基于微卫星引物鉴别不同地理种群玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂

不同地理种群的赤眼蜂在遗传、生理和生态适应性等方面均表现出不同程度的分化。为探究不同地理种群的玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae和螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis在基因型上的差异并进行准确鉴定,本研究筛选了可用以区分不同地理种群玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂的微卫星引物。结果表明：从已报道的10对微卫星引物中,筛选出2对引物（序列号：KT834825,KT834827）可以区分玉米螟赤眼蜂中的黑龙江地理种群与吉林和辽宁两个地理种群;并筛选出2对引物（序列号：KT834822,KT834825）可以区分黑龙江、贵州和广东3个不同地理种群的螟黄赤眼蜂。该结果进一步证实赤眼蜂不同地理种群间可能存在明显的基因型差异,研究结果为精准鉴别玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂不同地理种群,以及进一步探寻优势种群的高效繁育与应用技术奠定了理论基础。     

Wolbachia在我国不同地理种群的玉米螟赤眼蜂中的分布

Wolbachia是一类可以引起寄主生殖行为改变的共生菌,广泛存在于节肢动物内。玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen是我国亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guene)卵寄生蜂的优势种。本文利用Wolbachia的16SrDNA基因特异性引物进行PCR扩增以及克隆测序,对我国14个地区的玉米螟赤眼蜂种群中Wolbachia的感染情况做了详细的调查。结果发现,被测的1412头野生玉米螟赤眼蜂全部感染有Wolbachia。系统发育分析表明,北京柳沟、山东菏泽、河南郑州、河南驻马店、湖南长沙5个种群存在超感染现象。这是Wolbachia在玉米螟赤眼蜂种群内分布情况的首次报道。     

中国舞毒蛾六个地理种群的RAPD分析及SCAR标记构建

舞毒蛾Lymantria dispar L.是世界性农林害虫, 包含不同的亚种, 其中亚洲舞毒蛾的雌蛾具有较强的飞行能力, 已成为国际性的重要检疫性有害生物。然而, 不同舞毒蛾亚种及种群间形态难辨, 因此采用传统的手段鉴别舞毒蛾亚种种群是很困难的。本研究首先采用RAPD标记分析了中国舞毒蛾6个地理种群的遗传多态性。结果表明, 所检测的舞毒蛾种群的遗传分化系数G_st为0.7571, 由此推算出的平均有效迁移数（基因流参数）N_em为0.1604, 说明不同舞毒蛾种群间的遗传分化程度较高, 缺乏广泛的基因流动。本研究在RAPD遗传分析基础之上, 筛选出了4个舞毒蛾种群的特异性遗传位点, 然后对这些特异性位点进行了克隆测序、 序列分析和位点特异性引物设计。结果表明, 其中2个舞毒蛾种群的位点特异性引物可产生序列特征性扩增区域（SCAR）标记。经验证, 这些标记可被用来鉴别特定的舞毒蛾地理种群, 因此有助于对这些舞毒蛾地理种群的分布与扩散进行监测。     

草鱼种质相关SRAP及SCAR的分子标记

采用相关序列扩增多态性(Sequence-realted Amplified Polymorphism, SRAP)技术分析野生草鱼和家养草鱼,筛选与草鱼种质退化相关的分子遗传标记.共进行88对引物组合的检测, 产生标记数目共计905个.依据标记在群体中出现的频率和变化规律,共筛选出2 1个可能与种质相关的特异性标记,对这些特异性标记进行测序并将测序结果进行BLAST分析 .发现测得片段中有8个片段在GenBank中找到同源性较高的序列,而其他片段与数据库中序列的相似性较低.根据序列信息分别设计了3对引物.用这3对引物分别对草鱼三个群体进行 PCR扩增,分别产生了SCAR1(308 bp)、SCAR2(66 bp)、SCAR3(114 bp)3个扩增带.采用大样本对这3个标记进行验证,发现其中SCAR1在家养群体中呈现阳性,在野生群体中为阴性,可区分出这两种群体.以SCAR3为引物在174条家养群体中得到目的片段,在26个家养群体没有扩增出条带,分布频率为87%;在100个野生群体中有6个个体检测到该条带,分布频率为6%.以SCAR2为引物在野生群体中完全扩增出目的条带,淡水中心群体中有7条扩增到条带,前洲群体中没有扩增出条带,标记在家养种群中的分布频率为96.50%.因此SCAR1可作为草鱼家养群体的一个重要的分子遗传特征指标,为进一步进行分子标记辅助育种奠定了基础 [动物学报 54(3):475-481,2008].     

诊断引物应用于我国三种重要赤眼蜂分子鉴定的研究

本研究根据螟黄赤眼蜂rDNA-ITS2序列设计了螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii特异引物,同时采用文献中发表的松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi Matsumura 和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen的特异引物以及赤眼蜂属Trichogramma 特异引物对赤眼蜂成虫和寄主卵样品进行了PCR特异扩增分析。结果表明,采用上述特异引物可从单头蜂稳定地扩增出明显的目的DNA条带,并且分子鉴定结果与形态学鉴定结果完全吻合。因此,采用上述3对特异引物可以实现对我国3种重要赤眼蜂种,即松毛虫赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂的分子鉴定。     

陆地棉HB红花性状特异SCAR分子标记的开发

利用Operon系列引物筛选到1个与HB红花性状基因连锁的RAPD标记OPA15^1160,对差异条带进行克隆与核苷酸测序,根据测序结果设计SCAR引物,在HB红花近等基因系及其白花轮回亲本中进行PCR扩增程序优化和鉴定,筛选出一对引物可稳定扩增出与HB红花性状基因连锁的特异片段,获得了与HB红花性状基因紧密连锁的SCAR标记HB^-330。利用具黄色花瓣紫红色基斑的海岛棉与粉红花瓣的红叶棉等种质材料以7LHB红花近等基因系与白花轮回亲本杂交的F1、BC1F1、F2群体,对该SCAR标记的特异性与准确性进行了鉴定与验证,在红花植株中扩增出了330bp大小的片段而在白花植株中未扩增出,证明该标记准确性高、重复性好。HB红花是通过远缘杂交转自野生二倍体比克氏棉的性状,已成功地应用于性状标记杂交棉育种。该SCAR标记不仅为HB红花标记杂交种的纯度鉴定提供了有效技术手段,也为新品种保护提供了技术支持,促进了红花性状杂交种的分子标记辅助育种进程。     

烟草SCAR标记技术的建立

目的:通过烟草随机扩增多态性DNA(RAPD)标记技术建立烟草特征序列扩增区域(SCAR)标记技术,用于烟草品种鉴定。方法:对12个烟草品种的复烤叶片DNA进行RAPD分析,得到2个RAPD特异片段S1和S2,通过切胶回收,连接pUCm-T载体克隆转化,片段测序,设计特异性引物S1-1/S1-2和S2-1/S2-2,对SCAR-PCR扩增退火温度进行优化。结果:2个RAPD标记成功地转化为稳定快捷的SCAR标记,可将红花大金元和NC102等2个品种从12个烟草品种中快捷准确地鉴别出来。结论:SCAR标记可作为准确稳定的DNA水平的烟草品种鉴定方法,可对种植、复烤和配方品种的烟叶或叶片进行鉴别。     

截形叶螨分子鉴定技术的建立及其应用

叶螨体型微小,田间种群变异较大,传统的形态鉴定方法耗时长,技术难以掌握。为了寻找截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara的快速分子鉴定技术,本研究筛选RAPD扩增条带中截形叶螨的特异性引物,并由此转化为稳定的SCAR标记。结果表明,由引物OPB-04扩增截形叶螨出现了一条717 bp的特异性条带(GenBank登录号为JF816665),基于此片段设计了一对特异性的SCAR引物(Tt-303F和Tt-303R),优化PCR扩增条件和程序,从截形叶螨的不同发育阶段中均可成功扩增出一条特异性的303 bp的DNA条带,而在其它近似叶螨种类中未扩增到该条带,且该SCAR引物对在北京地区茄子和菜豆寄主上采集的截形叶螨田间种群上也成功得到了验证。     

卡瓦胡椒SCAR分子标记的研究

目的:采用6份卡瓦胡椒材料、21份栽培胡椒和野生胡椒材料1、份不同属的草胡椒材料共计28份试验材料,开发1对特异SCAR引物。方法:在对它们进行了RAPD研究的基础上,通过克隆、测序和引物设计进行了SCAR分子标记研究。结果:研究开发了1对卡瓦胡椒特异SCAR引物P4.1和P4.2,用这对特异引物对试验的28份材料进行PCR扩增,结果只有6份卡瓦胡椒材料扩增出了预期大小562bp的特异带,其它材料均无任何扩增。结论:这说明引物P4.1和P4.2为卡瓦胡椒特异SCAR引物,可用于卡瓦胡椒的分子鉴定,这对卡瓦胡椒种质资源的真伪鉴定有一定帮助。     

温室白粉虱SCAR分子鉴定技术的建立及应用

温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum是为害我国蔬菜作物的重大害虫之一。本研究采用随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)技术对温室白粉虱进行研究,筛选出一条620bp的特异性片段(GenBank登录号为JQ690764),据此片段的测序结果设计一对特异性的序列特异性扩增区(Sequence characterized Amplified Region,SCAR)标记(Tv-F和Tv-R),可成功从室内饲养的和从不同地区田间采集的温室白粉虱的基因组DNA中扩增出一条412bp的特异性条带,而不能从供试的其他粉虱类害虫中扩增出该相应条带。单头温室白粉虱成虫的基因组DNA稀释1000倍时,该SCAR标记仍可成功扩增出预期条带,显示出极高的灵敏度。该SCAR标记对温室白粉虱的基因组DNA扩增重复性和稳定性好,且操作简便,灵敏度高,可用于样品的大规模检测,为田间温室白粉虱的快速识别鉴定及其有效防治提供了技术基础。     

Wolbachia在玉米螟赤眼蜂内的三重感染

Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内的共生菌。玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae是我国玉米田间的优势赤眼蜂种, 据报道, 赤眼蜂种内有Wolbachia感染。本文利用Wolbachia的16s rDNA和wsp基因引物通过PCR方法对玉米螟赤眼蜂的野生种群进行了调查, 发现以wsp基因为鉴定依据, 检测的所有个体都感染了3种Wolbachia ［wOstGDAa (GenBank accession no. EU157103), wOstGDAb (GenBank accession no. EU157104) 和 wOstGDB (GenBank accession no. EU157105)］。本文首次报道了野生赤眼蜂种群内Wolbachia的三重感染率几乎为100%。根据本研究的结果, 可以推测当不同种赤眼蜂寄生同一寄主时, Wolbachia可能会在不同赤眼蜂种间进行横向传播。     

繁育寄主对三种赤眼蜂个体大小及抱卵量的影响

【目的】繁育寄主及成蜂日龄均会影响赤眼蜂体内的抱卵量,为了解繁育寄主及育出赤眼蜂个体大小与赤眼蜂抱卵量的关系,我们在室内研究了米蛾 Corcyra cephalonica（Stainton）卵和亚洲玉米螟 Ostrinia furnacalis （Güenée）卵作为繁育寄主对3种赤眼蜂雌蜂大小、抱卵量的影响。【方法】在光周期14L:10D、温度25±1℃的室内条件下,以米蛾卵、亚洲玉米螟卵作为繁育寄主,解剖不同日龄（羽化后12-72 h）松毛虫赤眼蜂 Trichogramma dendrolimi Matsumura、玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen以及稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum Ashmead,观察雌蜂抱卵量,测量成蜂的大小,分析雌蜂抱卵量与其日龄、个体大小以及繁育寄主的关系【结果】在羽化后48 h以内,3种蜂的抱卵量随雌蜂日龄的增长而增加。羽化后72 h,除米蛾卵繁育的玉米螟赤眼蜂及玉米螟卵繁育的松毛虫赤眼蜂的抱卵量比羽化后48 h时略高外,其他组合均出现下降。以亚洲玉米螟卵为繁育寄主时的玉米螟赤眼蜂的抱卵量显著高于对应日龄的以米蛾卵为繁育寄主时的抱卵量,而松毛虫赤眼蜂（除羽化后12和24 h外）和稻螟赤眼蜂则相反;以米蛾卵为繁育寄主时,相同日龄的赤眼蜂中,松毛虫赤眼蜂抱卵量最高,稻螟赤眼蜂的抱卵量最低;以亚洲玉米螟卵为繁育寄主时,玉米螟赤眼蜂抱卵量最高,稻螟赤眼蜂抱卵量最低。雌蜂抱卵量与雌蜂个体大小呈线性正相关,相关程度随雌蜂日龄增加而更加明显。【结论】后足胫节长度可以作为评价松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和稻螟赤眼蜂质量的指标。赤眼蜂抱卵量受繁育寄主、赤眼蜂蜂种及雌蜂日龄的显著影响,寄主的适合性也会影响育出赤眼蜂的大小,筛选合适的繁育寄主有助于提高赤眼蜂的质量。     

3种赤眼蜂对甜菜夜蛾和小菜蛾卵的寄生功能反应

为评估稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum Ashmead、螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen对甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner卵和小菜蛾Plutella xylostella Linnaeus卵的寄生潜能,本研究在室内条件下测试了3种赤眼蜂对不同密度甜菜夜蛾卵和小菜蛾卵的寄生率、寄生功能反应和搜寻效应。结果表明,稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂对甜菜夜蛾卵和小菜蛾卵均有一定的寄生效应。螟黄赤眼蜂对甜菜夜蛾卵的寄生率、瞬间攻击率、寄生效能和搜寻效应均高于稻螟赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂;3种赤眼蜂对小菜蛾卵的寄生率、瞬间攻击率、寄生效能和搜寻效应则表现为：稻螟赤眼蜂>螟黄赤眼蜂>玉米螟赤眼蜂。3种赤眼蜂对两种寄主的寄生功能反应均符合HollingⅡ型模型方程,表现为寄生量均随寄主卵密度的增加而升高,达到一定水平后趋于平稳。赤眼蜂的搜寻效应随寄主卵密度的增加而降低。综合分析可知,螟黄赤眼蜂对于甜菜夜蛾的控害能力优于稻螟赤眼蜂螟和玉米螟赤眼蜂,而稻螟赤眼蜂比螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂更适合用于防控小菜蛾。     

Host-foraging success of three species of Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) in a simulated retail environment

Three species of trichogrammatid egg parasitoids (Trichogramma deion Pinto & Oatman, Trichogramma ostriniae Pang & Chen, and Trichogramma pretiosum Riley) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) were evaluated under laboratory conditions as potential biological control agents for the Indianmeal moth, Plodia interpunctella (Hübner) (Lepidoptera: Pyralidae), on retail shelves. A single shelving unit was used in each trial and a grid of sentinel egg disks was used to evaluate foraging success. The shelving consisted of pallet units with five shelves that were either bare or stocked with empty cereal boxes. In each replicate, approximately 500 female Trichogramma were released at the center of the shelving unit and allowed to forage for 48 h. Percentage of egg parasitism and percentage of host egg mortality were recorded after 7 d. Foraging success as well as the spatial pattern of parasitism differed significantly among the three Trichogramma species. Percentage of egg parasitism was approximately 4 times greater for T. deion than for T. ostriniae or T. pretiosum. The vertical distribution of parasitism by T. deion was also more uniform than for the other two species. In addition, the presence of packaging affected the foraging efficiency of T. ostriniae and T. pretiosum but not T. deion. Based on these findings, Trichogramma deion may be the best-suited candidate for augmentative biological control of P. interpunctella in retail stores, and a central release point of T. deion will likely provide adequate coverage of products on pallet-type shelving.     

棉田四种常用杀虫剂对玉米螟赤眼蜂不同虫态的杀伤力

棉田四种常用杀虫剂对玉米螟赤眼蜂不同虫态的杀伤力差异显著。溴氰菊酯、氰戊菊酯、久效磷、甲胺磷对玉米螟赤眼蜂成虫的杀伤力均很强;溴氰菊酯和甲胺磷对玉米螟赤眼蜂卵至蛹各个虫态的杀伤力较强;而氰戊菊酯对卵、久效磷对幼虫有较强的杀伤力。久效磷对玉米螟赤眼蜂成虫的残留毒杀力最强。玉米螟赤眼蜂成虫是玉米螟赤眼蜂一生中对农药最敏感的时期,其次是卵和幼虫,而预蛹和蛹耐药性较强。     

Effectiveness of Trichogramma ostriniae and T. nubilale for controlling the European corn borer Ostrinia nubilalis in sweet corn

Seven field releases of Trichogramma ostriniae and T. nubilale (Hymenoptera: Trichogrammatidae) were made separately and in combination in a sweet corn field to compare the level of parasitism in sentinel eggs of the European corn borer, Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyralidae). The results indicate that the levels of egg parasitism among different release dates differed mainly because of changes in weather and plant architecture within the season. The level of egg parasitism by releasing T. ostriniae alone was found to be 15% higher than that by releasing T. nubilale alone, and 20% higher than by releasing the combination of the two species. Further analyses using the logistic regression model for independent and correlated data indicated T. ostriniae to be more efficient at discovering host egg masses and to have higher levels of egg parasitism than T. nubilale. Mutual interference between T. ostriniae and T. nubilale was the main factor for the lower level of egg parasitism when T. ostriniae and T. nubilale were released together. The results suggest that T. ostriniae is the better candidate for augmentative releases for control of the European corn borer, and the two species should not be released into a corn field at the same time.     

东北地区四种本地赤眼蜂对草地贪夜蛾寄生能力及适应性研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是新入侵我国的重大危险性入侵害虫,赤眼蜂是我国生物防治的优势卵寄生蜂,可用于防治多种农林作物上的鳞翅目害虫。为检测东北地区本地赤眼蜂对草地贪夜蛾卵的生防潜能,筛选防治草地贪夜蛾的有效蜂种,本研究比较研究了松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、黏虫赤眼蜂和稻螟赤眼蜂对草地贪夜蛾卵的寄生能力和发育适合度。结果表明,4种赤眼蜂均能寄生草地贪夜蛾卵,并完成发育,但其寄生能力和发育适合度存在显著差异。松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和黏虫赤眼蜂对草地贪夜蛾卵块寄生率均高于80%,但仅松毛虫赤眼蜂对草地贪夜蛾卵表现出较高的卵粒寄生量。松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和黏虫赤眼蜂子代羽化率和雌性比无显著差异,但松毛虫赤眼蜂比其它3种赤眼蜂的发育历期更短,而稻螟赤眼蜂对草地贪夜蛾卵的寄生能力和适合度均最差。研究结果将为应用本地赤眼蜂生物防治潜在入侵东北地区的草地贪夜蛾提供技术支撑。