亚洲玉米螟滞育诱导外源性因子研究

研究了食料、温度、光周期等外源性因子对亚洲螟滞育的影响,试验证明,食料性质对其滞育诱导影响显著,取食玉米雌的幼虫以滞育诱导光周反应的敏感性强于取食棉铃的幼虫,在一定范围内,食料中可溶性糖含量增加可促进幼虫的滞育诱导,而粗蛋白含量的增加则具有抑制滞育诱导的作用,两者的互作效应不显著。高温抑制滞育诱导,你 促进滞育诱导。短光周对幼虫的滞育诱导无特定的敏感龄期,但以３龄与２龄对短光周刺激敏感性较强,包光     

光周期和温度对亚洲玉米螟滞育形成的影响

短光照是引起玉米螟滞育的信息,处在北纬35°—36°,东经112°—113°的山西沁水玉米螟种群,在太原控制温度25℃,人工饲料饲养下测定,其临界界光周期为14小时30分钟。当光照少于此临界期,诱发滞育;而多于此临界期,则回避滞育。对于玉米螟幼虫任一单独龄期给予短光照处理,不能或几乎不能引起滞育;而相邻虫龄连续接受短光照处理,则可导致滞育。连续接受短光照处理的时间愈长,滞育率也愈高。幼虫对光照刺激反应的敏感期为自孵化后至5龄末进入滞育前的整个阶段,而非仅为3—4龄。高温在一定程度上抑制短光照诱发滞育的作用;低温在一定程度上抑制长光照回避滞育的作用。以长光照累代处理人工饲料饲养的亚洲玉米螟至三,四十代以上、如经短光照处理则照常发生滞育,其滞育特性仍未改变。     

光周期和温度对亚洲玉米螟滞育诱导的影响

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)属兼性滞育昆虫, 其滞育特性与种群利用适生境的最大化和季节性活动密切相关。解析季节性因素如光周期和温度对其滞育的诱导作用可为预测种群发生动态提供科学依据。本实验在HPS 500型和HPG-320H型自动控制环境气候箱中, 测定了RH 80%下温度20℃, 27℃和30℃与11个光周期组合对吉林农安（NA）、 河北衡水（HS）、 广东惠州（HZ）和海南海口（HK）等4个地理种群的滞育诱导作用。结果表明： 光周期、 温度及其交互作用均对亚洲玉米螟滞育诱导具有重要影响, 其中光周期在滞育诱导中起主导作用。在20℃条件下, 其光周期反应曲线属典型的长日照反应型, 临界光周期随种群分布的地理纬度降低而缩短, 4个地理种群NA, HS, HZ和HK的临界日昼长依次为14 h 3 min, 13 h 59 min, 13 h 32 min和13 h 7 min, 最有效的滞育诱导光周期是日昼长12 h。另一方面, 随种群分布纬度升高, 其对光周期诱导滞育的敏感性降低。温度为27℃时, 其光周期反应曲线为短日照 长日照反应型, 各种群有两个临界光周期, 临界日昼长依次为12 h 50 min和13 h 32 min, 11 h 35 min和13 h 8 min, 12 h 58 min和13 h 1 min, 以及11 h 50 min和12 h 26 min, 且最有效的滞育诱导光周期范围的滞育率明显低于20℃。一定温度范围内（20℃～27℃）, 随温度升高, 临界光周期缩短; 温度达到30℃时则滞育显著被抑制, 滞育率仅为4.3%或更低。这些结果说明温度对亚洲玉米螟滞育的光周期诱导具有很强的补偿作用。因此, 在自然界亚洲玉米螟的滞育属具有温度补偿作用的长日照反应型昆虫, 临界光周期随地理纬度北移而增长; 种群滞育的短日照 长日照反应型特性可能是产生局部世代种群的重要内因。     

亚洲玉米螟越冬幼虫存活和滞育解除与水分摄入的关系

在22～28℃和16～22℃变温条件下研究了水分对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)越冬幼虫存活、滞育解除及成虫生殖潜力的影响。结果表明：在越冬幼虫复苏后至化蛹阶段,水分是影响越冬幼虫完成滞育发育的关键因子,只有满足其饮水需求,才能解除滞育而化蛹。幼虫的存活和化蛹率随幼虫饮水后体重的增加而增加。幼虫化蛹的早晚受温度和水分的综合影响,在22～28℃下越冬幼虫化蛹进度较快,在复苏后35天时为最佳饮水时间,比在16～22℃下早5～10天。此阶段如能满足幼虫的需水量,幼虫死亡率低,化蛹率高,而只在滞育发育早期或后期饮水时,死亡率高,化蛹率低。同一变温条件下,其滞育发育因饮水时间的推迟而延长。因此可以推测春季温度偏高、干旱的气候条件不利于亚洲玉米螟越冬代的大发生,反之亦然。     

伞裙追寄蝇滞育关联基因和滞育关联代谢物的联合分析

为探索伞裙追寄蝇蛹滞育调控的分子机制,本文对伞裙追寄蝇Exorista civilis滞育蛹和非滞育蛹进行转录组测序以及代谢组检测,鉴定其关键的滞育关联基因(diapause-associated genes, DEGs)和滞育关联代谢物(diapasuse-associated metabolites, DEMs)。本研究基于高通量测序以及液质联用技术,通过筛选,在转录组中获得了差异表达基因7 513个,在代谢组中,获得差异代谢物501个,其中氨基酸占比最多。将所有差异表达基因与差异表达代谢物同时向KEGG映射,获得两者共同的pathway信息,明确差异表达基因与差异代谢物共同参与的主要生化途径和信号转导途径。本研究通过转录组和代谢组的联合分析,在正、负离子模式下,差异表达基因与差异代谢物共同富集到70条通路。在负离子模式下,滞育关联因子主要参与氨基酸代谢和神经系统;在正离子模式下,滞育关联因子主要参与消化系统和信号转导途径。本研究重点分析了柠檬酸循环、cAMP信号通路、氨酰-tRNA的生物合成,将为进一步深入研究伞裙追寄蝇滞育调控的分子机制奠定理论基础。     

东北地区亚洲玉米螟野生滞育幼虫耐寒性研究

为明确东北地区亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)野生滞育幼虫耐寒能力和耐寒性策略,利用比较过冷却点(supercooling points,SCP)和低温存活率的方法,对东北地区7个地理种群(佳木斯、德惠、公主岭、沈阳、瓦房店、普兰店和旅顺)亚洲玉米螟野生滞育幼虫的耐寒能力和耐寒性策略进行了研究。结果表明,试虫SCP介于-6.18^-29.98℃间,7种群SCP均值介于-13.95-29.98℃间,7种群SCP均值介于-13.95^-25.85℃间,种群间差异显著(P<0.05),但种群SCP高低与其纬度分布无关;7种群12 h低温暴露死亡率随纬度升高而降低,差异显著(P<0.05),其致死中温(LT50)介于-52.19-25.85℃间,种群间差异显著(P<0.05),但种群SCP高低与其纬度分布无关;7种群12 h低温暴露死亡率随纬度升高而降低,差异显著(P<0.05),其致死中温(LT50)介于-52.19^-68.19℃间,LT50亦随纬度升高而降低,种群间差异显著(P<0.05);试虫-30℃以上低温暴露12h无死亡,-30℃以下处理后死亡率随温度降低而升高,-80℃冷冻处理12 h后仍有部分能够复苏,表明东北地区亚洲玉米螟耐寒能力极强,以耐结冰的耐寒性策略越冬,SCP不能评价其耐寒性强弱,低温存活率和LT50可以作为界定其耐寒性强弱的指标。     

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。     

亚洲玉米螟两个不同地理种群对暗期干扰的滞育反应

为了探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)不同地理种群对暗期干扰的滞育反应, 本文在研究了亚洲玉米螟南昌种群（28°41′N, 115°53′E）和哈尔滨种群（44°56′N, 127°10′E）光周期反应的基础上, 在室内分别测试了25℃和28℃温度下1 h的光脉冲干扰光周期L9∶D15和L12∶D12对这两个不同地理种群幼虫滞育抑制的影响。结果表明： 在25℃和28℃下, 哈尔滨种群的临界日长分别比南昌种群延长了1 h 40 min和2 h; 在所有测试的暗期干扰实验中, 除了极少数光脉冲干扰点外, 南昌种群幼虫滞育的发生率显著低于哈尔滨种群; 1 h光脉冲干扰光周期L9∶D15的滞育发生率明显低于干扰光周期L12∶D12, 且前者表现了暗期的中间对光脉冲最敏感, 而后者显示了暗期的初期对光脉冲最敏感; 28℃下光脉冲对滞育的抑制效果强于25℃。这些结果进一步提示, 即使在同种昆虫中, 如果地理种群和实验条件不同, 暗期干扰对滞育抑制的效果也可能不同。     

PROTEOMICS ANALYSIS OF OVEREXPRESSED PLASMA PROTEINS IN RESPONSE TO COLD ACCLIMATION IN Ostrinia furnacalis

Many insects in temperate regions overwinter in diapause. In these insects, one of the metabolic adaptations to cold stress is the synthesis of responsive proteins. Using proteomic analysis, an investigation aimed to a better understanding of the molecular adaptation mechanisms to cold stress was carried out in Ostrinia furnacalis larva. Proteins were extracted from the larval hemolymph collected from both control and overwintering larva. By polyethylene glycol precipitation, approximately 560 protein spots were separated and visualized on two‐dimensional (2D) gels after silver staining. Eighteen protein spots were found to be upregulated in overwinter larval plasma in different patterns. As an initial work, 13 of these proteins were identified using MALDI TOF/TOF MS. The differentially overexpressed proteins include heat shock 70 kDa cognate protein, small heat shock protein (sHSP), putative aliphatic nitrilase, arginine kinase, phosphoglyceromutase, triosephosphateisomerase, and glutathione transferase. Alterations in the levels of these proteins were further confirmed by qPCR. This study is the first analysis of differentially expressed plasma proteins in O. furnacalis diapause larvae under extremely low temperature conditions and gives new insights into the acclimation mechanisms responsive to cold stress. Our results also support the idea that energy metabolism, alanine and proline metabolism, and antioxidative reaction act in the cold acclimation of O. furnacalis diapause larvae.     

亚洲玉米螟幼虫血细胞的包囊行为

根据光镜和电镜观察结果,将亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)幼虫血细胞分为粒细胞、浆细胞、类绛色细胞、原血细胞和球形血细胞五类。调查了幼虫的血细胞总数(THC)和各类血细胞数量(DHC)的变化情况。从三龄末期到五龄第五天期间,幼虫的THC在蜕皮前后会下降,蜕皮后约12h降到最低点,然后又慢慢回升。在五龄幼虫前5d期间,浆细胞在前第三天呈增加趋势,之后开始下降,而粒细胞呈相反趋势。浆细胞和粒细胞具有附着延展性,它们可以附着在载玻片表面,但延展能力不同。血细胞可以迅速黏附在外源物如葡聚糖凝胶珠表面形成包囊,部分包囊会发生黑化现象。体外培养条件下,血细胞也可以形成包囊,其结构与体内形成的包囊差异不大。     

玉米螟卵期寄生性天敌调查

在玉米螟卵期的寄生性天敌中,玉米螟赤眼蜂占93．51％,其它寄生蜂仅占6．49%．玉米螟赤眼蜂是卵期的优势蜂种。年度之间玉米螟卵的被寄生草差异较大。逐步回归分析表明,第2代玉米螟卵的被寄生率与第1代玉米螟卵发生量(X1),6月份温雨系数(X2),第2代玉米螟卵发生量(X2),7月上旬雨量(X4)和7月中旬雨量(X3)有极显相关(X1、X4为主要影响因于)。第3代玉米螟卵的被寄生率与7月上旬雨量(X2)、7月下旬雨日(X2)、8月上旬气温(X3),8月上旬雨量(X4)和8月下旬雨量(X5)有极显相关。由此可见,第1代卵发生量大,上代次卵发生期多雨,当代次卵发生期前少雨,当代次卵发生期多雨,有利于赤眼蜂寄生,玉米螟卵被寄生率提高。     

甘肃陇东玉米螟生物学特性的初步观察

米螟性诱剂试验、形态鉴定表明 ,陇东发生的玉米螟 ,以亚洲玉米螟OstriniafurnacalisGuenee为优势种 ,也有少量的欧洲玉米螟Ostrinianubialis (H櫣ｂｎｅｒ)。有效积温计算 ,年发生 1 2 4代 ,其中蛹期3 3d ,产卵前期 7d ,卵期 1 2d ,幼虫期 46d。观察表明陇东玉米螟年发生基本 1代 ,局部 2代。 7月上中旬为蛾量高峰期。阶段性人工饲养表明 ,蛹期 2 1 8d ,产卵前期 2 8d ,卵期 1 0 1d。雌蛾寿命 7 9d ,雄蛾寿命 6 4d。影响发生的重要因素是降水量和天敌。     

螟长距茧蜂、玉米螟与春玉米间相互关系的初步研究

研究表明,螟长距茧蜂发生高峰期比玉米螟成虫高峰期大约推迟6-9天,与春玉米抽雄期相一致。玉米抽雄开花时绝大部分玉米螟幼虫处在易被螟长距茧蜂寄生的Ⅲ、Ⅳ龄。玉米开花后雄穗的形态结构和营养成分发生改变,致使幼虫下垂转移寻找更适宜的食物。螟长距茧蜂被取食玉米雄穗的玉米螟幼虫所吸引。其寄生与玉米螟幼虫的发育和玉米生育期密切相关。     

Inheritance of photoperiodic induction of larval diapause in the Asian corn borer Ostrinia furnacalis

The Asian corn borer Ostrinia furnacalis (Guenée) enters facultative diapause as fully‐developed larvae in response to short‐day conditions. As a consequence of geographical variation in photoperiodic response, moths from Nanchang (28°46′N, 115°50′E) enter diapause in response to short day‐lengths (D strain), even at the high temperatures whereas moths from Ledong (18°47′N, 108°89′E) exhibit almost no diapause under the same conditions (N strain). In the present study, crosses between the two strains are used to evaluate the inheritance of diapause under different photoperiods at temperatures of 22, 25 and 28 °C. The moths, both reciprocal crosses and backcrosses, show a clear long‐day response, similar to that of the D strain, suggesting that the photoperiodic response controlling diapause in this moth is heritable. However, the critical day‐length for induction of diapause is shorter in hybrids than in the D strain. The N strain also shows a short‐day photoperiodic response at the lower temperature of 22 °C, indicating that the N strain still has the capacity to enter a photoperiodically‐induced diapause, depending on the rearing temperature. The incidence of diapause in all crosses is highest with D strain fathers or grandfathers and lowest with N strain fathers or grandfathers, indicating that the male parent has significantly more influence on the incidence of diapause of subsequent progeny than the female. The results obtained from all crosses under LD 12 : 12 h or LD 13 : 11 h photocycles at 25 °C show that inheritance of diapause in O. furnacalis does not fit an additive hypothesis and that the capacity for diapause is transmitted genetically in the manner of incomplete dominance.     

叉角厉蝽对亚洲玉米螟幼虫的捕食功能反应

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,为探明叉角厉蝽对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫的控害潜力,在室内温度26℃±1℃、相对湿度65%±10%、光周期16 L∶8 D条件下,观察了叉角厉蝽4龄、5龄若虫和成虫分别对亚洲玉米螟3龄、4龄幼虫的捕食行为,测定了叉角厉蝽对不同亚洲玉米螟密度下的捕食量、搜寻效应以及自身密度和种间干扰对捕食作用的影响。结果表明,叉角厉蝽对亚洲玉米螟的捕食功能反应符合Holling-Ⅱ功能反应模型,叉角厉蝽3个虫龄对亚洲玉米螟3龄与4龄幼虫的理论最大取食量顺序均为：成虫（30.21头）>5龄若虫（24.69头）>4龄若虫（11.96头）,相同虫龄的叉角厉蝽对亚洲玉米螟3龄幼虫的最大取食量均大于对亚洲玉米螟4龄幼虫的最大取食量。在亚洲玉米螟相同虫龄内,搜寻效应与猎物密度的增加呈负相关。在生存环境和亚洲玉米螟幼虫密度固定的条件下,其平均捕食量和搜寻效应与叉角厉蝽成虫密度的增加呈负相关。叉角厉蝽成虫与亚洲玉米螟幼虫以相同比例增加时,叉角厉蝽成虫种间会产生干扰作用。结果表明了叉角厉蝽对亚洲玉米螟具有较好的控害潜力,为今后高效利用叉角厉蝽田间防治亚洲玉米螟提供了理论依据。     

啮小蜂毒液对寄主亚洲玉米螟蛹发育的影响

假寄生和毒液注射实验表明啮小蜂Tetrastichussp .毒液能永久麻痹亚洲玉米螟蛹Ostriniafurnacalis,较高剂量的毒液对亚洲玉米螟蛹有不同程度的麻痹作用。麻痹的蛹在室温下较长时间内不腐烂和干化。低剂量毒液能延长亚洲玉米螟蛹期 1～ 3d ,导致畸形成虫。啮小蜂初产卵转移寄主实验证实毒液可以帮助啮小蜂卵在亚洲玉米螟蛹体内的发育 ,啮小蜂初产卵在转移寄主体内发育到羽化时间为 2 5d ,比它们在原寄主内的羽化时间增加 8d左右 ,初产蜂卵与 1个毒液储液囊当量的毒液同时注入转移寄主体内 ,初产卵的羽化时间明显缩短 ,死亡率降低     

多炔类化合物对亚洲玉米螟产卵驱避作用及玉米螟的触角电位反应

以茵陈二炔为结构母体,人工合成了11个多炔类化合物。采用蜡纸接卵法,测定了11 个化合物对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的产卵驱避活性。结果表明: 当处理浓度为20 μg/cm²时,受试的化合物对亚洲玉米螟的产卵行为具有一定程度的驱避作用,其中化合物9（1-苯基-4-甲基-丁二炔）对亚洲玉米螟产卵驱避作用明显, 调查处理后的3天、4天、 5天和6天,其产卵驱避率分别为85.71%、80.00%、61.27%和62.51%。触角电位测定表明,受试的11个化合物对亚洲玉米螟成虫触角感受器具有刺激作用,其中化合物6和化合物9能强烈地刺激产生高振幅的动作电位。10 mg/mＬ浓度处理,测得化合物6触角电位相对值, 雌、雄虫分别为68.22% 和106.60%,化合物9分别为199.19% 和220.60%。经回归分析所测11个化合物的产卵驱避活性与触角电位反应相对值,两者呈现一定程度上的相关性。还讨论了合成的多炔类化合物对亚洲玉米螟可能的作用靶标和结构与活性间的关系。