饲喂玉米秸秆的白星花金龟幼虫肠道细菌多样性

【目的】分析比较饲喂玉米Zea mays L.秸秆的白星花金龟Protaetia brevitarsis幼虫中肠、后肠中细菌群落结构,挖掘肠道细菌在白星花金龟消化秸秆中的功能。【方法】分别提取健康白星花金龟3龄幼虫10个样品(5个中肠内含物、5个后肠内含物)肠道细菌总DNA,利用Illumina HiSeq技术对白星花金龟幼虫中肠和后肠细菌的16S rDNA V4区序列进行测序,统计样品操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)数量,分析物种丰度、α多样性和β多样性,并将细菌群落信息映射到KEGG基因组数据库,进行细菌群落功能挖掘。【结果】共获得白星花金龟3龄幼虫肠道细菌1 062 897高质量reads,聚类为2 441个OTUs,总共注释到27个门,51个纲,77目,168科,326属。在属的分类阶元上,中肠中以假单胞菌属Pseudomonas为最优势属,后肠中以脱硫弧菌属Desulfovibrio为最优势属。α多样性分析表明,后肠群落多样性更丰富;β多样性分析结果显示,后肠微生物群落更稳定。细菌群落功能分析结果显示,中肠、后肠细菌群落都含有降解秸秆相关的酶系,其中,中肠降解木质素相关的通路更丰富,后肠降解纤维素的酶更多。【结论】采用Illumina HiSeq测序技术明确了饲喂玉米秸秆的白星花金龟幼虫中肠、后肠细菌群落结构与特点,进一步发现了肠道细菌在白星花金龟秸秆消化过程中发挥的作用,相关研究结果将为白星花金龟消化秸秆的机制深入研究提供参考,为我国秸秆资源化利用提供新思路。     

白星花金龟为害玉米初步观察

<正> 白星花金龟Potosia(Liocola)brevitarsis Lewis近年来为害玉米较严重,作者于1983-1985年对该虫进行了初步观察。此虫在天津地区每年发生一代,以老熟成虫越冬。各虫态平均历期:卵11天;幼虫一龄9天,二龄13天,三龄280天,共计302天;成虫寿命45天,雌虫产卵前期5天。成虫白天活动,取食、交配,飞翔能力很强,稍受惊立即飞走,雨天停止活动。卵产     

白星花金龟室内外繁育技术研究

[目的]根据新疆气候特点和白星花金龟Protaetia brevitarsis Lewis生物学特性,探究在新疆人工繁育白星花金龟的可行性及潜力,以期为白星花金龟在新疆的人工繁殖和转化利用畜禽粪便提供科学依据.[方法]以牛粪为繁育基质,在适宜季节分别在室内外保育白星花金龟的蛹及作为成虫产卵基质,最终统计比较室内外成虫的羽化及产卵情况.[结果]室外露天条件更利于白星花金龟的羽化,老熟幼虫做土室26 d后羽化出成虫,比室内及室外棚下处理提前4d.在化蛹30d后进入羽化高峰期,持续13d,羽化率83％.成虫雌雄比接近1∶1,雌虫羽化时间早于雄虫1-3 d.白星花金龟成虫室内外产卵量差异不显著(P＜0.05),室内单雌产卵量109.80粒,室外105.94粒,成虫羽化后30-35 d进入产卵高峰期,第60天室内外成虫产卵量显著下降(P＜0.05),甚至不产卵.[结论]白星花金龟规模化人工繁育在新疆是可行性的,在室外自然条件和室内控温条件下白星花金龟繁育的效果差异不显著.     

白星花金龟对寄主植物挥发物的电生理反应

[目的]白星花金龟Protaetia brevitarsis是我国经济上重要的农业害虫.本研究拟鉴定苹果、葡萄和玉米3种果实在两种状态(健康与受白星花金龟成虫为害)下的挥发物中能引起白星花金龟雌成虫触角电生理反应的挥发物成分.[方法]采用动态顶空吸附法收集苹果、葡萄和玉米3种果实的挥发物,用气相色谱-触角电位联用技术(...     

白星花金龟捕食落叶松毛虫蛹

白星花金龟Potosia brevitarsis Lewis属鞘翅目金龟甲科的一种杂食性昆虫。近年来作者在对落叶松毛虫的调查中发现,白星花金龟对该害虫种群数量的调控起着不可忽视的作用。     

白星花金龟(Protaetia brevitarsis)幼虫抗菌物质的分离纯化

以药用昆虫白星花金龟(Protaetia brevitarsis)幼虫为研究对象,通过Sephadex G-50、RP-HPLC等技术分离纯化天然抗菌活性物质.经初步鉴定,该系列抗菌活性物质对枯草芽孢杆菌(Bacillus subttilis)表现出较强的抑菌活性.用MALDI-TOF MS对样品进行分析,检测到相对分子质量分别为2254.045 9、2622.4438的两种抗菌活性物质.推测这些抗菌活性物质在白星花金龟幼虫抵御微生物的侵袭中起到重要作用.     

白星花金龟聚集信息素的分离鉴定及引诱效果

[目的]明确白星花金龟Protaetia brevitarsis Lewis聚集信息素的有效成分,为白星花金龟的绿色防控提供支持.[方法]通过动态顶空法收集白星花金龟雌虫、雄虫和雌雄虫混合挥发物,用气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术对收集的挥发物进行分析鉴定,并利用触角电位(Electroantennogram,EAG)仪和Y型嗅觉仪测定白星花金龟对8种化合物的触角电位和行为选择反应.[结果]白星花金龟雌虫、雄虫和雌雄虫混合挥发物中皆鉴定出8类15种化合物,包括6种烷烃类、2种酚类、2种芳香烃类、1种烯类、1种吡啶类、1种胺类、1种醇类和1种酮类.EAG试验结果表明,白星花金龟对8种化合物都有EAG反应,且不同挥发物间、同种挥发物不同浓度间的EAG反应存在差异.白星花金龟对蒎烷胺、3,4-二甲基-6-乙基苯酚、2,3-二甲基苯乙酮和2,6,10,14-四甲基十七烷4种挥发物的EAG反应相对值在1μg/μtL时达到最大,对萘、苯并噻唑、百里酚和正十四烷4种挥发物的EAG反应相对值在10 μtg/μtL时达到最大.行为选择反应表明,白星花金龟雌成虫、雄成虫对2,3-二甲基苯乙酮有明显趋向性,选择反应率大于70％,对2,6,10,14-四甲基十七烷、萘、苯并噻唑、百里酚和正十四烷5种物质均表现出显著或极显著的驱避效果,对3,4-二甲基-6-乙基苯酚和蒎烷胺表现出了性别上的差异,雄虫对3,4-二甲基-6-乙基苯酚表现出显著的趋向性,对蒎烷胺表现出显著的驱避性,而雌虫对这2种挥发物却无明显反应.[结论]2,3-二甲基苯乙酮对白星花金龟雌成虫、雄成虫有明显的引诱效果,2,6,10,14-四甲基十七烷、萘、苯并噻唑、正十四烷和百里酚有较强的驱避作用,推测2,3-二甲基苯乙酮是白星花金龟聚集信息素的有效组分.     

白星花金龟成虫肠道细菌的分离鉴定

目的自星花金龟是我国北方常见腐食性昆虫,为了利用其腐食性行为转化处理有机垃圾、畜禽粪便及农作物秸杆等农业有机废弃物资源,并探索其中肠消化的微生态机制,而对其肠道细菌进行系统研究。方法从白星花金龟成虫肠道中无菌操作分离获得5株细菌,对其菌体形态、培养性状、染色反应、生理生化反应等进行鉴定及数量测定。结果白星花金龟成虫肠道的5个细菌菌株分别属于气球菌属（Aerococcus）、短状杆菌属（Brachybacterium）、棍状杆菌属（Clavibacter）、李斯特菌属（Listeria）、皮杆菌属（Dermabacter）,以皮杆菌属和棍状杆菌属数量最多,分别为1．3×10^7和1．0×10^7;其次为短状杆菌属和气球菌属,分别为8×10^6和5×10^6;李斯特菌属数量最少,为7×10^5。结论各菌株之间细菌数量存在明显差异,以皮杆菌属细菌数量最多,分离未获得真菌和放线菌。     

不同补水方式对白星花金龟水分平衡的影响

为研究水分散失和水分补充对新疆新害虫白星花金龟Potosia brevitarsis Lewis的影响,在30℃恒温条件下,采用重量法测定白星花金龟脱水过程以及不同补水方式下(补蒸馏水;补盐水;补糖水)体内水分含量的变化,并与步甲、拟步甲的水分代谢进行比较。结果表明,白星花金龟的脱水与拟步甲科的网目拟地甲Opatrum subaratum Fald相似,在10h内脱水率均约为5%,而斑步甲Anisodactylus signatus 10h内脱水率约为20%。不同补水处理后,白星花金龟体内含水量迅速增加,随后继续脱水;脱水10d后,补蒸馏水、补盐水和补糖水处理的白星花金龟脱水率分别为28%,27%和21%,而未补水白星花金龟的脱水率为34%;未补水处理的甲虫脱水率和补蒸馏水和补盐水处理之间无显著性差异,而和补糖水处理之间存在显著性差异。未补水、补蒸馏水、补盐水和补糖水处理的LT50分别约为9,12,13和17d,补糖水能有效延长甲虫的存活时间。糖能有效地增加白星花金龟体内含水量,对维持其体内水分平衡起重要作用。     

不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性影响研究

【目的】白星花金龟Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis)幼虫取食农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物,在自然界中发挥着净化环境、变废为宝的作用。【方法】本文选用8种农牧业有机废弃物,包括腐熟沼渣、平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪作为饲料,研究不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性的影响。【结果】沼渣组和平菇菌糠组单雌产卵量较高,分别为130.17粒和117.00粒,显著高于猪粪、牛粪和玉米秸秆处理;在牛粪与玉米秸秆混配组,各处理单雌产卵量为101.50-108.67粒,不同混合比例间无显著差异。从幼虫孵化率比较,平菇菌糠组和猪粪组幼虫孵化率较高,分别为87.78%和82.22%;玉米秸秆及其与牛粪不同比例混合处理的幼虫孵化率均很低,仅为46.67%-57.78%。从幼虫化蛹率、羽化率比较,玉米秸秆添加不同比例牛粪处理组的化蛹率和羽化率均较高,分别达到90.00%-95.56%和88.89%-91.11%;沼渣、猪粪等单一物质处理的化蛹率和羽化率均较低,分别低于90%和70%。单一物质处理中,沼渣、平菇菌糠、牛粪、玉米秸秆处理组羽化后均为雌虫比例大于雄虫比例。玉米秸秆与牛粪混配组中,仅50%玉米秸秆+牛粪处理组为雌虫比例大于雄虫比例;雌、雄成虫的体长及体宽均在(17-19)mm、(10-11)mm之间,沼渣、猪粪和牛粪处理组体长略小。以不同农业有机废弃物饲喂的白星花金龟全世代发育历期中,牛粪饲喂组白星花金龟历期最短,为(315.29±0.55)d;沼渣饲喂组白星花金龟历期最长,为(330.75±1.76)d。【结论】不同农业有机废弃物均可作为白星花金龟繁育基质,并可为其幼虫转化处理农业有机废弃物提供理论依据。     

白星花金龟人为条件生物学与应用潜力

本文选取人工饲养的东亚飞蝗虫砂作为白星花金龟Potosia brevitarsis Lewis幼虫饲料、成虫产卵基质进行人为条件下的生物学研究。测定了其在不同温度条件下各虫态发育历期、不同食物下成虫单雌产卵量、不同酵化周期条件下东亚飞蝗虫砂2龄、3龄幼虫的转化力;分析了幼虫虫体和虫砂的主要营养成分;实施了虫砂盆栽小白菜试验。结果显示,白星花金龟适宜的繁育温度为22~28℃,25℃全世代发育历期为126.62(±1.05)d;以11种水果为食料,成虫单雌产卵量顺序为:芒果>菠萝>葡萄>苹果>桃>梨>西瓜>甜瓜>李子>杏>西红柿,最高207粒,最低68粒;东亚飞蝗虫砂酵化周期与取食龄期的最佳对应组合分别为2龄30 d和3龄25 d,折合每转化100 g可增长2龄虫体3.04 g、产生虫砂81.90 g或3龄虫体4.37 g、虫砂74.48 g;3龄幼虫含蛋白质(53.8%)、脂肪(6.6%)、18种氨基酸(44.68%),是昆虫源高蛋白原料;虫砂含有机质(18.72%)和氮磷钾(5.95%)。盆栽小白菜试验表明,1 cm^2施用0.13 g,效果最佳。水果残余物作为白星花金龟成虫食物,东亚飞蝗虫砂作为成虫产卵基质和幼虫繁育饲料,保持适宜温光条件,可以实现白星花金龟周年繁育。白星花金龟虫体和虫砂在生态循环农业、医药等领域具有应用潜力。     

产卵基质模式和性比对白星花金龟生殖力的影响

[目的]为探究产卵基质模式和雌雄比对白星花金龟生殖力影响,寻求提高白星花金龟繁殖力的技术参数.设计复合产卵基质模式的思想,可为其他产卵于固体基质中的昆虫提高生殖力提供借鉴.[方法]本研究设计了5种产卵基质模式(牛粪、细沙单一基质、粪沙混、粪沙分和粪液沙复合基质)和5个雌雄比(早∶♂=4∶8、5∶7、6∶6、7∶5和8∶4),在室外敞口棚和自然温光条件下,开展对白星花金龟成虫产卵量和死亡率、幼虫孵化率的影响研究.[结果]5种产卵基质下白星花金龟成虫产卵量的顺序为粪沙分＞粪沙混＞牛粪＞粪液沙＞细沙,其中,白星花金龟在粪沙分复合产卵基质40 d的单雌产卵量达129.0粒,是原生产卵基质——牛粪的1.72倍;5个雌雄比处理比较,白星花金龟群体产卵量的顺序为7∶5＞8∶4＞6∶6＞5∶7＞4∶8;单雌产卵量的顺序为4∶ 8＞6∶6＞5∶7＞7∶5＞8∶4,最高达3.60粒/d.2项试验下成虫死亡率和幼虫孵化率在各处理间无显著差异,幼虫孵化率均在90％以上.综合分析和结合群体实际雌雄比可知,雌雄比为1∶1时,对于保障白星花金龟的群体繁殖力效果最佳.[结论]牛粪和细沙两复合体系作为产卵基质和维持雌雄比1∶1,可显著提高白星花金龟的繁殖力.     

白星花金龟绿僵菌分离及毒力测定

目的 2008年在山东泰安市黄庄堆肥中发现白星花金龟幼虫被病原菌寄生死亡,病虫体上长满灰绿色霉层,对其进行分离,经纯化获得1株真菌,编号为M-08。通过对幼虫接种,证明其致病性。方法对分离纯化出的菌株M-08,根据菌体形态特征、培养性状,按常规方法鉴定。结果 M-08菌株鉴定结果为金龟子绿僵菌长孢型变种Metarhiziumnaisopliae[Metsch Sorokin Var major（Johnston）Tulloch],毒力测定结果表明,对白星花金龟幼虫致死率高达93.3%~100%。结论金龟子绿僵菌长孢型毒力测定表明具有很高的毒性,今后有良好的应用前景。     

转Bt基因抗虫玉米对亚洲玉米螟幼虫取食行为的影响

室内研究了转cry1Ab杀虫蛋白基因的Bt抗虫玉米MON81 0和Bt1 1对亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis初孵幼虫和3龄幼虫的取食行为、取食选择性和存活率的影响。在48h的非选择性试验中玉米螟初孵幼虫在MON81 0和Bt1 1玉米心叶组织上的幼虫取食率随时间的增加而下降,在对照玉米上的幼虫取食率随时间的增加而上升,两者间差异极显著。初孵幼虫接虫到MON81 0和Bt1 1玉米叶片48h的累计死亡率分别为67 .5 %和47 .5 % ,而在对照玉米上死亡率均为0. 3龄幼虫在Bt和非Bt玉米穗轴组织上的幼虫取食率随时间的增加呈上升趋势,第48h时在Bt和非Bt玉米上的幼虫取食率分别达到77 5 %和1 0 0 % ,差异极显著。选择性试验中,第4～48h内,初孵幼虫在Bt玉米上的幼虫取食率呈下降趋势,第48h时MON81 0和Bt1 1与各自非Bt对照的组合中初孵幼虫的累计死亡率分别为2 5 .0 %和1 7. 5 % ,二者差异不显著。3龄幼虫在Bt玉米和非Bt玉米上的幼虫取食率均随时间的延长而增加,但在非Bt玉米的幼虫取食率增加速度快,与Bt玉米差异极显著。Bt玉米对玉米螟幼虫取食有抑制和忌避作用。     

大麦虫幼虫取食塑料的研究

【目的】近年来,有关昆虫取食降解塑料废弃物的研究备受关注。本文研究大麦虫Zophobas atratus幼虫取食塑料后的生长发育、肠道内微生物菌群的变化,以及经过肠道后塑料的重量损失和分子量的变化,为进一步研究大麦虫幼虫降解塑料废弃物提供科学依据。【方法】以聚苯乙烯泡沫和聚乙烯发泡棉饲喂大麦虫幼虫,测定其存活率、虫重、化蛹率;使用凝胶渗透色谱法分析经过大麦虫幼虫肠道后塑料的分子量变化;通过Beta多样性、菌群组成、PICRUSt功能预测分析取食塑料后的大麦虫幼虫肠道微生物多样性及其与石油基塑料之间的关系。【结果】取食聚苯乙烯和聚乙烯泡沫塑料25d后,大麦虫幼虫存活率分别为（58.67±4.04）%和（62.5±5.27）%,取食麦麸组的大麦幼虫存活率为（84.5±0.87）%;取食塑料后大麦虫幼虫体重没有显著增加、不能化蛹;经大麦虫幼虫取食后,聚苯乙烯分子量降低,聚乙烯分子量升高;幼虫肠道内与塑料降解相关细菌相对丰度升高;取食聚苯乙烯后,幼虫肠道中芳香烃和烷烃降解基因携带菌得到富集。而取食聚乙烯后,幼虫肠道中芳香烃和烷烃降解基因携带菌并没有被富集。【结论】大麦虫幼虫对聚苯乙烯和聚乙烯有一定的降解能力,但对聚乙烯的降解能力较差,这2种塑料均不能为大麦虫幼虫的生长发育提供足够的营养和能量。     

铜绿丽金龟幼虫血细胞的超微结构研究

对昆虫血细胞的类型及其衍生转化等基本问题至今许多学者认识仍然未能完全统一。目前急需解决的问题是阐明各个基本血细胞类型的主要特征,过去用光学显微镜对血细胞的观察,必须进一步进行电子显微镜观察核实,以便更加明确它们的结构特征和生物学功能。本文以铜绿丽金龟三龄幼虫为实验材料,采用光学显微镜和电子显微镜观察相结合的方法,研究虫体内各类血细胞超微结构的基本特征。     

金龟幼虫血细胞的防卫反应

在铜绿丽金龟Anomala corpulenta Mots.和华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita F.3龄幼虫体内注射标准剂量的日本金龟(虫甲)芽孢杆菌Bacillus popilliae,观察24小时内血细胞的反应。结果表明,昆虫种类不同,血细胞反应的方式也不相同。在敏感虫种铜绿丽金龟中,只有少数个体能在体腔内形成以浆血胞为主的黑核型囊状体;而在不敏感虫种华北大黑鳃金龟幼虫体腔内,大多数个体能形成以珠血胞为主的块状囊状体。血细胞囊状体的形成率大体上同注射感染率相吻合。本文还讨论了囊状体的形成过程及其作用机制。     

甘蔗、玉米气味对亚洲玉米螟成虫产卵和幼虫取食的影响

【目的】农作物间套作对害虫的影响很大程度上取决于害虫的行为反应,通过研究玉米/甘蔗套作系统中植物气味对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee)行为的影响,将为利用化学生态手段防治套作田中的害虫提供依据。【方法】通过昆虫触角电位实验、成虫产卵和幼虫取食实验,测定了甘蔗、玉米植株及二氯甲烷漂洗物对亚洲玉米螟成虫产卵、幼虫取食的影响。【结果】亚洲玉米螟成虫在甘蔗植株上的落卵量(卵粒数、卵块数)与玉米植株差异不显著,取食甘蔗植株的幼虫数量显著低于玉米植株。亚洲玉米螟对甘蔗、玉米叶片漂洗物均可产生EAG反应,且在同一浓度下的反应值之间无显著差异。成虫产卵量(卵粒数、卵块数)在0.1 gE/mL浓度的甘蔗和玉米漂洗物间差异不显著;幼虫对经甘蔗叶片漂洗物处理过的饲料的相对取食率均低于65.00%,显著低于玉米漂洗物处理的饲料。【结论】甘蔗和玉米气味对亚洲玉米螟产卵的影响没有差异,但甘蔗气味会导致初孵幼虫表现出很强的逃逸行为。     

陈齿爪鳃金龟对不同树种的取食偏好性研究

在室内测定了陈齿爪鳃金龟Holotrichia cheni Chang成虫对油橄榄、板栗和杨梅新鲜树叶的选择和取食反应。油橄榄与板栗和杨梅比较,陈齿爪鳃金龟显著趋向油橄榄树叶,而板栗与杨梅相比,则显著趋向板栗树叶(P<0.01)。陈齿爪鳃金龟成虫取食油橄榄、板栗、杨梅树叶12h后,平均排粪量分别为(203.0±104.8)mg、(100.6±76.6)mg和(8.0±9.6)mg,差异显著(P<0.05),且雄虫对油橄榄的平均取食量约为雌虫的2倍。油橄榄是陈齿爪鳃金龟的主要寄主。     

中国白星花金龟地理变异的几何形态学分析及其新疆种群的入侵来源推断

【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟 Protaetia (Liocola) brevitarsis 不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分析（principal component analysis, PCA）和典型变量分析（canonical variate analysis, CVA）方法,对国内外30个地区共700头白星花金龟的鞘翅和前胸背板进行分析比较,研究白星花金龟不同地理种群的形态变异。【结果】白星花金龟前胸背板和鞘翅形态变异主成分分析中,新疆标本都明显聚在一起,但同时与新疆周边省份标本有部分重叠,与远离新疆省市有少部分重叠。新疆标本和南方地区种群标本明显分离。在各地区种群形态差异显著性检验中,基于马氏距离（Mahalanobis distance）和普氏距离（Procrustes distance）分析显示,新疆白星花金龟与远离新疆地区标本的前胸背板和鞘翅在马氏距离和普氏距离上均为显著性差异,而与其他地区标本的前胸背板和鞘翅的差异上,并非总是显著性差异。【结论】证实了前胸背板和鞘翅上的白斑可以作为白星花金龟地理种群变异的评价指标。就新疆白星花金龟而言,地理距离在一定程度上与形态距离相吻合。我们推测新疆白星花金龟是通过青海省北部以外的宁夏、内蒙古和甘肃三省入侵到新疆自治区,或者与上述三省该害虫的入侵来源一致。本研究所呈现的研究方式,在丰富微进化理论方面具有广阔的前景,且有望丰富分子生态地理学的研究内涵。