昆虫滞育研究进展

首先对昆虫滞育的若干名词概念作出解释,按照滞育过程的阶段特点划分为3个时期:(1)滞育前期(包括滞育诱导和滞育准备);(2)滞育期(包括滞育进入、滞育维持和滞育解除);(3)滞育后期。然后重点介绍这3个阶段近期分子和细胞水平上的重要工作,对一些科学问题进行讨论。     

昆虫延长滞育的研究

持续时间达1年以上的滞育,称为延长滞育,延长滞育的诱导、维持、解除均不同于简单滞育(滞育期短于1年)。本论文系统阐述了昆虫延长滞育的类型、滞育诱导及解除的环境因子、延长滞育物候学和生物学特性,延长滞育的遗传学及延长滞育的生态学意义。延长滞育是昆虫生活史的重要组成部分,是一种普遍现象。     

本期重点推介

正滞育是昆虫在不利环境条件下维持存活的重要机制,涉及体内复杂的生理和生化变化。葱蝇Delia antiqua是为害大葱、大蒜、韭菜等百合科蔬菜的重要地下害虫,具有在夏季和秋季分别响应长光照期和短光照期进入蛹滞育的特性,目前已逐渐成为蛹滞育研究的模式材料。在前期对葱蝇滞育机制进行了大量生物学和分子生物学研究基础上,为明确体内抗氧化系统在葱蝇滞育中的作用,重庆师范大学昆虫与分子     

昆虫滞育的分子机理——Ⅰ.家蚕胚子发育期的温度条件与滞育激素基因表达

运用分子生物学方法 ,解决了环境条件通过什么途径决定昆虫滞育的关键一步 :即环境信号能诱导家蚕胚期滞育激素基因表达 .胚期滞育激素cDNA被克隆 ,测序结果表明胚期的滞育激素基因表达完全属实 .测定了不同胚期的滞育激素基因的发育表达 ,推定滞育激素基因表达在头部的食道下神经节 .根据实验结果 ,提出环境条件诱导滞育的一种假说 .     

昆虫滞育关联热休克蛋白的研究进展

滞育是昆虫逃避不利环境条件的基本方式之一, 益虫的合理利用和害虫的综合治理, 都离不开对滞育调控机理的研究。滞育可以诱导一些基因表达模式的改变, 如热休克蛋白基因的差异表达, 导致昆虫抗逆性增强。本文综述了与昆虫滞育关联的热休克蛋白的研究概况, 从热休克蛋白与滞育的关联、 不同虫态滞育期间热休克蛋白基因的差异表达和滞育相关的蛋白质组学研究几个方面进行了概述。与其他的胁迫反应均诱导热休克蛋白同步上调表达不同, 热休克蛋白在不同种类昆虫以及同种昆虫的不同滞育生理阶段的表达模式差别很大。热休克蛋白在滞育期间的表达是决定越冬抗逆性和存活的重要因子之一。本文可为昆虫滞育如何应答环境条件刺激的研究提供参考信息。     

葱蝇非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹发育和形态特征比较

昆虫非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹具有不同的生理和发育过程。本研究以葱蝇Delia antiqua作为模式种, 以黑腹果蝇Drosophila melanogaster蛹的发育形态特征和命名为参照, 用解剖、 拍照、 长度测量和图像处理等方法系统地比较研究了非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹的发育历期和形态变化, 重点在头外翻和滞育相关发育和形态特征, 目的在于弄清非滞育、 冬滞育和夏滞育蛹发育和形态特征差异, 为滞育发育阶段的识别、 滞育分子机理研究奠定形态学基础。冬滞育蛹的滞育前期、 滞育期和滞育后期分别为4, 85和27 d, 夏滞育蛹的滞育前期、 滞育期和滞育后期分别为2, 8和22 d。从化蛹至头外翻完成为滞育前期, 头外翻完成约10 h内复眼中央游离脂肪体可见。头外翻的完成是滞育发生的前提, 非滞育、 夏滞育和冬滞育蛹头外翻发生在化蛹后的48, 36和83 h, 在头外翻过程中发育形态没有差异。头外翻的过程为： 首先, 头囊和胸部附肢从胸腔外翻, 头部形态出现; 然后, 腹部肌肉继续收缩, 将血淋巴和脂肪体推进头部及胸部附肢。葱蝇蛹在完成蛹期有效积温约15%时进入冬滞育或夏滞育。在滞育期, 蛹的形态一直停留在复眼中央游离脂肪体可见这一形态时期, 且冬滞育和夏滞育的蛹在形态上没有区别。在体长、 体宽和体重上, 冬滞育蛹最大, 夏滞育蛹次之, 非滞育蛹最小。在滞育后期, 在黄色体出现期间, 非滞育蛹的马氏管清楚可见, 呈绿色, 而滞育蛹的马氏管几乎不可见。本研究为认知昆虫滞育生理、 从发育历期和形态上推断滞育发育进程提供了依据。     

家蚕滞育的分子机理2.蛹期滞育激素基因的表达与滞育决定

滞育激素是由食道下神经节分泌的重要昆虫神经肽,诱导昆虫的滞育。选择具有ＲＮＡ聚合酶能够识别的启动子的质粒载体,将滞育激素ｃＤＮＡ克隆进去,在体外大量合成单一的滞育激素ｃＲＮＡ为参照,测定食道下神经节分泌滞育激素ｍＲＮＡ量来确定滞育激素的分泌量。结果证明食道下神经节分泌的滞育激素的数量决定昆虫的滞育。     

滞育昆虫营养物质的积累、转化与调控

滞育是昆虫度过不良环境的一种生存适应策略,营养物质的利用、积累和转化影响昆虫的滞育。滞育期间,昆虫体内发生一系列生理生化变化,包括脂类、碳水化合物和氨基酸等内源营养物质呈特异性地积累或转化,保障了滞育个体在逆境中存活及滞育解除后发育的能量需求。外源营养物质对昆虫滞育的影响较复杂,其种类、丰度、质量能通过"食料-寄主-天敌"营养关系进行传递,影响昆虫体内营养物质的积累和转化,改变昆虫的耐寒性、滞育率等,制约昆虫的滞育深度、滞育存活率。滞育昆虫营养物质积累、利用机制复杂多样,胰岛素信号通路-叉头转录因子以及激脂激素的调控效应在滞育诱导及营养物质转化中起到了关键的调控作用,但滞育的系统性调控仍需进一步深入研究。     

小蜂滞育的研究进展

滞育现象在多种小蜂类天敌昆虫中存在,通过研究小蜂滞育技术,可实现蜂种的长期贮存、延长防控作用时间、提高产品的抗逆性,对小蜂工厂化生产及应用具有重要意义。本文在分析国内外小蜂总科昆虫滞育文献的基础上,总结了已开展滞育研究的69种小蜂类昆虫的滞育虫态、滞育持续期、主要诱导因子以及亲代效应等,分属小蜂科、赤眼蜂科、姬小蜂科、跳小蜂科、金小蜂科、蚜小蜂科、旋小蜂、长尾小蜂科、广肩小蜂、四节小蜂科10科。小蜂多以幼虫或预蛹滞育,其滞育敏感阶段因种不同而异。滞育持续期相对较长,大多可维持数月。一种寄生麦红吸浆虫的金小蜂Macroglenes penetrans在2.5℃的土壤中,其滞育持续期可达16个月。低温、短日照和寄主是影响多数小蜂滞育的主要因子;但也有少数小蜂进行夏滞育,如普金姬小蜂Chrysocharis pubicornis、Aphelinus flavus、车轴草广肩小蜂Bruchophagus platypterus等。另外,亲代也可对小蜂滞育产生一定影响。目前,对小蜂滞育后发育生物学评价的研究报道较少,尚待进一步探索研究。     

光周期和温度对东亚小花蝽滞育形成和解除的影响

东亚小花蝽在北京地区为多化性兼性生殖滞育的捕食性天敌昆虫,在田间9月下旬大部分雌成虫进入滞育状态。短光周期是诱导其滞育形成的主导生态因子,高温具有抑制滞育的作用。若虫期是感受滞育信号的敏感虫态,若虫期连续接受短光照其滞育率明显提高。长光周期是东亚小花蝽解除滞育的主要生态因子,高温可缩短解除滞育所需的时间。