斑鳜不同地理群体遗传变异的AFLP分析

斑鳜（Siniperca scherzeri Steindachner）为东亚地区特有的淡水名贵经济鱼类。受生态环境破坏和渔业捕捞过度的影响,斑鳜野生资源已呈下降趋势。为探明我国斑鳜不同地理群体的遗传背景,采用AFLP分子标记技术研究了鸭绿江、海河、长江、钱塘江、闽江、西江6个地理群体的遗传特征和群体分化。斑鳜65尾个体中,8对引物组合共扩增出211条带,其中多态性条带126条,多态比例为59.7％,并观察到一些群体的特异性条带。群体内的遗传变异以长江群体最大（6.7％）,群体间的遗传距离明显大于群体内的遗传距离。AMOVA分析表明,斑鳜6群体间的总遗传分化指数Fst= 0.7850（p <0.01）,群体间遗传分化极显著。聚类分析表明：斑鳜不同群体内的所有个体均单独聚群,6个地理群体明显分为南北两大群,鸭绿江群体和海河群体聚为一支,长江、钱塘江、闽江和西江四个群体聚为另一支。斑鳜较高水平的遗传变异与其地理分布范围广,在不同的生态环境下积累了的大量突变有关。不同地理群体间已产生了明显的遗传分化,其遗传亲缘关系与其地理分布格局基本一致,推测横亘于我国内陆中部地区、呈东西走向的秦岭山脉的形成可能是东亚斑鳜最先出现南北间群体分化的主要原因。     

小菜蛾远距离迁飞的证据研究综述

随着气候变暖,十字花科作物种植区北移,小菜蛾成为我国北方地区的重要害虫.远距离迁飞不仅引起小菜蛾大面积突然爆发,而且增大了抗药性基因扩散范围,导致抗药性大面积发展.阐明小菜蛾远距离迁飞对于早期监测预警与综合防治策略制订有重要意义.迄今为止,我国尚未对小菜蛾迁飞开展系统研究.本文总结了国内外有关小菜蛾远距离迁飞的研究结果,提出了小菜蛾远距离迁飞的证据:1)在冬季寒冷地区(如日本北部、加拿大西部和中国东北),小菜蛾无法越冬,推测翌年春季大量发生虫源是远距离迁飞而至;2)在海上观察船、山顶、海岛上或空中捕获到小菜蛾成虫,或直接观察到数量巨大的蛾群,为小菜蛾远距离迁飞提供了直接证据;3)小菜蛾地面成虫突增与昆虫远距离迁飞的适宜气象条件(如夜间逆温层、锋线过境等)相一致,为小菜蛾的远距离迁飞提供了适宜条件;4)垂直昆虫雷达识别的目标昆虫特征与小菜蛾的实验室测量特征和地面诱捕数据相吻合;5)小菜蛾不同地理种群的生物学性状和基因差异程度与地理距离无关,推测不同地点的小菜蛾之间进行频繁的基因交流;6)吊飞试验表明,小菜蛾具有远距离迁飞所需的飞行能力,且寄主植物的适合度下降可能是诱发小菜蛾迁飞的原因之一.最后展望了未来的研究方向:构建小菜蛾远距离迁飞轨迹模型,明确小菜蛾在我国远距离迁飞的路径;研究小菜蛾远距离迁飞的生理生化和生态学基础;提出小菜蛾迁飞条件下的种群抗药性治理策略.     

豫西黄土高原农作区鼠类群落动态：时空尺度格局的初步分析

本文分析了豫西农业生态系统中鼠类群落局部空间尺度的短期动态格局。在区域尺度上,该群落为棕色田鼠＋大仓鼠型,群落多样性与丰富度和均匀度都有显著的正相关,丰富度的作用大于均匀度的作用。由于资源分布的斑块性,群落优势种和次优势种对环境变异的季节性反应不同,故群落的时空格局具有明显的变化。在农田中,群落在秋季分化为棕色田鼠＋大仓鼠亚群落型和大仓鼠＋棕色田鼠型,后者的生境斑块为单一的玉米田和油葵田;在作物轮作的格局下,群落多样性与丰富度和均匀度都有显著的正相关。在果园中,无论果树树龄和季节的变化,棕色田鼠的多度总是大于大仓鼠,即群落格局是不变的,而群落多样性与丰富度和多度之间均无显著的相关性。然而,灌溉可使大仓鼠与棕色田鼠的数量关系发生逆转,因此灌溉不仅影响果园中鼠类群落格局的分化,而且也将影响到农田中的这种分化。在一年弃耕地中,群落格局从夏季开始由棕色田鼠＋大仓鼠亚群落型转化为大仓鼠＋棕色田鼠亚群落型;在第３年末演替结束时,多年生植物取代一年生植物成为优势种,大仓鼠＋棕色田鼠群落格局则趋于稳定。在此过程中,群落多样性和丰富度与均匀度均无显著的相关性。本研究结果还表明,异质性可导致农作区鼠类群落的多样性     

北京和河北地区小菜蛾的抗药性动态

【目的】了解北京和河北地区小菜蛾Plutella xylostella(L.)对主要防治药剂的抗药性现状,为小菜蛾的有效防治提供参考。【方法】2011—2015年,采用浸叶法监测了小菜蛾对9种药剂的抗药性。【结果】小菜蛾对氯虫苯甲酰胺、多杀菌素和丁醚脲均为敏感水平,对Bt制剂、虫螨腈和茚虫威个别年份出现中等抗性水平,但总体上为敏感状态,对阿维菌素和氟啶脲保持中等抗性水平,对高效氯氰菊酯为中等至高水平抗性。【结论】在北京和河北地区高效氯氰菊酯不适用于小菜蛾的防治,少用或暂停使用阿维菌素,其它药剂可交替或轮换使用。     

斑鳜不同地理群体遗传变异的AFLP分析

斑鳜（Siniperca scherzeri Steindachner）为东亚地区特有的淡水名贵经济鱼类。受生态环境破坏和渔业捕捞过度的影响,斑鳜野生资源已呈下降趋势。为探明我国斑鳜不同地理群体的遗传背景,采用AFLP分子标记技术研究了鸭绿江、海河、长江、钱塘江、闽江、西江6个地理群体的遗传特征和群体分化。斑鳜65尾个体中,8对引物组合共扩增出211条带,其中多态性条带126条,多态比例为59.7％,并观察到一些群体的特异性条带。群体内的遗传变异以长江群体最大（6.7％）,群体间的遗传距离明显大于群体内的遗传距离。AMOVA分析表明,斑鳜6群体间的总遗传分化指数Fst= 0.7850（p <0.01）,群体间遗传分化极显著。聚类分析表明：斑鳜不同群体内的所有个体均单独聚群,6个地理群体明显分为南北两大群,鸭绿江群体和海河群体聚为一支,长江、钱塘江、闽江和西江四个群体聚为另一支。斑鳜较高水平的遗传变异与其地理分布范围广,在不同的生态环境下积累了的大量突变有关。不同地理群体间已产生了明显的遗传分化,其遗传亲缘关系与其地理分布格局基本一致,推测横亘于我国内陆中部地区、呈东西走向的秦岭山脉的形成可能是东亚斑鳜最先出现南北间群体分化的主要原因。     

华南3个赤眼鳟群体Cytb基因的遗传变异

测定了珠江和韩江3个群体21尾赤眼鳟线粒体细胞色素b基因1 029bp序列片段,发现11个单倍型,14个变异位点。韩江群体单倍型多样度h(0.464)和核苷酸多样度π(0.000 97)较低,珠江水系左江和郁江群体较高(h=0.929-1,π=0.023 6-0.036 9)。在邻接树上不同地理来源的个体混杂,没有明显的谱系结构和地理聚群。Fst值和AMOVA分析亦显示珠江与韩江群体之间没有显著遗传分化。单倍型网络图呈星状结构,中性检测Tajima's D和Fu's Fs均为显著负值,核苷酸不对称分布分析呈单峰模式,说明华南赤眼鳟群体可能在晚更新世(164-66KaBP)曾经历过种群的快速扩张。     

长白落叶松群体遗传变异及优良家系选择的研究

以黑龙江省林口县青山林场21年生长白落叶松(Larix olgensis Henry)异地保存林为材料,分析白刀山种源优良木和劣等木群体的生长变异情况。结果发现优势木群体和劣等木群体差异不显著。树高、胸径、材积都存在丰富的变异,其中变异系数最大的是材积,其次是胸径,最小的是树高,其变异系数分别为46.24%、19.82%和12.25%;优势木群体树高、胸径、材积的变异系数分别是12.98%、20.77%和49.36%;劣等木群体树高、胸径、材积的变异系数分别是11.47%、18.79%和43.16%。同一性状树高、胸径、材积优势木群体变异高出劣等木群体变异系数分别为1.51%、1.98%和6.2%。方差分析表明家系间差异显著,选择了856、859、563、552、567、864号6个优良家系,优良木与劣等木群体各占3个;6个家系平均值分别超过优势木群体平均值和劣等木群体平均值0.017 7和0.013 6 m3。按照各自群体10%入选率,则遗传增益分别是38.74%和30.04%。     

德宏水牛微卫星标记分析的群体遗传变异

德宏水牛是云南省地方水牛的优良品种之一,为了进一步阐明其群体遗传变异和遗传结构,筛选了分别位于水牛14条染色体上的15对微卫星引物,对德宏水牛81个个体进行了检测分析.共检测到62个等位基因,每个座位等位基因数目从2到6个不等,平均等位基因数为4.13,该水牛群体期望杂合度和多态信息含量分别为0.6520±0.1526和0.5863±0.1789,各座位的遗传分化系数在0～0.0919之间,平均值为0.0202.每个座位的基因流较大,平均12.1502.研究结果表明德宏水牛群体遗传多样性较丰富,亚群间的遗传分化程度低,基因流较大,且很少发生近交.     

长江中上游两个鲢群体遗传变异的微卫星分析

对长江中上游2个鲢群体使用39个微卫星标记进行了遗传多样性分析, 计算并统计了平均观测等位基因数、平均有效等位基因数、多态信息含量、遗传杂合度、Hardy-Weinberg平衡偏离指数、遗传相似系数、遗传距离等遗传参数。结果表明: 万州鲢和监利鲢群体所检测微卫星位点的平均观测等位基因数分别为6.128和4.974; 平均有效等位基因数分别为4.107和3.395; 多态位点百分率分别为100和94.87; 39个微卫星标记共有等位基因259个, 173个等位基因为两群体所共有; 多态微卫星位点的PIC在0.077~0.865之间变动,平均为0.617; 两群体所检测位点平均观测杂合度为0.834和0.775, 平均期望杂合度为0.713和0.623; 两个群体间的遗传相似系数为0.618, 群体间的遗传距离为0.482。结果显示长江中上游两个鲢群体间存在显著遗传分化, 应隶属于不同的种群。     

云南红豆杉天然群体内同工酶遗传变异的研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术,对分布于金沙江流域的云南红豆杉天然群体的10种酶系统同工酶的遗传变异进行了研究。在谱带遗传分析的基础上确定了15个酶基因座及其等位基因。其中有14个酶基因座属多态,只有一个单态基因座（ME－3）。14个多态基因座中,4个基因座遗传变异小,对该天然群体的遗传变异贡献不大,其余10个基因座遗传变异丰富,对该天然群体的遗传变异贡献大。该天然群体具有明显丰富的遗传变异性,多态基因座比率P=0.933,等位基因平均数A=2.90,平均期望杂合度He=0.290。紫杉醇含量与群体遗传变异有着密切的关系。 Abstract：Genetic variation of ten isoenzymes was studied within population of Taxus yun nanensis Cheng et L. K. Fu in the Jinsha River Valley using the method of hor izo ntal starch gel electrophoresis.On the basis of banding analysis,eight enzyme sy stems , presumablly coded by fifteen isoenzyme loci and their alleles were score d , and fourteen were polymorphic with only one monomorphic locus（ME－3）. Amon g them , four polymorphic loci with inevident genetic variation made little cont ribution to genetic variation of this population and other ten polymorphic loci with evident genetic variation made great contribution to genetic variation of this population . Isoenzyme data indicated high level of genetic variability in this population with P=0.933,A=2.90,He=0.290 . The taxol content had close r elation to genetic variation of population.     

Functional and genetic characteristics of Chlorantraniliprole resistance in the diamondback moth,Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae)

The diamondback moth (Plutella xylostella) is a globally distributed and important economic pest, and it has developed resistance to all conventional insecticide classes used in the field. Chlorantraniliprole is a new chemical class of insecticide that acts as a conformation‐sensitive activator of the insect ryanodine receptor (RyR). In the present study, a field strain (16.3‐fold resistance to chlorantraniliprole) was collected in Korea and lab‐selected with chlorantraniliprole for more than one year. The resulting strain presented 2,157‐fold resistance to chlorantraniliprole. A point mutation (G4946E) in the RyR gene was observed at a high frequency in the resistant strain. Enzyme assays indicated that glutathione S‐transferase (GST) and P450 activity in the resistant strain were 2.4‐ and 1.96‐times higher than that of the susceptible strain, respectively. The expression of the RyR, GST (sigma, omega, and zeta) and CYP321E1 gene was higher in the resistant strain than in the susceptible strain. The F₁ progeny resulting from reciprocal crosses did not reveal maternal effects or a diamide‐susceptible phenotype, which suggests an autosomal nearly recessive mode of inheritance. In addition, we surveyed the susceptibility to 13 insecticides (3 diamides, 2 synthetic pyrethroids, 2 spinosyns, 1 organophosphate, 1 oxadiazine, 1 avermectin, and 3 others) in the chlorantraniliprole‐resistant strain. The resistant strain exhibited high cross‐resistance to flubendiamide (5,910 fold) and showed no cross‐resistance to spinetoram, spinosad, indoxacarb, and metaflumizone. These results can serve as an important basis for guiding the use of insecticides in the field.     

利用寄主干扰效应防控小菜蛾田间种群的有效性

【目的】多寄主对植食性昆虫寄主选择行为具干扰效应。为探究在田间相似寄主混作是否能引起小菜蛾Plutella xylostella (L.)在寄主上的选择困难,减少在寄主上的产卵量,从而实现保护寄主植物的目标。【方法】本研究利用小菜蛾喜好性高的两种寄主（菜心Brassica campestris L.和芥菜B. juncea Coss）为试验对象,通过寄主植物单作、混作及不同配比与间隔种植等田间试验设计,研究了多寄主对小菜蛾寄主选择行为的干扰效应。【结果】在2年的田间试验中,两寄主混作处理上的虫量均低于单一寄主种植;2012年田间种群生命表数据显示,两种寄主田间混作处理上的小菜蛾种群趋势指数（I =4.797）低于单一寄主种植,菜心与芥菜单一种植处理上的I值分别为6.549与6.858;当菜心与芥菜这两种小菜蛾喜好性相近寄主同时存在时,对小菜蛾的干扰程度与两寄主的搭配比例有关,随着菜心所占比重的增大,田间虫量呈现先减后增的抛物线变化趋势;但两寄主间距在2 m内时,不同种植间隔对小菜蛾虫量变化无差异(F_3,8=0.204,P>0.05)。【结论】结果表明,在田间多寄主种植中,除了可利用陷阱作物来防控小菜蛾外,在相邻两畦地间以适当比例同时种植两种小菜蛾喜好性相近的寄主,利用两种寄主植物对植食性昆虫的寄主选择行为产生的干扰效应,也能有效影响田间小菜蛾的种群动态。     

Management of diamondback moth,Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae) by mating disruption

Abstract Field trials were conducted in China in 2008 and 2009 to evaluate the efficacy of mating disruption (MD) on diamondback moth, Plutella xylostella, in cabbage, Brassica oleracea var. capitata. Effectiveness was positively correlated with the MD dispenser density in the field. A density of 167 MD dispensers per ha produced an average population decrease of about 50% compared to the conventional‐practice field. Significant fewer males were captured in pheromone‐treated and conventional‐practice fields than in the blank control field, but the difference was not significant between the pheromone‐treated and conventional‐practice fields. In addition, fewer eggs and larvae were observed in pheromone‐treated fields. Our results suggest mating disruption coupled with minimal insecticidal supplements is a promising solution for resistance management and control of diamondback moth infestation.     

利用RNAi技术沉默小菜蛾类钙粘蛋白基因

RNA干扰（RNA interference, RNAi）是一种调控基因表达的方法, 其通过体外合成一段与内源靶基因同源的双链RNA（dsRNA）或siRNA, 导入生物体内, 使内源靶基因中同源mRNA降解, 从而达到阻抑基因表达的目的。类钙粘蛋白（cadherin-like protein）是位于昆虫中肠刷状缘膜囊(brush border membrane vesicles, BBMV)上与钙粘蛋白(cadherin)结构相似的物质, 是多种昆虫体内Bt杀虫蛋白的受体。本研究利用基因特异引物通过RT-PCR扩增了小菜蛾类钙粘蛋白基因的2个片段（CAD1和CAD2）, 合成相对应的双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA）; 并将dsRNA通过显微注射导入小菜蛾3龄幼虫体内, 测定了不同靶位点、不同剂量、不同检测时间对目的基因mRNA表达量的影响。结果表明: 将70 nL CAD1对应的dsRNA注射到幼虫体内48 h后, 基因表达量显著下降, 72 h后恢复。免疫印迹检测结果表明, 类钙粘蛋白在注射dsRNA 48 h后幼虫BBMV中的含量明显下降。本实验成功实现了小菜蛾类钙粘蛋白基因的沉默, 该体系的成功建立为利用RNAi技术分析小菜蛾及其他鳞翅目昆虫基因的功能提供了参考。     

羧酸酯酶介导的小菜蛾对氟虫腈的抗性

【目的】羧酸酯酶（carboxylesterases, CarEs）是昆虫重要的解毒代谢酶之一,可以介导靶标昆虫对多种杀虫剂的代谢抗性。本研究检测了羧酸酯酶对小菜蛾Plutella xylostella 抗药性的介导功能,旨在阐明羧酸酯酶在小菜蛾代谢解毒中的生理生化和分子机理。【方法】采用点滴法测定氟虫腈对小菜蛾敏感种群和抗氟虫腈种群的毒力,以及羧酸酯酶抑制剂磷酸三苯酯（triphenyl phosphate, TPP）对氟虫腈的增效作用;以LC₃₀和LC₅₀浓度的氟虫腈处理抗性小菜蛾,测定药剂处理后CarEs酶活性的变化;利用qRT-PCR技术分析Pxae22和Pxae31两个基因在小菜蛾不同发育阶段、组织和种群的表达模式;利用dsRNA干扰Pxae22和Pxae31后观察基因的表达变化和小菜蛾3龄幼虫对药剂敏感性的变化。【结果】TPP可以削弱小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的抗性,增效倍数约为6倍;使用较低剂量（LC₃₀和LC₅₀）氟虫腈处理小菜蛾3龄幼虫后,处理组CarEs比活力明显高于对照,提示氟虫腈对小菜蛾CarEs活性具有诱导作用。对羧酸酯酶基因Pxae22和Pxae31在小菜蛾不同发育阶段、4龄幼虫不同组织和不同种群3龄幼虫中的表达模式分析发现,这两个基因在小菜蛾4龄幼虫中的表达量最高;在4龄幼虫中以中肠组织中的表达量较高,头、表皮、脂肪体中的表达量很低; 抗性种群中的表达量显著高于敏感种群。通过干扰 Pxae22和 Pxae31后的qRT-PCR验证,两个基因的表达量均显著降低,进一步的氟虫腈毒力测定发现,干扰P xae22和 Pxae31后的小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的敏感性分别增加了1.63倍和1.73倍。【结论】羧酸酯酶在小菜蛾对氟虫腈解毒代谢中具有重要作用;Pxae22和Pxae31是小菜蛾的两个抗性相关基因,其表达水平的变化直接影响小菜蛾对氟虫腈的敏感性。     

Occurrence of diamondback moth,Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae), and its larval parasitoids across Saskatchewan,Canada

The prevalence of the diamondback moth and its larval parasitoids, was explored across Saskatchewan, Canada. Higher numbers of diamondback moths were recorded early in the season than later and in the Mixed Grassland compared to three other ecoregions. The highest proportion of parasitism was observed in the Boreal Transition ecoregion in early season.     

小菜蛾在温带地区越冬研究进展

小菜蛾是世界性重要害虫。在热带和亚热带地区冬季的十字花科植物上能正常发育繁殖,可见到各种虫态。但在温带冬季十字花科植物不能生长的地区,小菜蛾的越冬成为一个重要生态学问题。综述了亚洲、北美洲和欧洲小菜蛾越冬的研究进展。小菜蛾在日本的北海道、本州岛的北陆和东北大部分地区不能越冬,越冬北限相当于冬季积雪覆盖时间为60d的区域;在中国,小菜蛾不能在寒冷的东北地区越冬,在长江中下游以南地区冬季可见各虫态,但越冬北限尚不清楚;小菜蛾在冬天气候温和的韩国以及澳大利亚东南部继续发生;北美洲的加拿大西部和安大略地区大量的试验证明小菜蛾不能成功越冬,在美国南部小菜蛾冬季可正常发生,北部小菜蛾的越冬尚未见系统研究报道,但确认春季从南部运输的受小菜蛾感染的甘蓝等种苗是美国北部的重要虫源。小菜蛾在欧洲各地越冬的系统研究未见报道,没有证据表明在英国小菜蛾会发生有显著意义的越冬。目前小菜蛾越冬研究主要采用冬季直接试验观察和基于耐寒性试验的越冬预测两种方法。冬季直接试验观察法包括:(1)利用人工饲养的小菜蛾在田间各种潜在的越冬场所的越冬试验;(2)在秋播、野生或残留的十字花科植物上进行冬季种群的系统抽样调查;(3)越冬前后在前茬为十字花科植物的田块广泛搜寻普查小菜蛾的存活个体。基于耐寒性试验的越冬预测法:在获取小菜蛾越冬场所温度的基础上设计低温处理模式,试验低温处理后小菜蛾的存活率及后续发育和生殖。将试验数据和各地气温或小气候相结合,对小菜蛾在的越冬可能性进行推断。     

小菜蛾鞣化激素基因克隆及其功能分析

鞣化激素是调节昆虫表皮骨化和翅膀发育的一种神经激素, 尽管已经在许多不同种昆虫上克隆了鞣化激素基因, 但是关于小菜蛾 Plutella xylostella鞣化激素及其基因的研究至今未见报道。本研究克隆了两个小菜蛾鞣化激素基因Pxbursα和Pxbursβ （GenBank 登录号分别为KF498645和KF498646）全长cDNA, 其序列长度分别为537 bp和360 bp, 与已报道的其他昆虫的鞣化激素氨基酸序列一致性分别为51%~68% 和37%~57%。实时定量PCR分析发现Pxbursα和Pxbursβ均在蛹期表达量高, 而在幼虫期和成虫期的表达量低。以Pxbursα部分序列的双链RNA（dsRNA）饲喂小菜蛾4龄末期幼虫, 发现蛹期Pxbursα的表达受到了显著抑制, 小菜蛾的发育停滞在蛹期而无法正常羽化, 并最终死亡。由此推测, 小菜蛾鞣化激素基因在蛹期的大量表达对其生长发育和羽化具有重要的作用。