意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因表达分析

【目的】意大利蝗Calliptamus italicus是新疆草原的主要优势危害种,以卵在土壤中越冬。呼吸代谢可反映蝗卵的生理状态,呼吸蛋白对于呼吸系统不完善的蝗卵尤为重要。本研究旨在明确意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因的表达情况。【方法】采用实时荧光定量PCR方法检测不同发育阶段的蝗卵以及1龄蝗蝻的血蓝蛋白2个亚基基因Hc1和Hc2的表达量。【结果】根据解剖形态观察,将意大利蝗越冬卵的整个发育过程分为10个阶段,包括9个卵发育阶段(C-Ⅰ-C-Ⅹ)和1龄蝗蝻阶段(C-Ⅹ)。Hc1和Hc2在越冬蝗卵各发育阶段以及1龄蝗蝻中均有表达。其中,在蝗卵早期发育阶段(C-Ⅰ, C-Ⅱ和C-Ⅲ),Hc1表达量逐渐增加,C-Ⅲ阶段表达量显著高于C-Ⅰ和C-Ⅱ阶段;滞育阶段(C-Ⅳ, C-Ⅴ和C-Ⅵ),胚胎发育停滞,Hc1表达量较C-Ⅲ,C-Ⅶ和C-Ⅷ阶段低;滞育后发育阶段(C-Ⅶ和C-Ⅷ),蝗卵解除滞育,快速发育,Hc1表达量较早期发育阶段和滞育阶段高,其中,C-Ⅷ阶段Hc1表达量最高(212.3156±10.5470),显著高于其他所有阶段;1龄蝗蝻(C-Ⅹ)的Hc1表达量最低,为0.4017±0.1010。Hc2表达量在C-Ⅴ阶段最高(679.7511±54.5719),显著高于其他所有阶段;除C-Ⅴ阶段外,其他各阶段之间Hc2表达量差异均不显著。Hc1在蝗卵滞育后阶段高表达,而Hc2在蝗卵滞育阶段高表达。【结论】血蓝蛋白亚基基因Hc1和Hc2在整个意大利蝗卵发育过程均有表达,且具有阶段特异性。Hc1与Hc2协同作用为蝗卵发育供氧,其中,Hc1主要负责蝗卵滞育后发育期间的氧气运载,而Hc2主要维持滞育期间的氧气运载,且载氧效率较低。研究结果可为进一步探讨意大利蝗卵的抗逆机制提供科学依据。     

意大利蝗的胚胎发育及卵滞育发生的胚胎发育阶段

【目的】明确意大利蝗Calliptamus italicus (L.)胚胎发育及卵滞育发生的胚胎发育阶段。【方法】2013-2014年间,通过室外胚胎发育进度检测和室内孵化培养观察,研究其胚胎发育等级、滞育和越冬的胚胎阶段及自然越冬滞育的解除。【结果】意大利蝗的胚胎发育可划分为18个阶段;意大利蝗胚胎有反向移转、转旋和顺向移动3种胚胎转动方式;意大利蝗卵滞育发生的胚胎发育阶段为第Ⅻ阶段。自然条件下,意大利蝗卵发育至次年1月21日,仅部分卵解除滞育,解除滞育卵的发育历期最长;随着越冬时间的延长,解除滞育的卵逐渐增多,其发育历期逐渐缩短;直至次年3月29日卵基本完全解除滞育。意大利蝗雌成虫所产的早中期卵（7月27日-8月16日所产卵）以胚胎发育第Ⅻ阶段（滞育发生的胚胎发育阶段）越冬,于翌年4月16日（侯地温平均值：7.59℃,最高温：15.95℃,最低温：2.67℃）继续发育;雌成虫所产的晚期卵（8月28日-9月4日所产卵）,自11月4日（侯地温平均值：7.32℃,最高温：9.00℃,最低温：5.18℃）开始以胚胎第Ⅹ阶段越冬,于翌年3月29日（侯地温平均值：3.78℃,最高温：10.27℃,最低温：0.14℃）继续发育。【结论】意大利蝗雌成虫所产的早中期和晚期卵,其越冬胚胎发育阶段、开始越冬时间及越冬后继续发育的时间均不同。     

宽翅曲背蝗卵的过冷却能力与抗寒性

采用热电偶法,在室内测定了宽翅曲背蝗卵的过冷却能力及抗寒性.结果表明： 土壤含水量对滞育前卵的含水量有显著影响, 而对卵过冷却点(SCP)的影响不显著,卵含水量随着土壤含水量的升高而上升.不同发育时期卵的SCP、含水量和脂肪含量存在显著差异.随着卵的发育,其含水量从产卵当天的51.5%下降至120 d的46.8%,脂肪含量从10.5%(鲜质量)/19.0%(干质量)上升到14.5%(鲜质量)/28.9%(干质量),而SCP从-23.5 ℃下降至-30.0 ℃;卵SCP与其含水量及脂肪含量存在显著相关关系;深度滞育卵的SCP显著低于滞育前和滞育初期卵的SCP.不同低温强度和处理时间对滞育卵的存活率有显著影响.滞育卵暴露12 h的致死温度为-27.3 ℃,在-25 ℃低温处理的致死时间为22.73 d.滞育卵的SCP与致死温度相近,说明宽翅曲背蝗卵为不耐结冰类型,且SCP是衡量其抗寒性的可靠指标.     

温度对意大利蝗生长发育的影响

为了全面掌握意大利蝗Calliptamus italicus(L.)生长发育规律,明确该虫的越冬和适宜生长区域,为该虫预测预报和合理防治提供科学依据。本文研究了恒温条件下意大利蝗蝗卵越冬低温、各虫态发育起点温度和有效积温。研究结果表明意大利蝗蝗卵越冬低温高于-20℃;发育速率与温度呈线性正相关:卵、幼虫、雌成虫、雄成虫和雌成虫世代和雄成虫世代发育起点温度为8.62、16.12、17.07、17.82、15.02、16.27℃,有效积温为249.84、397.46、377.9、323.78、1053.82、931.53日·度;发育速率随着温度的升高而加快,同时通过测量发现33℃意大利蝗雌虫和雄虫体重均最大。     

越北腹露蝗卵寄生蜂：东方蝗卵蜂

东方蝗卵蜂Scelio oriemalis Dodd是越北腹露蝗Fruhstorferiola tonkinensis Will.卵的寄生性天敌.2004-2006年对广东省北部越北腹露蝗卵粒和卵块寄生率分别为43.18%和89.34%.东方蝗卵蜂产卵在越北腹露蝗卵中,幼虫期为2龄,每粒被寄生的蝗卵只出l头蜂.东方蝗卵蜂的产卵系统发达,不仅骨化程度高,而且具有伸缩性.雌雄件比约为1:0.6,羽化后即可交配.以5%的葡萄糖溶液喂养成蜂,最多可存活31 d.东方蝗卵蜂可能是某些年份越北腹露蝗种群下降的重要因子.     

黄脊雷蓖蝗越冬卵的滞育发育特性

黄脊雷蓖蝗Rammeacris kiangsu Tsai是我国竹林的重要害虫,1年发生1代,以卵越冬。为弄清其卵滞育发育特性,调查了卵期温度及低温处理对其卵孵化的影响,检测了恒温条件下胚胎的发育进度及卵粒含水量、过冷却点的变化。结果表明,在不同的卵期温度条件下黄脊雷蓖蝗卵的孵化前期均较长,且孵化不整齐、孵化期间长;低温处理30、60或90 d可显著促进其卵的孵化,低温处理的时间越长效果越明显。说明黄脊雷蓖蝗的卵存在滞育现象,低温能明显降低其卵滞育强度。胚胎头幅、触角长度及体长的测量结果显示,25℃温度条件下的黄脊雷蓖蝗的胚胎发育可划分为3个阶段,即前期的持续发育阶段、中期的发育延迟阶段和后期的发育恢复阶段。产卵后40 d左右卵进入滞育,40—75 d为卵的深度滞育期。黄脊雷蓖蝗的卵粒产下后水分含量较低,在25℃的温度条件下,于产卵后25 d前后有一快速的吸水过程,其后卵粒的含水量增加缓慢,可见其卵粒的吸水发生在进入滞育状态之前。在25℃的条件下,黄脊雷蓖蝗卵粒过冷却点的变化亦包含3个阶段,即胚胎发育初期的较高阶段、中期持续而稳定的较低阶段及后期的提升阶段,可以认为黄脊雷蓖蝗越冬卵耐寒性的提高与其滞育的发生密切相关。     

荔蝽卵平腹小蜂越冬环境初步调查

荔蝽卵平腹小蜂Anastatussp．是一种卵寄生蜂,主要寄生于荔枝蝽TessaratomapapillosaDrary的卵内,对荔枝蝽的为害有一定的控制作用。60年代初,蒲蛰龙等[1]对该蜂生物学特性开展了研究,并成功地利用蓖麻蚕卵、柞蚕卵作为替代寄主大量繁殖此蜂,释放于荔枝园防治荔枝蝽,取得了良好效果。从80年代开始,刘志诚等[2]开展人工卵的研究,取得成功,目前已经形成一套成熟的人工繁蜂、放蜂防治荔枝蝽的技术。但在自然界,该蜂难以形成强大的自然种群,越冬后早春的自然种群数量相当低,早春寄生率不高。在释放平腹小蜂的同时,如何保护它们,…     

中华稻蝗长沙种群的生活史及其卵滞育的进化意义

中华稻蝗Oxya chinensis为重要的水稻害虫,在我国除青海、西藏、新疆、内蒙古等未见报道外,南起海南北至东北均有分布,在许多的分布区域1年发生1代。为探索中华稻蝗长沙种群的生活史及其季节适应特征,通过野外和实验室的研究,调查了其发生代数、孵化率和卵滞育率的季节变化及越冬卵的存活率。结果显示,中华稻蝗长沙种群为1年2代和1年1代混合发生:第1代卵产卵后大部分孵化为若虫而1年完成2代,但亦有19.4% -4.1%的卵不孵化而1年只能完成1世代。第1代成虫于6月上旬至8月上旬羽化,6月下旬至8月中旬产卵;第2代若虫于7月初开始孵化,9-10月羽化为成虫,10月上旬至11月下旬产卵。在室外自然条件下,中华稻蝗长沙种群6-8月(第1代)和10-11月(第2代)所产卵块均为部分滞育,滞育率为30%左右,皆无显著差异。然而,其卵滞育率在12月以后显著降低,仅为6.6%或以下,卵滞育快速地得以解除。因此,包括非滞育卵和滞育解除卵,中华稻蝗长沙种群的越冬卵皆以非滞育状态度过其后的寒冷季节。即使是遭遇长江流域2007年末至 2008年初异常寒冷的冬季,在长沙地区越冬后其卵的存活率亦在98%以上。非滞育状态的中华稻蝗长沙种群越冬卵完全能安全地越冬,其滞育的发生并非是为了提高其耐寒性而安全度过不适环境。并探讨了中华稻蝗长沙种群卵滞育的进化意义。     

意大利蝗和西伯利亚蝗高温耐受能力及酶活性比较研究

【目的】阐明意大利蝗Calliptamus italicus和西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus高温耐受能力及酶活性差异。【方法】以3℃为间隔,将意大利蝗和西伯利亚蝗成虫分别在27~48℃、24~42℃下处理4 h后测定死亡率及POD、SOD和CAT活性值。【结果】27~42℃处理下,意大利蝗存活率显著大于西伯利亚蝗(P<0.05)。雌性意大利蝗的LT50、LT90分别为48.76℃和50.67℃,雄虫则分别为47.90℃和50.53℃;雌性西伯利亚蝗的LT50、LT90分别为39.21℃和42.10℃,雄虫则分别为36.11℃和41.43℃。随着温度升高,雄性意大利蝗和雌、雄西伯利亚蝗体内POD、SOD、CAT活性先升高后降低,雌性意大利蝗体内POD活性则先降低后升高。27~42℃范围内,西伯利亚蝗体内POD和SOD活性值增幅较大,分别达到54.69%、23.54%;意大利蝗体内则以CAT活性值增幅最大,为27.02%。【结论】两种蝗虫耐高温能力存在差异,意大利蝗具有更强的耐热能力。     

意大利蝗痘病毒一些特性研究

电镜观察意大利蝗痘病毒的包涵体大多数为椭圆形,少数为近圆形,大小相差极为悬殊。病毒粒子呈卵圆形,表面桑椹状。病毒粒子髓核呈圆筒状,其纵切面内绳索结构折叠2—3次,横切面可以看到2—3个圆点,侧体也圆筒状,均匀包围在核衣壳外面。DNA经限制性内切酶LoR I酶切产生16个DNA片段,据此求得DNA分子量为135.7×106D。 意大利蝗痘病毒包涵体的裂解释放病毒速度快,在相同条件下比亚洲小车蝗痘病毒包涵体裂解释放病毒粒子快。当温度恒定(37℃),在一定的pH值内(pH 9.0—11.5),随pH值的升高包涵体裂解释放病毒粒子速度加快。当pH值恒定(11.2),在一定的温度范围内(25～40℃),随温度的升高包涵体的裂解释放病毒粒子速度加快。     

意大利蝗血细胞形态学研究

血细胞是昆虫免疫防御、代谢和分泌等生理活动的重要参与者。本文通过Gimesa-Wright试剂盒染色法研究了意大利蝗成虫血细胞类型。结果表明,意大利蝗存在原血胞、浆血胞、粒血胞、脂血胞、囊血胞、巨核细胞6种细胞。粒血胞、脂血胞和浆血胞是意大利蝗主要的血细胞类型,分别占细胞总数的42.04%、29.60%和23.32%。研究结果为深入研究意大利蝗血细胞的功能及其对意大利蝗适应环境的机制提供了基础数据。     

意大利蝗对四种寄主植物的选择机制

意大利蝗(Calliptamus italicus)是新疆草原的优势危害蝗虫种类之一。本研究利用GC-MS和嗅觉仪分析了意大利蝗对其寄主植物冷蒿(Artemisia frigida)、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)、黄花苜蓿(Medicago falccata)、黄花草木樨(Melilotus officinali)的选择机制。结果表明:4种植物所含的主要挥发油为萜类和醇类化合物,萜类化合物含量从高到低依次为冷蒿(51.76%)、黄花苜蓿(20.52%)、黄花草木樨(19.46%)、沙漠绢蒿(9.00%);醇类化合物含量从高到低依次为黄花草木樨(33.48%)、沙漠绢蒿(20.26%)、黄花苜蓿(16.80%)、冷蒿(1.74%);不同寄主植物对意大利蝗的引诱效果不同,引诱率从高到低依次为冷蒿(56.00%)、沙漠绢蒿(36.12%)、黄花苜蓿(30.47%)和黄花草木樨(10.00%);意大利蝗对4种寄主植物的采食量与植物体内总黄酮含量的关系表明,食量与植物体内总黄酮的含量呈负相关(r=-0.601),意大利蝗喜食黄酮类化合物含量较低的冷蒿,而对黄酮类化合物含量较高的黄花草木樨表现出驱避。研究表明,寄主植物中所含的萜类化合物对意大利蝗有明显的引诱作用,而醇类和黄酮类化合物则对意大利蝗有明显的驱避作用。     

Effect of physiological factors on the flight ability of Calliptamus italicus L

Calliptamus italicus L. is a major migratory pest that often causes serious agricultural losses in the desert/semi‐desert steppe of Central Asia. The present study aims to understand the physiological factors that affect migration of C. italicus by examining the relationships between flight capacity, energy accumulation, ovarian development and Juvenile hormone (JH) titre. The results show that flight capacity decreases with age, being greatest among 2‐day‐old males and lowest among 13‐day‐old locusts. There is no significant correlation between energy accumulation and flight capacity, although JH titre is negatively correlated with flight capacity. Energy accumulation and flight capacity first increases then decreases in 1–13‐day‐old females. Glycogen accumulation is significantly correlated with flight speed, and triglyceride accumulation is significantly correlated with flight distance, duration and speed. Changes in JH titre in 1–13‐day‐old females show double titre peaks, which are negatively correlated with flight capacity. Seven‐day‐old C. italicus have the highest glycogen and triglyceride accumulation, greatest flight capacity, grade II ovarian development and lowest JH titre. By contrast, 13‐day‐old C. italicus have the lowest triglyceride accumulation, lowest flight capacity, grade IV ovarian development and lowest JH titre. Taken together, these findings demonstrate that there is a trade‐off between ovarian development and flight capacity of C. italicus.     

群居型、散居型意大利蝗形态特征的数量分析

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)是新疆草原的主要危害害虫之一,为了从形态上精确区分群居型和散居型意大利蝗,本文用数值分类学的方法对两型成虫的10个形态指标和5个形态指标比值进行了数量分析.方差分析结果表明:两型成虫在所测量的10个形态指标上都存在着显著性差异(P＜0.05);形态指标比值中前翅长...     

意大利蝗交配行为观察

通过昆虫行为观测仪与室外饲养观察,分析意大利蝗Calliptamus italicus的交配行为,阐明交配经历和温度对意大利蝗交配持续时间的影响。结果发现:(1)意大利蝗的交配行为包括相遇和交配两个阶段。相遇行为包括避让、打斗和交配3种类型,其中打斗多发生在雄雄相遇、雄虫与一对正在交配成虫相遇情况。避让和交配则多发生在雌雌相遇、雌雄相遇、雌虫与一对正在交配成虫相遇情况。雄虫在交配过程中占据主动。意大利蝗的交配行为包括曲腹、爬背、抱对和交配4个过程,平均时间为11.25±1.40 min。(2)雌雄虫初次交配的持续时间(12.88±0.67 min)显著长于雌雄虫均有交配经历的时间(10.47±0.39 min)(P0.05);初次交配雌虫和有交配经历雄虫的交配持续时间(11.00±0.75 min),与初次交配雄虫和有交配经历雌虫的时间(12.12±0.67 min)无显著差异(P0.05)。(3)随温度升高意大利蝗的交配持续时间缩短,27℃时交配持续时间最长(15.93±2.25 min),且与36℃、42℃时的时间差异显著(P0.05),42℃时的交配持续时间最短,为6.01±0.43 min,与36℃时的时间(7.47±0.52 min)差异不显著(P0.05)。     

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)飞行能力的研究

【目的】明确意大利蝗Calliptamus italicus(L.)飞行能力,丰富意大利蝗迁飞生物学,提高预测预报水平。【方法】2014年6—9月间利用昆虫飞行磨测定意大利蝗的飞行能力,研究其不同日龄、卵巢发育等级的飞行能力。【结果】白日(8:00—20:00),意大利蝗雌成虫自2日龄开始飞行,至6日龄(飞行时间18.22 min,飞行距离231.01 m,飞行速度12.59 m·min-1,飞行百分比76.00%)飞行能力达显著最高(P<0.05),6~10日龄飞行能力逐渐降低;雄成虫2日龄的飞行能力显著最高(P<0.05),其飞行时间、飞行距离、飞行速度和飞行百分比分别为0.64 min、13.34 m、15.70 m·min-1、14.29%,2~10日龄的飞行能力逐渐降低。不同等级卵巢与不同日龄的飞行能力的变化规律一致,其中Ⅱ级卵巢(6日龄)的飞行能力显著最高(P<0.05)。【结论】意大利蝗乌鲁木齐地理种成虫具有一定的飞行能力。     

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)卵巢发育的研究

【目的】首次研究意大利蝗卵巢发育级别及变化,探讨卵巢发育与温度的关系。【方法】利用室外罩养、室内恒温饲养。【结果】意大利蝗卵巢发育分为5个主级(Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅵ级、Ⅴ级),其中Ⅱ级细分为初期、末期2个亚级,Ⅲ级细分为初期、中期、后期、末期4个亚级。卵巢发育过程显示:卵巢长度前期增长平缓,中后期增长迅速,而卵巢宽度增长较为缓慢,卵巢面积呈幂指数增长。交尾行为集中在Ⅲ级末期(70%)、Ⅳ级(30%)。在设置的26、29、32、35℃恒温条件下,卵巢发育可循环1~2次;卵巢第1次、第2次发育历期均呈极显著的负线性关系(P<0.01);同一温度条件下,卵巢的第一次发育历期均长于第2次发育历期,第1次产卵量均高于第2次产卵量。在室外自然条件下,卵巢发育可循环1~5次,其产卵量均高于所设置的恒温条件下的产卵量。【结论】意大利蝗卵巢发育主要集中于中后期;恒温23℃不适宜卵巢发育,26~35℃是卵巢发育的适宜温度,其中以32℃为最适发育温度。     

新疆意大利蝗不同地理种群16S rDNA序列差异研究

研究新疆东部和西部不同地理种群意大利蝗Calliptamus italicus(L.)线粒体基因中16SrDNA序列差异。结果表明:(1)意大利蝗A+T的含量(67.7%)明显高于G+C的含量(32.3%);(2)多重序列比对和UPGMA系统发育树的结果表明新疆东、西部不同地理种群的意大利蝗的遗传变异极小。     

Field trials with Imidacloprid (Confidor) on the Italian locust Calliptamus italicus in Kazakhstan

Abstract: The Italian locust Calliptamus italicus is the most common and dangerous pest species of nearly the whole of Kazakhstan and neighbouring countries. This univoltine locust can aggregate and its hopper bands and adult swarms invade agricultural areas regularly and frequently cause significant damage to wheat, sunflowers, beans, etc. In the trials presented, two different Confidor formulations, namely Confidor 200 SL and 010 UL were tested on C. italicus hopper bands in Kazakhstan. The former formulation was tested twice – the mortality rates reached nearly 90% at the remarkably low dosage of 7.5 g a.i./ha. The ULV formulation 010 UL sprayed with 10 g a.i./ha caused about 75% mortality in 2 to 3 days. Preliminary observations did not show any impact on the non‐target organisms but further ecotoxicological field data are required.