赤拟谷盗和杂拟谷盗的生殖隔离研究

赤拟谷盗和杂拟谷盗是两个同域发生的近缘储粮害虫。为明确它们的生殖隔离程度和机制,本研究比较分析了赤拟谷盗和杂拟谷盗雄虫对同种和异种雌虫的交配选择;赤拟谷盗与杂拟谷盗交配后,测定了精子在异种雌体内的存活情况;将赤拟谷盗和杂拟谷盗进行正反杂交,研究其F1代、F2代和回交代杂种是否产生及其雌雄比。结果显示,赤拟谷盗和杂拟谷盗雄虫对同种雌虫的爬跨率和交配率高于其对异种雌虫的爬跨率和交配率,表明赤拟谷盗和杂拟谷盗种间性隔离不完全;赤拟谷盗和杂拟谷盗交配后精子在异种雌体内是存活的,杂交所产的F1代卵为受精卵,说明交配后完成了精子传送和受精过程,表明种间机械隔离和配子隔离不完全;赤拟谷盗和杂拟谷盗的杂种F1代自交和回交产生了F2代和回交代,表明种间不存在杂种不育;一些杂交组合产生的F2代和回交代数量少且存在雌雄性比偏离,表明种间存在部分杂种不活和杂种衰败。本研究明确了赤拟谷盗和杂拟谷盗的生殖隔离机制,这对于揭示它们的物种进化关系有着重要意义。     

杂拟谷盗的热适应特性

为了解杂拟谷盗Tribolium confusum Jacquelin du Val的热适应特性,将杂拟谷盗分别于15,25和35℃下驯化2周后,用温度梯度仪测量在不同温度驯化下杂拟谷盗的最适温度、临界低温和临界高温。结果表明,驯化温度对杂拟谷盗最适温度、临界低温和临界高温的影响极显著(P<0.01),最适温度、临界低温、临界高温均随着驯化温度的升高而升高。最适温区的范围随着驯化温度的升高而扩大。驯化温度对杂拟谷盗最适温度的影响最大(0.317),对临界低温的影响(0.310)大于临界高温(0.255)。     

赤拟谷盗微卫星多态性的研究

为了研究赤拟谷盗种群的遗传结构,采用微卫星分子标记技术,对4个不同地理种群共120个个体的遗传多样性水平及种群遗传结构进行了研究.通过提取基因组DNA,用5对微卫星引物进行PCR扩增、电泳分析、凝胶成像系统分析,结果表明CB337218、DN648427、DN647734、EB754173、EB750288这5个位点的等位基因数分别为4、4、3、6和3, 4个不同地理种群赤拟谷盗的遗传杂合度平均值为0.4379,4个不同地理种群赤拟谷盗间的多态信息含量各在0.3771～0.5089之间,都达到中度多态性或高度多态性水平.为进一步研究赤拟谷盗的成灾机理提供了分子遗传学的基础.     

赤拟谷盗功能基因组学研究进展

赤拟谷盗Tribolium castaneum是一种重要的模式生物,在遗传、发育、生化与免疫等研究领域均取得了重要的研究进展。同时它也是一种危害极大的鞘翅目类储粮害虫,在世界各地都有分布,每年给储藏物造成了数十亿美元的经济损失。其全基因组测序的完成、遗传操作体系的构建及系统RNAi方法的应用都极大地促进了其功能基因组学的研究。本文综述了近年来赤拟谷盗基因组计划及功能基因组学的研究进展,拟为赤拟谷盗的生物学研究和防治奠定基础。     

特定电磁波(TDP)对赤拟谷盗繁殖性能的影响

TDP辐射器经通电,产生一条2～50μm电磁波谱。该波自问世10多年来,在人和动物的疾病防治及其他生物学效应方面,均有实用价值。TDP辐射对家畜繁殖功能有促进和调节作用,前已有报道［1,2］。对昆虫赤拟谷盗TriboliumcastaneumHerbst的影响本实验尚属首次,赤拟谷盗,因其世代短,繁殖力强,性染色体雌虫为XX雄虫为XY,踊期可鉴别雌雄,故在遗传学研究中常作“导航试验昆虫”[3]。本试验目的在于观察TDP对赤拟谷盗繁殖功能的影响。1实验方法选野生型SH系中赤拟谷盗10个家系的蛹,鉴别雌雄,分别放入培养箱中（温度32℃,相对湿度60…     

温度对赤拟谷盗爬行和起飞活动的影响

在不同温度下研究了赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)在固体物面、设定粮面、温度均匀的粮(小麦)柱和具有温度梯度粮柱内爬行扩散速度、起飞温度等.主要结果为:赤拟谷盗在17℃开始有爬行为,25℃开始有飞行行为,在15～25℃时水平爬行速度和15 ～ 20℃时竖直运动速度与温度呈显著正相关,在无障...     

赤拟谷盗模拟种公畜选择──常规与改进方法的比较

本实验用实验昆虫赤拟谷盗两个世代各３０个家系的８５９和７２６只蛹的２３日龄蛹长和蛹宽作为选择性状模拟种公畜选择,对常规方法和改进方法进行比较。以Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ方法Ⅲ和综合指数作为常规方法,用约束最大似然法（ＲＥＭＬ）和ＢＬＵＰ估计方差组分和育种值为改进方法。结果表明,常规法估计遗传参数在两世代中不稳定,而改进方法弥补此缺点。对两世代个体和家系育种值排队,结果表明两种方法在前几名无差别,说明在选择强度大（留种率低）时,两种方法效果基本一致。     

赤拟谷盗全基因组和EST中微卫星的丰度

微卫星是近年大力开发的一种分子标记,为了推进赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)遗传学相关研究,对赤拟谷盗全基因组和EST中由1~6个碱基重复单元组成的简单序列重复进行分析,进而对其微卫星的丰度和分布进行比较分析。微卫星在赤拟谷盗EST中的分布频率为1/0.87kb,其中单碱基重复序列占71.25%,是最丰富的重复单元,而六、三、四、二,五碱基重复单元序列分别占23.93%,2.94%,1.56%,0.17%,0.15%。全基因组中微卫星的分布频率为1/3.65kb,其中六碱基重复序列占61.96%,是最丰富的重复单元,而三,四,一,五,二碱基重复单元序列分别占14.35%,13.75%,4.68%,3.60%,1.69%。同时发现富含A和T碱基的微卫星占主导地位,富含G和C碱基的微卫星数量较少。进一步的分析显示,微卫星在每条染色体上的丰度存在很大的相似性。     

冰核真菌削弱赤拟谷盗抗寒力的初步研究

赤拟谷盗Tribolium castaneum是不耐结冰的害虫,在冬季它通过降低过冷却点以避免结冰造成的致命伤害。冰核活性细菌能显著提高昆虫的过冷却点,使之在较高的零下温度发生结冰。试验证明冰核活性真菌也能显著提高赤拟谷盗的过冷却点。对照组平均过冷却点为-14.9℃。用10 g/L的冰核真菌制剂喷洒虫体,风干后测定,平均过冷却点提高到-4.8℃。用0.1 g/L处理后至少在7天内过冷却点保持较高。这些结果表明冰核真菌可能成为一种在冬季使用的、防治不耐结冰害虫的促冻杀虫剂。     

温湿度对赤拟谷盗成虫飞行能力的影响

本文利用昆虫飞行磨研究了温度和湿度变化对赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)雌、雄成虫飞行能力的影响;分别测定了23℃、26℃、29℃、32℃和35℃等5个温度,45%、65%和85%等3个湿度条件下,赤拟谷盗雌、雄成虫的飞行距离、时间和速度等反应昆虫飞行能力的参数。单次飞行距离、单次飞行时间、单次飞行速度、24 h累计飞行距离及时间分析结果表明,环境温度和湿度对赤拟谷盗雌、雄成虫的飞行能力有不同程度的影响,环境温湿度过高或过低均不利于赤拟谷盗雌、雄成虫飞行;温度为32℃时,赤拟谷盗雌成虫的单次飞行距离、飞行时间、飞行速度、24 h累计飞行距离和飞行时间分别为0.925 m、9.616 s、0.023 m/s、0.979 km和2.886 h;雄成虫的单次飞行距离、飞行时间、飞行速度、24 h累计飞行距离和飞行时间分别为0.638 m、6.035 s、0.014 m/s、0.674 km和3.175 h。在相对湿度45%、65%和85%时,雌成虫的单次飞行时间分别为6.998 s、9.616 s和6.431 s;雄成虫的单次飞行时间分别为3.163 s、6.035 s和0.208 s。飞行速度与相对湿度的关系与飞行时间相似。从飞行能力参数来看,雌虫的飞行能力优于雄虫。     

磷化氢对赤拟谷盗成虫体内CAT和SOD活性的影响

用赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)成虫,研究PH3对其体内超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明PH3熏蒸后,4种不同地理种群的成虫体内,CAT酶活性都有所降低。种群NGD1降低最多,接近57%,而NGD4则只降低了19%,NGD2和NGD3的降低都在40%左右。不同地理种群的成虫体内,SOD酶活性在熏蒸后都有所增加,种群NGD1增加幅度最大,NGD2增加幅度最小。SOD和CAT活性的变化幅度与成虫对PH3产生的抗性有关,抗性越大,酶活性变化越大。     

十二种药用植物乙醇提取物对谷蠹和赤拟谷盗成虫的驱避效应

采用滤纸药膜选择法研究了蛇床子、茵陈、萹蓄等12种药用植物乙醇提取物对谷蠹Rhizopertha dominica(Fab.)和赤拟谷盗Tribolium castaneum Herbst成虫的驱避效应。12种药用植物以蛇床子(Cnidium monnieri)提取物对谷蠹成虫的驱避效果最佳,786μg/cm2处理24h对谷蠹的驱避率达93%;茵陈(Artemisia capillaries)提取物对赤拟谷盗成虫的驱避效果最佳,用393μg/cm2处理72h的驱避率为95%,茵陈提取物以262μg/cm2放置7d后对赤拟谷盗成虫的驱避率可达Ⅴ级水平。茵陈提取物对赤拟谷盗的驱避持效期长、效果好,具有一定的开发前景。     

不同地理种群赤拟谷盗肠道细菌群落多样性分析

【目的】了解储粮害虫赤拟谷盗Tribolium castaneum (Herbst)成虫肠道细菌群落组成及多样性。【方法】利用Illumina MiSeq高通量测序技术对3个地理种群的赤拟谷盗雄虫肠道细菌16S rDNA的V3-V4变异区进行测序分析。【结果】从赤拟谷盗肠道样本中共测得465 293条reads,聚类为113个OTU,共注释到8门、15纲、33目、52科和79属的细菌。其中,优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)等,优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未鉴定属(Unclassified-f-Enterobacteriaceae)、不动杆菌属(Acinetobacter)、肠球菌属(Enterococcus)和根瘤菌属(Rhizobium)等。3个地理种群的赤拟谷盗肠道细菌的Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao指数分别为1.5-1.7、0.3、79.7-133.2和76.4-85.2。【结论】不同地理种群的赤拟谷盗成虫的肠道细菌群落组成存在显著差异。     

赤拟谷盗β1-微管蛋白cDNA基因的克隆及序列分析

本研究利用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和快速扩增cDNA末端（RACE）技术对赤拟谷盗Tribolium costaneum体内β1-微管蛋白（β1-tubulin）基因进行了克隆,获得的基因（EU555191）全长为1573bp,包含1344bp的完整开放阅读框（ORF）。根据该基因推导出447个氨基酸序列,理论分子量约为50KD,等电点为4．68,该序列含有2个氨基酸保守区：NNWAKGHY和RKAFLHWYTGEGMDEMEMEFTE,并且在该基因的5’端启动子调控区发现TATA-box保守基因序列。系统发育关系研究表明：本研究扩增出的基因与其它昆虫β-tubulin基因序列有较高的同源性,达90％左右。     

赤拟谷盗TRE基因家族特性及RNAi抑制表达效果分析

分析赤拟谷盗海藻糖酶基因(Trehalase,简称TRE)家族的特性及RNAi介导的TRE基因沉默后的相互作用效果。采用生物信息学和相关软件分析5个海藻糖酶基因序列特征以及二级结构等分子特性并推测其生理功能,用MEGA 6.0软件构建TRE与其它昆虫TRE的系统进化树;采用注射RNAi技术,分别干扰赤拟谷盗海藻糖酶基因mRNA的表达;采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测单个海藻糖酶基因表达抑制后对其它TRE基因mRNA表达的影响。赤拟谷盗4个可溶性海藻糖酶TRE1蛋白相似性高,具有类似的二级结构,即含有相似比例的α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲,膜结合型海藻糖酶TRE2与TRE1在蛋白质的二级结构上差异较大;系统进化树分析表明赤拟谷盗的可溶性海藻糖酶与其它昆虫的TRE1聚集在一起,膜结合型海藻糖酶与其它昆虫的TRE2聚集在一起;RNAi实验结果表明单独干扰某个TRE1基因的mRNA表达后,其它3个TRE1基因的表达有的上升,有的下降,而TRE2基因表达都为显著下降;单独干扰TRE2基因表达,则其它4个TRE1基因的表达一致显著下降。赤拟谷盗可溶性TRE1和膜结合型TRE2的二级结构差异较大,单个TRE基因表达被抑制后,其他TRE基因存在连锁抑制或者互补功能。     

杂拟谷盗体内 Wolbachia 感染密度的时间和空间分布状况

为搞清杂拟谷盗体内沃尔巴克氏体(Wolbachia)感染密度的时间和空间分布状况,本研究采用实时荧光定量PCR方法测定了杂拟谷盗不同发育阶段、不同日龄、不同性别和不同身体部位的Wolbachia感染密度。结果表明,杂拟谷盗在卵和成虫期Wolbachia感染密度高于其幼虫和蛹期,成虫腹部的Wolbachia感染密度高于其头部和胸部,而成虫不同日龄和雌雄之间的Wolbachia感染密度均没有显著性差异。本研究明确了Wolbachia在杂拟谷盗体内的时空分布和动态变化规律,这对于揭示寄主与共生菌之间的互作关系有着重要意义。     

不同杀虫剂处理对赤拟谷盗P450基因诱导表达特性影响

害虫细胞色素P450基因可被杀虫剂迅速诱导,然而当前对不同杀虫剂处理下赤拟谷盗P450基因诱导表达特性的研究较少。本研究首先通过序列比对选取了来自不同家族的8个赤拟谷盗P450基因CYP4G7、CYP4Q4、CYP4BR3、CYP12H1、CYP6BK11、CYP9D4、CYP9Z5和CYP345A1,然后采用四种不同杀虫剂氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯和吡虫啉对赤拟谷盗20 d幼虫进行生物测定,再根据生测结果以四个药剂亚致死剂量分别处理幼虫,并采用荧光定量PCR分析8个P450基因的表达特性。结果表明,CYP4G7和CYP345A1可以分别被氯氰菊酯(分别上调1.97倍和2.06倍)、氟氯氰菊酯(2.00倍和2.03倍)和氯菊酯(1.73倍和1.81倍)显著诱导,而CYP4BR3和CYP345A1可以被吡虫啉(分别上调1.99倍和1.93倍)显著诱导。本研究结果表明赤拟谷盗P450基因的显著诱导与基因家族类型以及农药品种有关。     

不同地区转Bt基因抗虫水稻稻谷对赤拟谷盗生长发育的影响

为了明确来自湖北武穴、孝感、随州3个不同地区的转cry1Ab/cry1Ac、cry2A、cry1C基因明恢63(分别命名为TT51、T2A-1和T1C-19)对赤拟谷盗Tribolium castaneumHerbst生长发育的影响,在室内以不同的转Bt基因稻谷继代饲养赤拟谷盗6代,结果表明:各处理赤拟谷盗的卵期3～4d,卵孵化率85%～100%,幼虫期22～27d,化蛹率85%～97%,蛹期6～7d,百蛹重0.25～0.31g,性比0.8～1.4,羽化率82%～97%,产卵前期5～7d。不同抗虫转基因水稻对赤拟谷盗各发育历期及生命表参数没有显著的影响,同一转基因事件,没有因为种植地区的不同造成对赤拟谷盗生长发育的差异。3种Bt蛋白在继代饲养的赤拟谷盗幼虫体内检测均呈阳性反应,但积累量很小,继代饲养后,没有发现在赤拟谷盗体内明显的累积。     

扬州口岸从进境蓝湿牛皮及其外包装上截获国内分布未广的5种锯谷盗

叙述了从进境蓝湿牛皮及其外包装上截获国内分布未广的5种锯谷盗,它们分别是三星谷盗Psammoecus triguttatusReitter、双齿谷盗Silvanus bidentatus(Fabricius)、大眼谷盗Silvanus lewisiReitter、小眼谷盗Silvanus recticollisReitter、缢胸谷盗Silvanus difficilisHalstead。