棉铃虫及粘虫肠中咽侧体静止激素样活性物质对咽侧体活性的影响

利用放射化学的方法分别检测了棉铃虫Helicoverpaarmigera、粘虫Mythimnaseparata幼虫和成虫肠中咽侧体静止激素 (allatostatin ,AS)样的活性物质。发现在棉铃虫、粘虫幼虫和成虫肠中均存在的AS样活性物质 ,可以在体外抑制咽侧体 (corporaallata,CA)的保幼激素 ( juvenilehormone,JH)的生物合成。生物测定的结果表明 ,粘虫幼虫肠中AS样活性物质的含量较棉铃虫的高 ;粘虫 1个幼虫肠当量对CA的JH合成的抑制率达 4 3% ,而棉铃虫幼虫肠只有 2 6%。无论是棉铃虫还是粘虫 ,雌成虫中肠对CA的抑制比雄成虫中肠的高 ,后肠对CA的JH合成的抑制明显的低于中肠对CA的抑制。中肠对CA的JH合成的抑制是可回复的。中肠粗提物经蛋白酶水解后对CA合成JH的抑制率降低 ,表明肠中AS样的活性物质是肽或蛋白质     

棉铃虫及粘虫肠中咽侧体静止激素样活性物质对咽侧体活性的影响

利用放射化学的方法分别检测了棉铃虫Helicoverpa armigera、粘虫Mythimna separata幼虫和成虫肠中咽侧体静止激素（allatostatin, AS）样的活性物质。发现在棉铃虫、粘虫幼虫和成虫肠中均存在的AS样活性物质,可以在体外抑制咽侧体（corpora allata, CA）的保幼激素（juvenile hormone, JH）的生物合成。生物测定的结果表明,粘虫幼虫肠中AS样活性物质的含量较棉铃虫的高;粘虫1个幼虫肠当量对CA的JH合成的抑制率达43%,而棉铃虫幼虫肠只有26%。无论是棉铃虫还是粘虫,雌成虫中肠对CA的抑制比雄成虫中肠的高,后肠对CA的JH合成的抑制明显的低于中肠对CA的抑制。中肠对CA的JH合成的抑制是可回复的。中肠粗提物经蛋白酶水解后对CA合成JH的抑制率降低,表明肠中AS样的活性物质是肽或蛋白质。     

粘虫咽侧体静止激素的初步分离纯化

用放射化学的方法,检测粘虫Mythimna separata幼虫脑提取物中咽侧体静止激素(Allatostatin,AS)样的活性物质。发现粘虫幼虫脑中含有AS样的活性物质,可抑制离体咽侧体(Corporaallata,CA)的保幼激素(Juvenile hormone,JH)的生物合成。用1个脑当量的幼虫脑提取物,对CA的JH合成的抑制率达51%。幼虫脑提取物经胰蛋白酶水解后,AS活性显著降低,表明幼虫脑中的活性物质是肽类或蛋白质类物质。幼虫脑提取物用Sep-Pak柱初步纯化,有活性的组分经高压液相色谱(HPLC)分离,洗脱组分的AS活性测定表明,有AS活性的组分主要集中在组分1～20和组分30～60,其中对离体CA的JH合成的抑制大于50%的组分有3、5、11、40、54和60。     

饲养温度对粘虫飞行和生殖能力的影响

系统地报道了粘虫整个世代在４种温度（２４、２７、３０、３３℃）饲养条件下成虫飞行、产卵、交配及寿命等方面的结果。对１日龄（未取食）成虫２０ｈ飞行能力测定表明,不同饲养温度中羽化的成虫飞行能力差异显著（Ｐ＜０．０５）。其中以２７℃中羽化的粘虫蛾飞行距离最远（雌雄蛾分别平均为３１．０６、３０．８８ｋｍ）,飞行时间最长（雌雄蛾分别平均为７．８９、７．６８ｈ）,飞行超过３０ｋｍ个体为４２．４％,超过９ｈ为     

粘虫飞行与产卵的关系

利用昆虫飞行数据微机采集系统对粘虫Mytkimna separata(W&lker)蛾飞行能力的测定结果表明：产卵前,雌蛾的飞行能力随蛾龄的增长而增加;产卵后,以产卵l天后的飞行能力最强,之后随产卵历期延长和产卵量的增加而下降。产卵超过6天或1 200粒的成虫飞行能力已基本丧失。由此认为：粘虫蛾的迁飞是在产卵前进行;成虫的飞行能力与卵巢发育同步,因而在粘虫中可能不存在卵子发生飞行拮抗症。最后对粘虫产卵后仍具有一定飞行能力的生物学意义进行了探讨。     

粘虫幼虫密度对成虫飞行与生殖的影响

本文报道了不同幼虫密度下(1、10、20、30、40头/瓶-850m1)粘虫蛾飞行能力与产卵量的变化情况。对未取食1日龄成虫12h飞行能力的测定结果表明,不同幼虫密度羽化的成虫飞行力差异显著(P<0.05),其中以10头/瓶羽化的成虫飞行时间最长(平均225.4分),飞行距离最远(平均17.5km),飞行超过120min的个体为61.1%,超过10 km的为55%。其它处理的各项参数随幼虫密度的增加而下降。粘虫蛾的翅长、翅宽、翅面积和翅负荷随幼虫密度的增加而下降。除翊负荷外,其余各项参数在处理间的差异显著(P<0.05)。成虫飞行能力与蛹重或翅负荷不呈直线相关,但与蛹重具有一定的关系：当蛹重为300-400mg时, 强飞行个体均超过50%, 当小于300mg或大于400mg时,强飞行个体比例下降,当小于225mg时,强飞行个体为零。处理间的成虫产卵量差异显著(P<0.05),且随幼虫密度的增加而下降。密度内的蛹重与成虫产卵量的关系不明显,但密度间的蛹重与产卵量的关系高度相关(r=0.78,P<0.01)。这些结果表明,当粘虫幼虫密度达到一定的阈值时,便可能促使成虫迁飞,而不是等到种群密度很高时才进行迁飞。     

粘虫飞行对生殖及寿命的影响

该文报道了粘虫Mythimna separata（Walker）成虫飞行后产卵、交配及寿命的研究结果。1日龄成虫飞行6 h、12 h、18 h、24 h后的产卵前期均显著短于对照的,其中飞行6 h、12 h的比对照的短2天以上,产卵量均比对照的高。对1～5日龄成虫分别飞行23.5 h后的研究结果表明,1日龄飞行的产卵前期和上述结果相一致。2～4日龄飞行的与对照的没有显著差异,但产卵量则随飞行日龄的延迟而逐渐减少。5日龄飞行的产卵前期显著延长,产卵量已不到对照的一半。所有经过飞行的成虫产卵高峰日比对照的早1天。不同日龄成虫飞行时间、距离与成虫产卵量的关系为：1～3日龄飞行时间、距离长的个体产卵量也高;但4～5日龄的成虫飞行时间与距离越长,其产卵量越少,表现出明显的卵子发生飞行拮抗症(oogenesis-flight syndrome)。除了5日龄飞行的成虫交配率有所下降以外,所有经过飞行的成虫产卵历期、交配率及寿命与对照的没有显著差异。最后,根据这些结果,对粘虫迁飞的起飞时期,迁飞在粘虫生殖、种群动态及成灾规律中的作用进行了讨论。     

抑咽侧体素基因在大猿叶虫生殖滞育准备中的功能分析

[目的]本研究旨在明确大猿叶虫Colaphellus bowringi促咽侧体素(allatotropin,AT)和抑咽侧体素(allatostatin,AST)基因的分子特征,分析其在该虫生殖和滞育过程中的表达差异,并探究其在大猿叶虫生殖滞育准备中的功能.[方法]利用前期建立的大猿叶虫转录组数据库,鉴定大猿叶虫CbA...     

粘虫飞行肌中与能量代谢有关的酶活性研究

该文报道粘虫Mythimna separata (Walker ) 蛹及不同日龄成虫飞行肌中与3 种代谢途径有关的5 种酶,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、3-羟酰辅酶A 脱氢酶(HOAD)、柠檬酸合成酶(CS)活性的变化。成虫羽化后,这5 种酶的活性大多数都高于蛹期,表明成虫飞行肌与能量代谢有关的活动比蛹期高。不同日龄成虫飞行肌的能量代谢特点为：成虫羽化后糖酵解循环的活性增加;1 日龄进行糖酵解的能力较强,2 日龄即具备较强的脂肪代谢能力,2～5日龄糖及脂肪代谢的能力基本相当,但7日龄脂肪代谢的能力较强。1～7日龄粘虫蛾飞行肌具有较高的GDH 和LDH活性,这既是粘虫蛾飞行肌能进行高度有氧代谢的重要标志,也是其具有一定无氧代谢能力的最好说明,而飞行肌中较高的CS活性则是粘虫蛾具有较强飞行能力的重要保证。对成虫GAPDH∶HOAD 活性进行分析比较的结果还显示,粘虫蛾持续飞行的能源物质既有脂类也有糖类,而不仅仅只限于脂类。     

变温对粘虫生殖及主要能源物质代谢的影响

【目的】明确变温与粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和生殖的关系及变温条件下粘虫主要能源物质代谢的变化规律。【方法】将粘虫卵置于光周期均为14L∶10D,温度分别为25℃和30℃日恒温和白天30℃、夜晚20℃日变温的条件下饲养,观察记录25℃和30/20℃下的成虫产卵及卵巢管发育情况,再取30℃和30/20℃下饲养获得的3龄幼虫、6龄幼虫、蛹和1日龄成虫,测定其糖原、海藻糖和甘油三酯3种能源物质的含量及海藻糖酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、3-磷酸甘油脱氢酶及3-羟酰辅酶A脱氢酶等4种主要能源物质代谢酶的活性。【结果】25℃与30/20℃饲养条件下相比,1日龄雌成虫卵巢管发育明显滞后,但单雌产卵量显著较多;蛹期糖原、海藻糖和甘油三酯的含量均高于3龄和6龄幼虫,成虫期各能源物质含量均较低。30/20℃日变温下粘虫体内供试3种能源物质的含量显著高于30℃日恒温(6龄幼虫和蛹期甘油三酯含量在两温度下无显著差异);温度变化对供试4种酶活性的影响差异显著。【结论】温度变化对粘虫的生长发育和繁殖具有显著的影响。在粘虫生长发育过程中以糖代谢为主;变温会加速糖代谢,减缓部分发育阶段的脂代谢,更有利能源物质的积累。     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

粘虫迁出与迁入种群的行为和生理特性比较

系统比较了田间粘虫Mythimnaseparata (Walker)迁出与迁入种群在飞行能力、 飞行肌干重、卵巢发育、交配以及保幼激素滴度等指标的差异。结果显示,迁出种群的飞行潜 力显著强于迁入种群,雌蛾中胸背纵肌平均干重（6.53 mg）也显著高于迁入种群（5.92 mg ）,但卵巢发育程度显著低于迁入种群;迁出种群的交配率和平均交配次数均显著低于迁入种 群;早期迁入的雌蛾卵巢发育级别和交配率相对较低,并随迁入时间的延长而增加。迁出与迁入 种群雌蛾的保幼激素滴度也存在显著差异,两者的JHⅡ滴度平均分别为4.63 ng/mg和8.69 ng/mg。这些结果说明,粘虫迁飞前后的行为、生理和生殖特性具有明显的变化,迁出种群具有较强的飞行潜力,生殖系统的发育受到暂时性抑制;而迁入种群飞行能力下降,卵巢发育级别 较高,交配率增加。同一世代早期迁入的雌蛾卵巢发育程度较低,表明粘虫迁飞是发生在成虫 发育的初期,迁飞过程中卵巢发育受到暂时性抑制,迁入以后便迅速发育并开始繁殖。粘虫迁 飞的行为和生理特性与“卵子发生 飞行拮抗综合症候(oogenesisi flight syndrome)”相符 。内分泌激素（保幼激素）在其迁飞与生殖的转换过程中起着重要的调控作用。     

Influence of green light at night on Juvenile hormone in the oriental armyworm Mythimna separata (Lepidoptera: Noctuidae)

The oriental armyworm Mythimna separata is an agricultural insect pest in Eastern Asia. Mythimna separata moths have a high phototactic response to green (520 nm) light. The biological characteristics of insects living under light of a specific wavelength at night can change and, accordingly, Juvenile hormone (JH) levels may be influenced by this light. The present study evaluates changes in the total JH levels at different developmental stages (larvae, pupae and adults) of M. separata reared under green light with different exposure periods at night (or dark period). The results show that, when the exposure time per day of the green light at night is extended, the JH levels in the final‐instar larvae (22 days) and older age pupae (8 days) are significantly reduced, and the JH levels in earlier age pupae (4 days) and adults (3, 6 and 9 days) are significantly increased, compared with groups not exposed to green light. Additionally, the JH level of male moths significantly differs from that of the female moths. We suggest that the JH level of M. separata insects could be regulated by the green light at night (or dark period). The findings of the present study will help to explain the relationship between the light environment and biological characteristics in nocturnal moths.     

温、湿度综合效应对粘虫蛾飞行能力的影响

采用D—饱和最优理论设计系统研究了不同温、湿度组合对粘虫蛾飞行能力的影响以及其与不同蛾龄、性别成虫飞行能力之间的关系。拟合的5日龄蛾吊飞12h的飞行距离与温、湿度的回归方程式为：Y^＝60．20-16．53X1 1．99X2—26．98X1^2-7．03X2^2—0．64X1X2(Y^代表飞行距离(km),Xl代表温度编码值,X2代表相对湿度编码值)。粘虫蛾飞行的最适温、湿度分别为18．1℃、69．7％RH,适于成虫飞行的适宜温度范围为18—26℃,相对湿度范围为55％-75％,高于或低于这些范围,成虫飞行能力便会受到不利的影响,并且温度对粘虫蛾飞行的影响要比湿度大。这与单因素试验(温度或湿度)结果基本一致。成虫飞行能力受温、湿度影响程度会因蛾龄及性别而异,高日龄成虫在高温、低湿的条件下飞行能力较低日龄成虫弱。雌蛾在高温条件下的飞行能力比雄蛾强,而雄蛾在不适宜的湿度条件下飞行能力较雌蛾强。     

粘虫产卵前期的遗传特征

从田间采集的粘虫 Mythimna separata (Walker)种群在室内相同条件下饲养时 ,其后代雌蛾的产卵前期有较大程度的分化 ,最短的为 3d,最长的达 8d。通过亲子回归法 (雌性子代和亲本产卵前期的回归分析 )估算的粘虫蛾产卵前期遗传力值为0 .2 899,表明粘虫产卵前期受遗传因素的影响较小。对单雌系的双向选择所产生的选择响应表明 ,在一定的选择压力下 ,选择有利于产卵前期长的个体 ,即产卵前期长的个体进化速度要比短的个体快 ,但连续选择的响应较低。进一步通过家系间交互杂交来研究雌蛾产卵前期的遗传基础表明 ,产卵前期在很大程度上受雄性亲本的影响 ,即可能受 X-性染色体上的基因调控     

一日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育和飞行能力的影响

为了明确羽化后0～24 h (1日龄)饥饿处理对迁飞型粘虫Mythimna separata (Walker)生殖系统和飞行系统发育的影响,对1日龄饥饿处理后粘虫的卵巢发育级别、产卵前期、飞行肌和飞行能力进行了系统研究。结果表明, 1日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育级别、产卵前期、中胸背纵肌干重、飞行能力等均有显著的影响。饥饿后成虫卵巢发育级别显著高于对照,产卵前期显著短于对照。成虫中胸背纵肌干重从饥饿后96 h开始下降,至120 h时饥饿粘虫(5.1 mg)显著低于对照(5.86 mg)。成虫飞行能力从饥饿后96 h开始显著低于对照,此时饥饿处理粘虫蛾的飞行距离平均为22.03 km,飞行时间平均为4.07 h,显著低于同时期的对照粘虫的飞行距离(42.3 km)和飞行时间(7.99 h),尽管在饥饿后72 h内差异不显著。实验结果显示,1日龄饥饿可以显著抑制粘虫飞行系统的发育,加速飞行向生殖的转变。     

粘虫脑-SOG对腺体产生性信息素的调控作用

根据粘虫雌蛾腺体产生性信息素的时辰节律,初步研究了其脑-SOG的促信息素活性。雌蛾去头后以及不去头在暗期4小时内和光或,腺体中性信息素Z11－16：Ald的含量很低,注射雌蛾或雄蛾的脑-SOG匀浆后,腺体中Z11－16：Ald的含量明显比对照组高,说明雌蛾和雄蛾的脑-SOGk合体中都存在一种促信息素因子,它调控着腺体中性信息素的生物合成。另外,在光期虽然脑-SOG匀浆也使腺体中Z11-16：Ald的含量比对照组高,但总水平比暗期低,可能还有其它因素的影响。     

The clock gene,period, influences migratory flight and reproduction of the oriental armyworm,Mythimna separata (Walker)

The oriental armyworm, Mythimna separata, is a major long-distance migratory insect pest of grain crops in China and other Asian countries. Migratory flights and reproductive behavior usually occur at night, regulated by a circadian rhythm. However, knowledge about the linkages between adult flight, reproduction, and clock genes is still incomplete. To fill this important gap in our knowledge, a clock gene (designated Msper) was identified and phylogenetic analysis indicated that the encoded protein (MsPER) was highly similar to PER proteins from other insect species. Quantitative RT-PCR assays demonstrated that significantly different spatiotemporal and circadian rhythmic accumulations of mRNA encoding MsPER occurred during development under steady 14 h : 10 h light : dark conditions. The highest mRNA accumulation occurred in adult antennae and the lowest in larvae. Msper was expressed rhythmically in adult antennae, relatively less in photophase and more entering scotophase. Injecting small interference RNA (siRNA) into adult heads effectively knocked down Msper mRNA levels within 72 h. Most siRNA-injected adults reduced their evening flight activity significantly and did not exhibit a normal evening peak of flight activity. They also failed to mate and lay eggs within 72 h. Adult mating behavior was restored to control levels by 72 h post injection. We infer that Msper is a prominent clock gene that acts in regulating adult migratory flight and mating behaviors of M. separata. Because of its influence on migration and mating, Msper may be a valuable gene to target for effective management of this migratory insect.     

黑化粘虫的形态特征及其遗传模式

本文首次研究报道了黑化粘虫Mythimna separata的形态特征及其遗传模式。所获的结果表明,黑化型与正常型粘虫的外部形态特征差异主要表现在成虫期。与正常型粘虫相比,黑化粘虫的成虫体色几乎全部变黑,正常型成虫所具有的黑色特征在黑化粘虫中已完全看不见,其他的颜色特征也由于黑化而产生了变异。卵、幼虫和蛹的颜色与正常型的没有明显的区别,只是黑化型的蛹在将羽化时的体色比正常型的深。黑化粘虫的遗传遵循孟德尔的隐性遗传规律,由位于常染色体上的单基因控制。这些结果表明,黑化型与正常型粘虫虽然仍属于同一个种,但黑化粘虫已经演变成了不同的基因型。最后,对黑化粘虫产生的原因及其在进化上的适应意义进行了讨论。