丽蝇蛹集金小蜂的生物学及其滞育调控机制研究进展

丽蝇蛹集金小蜂可以蛹外寄生多种双翅目蝇科害虫,在防治卫生害虫及牲畜害虫方面效果显著。该蜂是实验室内研究寄生蜂的理想模式昆虫,其发育学、行为学、生态学以及遗传学等的研究已有70多年的历史,近年来,随着金小蜂基因组测序的完成,系统的RNAi方法和CRISPR-Cas9技术在丽蝇蛹集金小蜂中的成功应用,该蜂现已成为优良的新型遗传学研究模式昆虫。丽蝇蛹集金小蜂以末龄幼虫进行兼性滞育,其滞育由母代经历的短光照和低温决定,研究该蜂的滞育,不仅有助于揭示昆虫滞育的分子机制,也可帮助解决有益昆虫实际应用中的贮存、运输和适时防治等问题,为提高天敌昆虫的应用效果提供技术支撑。本文总结了近年来丽蝇蛹集金小蜂的研究文献,主要介绍了该蜂的基本生物学特征,概括了现代分子生物学前沿技术在金小蜂研究中的应用情况,并重点讨论了丽蝇蛹集金小蜂滞育的最新研究进展,以期为深入金小蜂的滞育研究和促进该蜂其他研究领域的发展提供参考。     

蝇蛹俑小蜂、丽蝇蛹集金小蜂触角感器的扫描电镜观察

本文利用扫描电镜首次对蝇蛹俑小蜂(Spalangia endius)触角及其感器进行了研究.共观察到七类感器:触觉毛类感器、板状感器、薄壁化学感受器、锥形乳头状感器、鬃形感器、短刺形感器和棒状感器.同时在丽蝇蛹集金小蜂(Nasonia Vitripennis)触角上观察到七种感器.比较研究发现,在两种小蜂间.同种小蜂异性间.感器的种类、数量、排列及分布均有差异,并对此进行了讨论.     

丽蝇蛹集金小蜂的大量繁殖与释放方法

丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis Wa-lker是膜翅目的一种拟寄生性昆虫(Parasi-toid),其幼期寄生于蝇蛹内,取食蛹内组织,致使蝇蛹死亡。在利用蝇蛹寄生蜂防治蝇类     

丽蝇蛹集金小蜂几丁质酶基因鉴定与表达分析

几丁质酶是降解几丁质的糖苷水解酶,参与昆虫蜕皮、器官发育、免疫等重要生理过程。目前,寄生蜂等膜翅目昆虫中几丁质酶的鉴定以及功能研究仍较少。本研究基于生物信息学分析,在丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis基因组中鉴定到14个几丁质酶基因,氨基酸个数介于312~2 682之间。系统进化分析表明丽蝇蛹集金小蜂几丁质酶分为9个亚家族,其中Group Ⅳ、Ⅶ亚家族可能通过基因串联复制而发生基因家族扩增。qRT-PCR分析结果表明几丁质酶基因的表达具有多样性,其中NvCht1、NvCht5、NvCht6、NvCht7 4个基因在1.5 d幼虫表达量最高,NvCht3在5 d幼虫表达量最高,NvCht8在幼虫期高表达。此外,幼虫组织中的表达分析结果表明NvCht4、NvCht5、NvCht10、NvCht12在表皮中高表达,NvCht7、NvCht8、NvCht13在肠道中高表达,NvCht9在脂肪体和表皮中高表达,NvCht11在唾液腺中高表达。本研究为寄生蜂几丁质酶的进化分析以及功能研究提供理论基础。     

去除Wolbachia 对丽蝇蛹集金小蜂繁殖适合度和成蜂寿命的影响

【目的】明确内共生菌 Wolbachia 对丽蝇蛹集金小蜂 Nasonia vitripennis 繁殖适合度和成蜂寿命的影响。【方法】通过给自然感染 Wolbachia 的丽蝇蛹集金小蜂成蜂喂食不同浓度的利福平来消除其体内的 Wolbachia,然后进行10个世代的连续饲养,探究不同浓度利福平对丽蝇蛹集金小蜂体内 Wolbachia 的去除效果和去除 Wolbachia 后对丽蝇蛹集金小蜂繁殖力、性比（雌蜂占子代数量的比值）和成蜂寿命的影响。【结果】低浓度利福平（0.1~0.5 mg/mL）对丽蝇蛹集金小蜂的毒害作用较小,而高浓度利福平（0.7~10.0 mg/mL）对丽蝇蛹集金小蜂的毒害作用较大,但二者均能去除丽蝇蛹集金小蜂体内的 Wolbachia;去除 Wolbachia 后丽蝇蛹集金小蜂的出蜂量显著下降（P <0.01）,子代中性比显著下降（P <0.01）,但寿命无明显差异。【结论】不同浓度利福平均能去除丽蝇蛹集金小蜂体内Wolbachia,但效果不一致;Wolbachia 对丽蝇蛹集金小蜂的出蜂量和子代性比均有显著影响,对成蜂寿命无显著影响。     

取食行为对丽蝇蛹集金小蜂雌雄成虫体内可培养真菌的影响

【目的】本研究旨在阐明取食行为对丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis(Walker)雌雄虫体内可培养真菌群落结构的影响,对其体内可培养真菌进行多样性研究。【方法】采用不同浓度、不同培养基通过分离培养法研究丽蝇蛹集金小蜂体内真菌,将培养所得真菌采用形态和分子方法(ITS基因序列)进行鉴定。【结果】取食前后丽蝇蛹集金小蜂雌、雄虫体内共分离得到49种真菌,隶属子囊菌门,盘菌亚门的座囊菌纲、散囊菌纲、锤舌菌纲、子囊菌纲,共10个属,其中以链格孢属(Alternaria)、枝孢属(Clacdosporium)、青霉属(Penicillium)为优势属。【结论】丽蝇蛹集金小蜂体内可培养真菌物种数目,雄虫多于雌虫,取食后多于取食前。本研究结果说明食物、性别是丽蝇蛹集金小蜂体内可培养真菌群落结构产生差异的重要因素。     

丽蝇蛹集金小蜂气味结合蛋白基因的克隆与序列分析

利用RACE技术,首次从丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis中克隆获得一个气味结合蛋白全长cDNA序列.该基因全长553 bp,开放阅读框411 bp,3'和5'端非编码序列分别为13 bp和129 bp.其推导的氨基酸序列编码136个氨基酸,推测编码蛋白质的分子量为15.4 kDa,等电点为8.76.同源性比对分析发现,丽蝇蛹集金小蜂气味结合蛋白基因与现已报道的其它昆虫气味结合蛋白基因在氨基酸水平上的相似性均低于30%,拥有6个保守半胱氨酸位点等气味结合蛋白所具有的典型特征.系统进化树分析表明,丽蝇蛹集金小蜂气味结合蛋白与意大利蜜蜂Apis mellifera气味结合蛋白2,3,4,5,6,7,8和12聚为同一族,与意大利蜜蜂气味结合蛋白5,6和8的进化程度最近.RT-PCR分析表明,丽蝇蛹集金小蜂气味结合蛋白基因不仅在雌、雄成虫触角中高度表达,而且在头部和足中有微弱表达.     

丽蝇蛹集金小蜂寄生对寄主蛹可溶性蛋白与芳基蛋白组成与含量的影响

为了探讨蛹期寄生蜂对寄主蛋白代谢的寄生生理效应,利用Bradford蛋白含量测定法、Western免疫印迹法及酶联免疫吸附检测法研究了棕尾别麻蝇Boettcherisca peregrina蛹被丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis寄生后其脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白及芳基蛋白组成与含量的变化。结果表明：寄生蛹脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白的组成与未寄生相比基本无明显差异; 不论寄生与否寄主蛹脂肪体和血淋巴中芳基蛋白亚基分子量均为80 kDa,该亚基在脂肪体中未出现降解现象,而在血淋巴中仅于寄生后12 h的寄主蛹中呈现2条分子量相近的Western免疫印迹带,说明其降解可能先于未寄生对照。就含量而言,寄生蛹脂肪体中可溶性蛋白含量除寄生后24 h外均显著低于未寄生对照,芳基蛋白含量除寄生后48 h外也均显著低于未寄生对照,其中寄生后12 h的含量仅为未寄生的32.0%。寄生蛹血淋巴中可溶性蛋白含量多低于未寄生蛹,且寄生后2,12,24 h的差异达显著水平;芳基蛋白的含量均有低于未寄生的趋势,其中寄生后12 h的含量为未寄生的17.0%。综合认为,丽蝇蛹集金小蜂的寄生可导致寄主脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白及芳基蛋白含量下降。     

不同方法处理的家蝇蛹对蝇蛹金小蜂繁殖的影响

通过适当方法处理寄主并长期保存,是大量繁殖寄生蜂的重要途径.蝇蛹金小蜂是多种有害蝇类的蛹期重要寄生蜂,在生物防治上具有重要价值.本文探讨了蝇蛹金小蜂对-20℃冷冻、6℃冷藏和二氧化碳窒息处理1、3和30 d的家蝇蛹以及热处死和热处死后冷藏保存30 d家蝇蛹的寄生能力.结果表明:蝇蛹金小蜂可以利用上述蝇蛹,且其后代在胫节长度上均与源自新鲜蛹的寄生蜂胫节长度无显著差异;但除冷冻方法外,寄生蜂后代产量均随寄主保存时间的延长而降低.在保存30 d的前提下,冷冻方法保存的寄主上寄生蜂后代最多.表明在大量繁殖蝇蛹金小蜂时,可以利用冷冻等方法对寄主进行处理并保存.     

蝇蛹金小蜂对家蝇蛹的寄生策略

蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemmiae Rondani是家蝇Musca domestica蛹期常见寄生蜂种类。本文探讨蝇蛹金小蜂对寄主日龄的选择策略以及该寄生蜂的寿命、产卵历期和后代数量等规律。结果表明寄生蜂可利用各日龄的蝇蛹,寄生高龄期蝇蛹时,寄生蜂后代产量显著降低,既未出蜂也未出蝇的死亡蝇蛹比例显著增加;寄生蜂寿命为(11.89±6.99)d,产卵历期为(9.58±6.67)d,单个雌蜂后代产量为(33.74±18.08)头,雄性后代的发育历期显著短于雌性后代,随着寄生蜂产卵历期的延长,寄生蜂后代产量下降,雄性后代比例增加。     

丽蝇蛹集金小蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂基因nvpp-1和nvpp-2的功能研究

Pacifastin蛋白酶抑制剂在昆虫免疫与发育中起着重要作用。为了明确其在寄生蜂中的相关功能, 本研究分别克隆获得编码丽蝇蛹集金小蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂开放阅读框的cDNA序列nvpp-1和nvpp-2, 序列长度分别为723和888 bp, 分别编码240和295个氨基酸残基。预测结果表明, nvpp-1和nvpp-2推导氨基酸序列N端均含一个长度为17个氨基酸残基的信号肽序列。序列分析和进化树构建结果表明, NVPP-1和NVPP-2分别含有5个和4个典型的Pacifastin保守结构域, 并与疑黑瘤姬蜂Pimpla hypochondriaca毒液蛋白CVP4 聚为一类。实时荧光定量RT-PCR结果表明, nvpp-1和nvpp-2于该蜂雌蜂各组织中均发生转录, 且在胸、 腹部残体（解剖后腹部剩余部分）和毒器官中的转录水平较高; 于毒器官中, 其在羽化初期（0和1 d）转录水平较高, 其转录水平显著降低。Western blot结果表明, NVPP-1和NVPP-2均只在毒液中被大量检出, 在其他待测组织中均未被检出, 而刚羽化时（0 d）其在毒液中含量较低。利用pET-28a (+) 载体分别对nvpp-1和nvpp-2进行了原核表达, 并对重组表达产物进行纯化。分别测定重组NVPP-1和NVPP-2对4种不同丝氨酸蛋白酶（胰蛋白酶、 糜蛋白酶、 蛋白酶K和弹性蛋白酶）的抑制效果, 结果表明, 重组NVPP-1和NVPP-2分别能显著抑制糜蛋白酶和胰蛋白酶活性。同时还分别测定了两种重组蛋白对寄主家蝇蛹血淋巴自身的酚氧化酶活性及原酚氧化酶激活反应的影响, 结果表明, 重组蛋白对家蝇蛹血淋巴原酚氧化酶激活反应亦有抑制效果, 但其均不能显著影响血淋巴自身的酚氧化酶活性。综上所述, 丽蝇蛹集金小蜂毒液中含有Pacifastin蛋白酶抑制剂NVPP-1和NVPP-2, 分别为糜蛋白酶抑制剂和胰蛋白酶抑制剂家族成员, 均能显著影响寄主家蝇蛹血淋巴原酚氧化酶激活反应, 从而削弱寄主体液免疫水平。本研究所获结果加深了我们对昆虫尤其是寄生蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂作用的认识。     

家蝇蛹和果蝇蛹繁育的蝇蛹金小蜂对果蝇蛹的寄生比较

【目的】蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemmiae(Rondani)是杨梅园等果园果蝇类害虫蛹期常见寄生蜂种类,在对果蝇类害虫的生物防治上具有重要价值。本文旨在探讨使用家蝇蝇蛹为替代寄主繁育蝇蛹金小蜂的方法。【方法】探讨分别以家蝇蛹和果蝇蛹繁育的蝇蛹金小蜂对家蝇和果蝇蝇蛹的选择性,并比较了在两种寄主上繁育的蝇蛹金小蜂在大小、寿命、产卵期、后代产量和性比等方面的差异。【结果】结果表明与果蝇蛹相比,家蝇蛹明显较大,在家蝇蛹上发育的蝇蛹金小蜂后代个体也明显较大;家蝇蛹和果蝇蛹发育的寄生蜂雌蜂寿命为(13.4±4.11)和(3.94±2.49)d、产卵期分别为(11.4±4.11)和(3.13±2.42)d、单头雌蜂后代雌蜂数量分别为(34.31±31.83)和(7.88±3.58)头,在家蝇蛹上繁育的寄生蜂明显具有较长的寿命和产卵期、更多的雌雄蜂后代数量;在对家蝇蛹和果蝇蛹的选择上,繁育自家蝇和果蝇的蝇蛹金小蜂雌蜂选择频率的差异不大。【结论】利用家蝇蛹繁殖的蝇蛹金小蜂在寄生果蝇蛹时具有更大优势,在繁殖蝇蛹金小蜂控制杨梅园等果蝇的为害时,可以选择家蝇蛹作为替代寄主。     

蝇蛹金小蜂对桔小实蝇蛹的寄生功能反应

在温度25±1℃、相对湿度70±5%、光照周期（L∶D）14 h∶10 h条件下,研究了蝇蛹金小蜂对桔小实蝇蛹的寄生功能反应及干扰效应。结果表明,寄主密度、寄主日龄均影响寄生蜂的寄生效能。蝇蛹金小蜂对桔小实蝇2日龄（N=2）、4日龄（N=4）蛹的寄生功能反应均符合HollingⅡ模型,其方程分别为Na= 0.4494N2/ (1+ 0.0294N2)、Na= 0.5586N4/ (1+ 0.0253N4)。24h内单头雌成蜂最多可寄生2日龄、4日龄蝇蛹数量分别为15.29、22.08头。自身密度对蝇蛹金小蜂寄生产生一定的干扰效应,其干扰效应符合Hassell－Varley模型（a= 0.0719P－0.2526）,表明蝇蛹金小蜂雌蜂的发现域随着自身密度的增加而逐渐变小,雌蜂个体间干扰效应降低了寄生效能。     

蝇蛹金小蜂的交配行为及雄蜂交配次数对雌蜂繁殖的影响

多数昆虫能够进行多次交配,随寄生蜂雄蜂交配次数的增加,雄蜂体内精子减少,雌蜂获得的精子数量减少,产下更多的单倍体卵,发育为雄性后代;一些单寄生性的寄生蜂雌蜂一生仅能够交配1次。描述了蝇蛹金小蜂雌雄蜂的交配行为,探讨了雄蜂交配次数对雌蜂后代产量等的影响以及雌蜂的可交配次数。结果表明,交配过程包括求偶、交尾前期、交尾和交尾后期;雄蜂已交配的次数并不能够显著影响其配偶的寿命、产卵期和后代总数量,但显著影响到其配偶的雌、雄后代数量和性比。随雄蜂交配次数的增加,与之交配的雌蜂的后代雄性百分比显著增大,雌蜂在产卵期内更早地出现较多雄性后代,体内精子不足的现象更加明显。无论已交配的蝇蛹金小蜂雌蜂在产卵期中是否出现精子不足,均不能再次完成交配。     

温度对蜘蛛个体发育的影响

从我国农田常见20种蜘蛛的温度实验材料和中找出，温度对蜘蛛胚胎期、幼蛛历期、幼蛛存活率、产卵前期、世代历期、成蛛寿命、幼蛛蜕皮次数和蜘蛛抗逆能力影响的一般规律和种间的差异。进而把蜘蛛分为不抗高温、中抗高温和高抗高温三种类型。为保护利用和人工大量饲养蜘蛛提供依据。     

低温对蝶蛹金小蜂卵成熟及其数量动态的影响

寄生蜂卵成熟动态影响其产卵决策行为,因而对于认识寄生蜂搜寻行为生态学机理具有重要意义。以蝶蛹金小蜂(Pteromalus puparum)-菜粉蝶(Pieris rapae)为模式生物,首先连续3周每隔24 h详细观察子代蜂幼期不同发育阶段的体型、卵巢管以及寄主蛹的外部形态,以此为基础观察了低温处理(模拟越冬温度)被寄生蛹对子代蜂成熟卵数量动态的影响。蝶蛹金小蜂胚后发育历时约2周,其中卵期1 d;幼虫历期约7 d。初孵幼虫体透明;胚后第3—6天体积快速增大,然后减缓,体色由绿变黄;胚后第8天进入预蛹,第9—12天蛹淡色,复眼由淡黄变为深红,第13—14天蛹暗黑色,并逐渐带有金属光泽。卵巢管在羽化当天即开始沉积卵黄,并在羽化后1—4 d连续增加直到出现卵吸收;羽化后5—6 d成熟卵数量增速不明显甚至略有减小。寄主蛹随子代蜂从卵发育至幼虫再到蛹体色从绿色变为灰褐色再到土黄色。低温处理被寄生的寄主蛹(寄生蜂处于老熟幼虫或蛹期)后,羽化成虫的卵巢管略细,成熟卵数量较少。成熟卵数量的变化不仅受低温处理的影响,而且受雌蜂体型大小和日龄的影响;低温处理明显减缓卵成熟速率,各日龄期成熟卵数量均明显减少;适温下成熟卵数量于羽化后第4天达到峰值,而低温处理下成熟卵数量达到峰值的时间延迟至第7天。研究表明,越冬低温对来年羽化的蝶蛹金小蜂卵成熟动态具有不良影响。     

温度对蝇蛹俑小蜂寄生瓜实蝇蛹功能反应的影响

【目的】蝇蛹俑小蜂是很多双翅目害虫的蛹寄生蜂。了解温度对寄生蜂寄生效能的影响是利用寄生蜂控制害虫的重要前提。【方法】实验室条件下设置温度为21、24、27、30、33℃,测定温度对蝇蛹俑小蜂雌蜂寄生瓜实蝇蛹功能反应的影响。蝇蛹俑小蜂对瓜实蝇蛹的功能反应用Michaelis-Menten-Ⅱ型功能反应模型N_a=AN/(F+N)进行拟合。【结果】不同温度下蝇蛹俑小蜂的寄生潜能(A)和寄主半饱和密度(F)不同。当温度在27℃时,其寄生潜能最大;而寄主半饱和密度随着温度升高而降低。【结论】瓜实蝇在瓜地盛发期的栖境温度适宜蝇蛹俑小蜂的寄生。     

下垫面性状对农林系统微生态环境的影响

在实地观测的基础上,分析了不同下垫面性状对农林系统微生态环境的影响,结果表明,冬季覆盖有利于提高农林系统的土壤温度,减轻冻害,春季桃园套种黑麦草可减缓土壤和近地气层的温度波动;新垦桔园套种有利于减少土壤流失,如黑麦草套种区平均土壤侵蚀量是自然裸露区的１４．７％,并提高光能利用率０．８２％￣１．０２％,成龄桔园合理套种不仅提高光能利用率,改善土壤肥力,而且使柑桔产量提高了４６．８８％。     

固定矫治对儿童口腔微生态环境的影响

固定矫治的放置,增加细菌粘附能力,从而改变口腔微生态环境。本文就固定矫治对儿童口腔内微生态环境变化如：菌斑生物膜的变化、致龋菌数量的改变、牙周致病菌的变化、唾液的性质和牙齿形态及结构等方面改变的研究进展作一综述。