氯虫苯甲酰胺胁迫下小菜蛾ABCC1～ABCC5 mRNA的表达特征

【目的】为探讨小菜蛾Plutella xylostella ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)与氯虫苯甲酰胺代谢的关系【方法】采用实时荧光定量RT-PCR技术,测定了氯虫苯甲酰胺敏感和抗性小菜蛾及用LC50剂量的氯虫苯甲酰胺处理敏感种群不同时间后ABCC1~ABCC5 mRNA的表达量;并检测了其中过表达的ABCC3~ABCC5在小菜蛾不同发育阶段和4龄幼虫不同组织中的表达量。【结果】所检测的5个ABCC基因在氯虫苯甲酰胺抗性品系中均上调表达,最高为敏感品系的2倍;LC50的氯虫苯甲酰胺处理后ABCC3、ABCC4和ABCC5 mRNA的表达量分别上调2.16倍、2.81倍和1.85倍,ABCC1和ABCC2则分别下调为对照组的65.8%和37.2%。ABCC3的mRNA在幼虫期和雄性成虫中表达量显著高于其它时期;ABCC4的mRNA在各发育阶段表达量差异不大,其中在预蛹期最高;ABCC5的mRNA在3龄幼虫中表达量显著高于其它龄期。在4龄幼虫各组织中,ABCC3、ABCC4和ABCC5在中肠中的表达量均显著高于其它组织。【结论】小菜蛾ABCC3、ABCC4和ABCC5可能在其对氯虫苯甲酰胺的代谢中起作用,该研究结果为进一步探究小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性与ABCC1~ABCC5的关系奠定了基础。     

羧酸酯酶介导的小菜蛾对氟虫腈的抗性

【目的】羧酸酯酶（carboxylesterases, CarEs）是昆虫重要的解毒代谢酶之一,可以介导靶标昆虫对多种杀虫剂的代谢抗性。本研究检测了羧酸酯酶对小菜蛾Plutella xylostella 抗药性的介导功能,旨在阐明羧酸酯酶在小菜蛾代谢解毒中的生理生化和分子机理。【方法】采用点滴法测定氟虫腈对小菜蛾敏感种群和抗氟虫腈种群的毒力,以及羧酸酯酶抑制剂磷酸三苯酯（triphenyl phosphate, TPP）对氟虫腈的增效作用;以LC₃₀和LC₅₀浓度的氟虫腈处理抗性小菜蛾,测定药剂处理后CarEs酶活性的变化;利用qRT-PCR技术分析Pxae22和Pxae31两个基因在小菜蛾不同发育阶段、组织和种群的表达模式;利用dsRNA干扰Pxae22和Pxae31后观察基因的表达变化和小菜蛾3龄幼虫对药剂敏感性的变化。【结果】TPP可以削弱小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的抗性,增效倍数约为6倍;使用较低剂量（LC₃₀和LC₅₀）氟虫腈处理小菜蛾3龄幼虫后,处理组CarEs比活力明显高于对照,提示氟虫腈对小菜蛾CarEs活性具有诱导作用。对羧酸酯酶基因Pxae22和Pxae31在小菜蛾不同发育阶段、4龄幼虫不同组织和不同种群3龄幼虫中的表达模式分析发现,这两个基因在小菜蛾4龄幼虫中的表达量最高;在4龄幼虫中以中肠组织中的表达量较高,头、表皮、脂肪体中的表达量很低; 抗性种群中的表达量显著高于敏感种群。通过干扰 Pxae22和 Pxae31后的qRT-PCR验证,两个基因的表达量均显著降低,进一步的氟虫腈毒力测定发现,干扰P xae22和 Pxae31后的小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的敏感性分别增加了1.63倍和1.73倍。【结论】羧酸酯酶在小菜蛾对氟虫腈解毒代谢中具有重要作用;Pxae22和Pxae31是小菜蛾的两个抗性相关基因,其表达水平的变化直接影响小菜蛾对氟虫腈的敏感性。     

基于幼虫粪便的小菜蛾肠道细菌分离鉴定及其抗生素敏感性分析

【目的】昆虫肠道微生物对于其食物消化、生长发育以及环境适应性等方面都具有重要作用,本研究旨在探究小菜蛾 Plutella xylostella (L.)幼虫肠道可培养细菌的菌群结构及抗生素敏感性。【方法】对小菜蛾3龄幼虫粪便进行了细菌分离培养和16S rDNA分子鉴定,并采用纸片扩散法对之进行了药敏试验。【结果】小菜蛾3龄幼虫肠道有5属6种细菌,即蒙氏肠球菌 Enterococcus mundtii、欧文氏菌属 Erwinia 2种、成团泛菌 Pantoea agglomerans 、类芽孢杆菌Paenibacillus sp.和栖稻假单胞菌 Pseudomonas oryzihabitans,均与小菜蛾中肠细菌已知种不同,其中蒙氏肠球菌数量最多;蒙氏肠球菌、桃色欧文氏菌和成团泛菌对青霉素、氨苄青霉素、麦迪霉素、克拉霉素和洁霉素均不敏感,而对磷霉素、万古霉素和强力霉素等表现出相似的敏感性。【结论】小菜蛾幼虫肠道细菌菌群组成具有多样性,且存在天然耐药性现象。本研究为进一步开展小菜蛾幼虫肠道细菌微生物区系及功能细菌的研究提供了菌株材料和研究基础。     

温度对黄粉虫体重增加、食物转化率及消化酶活性的影响

【目的】明确黄粉虫幼虫Tenebrio molitor体重增加和食物转化率提高的最适温度条件及肠道消化酶的种类及活性。【方法】在实验室不同温度条件下,测定了不同日龄黄粉虫幼虫的体重、食物的近似消化率与转化率及肠道蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的活性。【结果】温度对黄粉虫幼虫体重增加及食物的近似消化率(AD)和转化率(ECD)影响很大。在24~28℃时,3种不同日龄的黄粉虫幼虫体重明显高于20℃和32℃时的体重,28℃时60日龄和90日龄黄粉虫幼虫平均每天的体重增加量是同期20℃的1.26倍和1.35倍,且该虫对食物的近似消化率和转化率也表现出相同的规律。此外,温度也影响着黄粉虫幼虫体内消化酶的活力,当温度为24~28℃时,其肠道蛋白酶、淀粉酶、内切β-1,4-葡聚糖苷酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶的活力均高于20℃和32℃时的活力,且不同龄期的黄粉虫幼虫体内4种消化酶的活力不同,随虫龄的增加4种消化酶活力明显升高。【结论】黄粉虫幼虫在24~28℃时对食物的转化率最高,体重增加最快,高龄黄粉虫幼虫肠道内4种消化酶活力均明显高于低龄幼虫。     

不同龄期棉铃虫用氰戊菊酯汰选对其抗性发展的影响

利用中抗(15.06倍)品系,室内用氰戊菊酯对棉铃虫Helicoverpa armigera初孵至4龄幼虫分别进行连续汰选,选育9代后,以3龄幼虫汰选的抗性发展最快（31.5倍）, 其次是4龄、2龄幼虫汰选的品系（分别增加25.2倍和14.5倍）,用初孵幼虫汰选的抗性发展最慢（10.2倍）。抗性现实遗传力的测定表明,3龄幼虫汰选的抗性现实遗传力（0.4419）显著大于初孵幼虫的（0.2346）。代谢酶抑制剂的增效实验发现,磷酸三苯酯(TPP)对各品系棉铃虫均无明显增效作用。而增效醚(PBO)对高龄幼虫汰选的品系的增效作用比低龄幼虫汰选的品系增效作用强。测定初孵和3龄幼虫汰选品系试虫的击倒抗性发现,初孵幼虫汰选品系的抗性增加倍数（10.2）与击倒抗性增加的倍数（10.5）相似,而3龄幼虫汰选的抗性增加倍数（31.5）显著高于击倒抗性增加的倍数（19.9）。认为初孵幼虫期多功能氧化酶（MFO）表达不完全,用药主要是筛选击倒抗性,而高龄幼虫期用药则会同时筛选击倒抗性和MFO参与的代谢抗性。因而初孵幼虫期用药抗性发展缓慢。生产上不仅可以提高药剂的防效,同时可以延缓抗性的发展。     

小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性风险评价与抗性生化机制研究

【目的】明确小菜蛾Plutella xylostella(Linnaeus)对三氟甲吡醚的抗性风险和抗性生化机制,为三氟甲吡醚的合理使用提供科学依据。【方法】采用TabashnikMc Gaughey的阈性状分析方法评估小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性风险;采用浸叶法测定增效剂(胡椒基丁醚、磷酸三苯酯和顺丁烯二酸二乙酯)对三氟甲吡醚的增效作用,通过酶动力学方法测定了小菜蛾对三氟甲吡醚抗性和敏感品系的谷胱甘肽-S-转移酶、酯酶和多功能氧化酶的活性。【结果】经过18代次筛选,小菜蛾种群对三氟甲吡醚的抗性水平上升至14.8倍,小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性现实遗传力(h~2)为0.1558;当h~2=0.155 8时,在致死率为50%-90%的选择压力下,预计小菜蛾对三氟甲吡醚抗性增加10倍分别需要16.1-7.3代。在小菜蛾三氟甲吡醚抗性品系中,酯酶和多功能氧化酶比活力均显著高于敏感品系,分别为敏感品系的1.34倍和1.45倍;谷胱甘肽-S-转移酶比活力与敏感品系的无显著差异。抗性品系的酯酶抑制剂磷酸三苯酯和多功能氧化酶抑制剂胡椒基丁醚对三氟甲吡醚具有明显增效作用,增效倍数分别为1.21倍和1.43倍;谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂顺丁烯二酸二乙酯对三氟甲吡醚没有明显增效作用。【结论】小菜蛾对三氟甲吡醚产生抗性的风险较大,酯酶和多功能氧化酶活性的升高可能是小菜蛾对三氟甲吡醚产生抗性的重要机制。     

茚虫威对不同抗药性品系小菜蛾呼吸代谢的影响

以小菜蛾Plutella xylostella(L.)敏感品系(S)、田间品系(F)及茚虫威汰选抗性品系(T17)幼虫为供试虫源,采用便携式光合作用测定仪测定小菜蛾3～4龄幼虫在受药前后或不同受药剂量等条件下呼吸速率的变化,从能量代谢的角度研究抗药性机制。结果表明,汰选抗性品系、田间品系与敏感品系同龄期小菜蛾幼虫在未受药条件下的呼吸速率差异不显著,表明抗药性的产生并未影响小菜蛾本底的呼吸速率。以各个品系的茚虫威LC20和LC50剂量处理幼虫后,3个品系的呼吸速率均明显提高,汰选抗性品系呼吸速率提高幅度明显大于其他2个品系。在LC20剂量下3个品系呼吸速率峰值均出现在2h前后,10h后恢复到正常水平;在LC50剂量下敏感品系没有明显差异;而田间品系和汰选抗性品系分别在药剂处理后4h和6h达到呼吸高峰,汰选抗性品系保持高水平呼吸速率时间长达9h,分别于药后15h和24h恢复到正常水平。这表明用药后抗性品系呼吸速率的提高幅度与小菜蛾的解毒代谢能力有关,这也揭示了昆虫幼虫中毒后能量消耗会随着抗性水平的提高而增加。     

溴氰菊酯胁迫下小菜蛾幼虫体内差异表达蛋白的分析

小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的主要害虫, 已对多种杀虫剂产生抗性, 其中以对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性发展最快。溴氰菊酯是拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒力最强的品种。我们前期的研究发现, 小菜蛾溴氰菊酯敏感品系（DS）和抗性品系（DR）成虫期的蛋白质双向电泳(2-DE)图谱存在显著差异。本研究通过双向电泳技术从小菜蛾4龄幼虫中分离出89个有明显差异的蛋白点, 从中选出30个进行串联质谱(MALDI-TOF-MS)实验, 并利用蛋白质数据库检索这些在抗性品系中表达而在敏感品系中不表达或者不同品系中差异表达的蛋白质的归属、 性质和功能, 最终成功鉴定出10个蛋白。对其中的3个基因进行了荧光定量PCR验证, 发现这些蛋白质在mRNA水平的表达与在蛋白水平的表达是一致的。这些在溴氰菊酯胁迫下差异表达的蛋白为研究溴氰菊酯的作用靶标和作用机理, 以及筛选与其抗性相关的蛋白质提供了依据。     

运用α-氰代酯荧光底物检测抗性棉蚜羧酸酯酶代谢活性

为了研究抗性和敏感棉蚜Aphis gossypii品系对菊酯类药剂代谢的差异, 本实验合成了溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物, 应用这两种底物水解后生成具有荧光化合物的特性,测定了不同品系棉蚜羧酸酯酶的代谢活性。结果表明: 氧化乐果棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为10.0和3.4 pmol/min·mg; 对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为4.0和2.4 pmol/min·mg, 抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的2.9和1.7倍; 溴氰菊酯棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为7.6和6.2 pmol/min·mg; 对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为9.3和5.2 pmol/min·mg, 抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的1.2和1.8倍。这种衍生的报告荧光底物能够用来检测抗性棉蚜羧酸酯酶的水解活性, 表明羧酸酯酶可能参与棉蚜对溴氰菊酯和氧化乐果抗性的形成。     

白纹伊蚊抗溴氰菊酯品系的筛选及其对登革病毒的易感性

【目的】建立白纹伊蚊Aedes albopictus抗溴氰菊酯的蚊虫品系,对比白纹伊蚊敏感株和抗性株对登革病毒的易感性差异。【方法】采用浸渍法测定溴氰菊酯对白纹伊蚊幼虫的半数致死浓度(LC_(50));再以LC_(50)水平的溴氰菊酯对白纹伊蚊幼虫进行群体筛选至第11代,并通过接触筒法检测各代成蚊抗性。以白纹伊蚊敏感株和获得的抗性株(第9代)雌蚊吸食含2型登革病毒(DENV-2)的血餐,于感染后0,4,7和10 d解剖蚊虫,收集中肠、卵巢和唾液腺,通过RT-PCR和实时荧光定量PCR分别检测各组织的DENV-2病毒感染率和感染量。【结果】白纹伊蚊经溴氰菊酯筛选至第9代后抗性趋于稳定。第9代抗性株幼虫的LC_(50)为0.053 mg/L,抗性倍数为10.58,成蚊生测的蚊虫死亡率为80%,已达到中度抗性。感染后0 d,所有蚊虫的中肠均可测得DENV-2,而且抗性株的平均病毒感染量高于敏感株;后续时间点敏感株与抗性株蚊虫中肠均保持92.75%~97.18%的病毒感染率,且二株之间无显著性差异(P0.05)。感染后4 d,两株蚊虫的卵巢中均可检测到DENV-2,感染后7 d和10 d的卵巢病毒感染率均显著高于4 d时(P0.05),但在7 d和10 d两个时间点,敏感株和抗性株之间均无统计学差异(P0.05),然而抗性株平均病毒感染量在每一个时间点都显著高于敏感株(P0.05)。蚊虫唾液腺于感染后7 d检测到DENV-2,10 d时唾液腺的病毒感染率无明显升高且两株蚊虫之间病毒感染率和感染量均无统计学差异(P0.05)。【结论】经溴氰菊酯的筛选使白纹伊蚊幼虫及成蚊抗性水平逐渐升高,建立了白纹伊蚊抗溴氰菊酯的实验室品系。DENV-2对白纹伊蚊抗性株和敏感株各个组织的感染率相近,但感染量有所不同,说明对溴氰菊酯有中度抗性的白蚊伊蚊对登革病毒的易感性在一定程度上发生了改变。     

小菜蛾肠道成团泛菌PxG45的分离鉴定及其抗真菌活性

【目的】昆虫肠道共生细菌是栖息在昆虫肠道中的微生物,是肠道微生物群落中最主要的成员。它们对昆虫的生长发育、营养吸收以及免疫系统均具有重要影响。本研究通过对小菜蛾Plutella xylostella肠道共生细菌进行分离培养和功能鉴定,以探究肠道共生细菌对小菜蛾适应性的影响及其对真菌的广谱抑制作用。【方法】利用体外平板培养分离纯化小菜蛾3龄幼虫肠道细菌PxG45菌株,结合形态学、16S rDNA基因测序和生理生化测定进行菌种鉴定。利用生物测定探究PxG45对小菜蛾3龄幼虫存活率及球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染小菜蛾3龄幼虫对存活率的影响。通过平板对峙法检测PxG45对球孢白僵菌的抑制作用,进一步检测PxG45对植物病原真菌希金斯炭疽菌Colletotrichum higginsianum、刺盘孢炭疽菌C.camelliae、尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Fusarium oxysporum f. sp.cubense race 4、茄链格孢菌Alternaria solani、稻瘟病菌Magnaporthe oryzae和丁香假单胞菌杨梅致病变种Pseudomona...     

小菜蛾基因组中内源性逆转录病毒元件PxERV的发现与特征分析

【目的】内源性逆转录病毒(endogenous retroviruses, ERVs)是一类在宿主基因组中世代留存的有类似病毒结构的序列元件。本研究在通过前期小菜蛾Plutella xylostella精巢转录组分析发现一个小菜蛾内源性逆转录病毒元件PxERV的基础上,探究该逆转录病毒元件的序列特征及侵染活性,为探明内源性逆转录病毒对小菜蛾的影响奠定基础。【方法】利用生物信息学方法分析鉴定了PxERV在小菜蛾基因组上的序列及结构特点,并用基因克隆和测序得到PxERV的env基因序列;进一步通过MEGA6软件构建了昆虫env基因编码的氨基酸序列与核型多角体病毒包膜糖蛋白的系统发育树。利用qPCR技术检测了env基因在小菜蛾G88品系不同发育时期虫体和精巢中的表达模式及FZ品系成虫和G88品系的成虫和幼虫中env基因拷贝数的变化。利用CRISPR/Cas9介导小菜蛾G88品系中env基因突变,检测PxERV的独立复制活性。【结果】PxERV有LTR-pol-env-LTR结构,其env基因与果蝇Drosophila buzzatii逆转座子osvaldo和粉纹夜蛾Trichoplusia ni内源性逆转录病毒Ted的env基因进化关系较近。PxERV的env基因在小菜蛾G88品系雄成虫精巢中特异性高表达,env基因的拷贝数在小菜蛾FZ品系中的低于在G88品系中的,但在不同发育时期的G88品系中没有差异。G88品系多代自交,突变型env基因在小菜蛾基因组上不断减少,直至完全恢复野生型env基因。【结论】内源性逆转录病毒元件PxERV在小菜蛾世代间存在独立复制活性,但在小菜蛾发育过程中不会独立复制。这种病毒元件可能通过小菜蛾雄性生殖系统实现侵染活性,但侵染机理还需进一步探究。     

肠道细菌弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌对斑翅果蝇生长发育和物质代谢的影响

【目的】明确弗氏柠檬酸杆菌Citrobacter freundi和产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca两种肠道共生细菌对斑翅果蝇Drosophila suzukii生长发育和物质代谢的影响。【方法】以正常饲养条件下的斑翅果蝇、构建的斑翅果蝇无菌品系以及弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌单一共生菌感染的斑翅果蝇品系为材料,检测不同品系间斑翅果蝇的卵孵化率、3龄幼虫体重和化蛹率;测定不同斑翅果蝇品系3龄幼虫体内蛋白质、氨基酸、糖原和游离脂肪酸等代谢物的含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活力。【结果】正常饲养条件下的斑翅果蝇卵孵化率、3龄幼虫体重、化蛹率及3龄幼虫体内蛋白质的含量均高于其他斑翅果蝇品系,且无菌品系中的最低。弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌感染的斑翅果蝇品系3龄幼虫中的氨基酸和糖原含量均低于斑翅果蝇无菌品系和正常品系。弗氏柠檬酸杆菌感染斑翅果蝇品系3龄幼虫体内游离脂肪酸的含量较其他品系的也降到最低。弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌感染斑翅果蝇品系3龄幼虫体内POD活力显著高于无菌品系和正常品系,而CAT活力显著低于无菌品系。【结论】斑翅果蝇肠道中无肠道共生细菌时生长发育迟缓,在食物中分别添加弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌后可一定程度上促进斑翅果蝇的发育,这与添加肠道共生菌后斑翅果蝇体内代谢物的变化密切相关。     

取食不同食物对小菜蛾幼虫肠道细菌多样性的影响

【目的】植食性昆虫肠道细菌的组成与其食物密切相关。本研究旨在探究小菜蛾Plutella xylostella幼虫肠道细菌多样性与其取食食物之间的关系以及它们之间相互适应的过程。【方法】本研究选取小菜蛾人工饲料品系(S)及其转寄主到结球甘蓝Brassica oleracea var. capitata、结球白菜Brassica rapa subsp. pekinensis和花椰菜Brassica olerocea var. botrytis饲养后第1代(分别为G1C, G1CC和G1WC)和第3代(分别为G3C, G3CC和G3WC)的4龄幼虫,提取小菜蛾肠道细菌基因组DNA,利用Illumina MiSeq二代高通量测序技术,分析其肠道细菌多样性和丰度。【结果】α多样性指数分析发现,取食不同食物的小菜蛾4龄幼虫肠道细菌多样性高低顺序为G1WC>G1CC>S>G1C。在菌群组成上,以人工饲料为食的S样品肠道细菌主要由厚壁菌门(Firmicutes)组成,转寄主植物后的G1C, G1CC和G1WC肠道中厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度显著下降,G1C和G1CC小菜蛾肠道中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度显著上升成为优势菌群,G1WC肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)成为优势菌群。在寄主植物上连续饲养3代后,与第1代相比,小菜蛾肠道细菌α多样性指数没有显著性改变,但在结球甘蓝和结球白菜上小菜蛾肠道菌群结构却发生了变化,相比G1C,G3C肠道中芽孢杆菌目(Bacillales)的相对丰度显著下降;相比G1CC, G3CC肠道中放线菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度均显著上升。【结论】取食人工饲料和不同寄主植物的小菜蛾幼虫肠道细菌多样性和群落构成存在显著差异,寄主植物对小菜蛾肠道微生物的结构组成具有重要的影响,且小菜蛾肠道微生物对寄主植物可能存在一个长期适应的过程。本研究为进一步探讨影响小菜蛾肠道细菌变化的因素,以及后续研究肠道细菌与寄主植物之间的互作奠定了良好的基础。     

小菜蛾基因组中内源性逆转录病毒元件PxERV的发现与特征分析

【目的】内源性逆转录病毒(endogenous retroviruses, ERVs)是一类在宿主基因组中世代留存的有类似病毒结构的序列元件。本研究在通过前期小菜蛾Plutella xylostella精巢转录组分析发现一个小菜蛾内源性逆转录病毒元件PxERV的基础上，探究该逆转录病毒元件的序列特征及侵染活性，为探明内源性逆转录病毒对小菜蛾的影响奠定基础。【方法】利用生物信息学方法分析鉴定了PxERV在小菜蛾基因组上的序列及结构特点，并用基因克隆和测序得到PxERV的env基因序列；进一步通过MEGA6软件构建了昆虫env基因编码的氨基酸序列与核型多角体病毒包膜糖蛋白的系统发育树。利用qPCR技术检测了env基因在小菜蛾G88品系不同发育时期虫体和精巢中的表达模式及FZ品系成虫和G88品系的成虫和幼虫中env基因拷贝数的变化。利用CRISPR/Cas9介导小菜蛾G88品系中env基因突变，检测PxERV的独立复制活性。【结果】PxERV有LTR-pol-env-LTR结构，其env基因与果蝇Drosophila buzzatii逆转座子osvaldo和粉纹夜蛾Trichoplusia ni内源性逆转录病毒Ted的env基因进化关系较近。PxERV的env基因在小菜蛾G88品系雄成虫精巢中特异性高表达，env基因的拷贝数在小菜蛾FZ品系中的低于在G88品系中的，但在不同发育时期的G88品系中没有差异。G88品系多代自交，突变型env基因在小菜蛾基因组上不断减少，直至完全恢复野生型env基因。【结论】内源性逆转录病毒元件PxERV在小菜蛾世代间存在独立复制活性，但在小菜蛾发育过程中不会独立复制。这种病毒元件可能通过小菜蛾雄性生殖系统实现侵染活性，但侵染机理还需进一步探究。     

小菜蛾酪氨酸酶生物化学性质研究

采用时间动力学法对小菜蛾Plutella xylostella酪氨酸酶的最适反应条件、对抑制剂的敏感度以及发育期变化规律进行了研究。结果表明：小菜蛾酪氨酸酶反应的最适pH值为6.4,反应线性时间为0～2 min,在22℃和4℃下其活性分别可保持12 h 和72 h,在-20℃下至少可保持7 天。不同发育阶段小菜蛾酪氨酸酶活性的大小依次为预蛹＞4龄幼虫＞蛹＞1龄、2龄、3龄幼虫＞成虫。苯基硫脲（phenyl thiourea,PTU）对小菜蛾阿维菌素抗性品系和敏感品系酪氨酸酶活性的抑制中浓度（I₅₀）值分别为1.1796 μmol/L和1.2795 μmol/L,二者无明显差异。     

大分舌蜂不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌 群落多样性及其差异

【目的】基于昆虫肠道微生物在宿主健康与调控宿主生长发育中发挥着重要作用,本研究旨在对大分舌蜂Colleles gigas不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落多样性及其差异进行初步探究。【方法】利用野外采集的大分舌蜂1-5龄幼虫及滞育预蛹,提取肠道内容物细菌DNA进行16S rRNA的V3-V4基因片段PCR扩增,利用IlluminaMiseq二代高通量测序技术进行测序。依据获得的序列数据,利用生物信息学方法分析大分舌蜂幼虫和滞育预蛹肠道细菌的组成、丰度和多样性。【结果】大分舌蜂幼虫肠道细菌菌群共检测到15门,23纲,43目,80科,128属的细菌,其中最主要的门是变形菌门(Proteobacteria)(占93.74%),最主要的目是立克次氏体目(Rickettsiales)(占68.68%),最主要的科是无形体科(Anaplasmataceae)(占68.64%),最主要的属是沃尔巴克氏体属Wolbachia(占68.64%)。Beta多样性分析结果显示,细菌群落变化与幼虫发育有关,显示出低龄组(1-3龄幼虫)、高龄组(4-5龄幼虫)和滞育预蛹组3个水平。Alpha多样性分析显示,滞育预蛹组细菌多样性与高龄组和低龄组的存在显著差异,而高龄组与低龄组间差异不显著。线性判别分析结果显示,滞育预蛹组与低龄组都存在显著优势菌纲,分别是α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ 变形菌纲(Gammaproteobacteria),而高龄组不存在显著优势纲。在目水平,肠杆菌目(Enterobacteriales)和假单胞菌目(Pseudomonadales)为低龄组优势目,立克次氏体目(Rickettsiales)为滞育预蛹组的优势目。在科水平,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和莫拉氏菌科(Moraxellaceae)为低龄组的优势科,无形体科(Anaplasmataceae)为滞育预蛹组的优势科。在属水平,低龄组优势属为肠杆菌属 Enterobacter和不动杆菌属Acinetobacter,滞育预蛹组优势属为沃尔巴克氏体属 Wolbachia。功能基因注释结果也显示出这3个组的特点。【结论】大分舌蜂不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落存在显著差异,从低龄组向高龄组再到滞育预蛹组,细菌多样性逐步降低,这可能与其进食特点以及肠道微生物驱动对肠道环境适应有关。本研究为土壤筑巢独栖野生蜜蜂肠道微生物研究奠定基础,也为此类野生蜜蜂的保护提供新的角度与方向。     

甜菜夜蛾抗氯氟氰菊酯品系相对适合度、抗性生化机理及抗性遗传方式

比较了甜菜夜蛾Spodoptera exigua 抗氯氟氰菊酯品系和敏感品系的繁殖和生长发育特征。结果表明：抗性品系幼虫发育历期延长、蛹重减轻、化蛹率和产卵量降低,抗性品系的适合度为0.61,抗性品系在繁殖和生长发育上存在明显的生存劣势。用两品系3龄幼虫分别测定胡椒基丁醚（PBO）、增效磷SV₁）、脱叶磷（DEF）和顺丁烯二酸二乙酯（DEM）对氯氟氰菊酯的增效作用,抗性品系增效倍数与敏感品系增效倍数之比分别为14.1、14.8、2.3和2.3倍,胡椒基丁醚和增效磷对氯氟氰菊酯增效作用最明显,表明多功能氧化酶参与了甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性。抗性品系3龄幼虫酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性分别为敏感品系的1.05倍和0.91倍, 抗性品系5龄幼虫多功能氧化酶O-脱甲基活性为敏感品系的1.05倍,两品系间3种酶的活性差异不显著,表明甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性与酯酶、谷胱甘肽S-转移酶及多功能氧化酶O-脱甲基酶活性无关。用剂量对数死亡机率值回归线分析法研究甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性遗传规律,表明甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性为常染色体遗传、多基因控制;正、反交后代的显性度分别为0.61和0.43,抗性遗传为不完全显性。     

肠道细菌通过竞争生态位和保护肠道内壁降低小菜蛾对Bt的敏感性

【目的】肠道微生物可能在介导昆虫宿主对苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)抗性方面具有重要作用。本研究拟通过探究肠道细菌影响Bt对小菜蛾Plutella xylostella杀虫活性的效应,分析肠道细菌在宿主保护方面的作用机制。【方法】检测小菜蛾3龄幼虫分别取食无菌人工饲料与含肠道总菌群、肠杆菌Enterobacter sp. IAE5 (EbPXG5)、Bt菌株Bt8010、Bt8010+肠道总菌群和Bt8010+EbPXG5的人工饲料,以及分别取食无菌人工饲料与含EbPXG5上清、EbPXG5菌体破碎液、Bt8010+EbPXG5上清、Bt8010+EbPXG5菌体破碎液和Bt8010的人工饲料不同时间后的存活率,分析肠道细菌对小菜蛾Bt敏感性的影响;利用平板培养技术,测定分别取食含EbPXG5, Bt8010和Bt8010+EbPXG5人工饲料的小菜蛾3龄幼虫肠道和血淋巴中EbPXG5和Bt8010的丰度以及EbPXG5对Bt8010的体外抑制效应,分析肠道细菌对Bt8010在小菜蛾肠道中增殖以及入侵血腔的影响;利用扫描电镜观察小菜蛾3龄幼虫无菌肠道组织的内壁形态以及EbPXG5, Bt8010和EbPXG5+Bt8010分别处理的肠道组织的内壁形态,揭示肠道细菌对肠道内壁的保护功能。【结果】与取食无菌人工饲料的对照组相比,取食含肠道总菌群饲料和含EbPXG5饲料的小菜蛾3龄幼虫存活率没有显著差异,但取食含Bt8010+EbPXG5和含Bt8010+肠道总菌群饲料的3龄幼虫在24, 36, 48和60 h时存活率均显著高于取食含Bt8010人工饲料的;取食含EbPXG5上清和含EbPXG5菌体破碎液饲料的3龄幼虫存活率与对照组相比无差异,取食含Bt8010+EbPXG5上清和含Bt8010+EbPXG5菌体破碎液饲料的3龄幼虫存活率与取食含Bt8010饲料的相比也无差异。分别取食含EbPXG5和Bt8010+EbPXG5人工饲料的小菜蛾3龄幼虫肠道中EbPXG5菌株的丰度均没有显著差异,但取食含Bt8010+EbPXG5饲料24, 36和48 h的小菜蛾3龄幼虫肠道内Bt8010丰度显著低于取食含单一Bt8010饲料;血淋巴中,取食含Bt8010+EbPXG5饲料的小菜蛾,36 h和48 h的EbPXG5丰度高于取食含单一EbPXG5饲料的,同时取食含Bt8010+EbPXG5饲料的血淋巴中Bt8010丰度显著低于取食含单一Bt8010饲料的。牛津杯抑菌圈试验表明小菜蛾肠道细菌EbPXG5在体外对Bt8010菌株无抑制作用。扫描电镜观察结果发现,Bt8010会破坏小菜蛾幼虫肠道形成孔洞,同时介导Bt8010及其他细菌穿越肠道屏障进入血淋巴;肠杆菌EbPXG5能定殖于小菜蛾肠腔内壁,减弱Bt8010对肠道内壁的破坏,降低Bt8010在小菜蛾肠道和血淋巴中的丰度。【结论】肠道细菌EbPXG5在保护小菜蛾,降低其对Bt敏感性方面起一定作用,推测该菌通过竞争生态位和保护肠道内壁等方式减弱病原体的定殖和入侵,从而降低宿主对Bt的敏感性。该结果对于促进小菜蛾的生物防治和综合治理具有重要的参考意义。     

寄主抗药性对菜蛾绒茧蜂抗药性发展的影响

室内筛选小菜蛾中抗品系（SRP）、高抗品系（RP）、以敏感小菜蛾幼虫（SP）为寄主的菜蛾绒茧蜂SRC品系和以SRP幼虫为寄主的菜蛾绒茧蜂RSC品系对氰戊菊酯的抗性。分别筛选了13、14、14和13代。小菜蛾SRP和RP品系分别获得了68.9和605.8倍的抗性,菜蛾绒茧蜂SRC和RSC品系分别获得了4.3和11.0倍的抗性。上述结果表明通过施药于体内有寄生蜂的小菜蛾幼虫筛选寄生蜂抗性,可以获得具有抗性的寄生蜂。以SRP为寄主的RSC品系的抗性水平高于以SP为寄主的SRC品系的抗性水平,表明和抗性较高的寄主同步筛选,寄生蜂的抗性发展更快。小菜蛾SP、SRP和RP三个品系幼虫的多功能氧化酶（MFO）活性比为1∶1.15∶1.50;菜蛾绒茧蜂SC、SRC和RSC三个品系幼虫的MFO活性比为1∶1.10∶1.49,成蜂的MFO活性比为1∶1.18∶1.54;而每种昆虫不同品系的羧酸酯酶（CarE）、总酯酶（Es）活性水平与其抗性水平变化不一致,表明抗性与MFO活性升高有关,而与CarE和Es的活性无关。