桃小食心虫越冬幼虫过冷却能力及体内生化物质动态

为研究桃小食心虫Carposina niponensis Walsingham自然种群过冷却能力的变化动态,从生理生化水平上探讨桃小食心虫幼虫耐寒机制,测定了桃小食心虫幼虫在越冬前后不同月份的过冷却点、体内含水量、脂肪、蛋白和糖原的含量。结果表明:桃小食心虫越冬幼虫的过冷却点(super-cooling point, SCP)和结冰点(freezing point, FP)随越冬期温度降低而逐渐降低, 并在冬季过后随温度升高而逐渐升高,其中在3月份时最低,分别为-14.89℃和-9.95℃,显著低于其它月份。幼虫体内含水量、总蛋白含量、糖原含量在越冬前后变化趋势与SCP变化相似并且各自又有不同的特点,但在2月份时都达最低,分别为44.83%、32.44μg/mg、1.95μg/mg。幼虫体内的总脂肪含量由越冬初期(2008-10)的29.04％逐渐降低至越冬后期(2009-06)的15.56％。结果说明桃小食心虫幼虫越冬过程中体内水分、总蛋白、糖原等生化物质含量的变化与其抗寒能力存在一定的联系,显示了其对冬季温度变化的生态适应。     

低温对美国白蛾越冬蛹的影响研究

美国白蛾Hyphantria cunea Drury是我国唯一一种被农业、林业共同列为检疫对象的害虫。本论文通过2010与2011年室内测定和室外调查的一系列研究表明,美国白蛾蛹在不同低温处理下随着处理时间的延长存活率逐渐降低。其中,-10℃下处理30 h后几乎没有越冬蛹存活,-15℃下处理3 h后越冬蛹的存活率低于5%,-20℃处理25 min后越冬蛹几乎没有羽化为成虫的个体。0℃低温处理对越冬蛹的低温存活率有重要影响,且随着0℃下处理的时间长短而发生变化,在0℃下处理时间越长则在-10℃下存活率越高。在0℃下处理150 min以后,存活率随处理时间的延长差异不显著。     

土壤含水量及蛹室对甜菜夜蛾蛹越冬的影响

研究了自然条件下土壤含水量和蛹室对甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner蛹越冬的影响,发现蛹在自然蛹室中能存活30d以上(不超过60d)。处理15d,随着土壤含水量的变化,蛹的存活率分别降至80%、20%和43%。但处理30、60、90和120d时死亡率均达到100%。调查发现,随着处理时间的延长,各土壤含水量中所埋的蛹死亡特征均有一个相同趋势,即发黑、发霉——肿胀——腐烂——残留部分蛹体。不同土壤含水量条件下,蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量间均存在显著性差异(P≤0.05),尤以在最低的土壤含水量条件下蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量最低,分别为(-20.2±1.1)℃、(-11.95±2.5)℃和(57.6±7.7)%。在室外变温条件下,结果初步表明蛹室对蛹有一定的保护作用。     

寄主植物对棉铃虫越冬蛹抗寒能力的影响

通过对滞育蛹过冷却点的测定 ,初步明确寄主对棉铃虫Helicoverpaarmigera的越冬抗寒性有影响 ,幼虫取食棉花时产生的滞育蛹的过冷却点低于取食玉米的滞育蛹的过冷却点 ,即前者的抗寒能力高于后者 ;但用Bt棉喂养后的棉铃虫滞育蛹抗寒能力下降     

白蛾周氏啮小蜂毒液对美国白蛾蛹血细胞免疫的影响

【目的】明确白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea毒液对其寄主美国白蛾Hyphantria cunea蛹细胞免疫的影响。【方法】采用Na_2-EDTA分离美国白蛾蛹颗粒细胞,尼龙毛法分离浆血细胞,再利用细胞离体培养法,测评了白蛾周氏啮小蜂毒液对寄主美国白蛾两种血细胞包囊作用和吞噬作用的影响。【结果】美国白蛾颗粒细胞的包囊指数强于浆血细胞。白蛾周氏啮小蜂毒液对颗粒细胞和浆血细胞的包囊指数均有明显的抑制作用,毒液浓度越大,抑制作用越强,两种血细胞的包囊作用均呈先增长后降低的趋势。在所有浓度毒液处理下,颗粒细胞的包囊指数在12 h时最强。未经小蜂毒液处理的浆血细胞包囊指数在15 h时达到最强,但经浓度为0.01~0.03 VRE/μL的毒液处理后浆血细胞的包囊指数在12 h时达到最强,而经浓度为0.04~0.10 VRE/μL的毒液处理后包囊指数在9 h时最强。白蛾周氏啮小蜂毒液对美国白蛾蛹颗粒细胞的吞噬作用强于浆血细胞。毒液对两种血细胞的吞噬能力均有明显的抑制作用,但毒液处理对浆血细胞的吞噬作用影响较小。【结论】白蛾周氏啮小蜂毒液可以抑制美国白蛾蛹颗粒细胞和浆血细胞的包囊作用和吞噬作用,且随着毒液浓度的增加,两种血细胞的免疫作用显著下降。     

悬铃木方翅网蝽越冬种群的过冷却点测定

测定了悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata（Say）2个地理种群（湖北荆州种群和河南郑州种群）的过冷却点,结果表明,荆州种群1日龄和5日龄成虫的过冷却点分别为-16.519℃和-21.646℃,而郑州种群1日龄和5日龄成虫的过冷却点为-17.329℃和-21.617℃。2个地理种群的过冷却点没有明显差异,但同一地理种群1日龄和5日龄成虫间的过冷却点差异显著。     

异色瓢虫成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响, 本研究在2种发育温度(18℃和25℃)下通过表型可塑性诱导获得了不同体型的异色瓢虫成虫, 测定了成虫体型大小、体内脂肪含量、过冷却点(supercooling point, SCP)及其在恒定低温(constant low temperature, CLT)和变温(fluctuating thermal regime, FTR)下的存活率。结果表明: 较低发育温度(18℃)下的成虫体型比25℃下的明显大(P<0.01), 体内脂肪含量显著高于25℃下的(P<0.01); 且两2种发育温度下成虫体内脂肪含量与虫体干重呈较好的正相关关系。由SCP频次分布图可知, 饲养在18℃下的成虫SCP主要集中在-8 ~ -6℃范围内, 饲养在25℃下的成虫SCP主要集中在-10 ~ -9℃范围内; 且成虫体型大小与过冷却能力呈现负相关关系。经过相同时间低温暴露后成虫的存活率按下列顺序降低: FTR18℃＞FTR25℃＞CLT18℃＞CLT25℃。结果表明低温暴露过程中脂肪贮存对异色瓢虫成虫存活是非常重要的, 但是冷伤害是影响存活的基本因素。     

轮纹异痂蝗卵的过冷却能力与其体内水分和生化物质含量的关系

【目的】低温是影响昆虫生长发育和存活的关键因子之一。为明确轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum卵的抗寒性及其机理, 研究了其过冷却能力与其体内水分及其他抗寒性相关生化物质含量的关系。【方法】采用热电偶法测定了轮纹异痂蝗卵的过冷却点,同时采用烘干法、残余法、氨基酸自动分析仪和高效液相色谱法分别测定了其卵的含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇的含量。【结果】土壤含水量对轮纹异痂蝗滞育前卵的含水量、脂肪含量（鲜重）及过冷却点有极显著的影响(P<0.01)。随着土壤含水量从4%增加到13%,卵含水量从45.12%上升到55.25%,卵脂肪含量（鲜重）从10.39%下降到9.39%,而过冷却点从-30.11℃上升到-25.69℃。不同发育阶段卵的过冷却点、含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇含量存在极显著差异(P<0.01)。从卵产下当天至120 d,卵过冷却点从-26.78℃下降至-30.18℃,含水量从51.93%下降至46.69%,脂肪含量分别从9.99%（鲜重）和17.37%（干重）上升至13.92%(鲜重)和25.29%（干重）。滞育卵的过冷却点显著低于滞育前卵的过冷却点。从卵中共检测到17种氨基酸,其中5种与过冷却点存在显著的相关关系(P<0.05)。卵过冷却点随着甘氨酸和脯氨酸含量的升高而降低,而随着胱氨酸、亮氨酸及天冬氨酸含量的增加而升高。随着卵的发育,海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量逐渐上升,而葡萄糖和果糖含量逐渐下降。在卵发育过程中,海藻糖和甘油的含量显著高于其他4种物质的含量。卵过冷却点与上述6种小分子糖醇均存在显著的相关关系,其中与海藻糖和葡萄糖的相关性最强。过冷却点随海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量的升高而降低,而随葡萄糖和果糖含量的升高而上升。【结论】轮纹异痂蝗卵在发育过程中,通过降低含水量,积累脂肪、脯氨酸、甘氨酸及海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇等抗寒物质,从而提高其过冷却能力。     

寄主植物对桃小食心虫越冬幼虫耐寒性物质的影响

为研究寄主植物对桃小食心虫越冬幼虫体内耐寒性物质的影响,测定了苹果、酸枣、枣、梨和山楂5种寄主植物上采集的桃小食心虫越冬幼虫过冷却点、体内含水量、总脂肪、总蛋白和总糖含量.结果表明： 5种果实上采集到的桃小食心虫越冬幼虫的过冷却点(SCP)和结冰点(FP)存在显著差异,均值分别在-15.53～-8.50 ℃和-11.31～-4.04 ℃.其中取食山楂的幼虫SCP、FP和糖原含量最高,含水量最低;取食苹果的SCP、FP、糖原和总脂肪含量最低,含水量和总蛋白含量最高;取食梨的桃小食心虫越冬幼虫的鲜质量最高;取食枣的桃小食心虫的总脂肪含量最高,总蛋白含量和鲜质量最低.
     

甘薯天蛾过冷却点变化与生化成分的关系

测定长沙地区甘薯天蛾Agrius convolvuli L.在发育过程中不同时期的过冷却点、虫体水分和粗脂肪含量,并对其动态变化和相互之间的相关性进行分析。结果表明:不同世代甘薯天蛾过冷却点均随发育进程显著升高,在蛹期明显下降;2龄幼虫的过冷却点均为-11℃左右,蛹的过冷却点在越冬代过冷却点为-7·38℃,比其他世代蛹低2~3℃。甘薯天蛾虫体含水量随发育进程不断降低,粗脂肪含量则不断升高,其越冬代蛹粗脂肪含量占其干重高达30·23%。甘薯天蛾过冷却点与虫体水分含量呈正相关;而与虫体粗脂肪含量呈负相关,且在第2、3代和越冬代均呈显著负相关。甘薯天蛾在发育过程中通过调节水分和粗脂肪含量可能是其抵抗低温的生理机制之一。     

越冬期不同阶段二点委夜蛾越冬幼虫耐寒性变化

【目的】二点委夜蛾Athetis lepigone (Moschler)是我国夏玉米苗期的新害虫,随着耕作制度的改变,二点委夜蛾的发生危害区域和面积逐渐扩大。本研究探讨二点委夜蛾的抗寒能力,为揭示抗寒机理提供理论基础。【方法】分别在越冬期的3个不同阶段,即越冬初期（2012年11月7日）、越冬期（2012年1月20日）和越冬末期（2013年3月5日）,对二点委夜蛾老熟幼虫的体重、过冷却点（supercooling point, SCP）、结冰点（freezing point, FP）、含水量、脂肪和糖原含量进行测定。【结果】过冷却点在这3个时期有显著差异,最低值（-23.16±0.38℃）出现在1月份,最高值（-16.24±1.24℃）出现在越冬初期,结冰点变化趋势与过冷却点一致。通过定量检测发现,虫体鲜重与过冷却点无相关性（r=0.17, P=0.12）;脂肪含量在越冬初期含量最高,而在越冬末期最低;糖原含量在越冬期含量最低;自由水的含量随着过冷却能力升高而降低,随其降低而升高,而结合水含量恰好相反。【结论】二点委夜蛾的抗寒性在越冬期不同阶段出现明显的变化,即随着冬季低温的到来,其抗寒能力逐渐增强,冬季过后又随气温的回升,其抗寒力逐渐减弱。     

重阳木锦斑蛾越冬幼虫的耐寒性变化

【目的】重阳木锦斑蛾Histia rhodope是为害重阳木Bischofia polycarpa的重要害虫之一。本研究旨在了解重阳木锦斑蛾幼虫的抗寒能力,并为探讨抗寒机理提供理论基础。【方法】在越冬期的不同阶段(2017年11月7日、2017年12月7日、2018年1月5日、2018年2月4日和2018年3月5日)分别采集室外重阳木锦斑蛾越冬幼虫,对其体重、过冷却点、结冰点、含水量、脂肪、总糖和总蛋白质含量进行测定。【结果】重阳木锦斑蛾幼虫的过冷却点在越冬期不同月份有显著差异,与环境温度呈显著正相关(P<0.05),最低值出现在1月份,为-15.26℃,最高值出现在3月份,为-13.30℃;结冰点变化趋势与过冷却点一致;体重和脂肪含量在越冬期间逐渐下降,与过冷却点无相关性(P>0.05);过冷却能力随着虫体游离水含量的升高而降低,随其降低而升高,而结合水含量的变化趋势恰好相反;总糖含量在11月最高,为14.95 μg/mg,显著高于3月份的5.07 μg/mg;总蛋白质含量在越冬期间呈先升高后降低的趋势,在1月份含量最高,为23.66 μg/mg,显著高于11月份的含量(16.69 μg/mg)。【结论】重阳木锦斑蛾幼虫的耐寒性在越冬期间随气温的降低逐渐增强,随气温的回升又逐渐减弱;蛋白质可能是该虫重要的耐寒物质。     

美国白蛾丝素蛋白基因的鉴定、时空表达及取食不同寄主植物后的表达响应

美国白蛾Hyphantria cunea Drury被列为我国林业检疫性害虫,其l～4龄幼虫具有吐丝结网幕的习性.为探究丝素蛋白基因的表达特性,本研究利用PCR技术克隆了美国白蛾的HcP25(Genbank登录号:OL625670)、HcFib-H(Genbank登录号:OL625672)、HcFib-L(Genbank登录号:OL625671)3条丝素蛋白基因,并进行生物信息学分析;利用RT-qPCR技术检测美国白蛾3条丝素蛋白基因的表达特性.结果表明:3条丝素蛋白基因序列比对均与车前灯蛾Arctia plantaginis丝素蛋白一致性最高,系统进化分析显示丝素蛋白HcP25、HcFib-H、HcFib-L在鳞翅目不同科之间在出现较大的分化.RT-qPCR试验结果显示HcP25、HcFib-H、HcFib-L 3基因相对表达量与网幕产生高峰期(1龄、2龄)相一致.3种丝素蛋白均在丝腺中特异性高水平表达,在头部及脂肪体中有少量表达.美国白蛾幼虫取食不同寄主植物后,3种丝素蛋白基因呈现不同的表达规律;取食杨树Populus L.处理组中HcP25与HcFib-H基因相对表达量极显著高于取食其它寄主处理,而取食山樱花Cerasus serrulata var.lannesiana和日本晚樱Cerasus serrulata处理组中HcFib-L基因表达量最高.研究结果为进一步探究丝素蛋白介导的美国白蛾对不同寄主的适应机制及其扩散机制奠定基础,也为开发美国白蛾防治新方法提供了潜在的基因靶标.     

The adult eclosion rhythm in Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): Endogenous and exogenous light effects

Abstract

Endogenous and exogenous effects of light on adult eclosion in Hyphantria cunea were tested by exposure to various light regimes. Regression analysis showed that the position of the eclosion peak after lights on was proportional to the length of the photophase, and that the peak was influenced by the timing of both lights‐on and lights‐off. Under photoperiods of 2–12 hours LD cycle, the eclosion peak was situated after lights‐off, but moved into the light phase as the photophase increased to 22 hours. Pupae were exposed to 3 “skeleton”; photoperiods of LDLD2:2:6:14, 4:2:4:14 and 6:2:2:14. Under the first of these, most adults emerged at the start or just before the longest dark period. Under the second and third skeleton regimes, 20% and 70% respectively of pupae emerged during the shorter dark period. When the compound eyes of the pharate adults were covered, adults smerged 1–4 hours before lights‐off under LD10:14, compared to a control group which emerged just after lights‐off. When pupae were transferred from LD to LL or DD conditions, the eclosion peak occurred approximately every 24 hours after the last LD peak. Results suggest that light received by the compound eyes influences the eclosion rhythm, either through an exogenous masking effect, or by altering the phase of the pacemaker controlling eclosion.     

美国白蛾高毒力球孢白僵菌菌株筛选

【目的】美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是世界性检疫害虫,目前已经入侵到我国长江下游地区(从辽宁丹东至安徽芜湖)。作者在前期研究中,在芜湖地区成功获得了被球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染的美国白蛾僵虫。本研究拟在前期已获取菌株的基础上,筛选生物学性状良好且对美国白蛾幼虫具有高致病力的球孢白僵菌菌株,以期为我国长江下游地区利用昆虫病原真菌防治美国白蛾奠定基础。【方法】对采集自美国白蛾僵虫的7株球孢白僵菌菌株(Bb01-1,Bb08-5,Bb08-6,Bb08-11,Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5)进行生物学特性研究,以候选菌株菌落形态、生长速率、产孢量、萌发率和抗紫外能力等参数确定优良菌株;并将生物学性状良好的球孢白僵菌菌株配制成5个浓度(5×10~6,1×10~7,5×10~7,1×10~8和5×10~8孢子/m L)的孢悬液,采用浸渍法处理美国白蛾4龄幼虫,以幼虫死亡率、侵染率等指标评价菌株的致病力。【结果】供试菌株Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5为粉状菌落,其菌落直径大,产孢早且孢子层厚;同时,这3个菌株在菌落生长速率和产孢量以及孢子萌发率、紫外照射处理后的萌发率也均显著优于其他4个菌株。毒力测定结果表明,这3个菌株对美国白蛾4龄幼虫表现出很强的致病力,各菌株处理11 d后美国白蛾幼虫校正死亡率为80%~90%。这3个菌株对美国白蛾幼虫的侵染率均高(侵染率53%~87%),并且呈现随浓度升高侵染率上升的趋势。其中,菌株Bb22-2侵染率均要高于其他2个菌株。【结论】本研究成功筛选获得了生物学性状良好且对美国白蛾高毒力的球孢白僵菌菌株。鉴于中国长江下游地区气候特点与美国白蛾生物学习性,可以预期采用昆虫病原真菌防治美国白蛾在该地区将具有很好的应用前景,但其实际应用价值尚需进一步的田间试验进行确认。     

利用生命表评价白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的控制作用

为了研究白蛾周氏啮小蜂对侵入性害虫-美国白蛾的控制作用,在山东省烟台市美国白蛾发生区,选择美国白蛾发生程度中等的两块样地,一块样地作为释放白蛾周氏啮小蜂防治美国白蛾的防治区,另一块样地作为对照区。应用生命表技术,连续2年共4代对美国白蛾种群数量进行定点观察。防治区每代美国白蛾在化蛹初期和化蛹盛期各放蜂1次,即每代美国白蛾共放蜂2次。将2年的第1代和第2代观测数据分别综合平均,制成4个生命表。结果表明,在放蜂防治区,第1代和第2代美国白蛾的种群趋势指数（I）分别为0.29和0.14,说明下代美国白蛾种群数量将急剧下降;放蜂区的I值显著小于对照区的8.74和4.48。生命表研究结果清楚地表明,通过人工释放白蛾周氏啮小蜂能够达到良好的控制美国白蛾的效果。     

转新型双价抗虫基因杨树对光肩星天牛及美国白蛾的抗性鉴定

为明确双价基因chitinase-BmkIT对鞘翅目害虫光肩星天牛及鳞翅目害虫美国白蛾的抗虫效果, 分别以转该双价基因的杨树茎干和叶片为材料,采用室内茎干接虫和叶片接虫方法鉴定其对光肩星天牛Anoplophora glabripennis和美国白蛾Hyphantria cunea幼虫的抗性。结果表明：转基因株系132-2,144-1,123-1对美国白蛾幼虫的致死作用和生长发育影响显著高于取食未转化叶片的处理（P＜0.05）,且对其后代产生了影响,表现为幼虫不能化蛹或化蛹后不能羽化或羽化不正常;但供试的8个转基因株系对光肩星天牛幼虫无明显的致死和生长抑制作用,表现为幼虫死亡率和体重均与取食非转化茎干幼虫无显著差异（P＞0.05）。结果提示,双价基因chitinase-BmkIT可作为杨树鳞翅目害虫的抗虫基因源,并且对延缓害虫抗性的产生具有一定的意义。     

美国白蛾热激蛋白70基因的鉴定及功能分析

[目的]探究热激蛋白70 (heat shock protein 70,HSP70)基因在美国白蛾Hyphantria cunea抵御高温胁迫过程中的作用,为揭示美国白蛾的扩散机制以及预测潜在分布区提供理论支撑.[方法]利用PCR技术克隆美国白蛾HSP70基因,并进行生物信息学分析;利用qPCR技术检测新蜕皮的美国白蛾...