麦红吸浆虫滞育发生和解除过程中总脂和甘油三酯含量变化

【目的】脂类与昆虫滞育密切相关。本研究旨在明确麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Géhin)滞育过程中脂类物质含量的变化规律,探讨麦红吸浆虫滞育与脂类物质变化的关系。【方法】采用香兰素硫酸显色法测定了2008年5月－2010年1月不同时间陕西杨凌养虫圃内麦红吸浆虫滞育前、滞育期及滞育解除后幼虫和蛹体内总脂和甘油三酯含量。【结果】 滞育前幼虫总脂和甘油三酯含量分别为378.12和291.67 μg/mg,显著高于整个滞育期（P<0.05）。滞育年周期中,冬季总脂和甘油三酯含量最高,翌年1月结茧幼虫二者含量分别为335.29 和275.72 μg/mg,显著高于其他季节（P<0.05）;整个滞育期间,裸露幼虫和结茧幼虫总脂和甘油三酯随季节变化趋势相同,但同期结茧幼虫含量高于裸露幼虫;滞育当年与第2年同期幼虫总脂和甘油三酯含量差异不显著（P>0.05）。滞育解除后,总脂和甘油三酯含量随着幼虫的发育和变态逐渐降低,其中中蛹和后蛹显著低于活动幼虫（P<0.05）。【结论】麦红吸浆虫滞育不同时期幼虫及蛹总脂和甘油三酯含量存在明显差异,其滞育与脂类物质的含量密切相关。     

麦红吸浆虫热激蛋白基因SmHsp40的克隆及其在滞育进程中和极端温度胁迫下的表达

【目的】麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性滞育昆虫,滞育过程中经历酷暑和严寒。本研究旨在探讨麦红吸浆虫热激蛋白基因Hsp40在滞育中的作用。【方法】以麦红吸浆虫滞育前幼虫为材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆Hsp40全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白的特性;采用实时荧光定量PCR技术分析其在滞育不同阶段幼虫及越夏滞育幼虫在短期(≤120 min)极端高温(35～50℃)和越冬滞育幼虫在短期极端低温(0～-15℃)胁迫下的表达模式。【结果】克隆获得麦红吸浆虫Hsp40基因,命名为SmHsp40(GenBank登录号:MH001167),其cDNA全长1 553 bp,开放阅读框长为1 074 bp,编码357个氨基酸,相对分子量为40.87 kD,理论等电点为5.31。推导的氨基酸序列中含有Hsp40蛋白家族典型的J结构域和HPD基序。蛋白序列相似性和系统进化关系分析表明,SmHsp40蛋白与冈比亚按蚊Anopheles gambiae等长角亚目(Nematocera)昆虫Hsp40的相似性最高、亲缘关系最近。麦红吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp40表达量存在显著差异,进入滞育后表达量上调;滞育进程中,夏季7-8月和冬季12月至翌年1月表达量显著高于其他季节。与未处理的对照相比,40℃处理越夏滞育幼虫和-10℃处理越冬滞育幼虫1 h明显诱导SmHsp40的表达,但超过45℃或低于-15℃极端温度处理诱导效果均不明显。【结论】SmHsp40参与了麦红吸浆虫滞育进程,可能在滞育状态的维持及滞育期间耐热和耐寒能力的调控方面起重要作用。     

昆虫的滞育

每当炎夏或寒冬到来之前,我们常可看到某些昆虫不吃不动,隐蔽在一定场所准备越夏(夏蛰)或越冬(冬蛰),这种现象称为昆虫的滞育。滞育是昆虫对外界不良环境的一种适应,但引起各种昆虫滞育的条件是不相同的。 一、滞育的特点 当外界环境条件逐渐变化对昆虫生长发育不利     

小麦吸浆虫滞育研究进展

小麦吸浆虫Sitodiplosismosellana(Gehin)和Contariniatritici(Kirby)是小麦生产中间歇性猖獗发生的害虫 ,也是一种具有典型的滞育多态性的昆虫。该文从滞育特点、影响滞育的因素、滞育幼虫的形态变化、滞育生理特征、滞育幼虫的化学物质变化和我国小麦吸浆虫滞育区划等 6个方面 ,较全面地回顾总结了国内外小麦吸浆虫滞育研究的进展情况 ,并对今后的研究工作进行了展望。     

高粱条螟在湘北地区的发生动态

用越冬幼虫及其后代研究了高粱条螟Procerasvenosatus (Walker)的年生活史和未成熟的发育分级特征。结果表明 :卵、幼虫、蛹分级分龄选用的特征比较明显、稳定 ;高粱条螟在湘北地区为兼性滞育昆虫 ,幼虫既能以滞育方式越冬、越夏 ,也能以滞育方式越冬连越夏或者越夏连越冬 ,每年发生 1～ 2代 ;各虫态历期为 :成虫产卵前期 2～ 3d ,卵期 7～ 1 0d ;1龄幼虫期 2～ 3d,2龄 6～ 7d ,3龄 5～ 7d,4龄 9～ 1 1d ,5龄 8～ 1 0d ,6龄 1 1～ 1 2d ,蛹期 9～ 1 1d。     

滞育昆虫小分子含量变化研究进展

越冬期间昆虫的滞育深度和虫体健康状态从表面难以判断,但通过虫体生化物质的测定,可以有效解决这一难题,为预测预报提供可靠信息.本文从越冬期生化物质的变化规律和主要影响影子两部分综述了国内外越冬期滞育昆虫的生化研究进展.国内外研究表明,糖原是主要的能量物质,可以转化为海藻糖、葡萄糖/果糖、甘油、山梨醇/甘露醇、肌醇、脂肪酸...     

麦红吸浆虫幼虫脂肪酸变化的分析测定(英文)

采用气相色谱法测定了不同时期麦红吸浆虫Sitodiplosismosellana (Gehin)幼虫脂肪酸的变化。结果表明 :幼虫脂肪酸组分有 1 0～ 1 6种 ,其中主要以棕榈酸 (C1 6:0 )、油酸 (C1 8:1 )和亚油酸 (C1 8:2 ) 3种组分为主 ,占全部脂肪酸总量的 95 %以上 ;其次是硬脂酸 (C1 8:0 )含量较高 ,约占 2 %～ 3 .5 % ;其它组分脂肪酸含量很少 ,均在 1 %以下。从 5月中下旬麦红吸浆虫幼虫离穗入土进入越夏至翌年 4月化蛹羽化前 ,脂肪酸组分表现了由少到多的变化趋势。越夏、越冬幼虫及越冬后未进入活动状态的圆茧其脂肪酸组分中不含花生酸 (C2 0 :0 ) ,而且饱和脂肪酸含量明显少于越冬后进入活动状态的幼虫和麦穗幼虫 ;而越冬后进入活动状态的幼虫和麦穗幼虫脂肪酸组分中含有一定量的花生酸 ,不饱和脂肪酸含量明显少于越夏、越冬幼虫及越冬后未进入活动状态的圆茧 ,故花生酸的有无及饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸含量的比例变化可作为判断麦红吸浆虫幼虫活动状态 ,特别是滞育不同深度的生化指标之一     

小猿叶甲成虫越冬和越夏:滞育和休眠同时存在

小猿叶甲Phaedon brassicae Baly是十字花科蔬菜上的一种重要害虫,具有复杂的生活史。2005～2006年在武汉地区对小猿叶甲越冬和越夏虫态及成虫生理状态的调查结果表明,小猿叶甲只以成虫越夏,主要以成虫越冬,但也有少量卵、幼虫和蛹越冬。越夏期间,滞育成虫占70.5%～97.1%。越冬期间,滞育成虫的比率占24.8%～48.2%,随越冬进程,滞育比率上升,但大部分个体处于休眠状态。     

麦红吸浆虫幼虫滞育期间糖类物质变化

分析研究了麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Gehin) 幼虫滞育期间总糖、海藻糖和糖原含量的变化。结果表明： 不同滞育年限幼虫的总糖含量无显著差异。在滞育年周期中,不同时期的滞育幼虫总糖含量明显不同。幼虫老熟入土滞育以前的总糖含量明显高于入土滞育期间。入土滞育过程中,越冬期和春季的总糖含量明显高于夏季和秋季。同期的裸露幼虫与结茧幼虫的总糖含量仅在秋季有一定的差异,其他时间基本相似。结茧幼虫滞育期间的海藻糖含量一直维持较高的水平,说明其滞育期间的糖醇积累型属于海藻糖积累型;秋季与春季糖原含量的增加可能与麦红吸浆虫的滞育解除或滞育强度的变化有一定的关系。     

滞育昆虫营养物质的积累、转化与调控

滞育是昆虫度过不良环境的一种生存适应策略,营养物质的利用、积累和转化影响昆虫的滞育。滞育期间,昆虫体内发生一系列生理生化变化,包括脂类、碳水化合物和氨基酸等内源营养物质呈特异性地积累或转化,保障了滞育个体在逆境中存活及滞育解除后发育的能量需求。外源营养物质对昆虫滞育的影响较复杂,其种类、丰度、质量能通过"食料-寄主-天敌"营养关系进行传递,影响昆虫体内营养物质的积累和转化,改变昆虫的耐寒性、滞育率等,制约昆虫的滞育深度、滞育存活率。滞育昆虫营养物质积累、利用机制复杂多样,胰岛素信号通路-叉头转录因子以及激脂激素的调控效应在滞育诱导及营养物质转化中起到了关键的调控作用,但滞育的系统性调控仍需进一步深入研究。     

麦红吸浆虫不同滞育期四种糖代谢酶活力分析

海藻糖是麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Gehin)滞育期间储藏能量的主要物质,为弄清其在滞育期的积累机理,本文测定了麦红吸浆虫滞育前后和滞育期糖原磷酸化酶（Gpase）、己糖激酶（HK）、磷酸果糖激酶（PFK）和醛缩酶（ALD）这4种糖代谢酶活力的变化。结果表明: 麦红吸浆虫滞育前后这些糖代谢酶活力明显不同,滞育后Gpase 活力显著提高,糖酵解有关酶HK,PFK和ALD活力降低;滞育解除后,Gpase 活力降低,HK,PFK和ALD活力升高。滞育期间,4种糖代谢酶的活力均与滞育发育有关;同时Gpase 和PFK的活力也与环境温度有关,即夏、冬季高于春、秋季;同期不同滞育状态幼虫比较,裸露幼虫HK,PFK和ALD活力总是略高于结茧幼虫,Gpase则相反。滞育当年与第2年同期幼虫4种糖代谢酶的活力无显著差异。     

麦红吸浆虫3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因SmHMGR的克隆及在滞育与发育变态过程中的表达动态

【目的】3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是保幼激素(JH)合成途径的限速酶。麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性幼虫滞育昆虫。本研究旨在探讨HMGR基因在麦红吸浆虫滞育和发育变态过程中的作用。【方法】通过RT-PCR和RACE技术克隆麦红吸浆虫滞育前幼虫HMGR基因全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析HMGR基因核苷酸和其编码的蛋白氨基酸序列特性;采用qPCR技术测定其在麦红吸浆虫滞育不同时期3龄幼虫及不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹和后蛹以及雌雄成虫)中的mRNA表达水平。【结果】克隆获得一条麦红吸浆虫HMGR基因全长cDNA序列,命名为SmHMGR(GenBank登录号: MG876766)。该基因全长2 548 bp,其中开放阅读框长2 328 bp,编码775个氨基酸,预测的蛋白分子量为84.16 kD,理论等电点为8.29。序列分析发现该基因编码的蛋白具有HMGR蛋白家族典型的HMG-CoA-reductase-classⅠ催化功能域及其他保守功能基序;序列比对和系统发育分析表明,SmHMGR与达氏按蚊Anopheles darling等长角亚目(Nematocera)昆虫HMGR的相似性最高、亲缘关系最近。SmHMGR在麦红吸浆虫滞育前的3龄早期幼虫中表达量显著升高,进入滞育后一直维持较高水平,并在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月达到最高。SmHMGR在蛹期表达量低于幼虫期,预蛹期表达量最低;在雌成虫中表达量显著高于在蛹和雄成虫中的表达量。【结论】SmHMGR的表达与麦红吸浆虫发育密切相关,可能在滞育诱导、维持及滞育后静息状态的维持及生殖中发挥作用,其表达量的降低可能参与了幼虫到蛹的变态。     

麦红吸浆虫蜕皮激素受体（EcR）基因的克隆与表达分析

为了研究蜕皮激素受体（EcR）在麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Géhin)滞育活动中的作用, 利用RT PCR和RACE技术克隆得到了麦红吸浆虫蜕皮激素受体基因cDNA全长, 并通过Real-time quantitative PCR研究了其表达情况。该cDNA全长序列被命名为SmEcR （GenBank登录号： KC491135）, 其开放阅读框长1 386 bp, 编码461个氨基酸残基。其蛋白预测分子量52.90 kD, 理论等电点6.24。该蛋白与其他已报道的昆虫EcR蛋白具有很高的同源性, 其中与迟眼蕈蚊Bradysia coprophila中相应蛋白的氨基酸序列一致性高达92%。SmEcR在麦红吸浆虫不同滞育时期和不同虫态中均有表达, 且在不同滞育时期、 不同虫态中的表达量差异很大。在滞育不同时期以11月表达量最高, 12月表达量最低; 在不同虫态以麦穗幼虫中的表达量较低, 而成虫中的表达水平很高。本研究为进一步明确SmEcR在麦红吸浆虫滞育调控中的作用奠定了基础。     

昆虫的夏滞育

夏滞育作为昆虫越夏的生态策略 ,已广泛引起昆虫学家的重视。本文就几十年来夏滞育研究的进展进行综述。着重讨论诱导、维持、终止夏滞育的主要环境因子 ,夏滞育的生态特征和它的生态适应意义。     

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。     

有关害虫预测预报的几个昆虫生理学问题

昆虫生理学的范围很广,在其所研究的课题中和害虫发生的预测预报有密切关系的很多。昆虫的食性、营养、生殖、越冬和滞育、感觉作用、趋性和活动等都是昆虫生理学中所研究的重要问题,由此所得的知识对于要了解害虫出现的时期和发生的数量是十分重要的,同时对于设计预测害虫发生的办法方面也常有很大的帮助。下面要谈到昆虫的滞育、越冬和生殖这三方面的问题。     

梨斑叶甲的形态与生物学特性观察

梨斑叶甲主要危害梨和杜梨。成虫形态变异较大,可分为4种色型:红色黑斑形、黄色黑斑型、黑色红斑型和黑色黄斑型。野外以第一色型数量最多,占半数以上。该虫山东每年发生2代,7月份以后以成虫在石缝杂草等处越夏越冬,属专性滞育型昆虫。     

小麦吸浆虫保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶基因的克隆及在滞育和变态发育过程中的表达动态

【目的】保幼激素(juvenile hormone, JH)在小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育诱导及滞育后静息状态的维持中发挥着重要作用。保幼激素酯酶(hormone esterase, JHE)和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)是调控JH滴度的重要降解酶。本研究旨在探讨JHE和JHEH在小麦吸浆虫滞育和变态发育中潜在功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫克隆JHE和JHEH全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析其核苷酸及编码蛋白特性;采用qPCR技术分析其在小麦吸浆虫滞育不同时期(滞育前、滞育期、滞育后静息期和滞育后发育)3龄幼虫及1龄幼虫到成虫不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹、后蛹、雌成虫和雄成虫)中的表达水平。【结果】克隆获得了cDNA全长分别为3 102和1 980 bp的小麦吸浆虫SmJHE和SmJHEH基因(GenBank登录号分别为MG876768和MG876769),其开放阅读框分别长1 740和1 371 bp,分别编码579和456个氨基酸,预测蛋白分子量分别为65.67和51.65 kD。SmJHE蛋白含有5个JHE家族特有的保守模块,SmJHEH含有催化三联体Asp228, Asp404和His431及组成阴氧离子洞的两个Tyr(Tyr299和Tyr374)和HGWP花样结构。序列比对和进化分析表明,SmJHE和SmJHEH均与双翅目(Diptera)长角亚目(Nematocera)昆虫同源蛋白氨基酸序列一致性较高,亲缘关系最近。不同滞育时期的表达模式表明,SmJHE和SmJHEH在滞育前期(1龄到滞育前的3龄幼虫早期)表达量变化不明显,进入滞育后表达量基本维持恒定,但均在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月最低。发育表达模式表明,幼虫恢复发育后SmJHE表达量逐渐升高,预蛹期达到最高,在雌成虫中的表达量显著低于雄成虫中的;SmJHEH表达量则在预蛹期最低,在雌成虫中最高。【结论】SmJHE和SmJHEH参与小麦吸浆虫滞育调控,其表达量的降低与滞育后静息阶段JH的累积有关;SmJHE在发育过程中表达量的升高可能参与幼虫到蛹的变态,表达量的降低可能与生殖发育有关。     

小蜂滞育的研究进展

滞育现象在多种小蜂类天敌昆虫中存在,通过研究小蜂滞育技术,可实现蜂种的长期贮存、延长防控作用时间、提高产品的抗逆性,对小蜂工厂化生产及应用具有重要意义。本文在分析国内外小蜂总科昆虫滞育文献的基础上,总结了已开展滞育研究的69种小蜂类昆虫的滞育虫态、滞育持续期、主要诱导因子以及亲代效应等,分属小蜂科、赤眼蜂科、姬小蜂科、跳小蜂科、金小蜂科、蚜小蜂科、旋小蜂、长尾小蜂科、广肩小蜂、四节小蜂科10科。小蜂多以幼虫或预蛹滞育,其滞育敏感阶段因种不同而异。滞育持续期相对较长,大多可维持数月。一种寄生麦红吸浆虫的金小蜂Macroglenes penetrans在2.5℃的土壤中,其滞育持续期可达16个月。低温、短日照和寄主是影响多数小蜂滞育的主要因子;但也有少数小蜂进行夏滞育,如普金姬小蜂Chrysocharis pubicornis、Aphelinus flavus、车轴草广肩小蜂Bruchophagus platypterus等。另外,亲代也可对小蜂滞育产生一定影响。目前,对小蜂滞育后发育生物学评价的研究报道较少,尚待进一步探索研究。     

低温对麦红吸浆虫滞育解除及蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90表达水平的影响

【目的】本研究旨在明确破茧率和破茧所需时间作为典型的专性幼虫期滞育昆虫麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育解除指标的可行性,探讨蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90在低温解除滞育中的作用。【方法】9月上旬采自田间的麦红吸浆虫滞育幼虫在低温(4℃)和自然变温处理不同时间(0~90 d)后转移至24℃化蛹,调查幼虫的破茧率、化蛹率及破茧和化蛹所需时间;采用qPCR技术分析4℃低温终止滞育并在24℃下恢复发育的幼虫EcR, Hsp70和Hsp90的mRNA水平。【结果】不同时间低温(4℃)和自然变温处理的麦红吸浆虫滞育幼虫破茧率和化蛹率以及破茧和化蛹所需时间均存在显著差异。未经低温(4℃)处理的幼虫在水分满足的条件下破茧率为71.3%,但均不能化蛹;低温(4℃)处理60 d内,随着处理时间的延长破茧率和化蛹率逐渐升高,破茧和化蛹所需时间逐渐缩短;与4℃低温处理30~60 d相比,自然变温处理30~60 d的幼虫化蛹率显著较低;4℃低温处理60 d和自然变温处理90 d后幼虫的化蛹率均超过91%。低温(4℃)处理显著提高了麦红吸浆虫幼虫EcR, Hsp70和Hsp90的表达量,其中处理30 d时其表达量最高,随着低温(4℃)处理时间的延长,表达量逐渐降低,大部分幼虫滞育解除后表达量趋于恒定。【结论】低温能显著促进麦红吸浆虫的滞育解除,效果优于9-10月自然变温;破茧率及破茧所需时间可作为评判麦红吸浆虫幼虫滞育强度的参考,但不能独立作为滞育解除的指标;EcR,Hsp70和Hsp90的表达水平与滞育强度密切相关,在麦红吸浆虫滞育解除中发挥潜在作用。