一日龄粘虫不同时长吊飞对生殖及寿命的影响

【目的】本研究旨在阐明羽化后1日龄粘虫Mythimna separata(Walker)的飞行潜力以及飞行对成虫生殖和寿命的影响,从而进一步解析粘虫的迁飞行为特征。【方法】利用室内昆虫飞行磨计算机数据采集系统,研究了羽化后1日龄粘虫吊飞6、9和12 h的飞行能力差异,以及不同时长吊飞后粘虫的生殖参数和成虫寿命的变化情况。【结果】结果表明,1日龄雌雄蛾均具有一定的飞行能力,但当吊飞时间超过9 h之后,成虫的飞行时间、距离和速度均不再显著上升。除吊飞12 h成虫的飞行速度外,其它处理雌雄蛾的飞行能力之间无显著差异。羽化后1日龄不同时长吊飞对粘虫的生殖均有显著的促进作用,但随着吊飞时间的延长,这种促进作用显著降低。6、9和12 h吊飞处理均导致成虫产卵前期显著缩短,但仅吊飞6和9 h成虫的产卵量和产卵历期显著高于对照。吊飞12 h成虫的产卵量和产卵历期则显著低于吊飞6和9 h的成虫,并和对照差异不显著。吊飞12 h后,雌雄成虫寿命均显著缩短。【结论】羽化后1日龄飞行显著促进粘虫的生殖,但随着飞行时间的延长,飞行对生殖的促进效应显著减弱。     

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     

饥饿对银鲫血液组分和卵巢发育的影响

对银鲫 (Carassiusauratusgibelio)进行投喂、饥饿 (1～ 4周 )、饥饿投喂 (饥饿 2周再投喂 2周 )处理后 ,测定其血液组分和卵巢发育的指标。结果表明 :饥饿处理后银鲫血液中血糖、甘油三酯的含量显著降低 ;红细胞数量、血红蛋白含量和胆固醇含量先显著降低 ,随后回升到投喂组水平 ;在饥饿过程中白细胞的数量、红细胞的长短径、红细胞沉降率和总蛋白均无明显变化。饥饿投喂处理的银鲫血液中红细胞数量、甘油三酯和胆固醇含量与投喂组无差异 ,但血糖含量仍显著低于投喂组 ,而白细胞数和血红蛋白含量显著高于投喂组。饥饿 4周延缓了银鲫卵巢发育 ,其性腺成熟系数和卵径均显著低于投喂组 ;饥饿投喂组的性腺成熟系数和卵径仍显著低于投喂组。分析说明饥饿阻碍了银鲫的卵巢发育 ,而饥饿对银鲫血液组分的影响在再投喂后得到恢复。     

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。     

Cry1Ac毒蛋白对粘虫生长发育、繁殖及飞行能力的影响

为了更全面地评价转基因作物对粘虫Mythimna separata (Walker)（鳞翅目: 夜蛾科）的影响, 在室内用生测法研究了粘虫初孵幼虫连续取食含不同浓度的Cry1Ac毒蛋白的人工饲料后, 其生长发育、繁殖及飞行能力的变化。结果表明: 取食0（对照）, 3, 6, 12, 24, 48和96 μg/g Cry1Ac毒蛋白人工饲料6 d后的幼虫头宽、 体长、 18 d后的体重随着毒蛋白浓度的升高显著降低, 幼虫发育历期显著延长, 死亡率显著升高。取食含毒蛋白浓度>12 μg/g饲料的幼虫不能正常化蛹; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫能正常化蛹、 羽化, 化蛹率随着毒蛋白浓度的升高而显著降低、 蛹历期显著延长; 取食含0, 3和6 μg/g毒蛋白饲料的幼虫羽化的成虫繁殖能力有显著差异, 产卵前期随毒蛋白浓度的升高显著延长, 产卵量显著降低; 而1日龄成虫飞行能力（飞行距离、 时间和速度）则随毒蛋白浓度的升高显著降低。这些结果表明, Cry1Ac毒蛋白对粘虫的生长发育、 繁殖及飞行具有显著影响, 从而为完善转Bt作物的生态安全性风险评估提供了重要的实验依据。     

饥饿和交配对小地老虎飞行肌发育的影响

小地老虎Agrotis ypsilon(Rottemburg)成虫飞行肌的发育常受一些因素影响而发生变化,为探讨饥饿和交配行为对飞行肌发育的影响,通过电子显微镜对雌虫飞行肌(背纵肌)的肌原纤维、线粒体结构进行观察,结果显示:4日龄饥饿雌虫,肌原纤维直径、肌节长度、肌原纤维体积均显著(P<0.05)小于取食的。7日龄饥饿雌虫肌原纤维直径、肌节长度、肌原纤维体积分数较4日龄的差异均不显著(P≥0.05),而7日龄饥饿的肌原纤维直径显著(P<0.05)大于7日龄取食的;羽化10 d后,饥饿雌虫肌节长度显著(P<0.05)大于取食雌虫的,而肌纤维体积分数和线粒体体积分数均却小于后者。7、10、13日龄交配雌虫肌原纤维横切直径分别显著(P<0.05)小于同日龄非交配的;7、10、13日龄交配雌虫肌原纤维体积分数显著(P<0.05)小于非交配的,线粒体体积分数虽然无差异(P≥0.05),但是交配雌虫的早在4日龄便已明显(P<0.05)减小。上述结果表明:正常取食的小地老虎飞行肌4日龄后会发生降解现象;饥饿抑制飞行肌前期发育和中期的降解,而促进成虫末期肌原纤维的分解;交配能促进飞行肌的降解。     

枣实蝇成虫飞行能力的测定

【目的】为了明确枣实蝇Carpomya vesuviana Costa成虫飞行扩散能力及相关因子对其飞行能力的影响。【方法】本研究以SUN-FL型智能昆虫飞行信息系统（飞行磨）吊飞方法, 测定了不同日龄、性别的枣实蝇成虫的飞行能力, 并探究了温度对枣实蝇飞行能力的影响。【结果】羽化后12 d左右的枣实蝇飞行能力最强, 雌虫平均飞行距离和最远飞行距离分别为1.037和3.192 km, 雄虫分别为0.943和3.085 km; 枣实蝇飞行能力随着日龄的增加呈现先增强后减弱的趋势; 相同日龄的雌成虫平均飞行距离、平均飞行时间略高于雄虫, 雌、雄虫的平均飞行距离、平均最快飞行速度、平均飞行时间之间没有显著性差异; 环境温度28～34℃为枣实蝇最佳飞行温度区间, 且31℃条件下飞行能力最强。【结论】由此可见, 枣实蝇成虫具有较强的迁飞扩散能力。     

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。     

斑翅果蝇和黑腹果蝇成虫飞行能力的研究

【目的】为明确斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura和黑腹果蝇Drosophila melanogaster飞行能力的差异。【方法】利用昆虫飞行磨系统对斑翅果蝇和黑腹果蝇雌、雄虫各7个日龄分别进行22-24 h连续吊飞试验,并对相关飞行参数进行显著性检验。【结果】两种果蝇在1日龄时的飞行时间、飞行速度和飞行距离均最小,随着日龄的增加,飞行能力出现两个高峰。斑翅果蝇的第一个高峰出现在2日龄,黑腹果蝇的第一个高峰出现在3日龄;两种果蝇飞行能力的第二个高峰均出现在15日龄,此时雌、雄虫的累计飞行距离均最大。斑翅果蝇雌、雄虫15日龄的总飞行距离最远,而黑腹果蝇雌虫15日龄、雄虫3日龄飞行距离最远、飞行时间最长。【结论】斑翅果蝇和黑腹果蝇的飞行能力与日龄和性别均有关系,且两种果蝇雌虫的飞行能力均强于雄虫。     

光周期对粘虫生殖与飞翔影响的初步研究

在室内恒温条件下,测定了粘虫在短光照（ＬＤ８：１６）、中等光照（ＬＤ１２：１２）、长光照（ＬＤ１６：８）、光照逐日由长变短（ＬＤ１６：８－１２：１２）和逐日由为长（ＬＤ８：１６－１２：１２）等不同光周期条件下的发育进度,生殖力和飞翔能力。结果表明,光照由长变短使幼虫发育进度比其它处理平均缩短１ｄ以上,短光照、长变知道工换短、中等光照等条件下的成虫产卵前期均比长光照。短换长和短变和等处理蛾显著延长,     

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。     

飞行对粘虫体内甘油酯积累与咽侧体活性的影响

研究了粘虫Mythimna separata (Walker)成虫飞行对甘油酯的恢复、保幼激素的滴度及飞行肌降解的影响, 结果表明,不同日龄粘虫的飞行活动对其能源物质的积累及保幼激素分泌产生不同的影响。1日龄蛾的飞行对粘虫这两方面产生的影响最大,其飞行个体能源物质的积累明显高于未飞行的对照个体; 3日龄飞行个体的能源物质积累与对照相当; 但5日龄飞行个体则很难达到对照水平。1日龄飞行个体咽侧体活性在36 h后明显高于对照,60 h后已是对照的10倍,108 h达到其峰值; 3日龄飞行个体咽侧体的活性稍高于对照,但差别不显著; 5日龄飞行个体的咽侧体活性则稍低于对照。不同日龄飞行对飞行肌的降解也产生不同的影响。1日龄飞行个体的飞行肌在飞行后6 天已经明显低于对照。3、5日龄的飞行活动对其飞行肌降解的影响不明显。因此推测,粘虫咽侧体活化的关键时期可能在羽化后1～3 天之间。     

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。     

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.     

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     

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。     

大气CO2浓度升高对粘虫生长发育和繁殖的影响

为明晰大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和繁殖的影响,在人工气候箱800μL/L与400μL/L两种不同CO_2浓度下,用人工饲料连续饲养粘虫3代后,分析其发育历期、体重、存活率等种群参数的变化。结果表明:不同CO_2浓度处理下各世代的粘虫均能正常发育,各虫态的发育历期为:幼虫成虫蛹卵,幼虫1-3代的发育历期在两种CO_2浓度下差异达极显著水平(P0.001);CO_2浓度倍增条件下的蛹重和成虫体重较对照条件下明显下降;CO_2浓度倍增对粘虫的性比影响不大,但可导致粘虫雌成虫寿命缩短,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量下降。高CO_2浓度下第1代粘虫种群的平均世代周期(T)和种群加倍时间(DT)分别延长了1.19和1.24 d,1-2代粘虫的净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)呈下降趋势,至第3代略有回升,但未达到显著性差异水平(P0.05);高CO_2浓度条件下粘虫1-3代的存活率分别为44%、31%和33%,分别较对照条件下对应世代粘虫的存活率低10%、27%和22%,其中第2、3代粘虫的存活率在两种CO_2浓度条件下差异显著(P0.05),第1代粘虫在高CO_2浓度下存活率明显下降,至第3代时逐渐趋于稳定,说明随着世代的延长,粘虫对高CO_2浓度的适应能力增强。     

松油烯-４-醇对粘虫幼虫的生物活性

测定了杀虫植物砂地柏Sabina vulgaris Ant.的精油中主杀虫成分-松油烯-4-醇（terpinen 4.01）对粘虫Mythimna separata Walker幼虫的生物活性。结果表明,松油烯- 4-醇对粘虫主要表现为熏蒸作用,对粘虫3龄幼虫24 h的熏蒸LC₅₀为5.3473 μL/L ;还具一定触杀作用,对粘虫4龄幼虫24 h的LD₅₀为147.8 μg/虫。试虫的中毒症状可明显地分为兴奋、痉挛、麻痹和死亡4个阶段,而麻痹的部分试虫有复苏现象。可明显抑制Na⁺ ,K⁺ATP酶的活性,在兴奋期、痉挛期、麻痹期和复苏期,抑制率介于21.28%～34.92% 之间。离体条件下对Na⁺,K⁺ATP酶的I₅₀为133.75 μg·mL^-1;对AChE活性有一定的影响;对酯酶,在兴奋期,酶活力为对照的7.0%,在麻痹期则为对照的1.33倍,而复苏期试虫的酯酶活力与对照相当。