小菜蛾普通气味受体基因PxylOR9的鉴定及功能研究

【目的】克隆小菜蛾Plutella xylostella一普通气味受体基因,明确其在不同组织中的表达分布,并鉴定其功能,为了解小菜蛾对寄主植物的识别机制提供理论基础。【方法】在小菜蛾成虫触角转录组测序和分析的基础上,通过PCR技术克隆得到一气味受体基因的全长序列,利用半定量RT-PCR研究其在雌雄蛾不同组织中的表达,并通过爪蟾卵母细胞体外表达结合双电极电压钳技术测试该受体对59种植物挥发物刺激的反应。【结果】在前期研究中,通过转录组测序和生物信息学分析,预测获得了多条小菜蛾气味受体基因序列。本研究中,我们克隆得到了其中一小菜蛾气味受体基因Pxyl OR9的c DNA全长序列(Gen Bank登录号:KP757898)。Pxyl OR9包括6个跨膜结构域,N末端位于胞内,符合昆虫气味受体的典型特征。与其他鳞翅目昆虫气味受体构建的进化树分析结果显示,Pxyl OR9与性信息素受体具有明显的分离,并与普通气味受体聚集在一起。半定量RT-PCR结果显示,Pxyl OR9仅在雌雄触角中表达且无雌雄差异。双电极电压钳记录结果显示,在测试的植物挥发物中Pxyl OR9只对植物挥发物!-紫罗兰酮的刺激具有反应。【结论】本研究从小菜蛾中克隆得到Pxyl OR9的全长序列,其编码产物具有气味受体的典型特征并且属于普通气味受体。该基因在仅在小菜蛾成虫触角中高表达。体外功能研究证明Pxyl OR9对植物挥发物!-紫罗兰酮具有特异反应,推测其参与了小菜蛾对植物的识别。     

紫茎泽兰化感作用对9种草本植物种子萌发的影响

【背景】紫茎泽兰是一种入侵我国的世界性恶性杂草,给当地的农、林、畜牧业生产造成严重的经济损失,使生态环境面临"绿色灾难"。紫茎泽兰的化感作用是其成功入侵的重要原因,其化感物质对当地植物的生长具有明显的抑制作用。【方法】利用培养皿滤纸法研究了紫茎泽兰叶片水提液对9种草本植物种子萌发的影响,这些植物包括紫茎泽兰入侵早期直接与之竞争的云南草本植物:鲁梅克斯、高丹红、鸭茅(安巴)、苕子、胡枝子,以及为替代控制紫茎泽兰而引进的外来优良牧草:紫花苜蓿(敖汉)、白三叶(海发)、红三叶、黑麦草(速达)。【结果】紫茎泽兰叶片提取液对9种受体植物种子萌发均具有化感作用。低浓度提取液对受体植物的化感作用较弱(对部分植物种子萌发有促进作用);高浓度提取液对受体植物的化感作用较强,且能降低种子发芽率及发芽速率,其中,发芽速率对化感作用更敏感。不同植物对紫茎泽兰化感作用的敏感程度不同,鲁梅克斯、鸭茅和苕子对紫茎泽兰的化感作用较敏感;黑麦草、胡枝子和高丹红最不敏感;紫花苜蓿、红三叶和白三叶对低浓度紫茎泽兰叶片水提液不敏感,对高浓度提取液较敏感。【结论与意义】不同植物种子对紫茎泽兰化感作用的敏感性存在差异,研究结果有利于了解紫茎泽兰成功入侵的机制,并可为筛选具有替代控制潜力的优良牧草奠定基础。     

CO2浓度升高对草地贪夜蛾生长发育的直接影响

草地贪夜蛾自2019年1月入侵云南以来,已迅速扩散至我国20个省,对我国的农业生产造成了极大危害。本研究通过在两种CO_2浓度(400 ppm和800 ppm)下用离体玉米叶片饲养草地贪夜蛾,分析比较了CO_2浓度升高对草地贪夜蛾生长发育和繁殖力的直接影响。结果表明:在800 ppm CO_2浓度下,草地贪夜蛾各虫态发育历期均长于400 ppm CO_2浓度下的发育历期;其中,1龄、6龄幼虫发育历期,幼虫总发育历期和蛹期在两种CO_2浓度下差异均达到极显著水平(P0.01)。此外,相同龄期草地贪夜蛾幼虫体重在两个CO_2浓度之间差异不显著,但蛹重存在极显著性差异,分别为198.82±3.45 mg(400 ppm)和245.89±4.18 mg(800 ppm)(P0.01);高CO_2浓度下雌虫的产卵期显著长于正常CO_2浓度下的产卵期,分别为2.4±0.8 d(400 ppm)和6.0±0.9 d(800 ppm),高CO_2浓度下平均单雌产卵量是正常CO_2浓度下的2.43倍,差异显著(P0.05)。研究结果为预测草地贪夜蛾未来的发生趋势提供了理论依据。     

西花蓟马ISSR PCR反应体系的建立与优化

【背景】西花蓟马是近年来在我国局部地区暴发成灾的重要入侵害虫。【方法】本文通过改进的STE法提取西花蓟马的基因组DNA,对西花蓟马ISSR PCR反应体系中的DNA、引物、Taq聚合酶、buffer缓冲液、dNTPs、Mg2＋和去离子甲酰胺等7个影响因素进行了单因素试验,初步筛选出各因素的较优浓度;〖JP2〗然后对影响较大的4个因素进行了正交设计试验L16(44),建立了适合西花蓟马ISSR分子标记的最佳反应体系。【结果】在20 μL的反应体系中包含模板DNA 30 ng、10×Buffer 2.0 μL、引物1.05 μmol·L-1、Taq聚合酶2.0 U、dNTPs 212.5 μmol·L-1及MgSO4 2.25 mmol·L-1。【结论与意义】利用采自云南昆明、玉溪、楚雄、红河、保山、昭通、丽江、大理和普洱9个地方的西花蓟马样本对所建立的反应体系进行检验,结果表明优化后的体系适用于西花蓟马的遗传多样性分析,本研究可为进一步研究西花蓟马的种群结构奠定基础。     

基于16S rDNA基因序列的泽兰实蝇幼虫肠道细菌多样性分析

【目的】探究泽兰实蝇 Procecidochares utilis 幼虫肠道细菌的多样性。【方法】利用Illumina HiSeq技术对泽兰实蝇幼虫肠道细菌的16S rDNA-V6变异区序列进行测序,应用USEARCH和QIIME等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）数量,分析物种的丰度和Alpha多样性。【结果】共获得1 593 506 对reads,拼接为1 579 372条tags,经过滤后得到的1 572 860条tags聚类为1 341个OTU。总共注释到13个门,4个纲,6个目,7个科,10个属和4个种。其中变形菌门(Proteobacteria)的细菌为优势菌,占99%;在属分类阶元上,沃尔巴克氏体属 Wolbachia 占45%,是优势属。【结论】泽兰实蝇幼虫肠道细菌多样性丰富。相关的种类和丰度信息为后期研究揭示肠道细菌介导泽兰实蝇寄主植物专化性奠定了基础。     

CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇寄生对紫茎泽兰生长和营养成分的影响

利用人工气候箱设置两种CO_2浓度(400μL/L和800μL/L),在释放和未释放天敌泽兰实蝇两种情况下测定了紫茎泽兰的生长状况和营养成分。结果表明,在两种CO_2浓度下泽兰实蝇的寄生均可抑制紫茎泽兰的生长,但不同CO_2浓度下生长的紫茎泽兰株高、茎直径、节间距和各营养成分含量存在差异。在相同的寄生强度下,800μL/L CO_2浓度下生长的紫茎泽兰比400μL/L CO_2浓度下生长的紫茎泽兰的株高、节间距和茎直径分别增加了31.74%、6.70%和9.84%;CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇的寄生导致紫茎泽兰的游离氨基酸和淀粉含量显著降低(P0.01),分别较对照降低了25.81%和11.76%;在800μL/L CO_2浓度下紫茎泽兰形成的虫瘿和羽化出下一代泽兰实蝇的数量也显著低于400μL/L CO_2浓度下的处理植株,说明CO_2浓度倍增条件下泽兰实蝇对紫茎泽兰的抑制效果减弱。研究结果可为预测全球气候变化下泽兰实蝇对紫茎泽兰的控制效应提供理论依据。     

阿维菌素对棉铃虫的抗性选育及其对解毒酶活性的影响

为了了解棉铃虫对阿维菌素的抗药性机理,用阿维菌素对棉铃虫(Heliothis armigera)进行了抗性选育,并对选育的27代棉铃虫解毒酶的活性进行了检测.选育从F0至F21代,抗性缓慢波动上升,达到选育前的121.19倍;F0至F27代抗性迅速增长,达到选育前的821.73倍,抗性发展趋势呈现S型曲线.随着选育代数...     

草地贪夜蛾幼虫头部感受器种类、分布和数量特征

为了解草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)幼虫头部感受器的种类、形态、分布和数量,利用FlexSEM-1000型扫描电镜观察了草地贪夜蛾5龄幼虫头部、触角和口器,明确了头部超微形态特征及感受器种类、分布及数量。该虫5龄幼虫头部共有4种类型感受器,分别为毛形感受器(ST)、刺形感受器(SC)、锥形感受器(SB)和栓锥形感受器(SS),其中触角上着生2个锥形感受器、1个刺形感受器、1个毛形感受器和1个栓锥形感受器;左上颚和右上颚各分布有1对刺形感受器;下颚及下颚须上共分布有2个毛形感受器、2个刺形感受器和2个栓锥形感受器;下唇须上有2个刺形感受器;在吐丝器前方两侧有1对刺形感受器。     

云南普洱江城县草地贪夜蛾幼虫肠道中可培养细菌的分离及鉴定

云南省普洱市江城县是草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda入侵云南乃至我国的第一站,为了解入侵云南省普洱市江城县的草地贪夜蛾肠道中的细菌群落组成,以采集于江城县玉米田的草地贪夜蛾幼虫为材料,运用传统微生物分离纯培养方法,结合16S rRNA测序及同源性分析方法研究了草地贪夜蛾幼虫肠道中可培养细菌多样性。结果表明,普洱江城县玉米田草地贪夜蛾肠道中分离获得18株细菌,隶属于8个属,分别为肠球菌属Enterococcus、芽孢杆菌属Bacillus、葡萄球菌属Staphylococcus、产碱普罗威登斯菌属Providencia、克雷伯氏菌属Klebsiella、沙雷氏菌属Serratia、不动杆菌属Acinetobacter、巨球菌属Macrococcus。其中肠球菌属Enterococcus的丰度最高,分别占LB培养基和NA培养基所有分离菌株的65.06%和44.20%。该研究明确了入侵云南省普洱市江城县的草地贪夜蛾肠道中细菌的优势种类及丰富度,为后期草地贪夜蛾肠道细菌多样性研究及其功能和防治研究奠定理论基础。     

吡虫啉胁迫对西花蓟马生长发育及种群性比的影响

为明确吡虫啉持续大量使用对外来入侵害虫西花蓟马Frankliniella occidentalis的影响。本研究通过毒力测定得到西花蓟马室内种群LC_(30)及LC_(50)的两种吡虫啉浓度162 mg/L和171 mg/L,在室内人工气候箱环境下研究了西花蓟马各虫态的发育历期、成虫寿命及性比等相关种群参数。结果表明,西花蓟马未成熟虫期的发育历期在经过吡虫啉处理后相比对照显著缩短(P0.05),且雌性西花蓟马的未成熟虫期明显短于雄性西花蓟马,其中以171 mg/L吡虫啉处理后西花蓟马的雌性种群未成熟虫期发育历期缩短最为明显(P0.05);西花蓟马雄性种群的寿命略长于雌性种群,且171 mg/L吡虫啉处理后雌雄虫寿命与对照相比均显著缩短(P0.05);吡虫啉处理后西花蓟马的平均产卵期低于对照,但单雌产卵量、日均产卵量均显著高于对照,171 mg/L吡虫啉处理后的单雌产卵量和日均产卵量最高(P0.05)。吡虫啉胁迫后,西花蓟马的雌性种群在整个种群中所占比例增速迅速上升,经过125 d(大约5代)之后,雌性种群已经占绝对优势,几乎取代雄性种群,即种群中90%以上均为雌性西花蓟马。西花蓟马雌性种群对吡虫啉的胁迫适应性强于雄性种群,吡虫啉胁迫是造成西花蓟马雌性种群比例迅速升高的主要原因之一,在吡虫啉浓度LC_(30)到LC_(50)胁迫的范围内,随着吡虫啉胁迫浓度的增加,种群中雌性种群所占比例增大。