不同寄主植物上灰飞虱种群生命表的比较

为比较不同寄主植物上灰飞虱种群发展趋势,通过室内实验,组建了灰飞虱Laodelphax striatellus Fallèn在武育粳3号、盐稻8号、徐稻3号、Ⅱ优084、Ⅱ优42、扬麦12、稗草和千金子这8种寄主植物上的实验种群生命表;通过田间调查,比较了粳稻武运粳7号和籼稻Ⅱ优084上灰飞虱自然种群发生动态。不同寄主植物上灰飞虱实验种群生命表的比较结果表明,灰飞虱的若虫发育历期在稗草上最短,其次为扬麦12和粳稻上,而在杂交籼稻Ⅱ优084、Ⅱ优42和杂草千金子上的发育历期长达近30 d;灰飞虱在稗草上的种群趋势指数亦最高,为45.57,其次为粳稻品种盐稻8号（39.36）、徐稻3号（34.54）和武育粳3号(31.70)上,其中盐稻8号与稗草上无显著差异;杂交稻Ⅱ优084和Ⅱ优42上灰飞虱的种群趋势指数显著低于粳稻上的;而灰飞虱在千金子上的种群趋势指数最低,仅为11.04。大田调查则表明,一定时期粳稻武运粳7号上灰飞虱种群个体数量显著高于籼稻Ⅱ优084上。研究表明灰飞虱的适宜寄主植物依次为稗草、粳稻品种和小麦。     

灰飞虱的种群特性及其与温度的关系

调查了南京地区2007～2008年灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)全年的种群结构和数量动态,结合当地温度资料分析了灰飞虱虫量与温度间的关系。结果表明,灰飞虱在南京地区存在明显的春秋季高峰期及冬夏季的低谷期,且夏季的低谷出现在夏季高温时期。越冬种群以高龄若虫为主,越夏种群的年龄结构在年度间变化较大,2007年以高龄若虫为主,而2008年则以低龄若虫为主。夏季采于田间的灰飞虱若虫能在室内稻苗上连续生长发育,并且饲养一个世代后其产卵量显著提高。由此说明,南京地区灰飞虱不是以滞育形式越夏。灰飞虱若虫的耐寒性很强,在不同温度下饲养及田间越冬的不同时期,其过冷却点均在-22℃以下,且无显著差异。     

灰飞虱种群暴发成灾原因剖析

灰飞虱Laodelphaxstriatellus(Fall n)作为多种植物病毒病的传毒介体,近年来发生数量呈逐年锐增态势,给水稻生产造成了严重的损失。研究表明,灰飞虱种群的暴发有其生理生态基础。种群具有的强抗逆能力和多态现象增加了种群在各种环境条件下的存活机会;体内共生菌的感染增大了种群的繁殖力。暖冬及春季偏高气温与偏少降雨使种群的存活率提高、发育加速;免耕及种植方式的多样性,使得灰飞虱种群从麦田等地转移到稻田的桥梁质量提高、数量增多;种群抗药性的产生与抗性水平的提高,造成主要药剂对灰飞虱防效的下降,致使种群始终处于高数量水平;同时,承灾体水稻抗虫能力的脆弱,最终触发灰飞虱种群的大暴发与成灾。近年灰飞虱的大发生是种群内外多种因素共同作用的结果。另外,文中还对灰飞虱种群暴发成灾及测报中急需解决的问题进行了讨论。     

抗性水稻品种对褐飞虱和白背飞虱种群参数的影响

在半自然状态下 ,用生命表方法初步比较了褐飞虱Nilaparvatalugens和白背飞虱Sogatellafurcif era在 4个抗褐飞虱水稻品种ASD7,IR3 6,JX89和Mudgo上的种群参数。初步的结果表明 ,白背飞虱在 4个抗褐飞虱水稻品种上具有较高的繁殖率 ,较短的发育时间和较大的种群增长。对褐飞虱各种群参数影响最大的是JX89,对白背飞虱影响最大的是Mudgo。与感性品种TN1比较 ,这些抗褐飞虱的水稻品种对 2种稻飞虱均具有不同程度的抗性。这些结果说明 ,抗褐飞虱水稻品种对白背飞虱同样具有一定的抗性 ,但白背飞虱对这种抗性具有较强的适应性 ,如果在一个地区长期推广抗褐飞虱的水稻品种 ,势必会导致白背飞虱的大发生     

灰飞虱与褐飞虱种内和种间密度效应比较

在人工气候室内比较研究了灰飞虱和褐飞虱在汕优63和秀水11上的种内和种间密度效应对其主要生物学参数的影响,结果表明两种稻飞虱均存在显著的种内竞争,主要表现为随着密度增加,若虫发育历期延长、若虫羽化率下降、雌成虫寿命缩短、每雌产卵量下降。种内密度效应与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,灰飞虱种内竞争较褐飞虱明显,二者在适宜寄主上种内竞争更为明显。同时,两种稻飞虱存在着显著的种间密度效应,主要表现为异种存在时的促进作用,即异种共存时若虫历期缩短、若虫羽化率提高、雌虫寿命延长、每雌产卵量增加。种间密度效应也与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,两种共存对灰飞虱的有利作用显著大于对褐飞虱的有利作用,在欠适宜寄主上种间互利效应更为明显。最后,本文对稻飞虱种内和种间密度效应的机制和进化意义进行了讨论。     

不同药剂低浓度处理的褐飞虱室内种群生命表

以噻嗪酮(Applaud,buprofezin)、叶蝉散和速灭杀丁三种不同类型药剂的低浓度(约对褐飞虱一龄若虫的LC_(10)～LC_(15))及亚致死浓度从一龄若虫开始持续处理褐飞虱一个完整世代,供试的噻嗪酮三种浓度处理对成虫的寿命、产卵量和卵的孵化均有一定的影响,显著降低了褐飞虱种群的增殖能力。     

灰飞虱的起飞和扩散行为

2005年7月初至9月底,在扬州市邗江区通过田间观察、罩笼试验以及卵巢解剖,初步研究灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)的起飞行为及其与长翅型密度、天气条件、光照强度、卵巢发育等因素的关系。发现灰飞虱的起飞时段多在日落之后,起飞存在一定的密度阈值和最适光照强度范围,而且在一定程度上表现出"卵子发生—飞行共轭"效应。     

温度对灰飞虱生物学特性的影响

为了明确温度对灰飞虱种群的影响及其在种群暴发中的作用,本文对不同温度下(18～30℃)灰飞虱种群的生长发育、存活、翅型和繁殖等生物学特性进行了系统研究。结果表明：在18～27℃范围内,各虫态的发育历期、成虫寿命、产卵前期和产卵期均随温度的升高而缩短;30℃明显抑制了若虫的生长发育,其发育历期延长了16 d左右,但对卵期无影响。21～27℃下灰飞虱的存活率较高,在81%～88%之间;但30℃下存活率极低,仅为5%左右。温度影响了灰飞虱种群的性比和翅型,18℃下雄性显著多于雌性,21～30℃下性比接近1:1;18℃和21℃下雄性个体中长翅型和短翅型的比率无显著差异,但24℃和27℃下长翅型极显著多于短翅型。雌性个体以短翅型为主,但24℃和27℃下也有长翅型个体出现。18～27℃下灰飞虱的产卵量有随温度升高而增大的趋势,但30℃时成虫寿命极短,没有卵产生。18～27℃下灰飞虱种群增殖能力很强,种群趋势指数在30～46之间,很易暴发成灾。本研究还得到了灰飞虱各龄若虫的发育起点温度和有效积温,这有助于灰飞虱发生期的预测。     

灰飞虱雌性生殖系统的构造和卵巢发育分级

<正> 在许多迁飞和定居性的农业害虫中,已广泛应用系统剖检雌虫的卵巢发育进度,作为研究害虫预测预报和发生规律的一种重要手段。1988～1989年,我们对灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén雌虫的卵巢结构和发育分级进行了解剖观察,兹简报如下。     

灰飞虱唾液腺三大解毒酶家族的转录组分析

灰飞虱Laodelphax striatellus （Fallén）是危害多种禾本科经济作物的重要刺吸式害虫。唾液腺对刺吸式口器昆虫取食植物尤其重要, 其分泌的唾液可以帮助刺吸式口器昆虫刺穿植物、 消化食物、 解毒植物的次生物质。细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenase, P450）、 谷胱甘肽S 转移酶（glutathione S transferase, GST）和羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）是昆虫主要的解毒酶系。为了分析解毒酶基因在灰飞虱唾液腺中的表达谱, 本研究对灰飞虱成虫唾液腺进行转录组测序、 重头组装和注释, 并与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和西方蜜蜂Apis mellifera的同源蛋白进行系统发育分析。发现有9个谷胱甘肽S 转移酶（glutathione S transferase, GST）基因、 22个羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）基因和39个细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenase, P450）基因在灰飞虱唾液腺中表达。通过对同源蛋白进行系统发育分析, 发现灰飞虱唾液腺大部分的CarE是参与消化/解毒和激素/信息素的加工, 而参与神经/发育的CarE很少; 灰飞虱唾液腺表达的P450基因远远少于豌豆蚜和西方蜜蜂基因组的P450基因数, 且只有CYP6和CYP4家族的成员; GST家族在3种昆虫的保守性最高。研究结果为灰飞虱对寄主植物和杀虫剂的适应性研究奠定了基础。     

灰飞虱高带毒（RSV）群体酵母双杂交cDNA文库的构建

为了研究灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén与水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）互作机制, 本研究构建了灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库。以实验室筛选的灰飞虱高带毒群体为材料, 分离纯化mRNA, 反转录合成双链cDNA, 并连接三框型接头, 层析柱分级纯化。采用同源重组反应制备三框型cDNA入门文库, 再通过同源重组将入门文库转移到Gateway兼容载体pGADT7-DEST上, 构建获得酵母双杂交cDNA文库。检测结果表明： 文库库容量为3.68×10⁷ cfu, 扩增文库滴度为2.62×10¹⁰ cfu/mL; 文库重组率大于95%, cDNA插入片段平均长度>1 kb, 达到了标准cDNA文库的要求。灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库的构建为开展昆虫介体与水稻条纹病毒互作机制的研究奠定了基础。     

灰飞虱Bursicon基因的克隆、序列分析及在不同发育阶段的表达

Bursicon是通过G蛋白受体调节昆虫表皮硬化及展翅的功能蛋白, 它在昆虫蜕皮后的表皮硬化过程中起着关键作用。为探讨灰飞虱Laodelphax striatellus的 bursicon的功能, 利用RT-PCR和RACE技术克隆获得1 126 bp的bursicon α和761 bp的bursicon β全长序列, 将其分别命名为Lsburs-α和Lsburs-β。生物信息学分析表明： Lsburs-α开放阅读框长483 bp, 编码160个氨基酸, 该蛋白具有2个N-豆蔻酰化位点、 3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点以及2个蛋白激酶C磷酸化位点。Lsburs-β开放阅读框长417 bp, 编码138个氨基酸, 该蛋白具有2个N-豆蔻酰化位点、 3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点以及1个酪氨酸激酶磷酸化位点。qRT-PCR结果表明： Lsburs-α和Lsburs-β在灰飞虱各龄期均有转录表达, 并在若虫期随龄期增加呈上升趋势, 在羽化期达到峰值, 成虫期表达量逐渐降低。结果提示bursicon与灰飞虱蜕皮后的外表皮硬化关系密切。本文结果为深入研究bursicon的功能、受体调节和信号通路等奠定了基础。     

基于微卫星标记的中国东北地区灰飞虱遗传变异及种群遗传结构分析

【目的】本研究旨在明确我国东北地区灰飞虱Laodelphax striatellus种群遗传变异及种群遗传结构,阐明种群间遗传分化与基因流。【方法】利用9对微卫星引物对采自我国东北地区15个地理种群的375头灰飞虱样品进行测序与分析;利用GeneAlex6.51, GENEPOP4.0.9和STRUCTURE 2.3.4等软件分析灰飞虱地理种群间的遗传多样性、遗传分化、基因流及种群遗传结构。【结果】在所分析的375头灰飞虱个体中,各位点平均有效等位基因数Na=6.898;总体上,灰飞虱不同地理种群遗传多样性较高(平均观测杂合度Ho=0.548;平均期望杂合度He=0.582),各种群间基因流较低(Nm=0.660)。UPGMA聚类树、PCoA及STRCTURE分析结果表明,东北地区灰飞虱种群分为两分支:吉林(JL)和沈阳(SY2012,SY2013和SY2014)种群聚为一支;其余种群聚为一支。AMOVA分析结果表明,灰飞虱遗传变异主要来自种群内(87%),种群间变异水平较低(13%)。【结论】中国东北地区灰飞虱遗传多样性较高,不同地理种群存在一定程度的遗传分化,且基因交流较低,存在一...     

Antibiotic exposure perturbs the bacterial community in the small brown planthopper Laodelphax striatellus

Bacteria symbionts in herbivores play an important role in host biology and ecology, and are affected by environmental factors such as temperature, diet, habitat, antibiotics and so on. However, the effects of antibiotics on the microbiome of the small brown planthopper Laodelphax striatellus (SBPH) remain unclear. Here, we studied the effects of tetracycline on the diversity and composition of bacterial colonies in different tissues of SBPH using high throughput sequencing of 16S ribosomal RNA amplicons. Our results show that Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria were most abundant in SBPH, and the genera Asaia and Wolbachia were most abundant in all body parts of SBPH. Antibiotic treatment had persistent effects on the composition of the SBPH microbiome. Tetracycline depleted the population of Firmicutes, Bacteroidetes, Tenericutes and Fusobacteria, and nearly 100% eliminated Wolbachia, Bacteroides and Abiotrophia in SBPH. Together, these results suggest that antibiotic exposure affects the bacteria symbionts of different body parts in SBPH and will facilitate future studies of the bacterial symbionts of arthropod hosts.     

灰飞虱体内一种酵母类共生菌的分子鉴定

为明确稻飞虱体内酵母类共生菌（yeast-like symbiont,YLS）的种类,采用超速离心的方法分离纯化灰飞虱Laodelphax striatellus（Fallén）体内YLS,用真菌的通用引物对其18S rDNA、5.8S-ITS rDNA全长序列进行扩增。结果得到一条分子量约为2 340 bp的序列。序列同源性分析表明,该菌与Noda等所报道的类酵母菌的18S rDNA序列差异较大（同源性只有89.6％）,而与季也蒙毕赤酵母Pichia guilliermondii有99.8％的同源性。原位杂交（ISH）和巢氏PCR均证明该菌存在于灰飞虱脂肪体和卵内,但数量较少。因此,灰飞虱体内YLS除了Noda等报道的类酵母菌外,尚存在另外一种季也蒙毕赤酵母菌。     

毒死蜱亚致死剂量对灰飞虱致害性和繁殖力的影响

为科学用药防治灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)提供理论依据, 采用麦秆浸渍法测定毒死蜱对灰飞虱成虫的室内活性, 并用Parafilm小袋法和滤纸漏斗法测定毒死蜱亚致死剂量对灰飞虱蜜露排泄量、 虫体增重、 产卵量等指标的影响。Parafilm小袋法的测定结果表明, 经毒死蜱亚致死剂量（0.21 mg/L有效成分）处理的灰飞虱单雌蜜露分泌量和虫体增重分别比对照增加10.99%和22.22%, 但与对照相比无显著差异（P>0.05）; 单雌产卵量为79.6±26.4个, 比对照增加12.27%, 差异达到极显著水平（P<0.01）。滤纸漏斗法的测定结果表明, 处理过的灰飞虱雌成虫蜜露分泌面积为119.74±5.90 mm², 比对照增加13.06%, 差异达到显著水平（P<0.05）。毒死蜱亚致死剂量处理后对灰飞虱蜜露分泌量、 虫体增重和单雌产卵量均表现不同程度的促进作用, 说明毒死蜱亚致死剂量可能会导致灰飞虱致害性加剧。本研究结果对深入研究杀虫剂对灰飞虱种群的亚致死效应具有重要的参考价值。     

南昌地区灰飞虱的生活史、繁殖和越冬生物学特性

为了探明灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)在南昌地区的生物学特性, 本研究在实验室和自然条件下系统调查了该虫的年生活史, 温度对其生长发育、 繁殖、 性比及翅型分化的影响, 及其越冬生物学。结果表明, 灰飞虱在南昌一年发生4~7代。在18~32℃, 卵的发育历期随温度升高逐渐缩短。若虫的发育历期在18~28℃随温度升高逐渐缩短, 但若虫的发育历期在30和32℃时显著长于28℃的发育历期（P=0.000﹤0.05）。越冬个体的若虫期为143~187 d。卵和若虫的发育起点温度分别为10.17℃和7.51℃。在室外, 7月中旬高温下孵化的第4代若虫的发育历期也明显延长, 显示了高温诱导的夏季休眠现象。在18~28℃, 产卵前期随温度升高而逐渐缩短, 当温度上升到30℃时, 其产卵前期比26和28℃下有所延长。产卵期在22℃最长, 30℃下最短。成虫在20~24℃下的寿命最长。在28℃下, 平均每雌产若虫量最大。不论在室内还是在室外, 雌雄比均接近1∶1。在18~32℃, 羽化的成虫均以长翅型占绝对优势。在自然条件下, 越冬代和第6代羽化的成虫以短翅型占优势, 其他各代仍以长翅型占优势。在自然条件下, 9月中旬孵化的若虫就有少量个体滞育越冬, 10月中旬后孵化的若虫全部进入越冬。越冬若虫的龄期为1-5龄。本研究为该虫发生的预测及有效防控提供基础资料。     

High temperature determines the ups and downs of small brown planthopper Laodelphax striatellus population

Small brown planthopper, Laodelphax striatellus (Fallén) numbers usually drop sharply in the summer and revive quickly in the autumn. However, it is unclear whether and how the high temperature plays a role in this process. The effects of durations of heat exposure (33°C) on life‐history traits were examined here. Exposure of adults for 1 day during the oviposition stage led to a very low survival of nymphs. The average longevity of L. striatellus exposed for 1–31 days from oviposition was significantly longer than that of the control (27°C). Short‐term (1–5 days) heat exposure of the third instar nymphs did not significantly influence eclosion, but exposure of the fourth instar nymphs significantly increased eclosion. Lifespan from egg to adult was significantly lengthened when the third instar nymphs were exposed to heat for 2–15 days, or the fourth instar were exposed for 10 days. The preoviposition period was prolonged by heat exposure of the third or fourth instar nymphs. Short‐term heat exposure of less than 3 days of the third or fourth instar nymphs did not restrict fecundity, but when the exposure duration exceeded 5 days the total eggs per female and hatchability decreased. Exposure to high temperature increased the brachypter rate of adults. In summary, low survival and slowing development under heat exposure resulted in population decline in the summer, and the relatively high fecundity and brachypter rate led to quick revival in autumn. Temperature in the summer determines the rise and fall in numbers of L. striatellus.