠定了基础。     

美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因HcSP1的克隆、时空表达及对取食不同寄主植物的表达响应

【目的】为探究美国白蛾Hyphantria cunea在寄主转换过程中的消化生理机制奠定基础。【方法】通过筛选美国白蛾cDNA文库,克隆美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因。荧光定量PCR检测该基因在美国白蛾不同发育阶段的表达特性;半定量RT-PCR和荧光定量PCR分别检测该基因在美国白蛾5龄幼虫体内不同组织中的分布及表达特性;荧光定量PCR检测取食不同寄主植物(美洲黑杨Populus deltoides,日本晚樱Cerasus serrulata var.lannesiana,山樱花Cerasus serrulata,喜树Camptotheca acuminata和法国梧桐Platanus orientalis)叶片后美国白蛾4龄幼虫中该基因的表达量。【结果】克隆获得美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因HcSP1(GenBank登录号:MH663425),开放阅读框长882 bp,编码293个氨基酸,预测分子量为30.5 kD,理论等电点预测为9.86。编码蛋白N末端疏水区包含15个氨基酸组成的信号肽;具有丝氨酸蛋白酶的典型特征,即氨基酸序列中具有组氨酸(His)、天门冬氨酸(Asp)以及丝氨酸(Ser)残基组成的酶活性催化中心三元件;具有明显的胰蛋白酶前体的特征,即具有信号肽、激活肽以及胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列(IVGG)。NCBI BLAST比对结果表明美国白蛾HcSP1与其他鳞翅目昆虫丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列一致性在50%～70%之间。荧光定量PCR结果显示,HcSP1在美国白蛾幼虫不同发育阶段的相对表达量呈现动态的变化,并随着幼虫虫龄的增长呈现上升趋势。半定量RT-PCR及荧光定量PCR结果显示,HcSP1在美国白蛾5龄幼虫头部、唾液腺、中肠、脂肪体、表皮、马氏管和血淋巴等组织中均有表达且在幼虫中肠中表达量极高。与取食其他寄主植物叶片相比,美国白蛾取食喜树叶片后HcSP1的相对表达量明显升高,并显著高于取食其他寄主植物。【结论】本研究克隆获得美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因HcSP1,检测了其在美国白蛾不同发育阶段、不同组织以及取食不同寄主植物叶片后的表达量,为探究美国白蛾在寄主转换过程中消化生理的机制奠定基础,也为美国白蛾的防治提供新的思路。     

梨小食心虫幼虫中肠中高表达消化酶和解毒酶基因的筛选

【目的】挖掘梨小食心虫Grapholita molesta幼虫中肠中高表达消化酶和解毒酶基因,为今后研究以肠道为靶标的新型农药和转基因作物提供理论依据。【方法】基于梨小食心虫4龄幼虫中肠转录组高通量测序数据的FPKM值,筛选高表达基因,进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,并使用BLAST软件进行比对筛选高表达的消化酶和解毒酶基因,利用MEGA对这些高表达的消化酶和解毒酶及其他鳞翅目昆虫的同源蛋白进行系统发育分析。利用qRT-PCR技术对梨小食心虫幼虫不同龄期中肠中的高表达代表性消化酶和解毒酶基因表达量进行定量分析和验证。【结果】在GO数据库中注释了103 677个在梨小食心虫4龄幼虫中肠中高表达基因,包括细胞组分、分子功能和生物学进程三大类功能共41个分支。KEGG通路分析表明,10 846个高表达基因参与了5类生化代谢通路。筛选到具有完整开放阅读框的消化酶基因17个[5个胰蛋白酶(trypsin, TRY)基因、3个氨肽酶(aminopeptidase, APN)基因和9个羧肽酶(carboxypeptidase, CP)基因]和解毒酶基因32个[11个谷胱甘肽S-转移酶(glu...     

Laboratory investigations on the potential of entomopathogenic fungi for biocontrol of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) larvae and pupae

The susceptibility of third instar Helicoverpa armigera to seven strains of three entomopathogenic fungal species, i.e. Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana and Paecilomyces fumosoroseus, was tested under laboratory conditions using the larval immersion method. High efficacies ranging from 68 to 100% corrected mortality were recorded with more profound effects in treatments with B. bassiana and P. fumosoroseus strains. The median lethal concentration (LC₅₀) for L3 was 6.0×10⁵ in M. anisopliae 79, 1.5×10⁵ in B. bassiana 124 and 4.2×10⁴ in P. fumosoroseus 14. These three strains were further used to characterize the age-dependent mortality of different larval stages (L2-L5) and the effect against pupae of H. armigera. Larval stages did not differ in their mortality but differed i in median lethal time, with shorter values recorded in the second instar. Tested fungi also caused a high reduction between 74.4 and 100% in the emergence of pupae using the soil inoculation method and the pupal immersion technique. All three fungal species, especially P. fumosoroseus, have a high potential for biocontrol of H. armigera larvae and also as a soil treatment targeting the pupae.     

黑水虻幼虫的耐饥力及饥饿幼虫复食后的生物学特性

【目的】旨在明确黑水虻Hermetia illucens幼虫的耐饥力及饥饿幼虫复食后的发育、生殖力等生物学特性,为评估饥饿对黑水虻后续发育的影响并指导生产实践提供依据。【方法】将不同日龄或不同体重黑水虻幼虫进行不同时长的饥饿处理,测定和分析其耐饥力与日龄、百头重的关系;对7日龄幼虫进行不同时长的饥饿处理后再复喂,测定不同饥饿时长对其预蛹出现时间、总预蛹率、预蛹重、成虫繁殖等的影响。【结果】黑水虻幼虫饥饿后的半数致死时间(LT₅₀)与日龄成指数关系,与体重呈线性相关。7日龄幼虫的耐饥力较强,LT₅₀超过了50 d,饥饿30 d时存活率仍然达到了95%。百头重小于0.5 g的个体,其LT₅₀小于30 d;百头重在2～2.5 g的个体,其LT₅₀在45～70 d。幼虫超过8日龄时或百头重超过4.5 g时,多数个体在饥饿5 d时就提前进入了后续发育阶段。7日龄幼虫饥饿40 d内复食,其预蛹率未受到影响,但预蛹重显著增加;短期饥饿(0～10 d)对其成虫产卵量无显著影响,长期饥饿(30～40 d)使其成虫产卵量显著下降;饥饿长达30 d以上时,卵孵化率也显著降低。【结论】本研究明确了不同体重或不同日龄的黑水虻幼虫都具有一定的耐饥力;饥饿幼虫复食后预蛹重显著增加。