红火蚁Toll受体家族免疫响应绿僵菌表达模式的研究

为探究红火蚁Solenopsis invicta Buren Toll受体家族基因如何免疫响应绿僵菌Metarhizium的侵染。本研究采用浸渍法测定了不同浓度下绿僵菌对红火蚁大中小3种不同大小工蚁的致病力,并用显微镜观察了绿僵菌侵染后红火蚁3种工蚁的表型变化。利用生物信息学筛选Toll受体基因,并对Toll受体家族基因的理化性质、结构域、染色体位置、系统进化进行分析鉴定。运用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测了红火蚁大中小型工蚁中Toll受体家族的发育历期和绿僵菌侵染后的表达模式。结果表明,绿僵菌在96 h对红火蚁大中小型工蚁的致死中浓度（LC50）分别为5.8×10^7孢子/mL、3.1×10^7孢子/mL、1.5×10^7孢子/mL;绿僵菌侵染红火蚁第3天,显微镜下观察到红火蚁体壁细小的菌丝,虫体僵硬,寄主死亡后菌丝迅速蔓延并逐渐长成橄榄绿色分生孢子;RT-qPCR结果表明Toll受体基因在红火蚁不同发育阶段中的mRNA表达水平存在显著差异,且Toll受体基因在雌性生殖蚁表达水平显著高于雄性生殖蚁;RT-qPCR结果表明红火蚁大中小型工蚁Toll受体免疫响应绿僵菌不一样。在大型工蚁中,绿僵菌侵染后,Toll受体家族基因能显著上调表达,6 h是一个诱导高峰期,Toll2-1和LRR转录水平最高,响应绿僵菌最强;在中型工蚁中,绿僵菌不能刺激Toll2-2基因的表达,却能强烈诱导Toll1,Toll2-1,Toll6,Toll7和LRR基因的上调表达,Toll1和Toll2-1响应绿僵菌最强。在小型工蚁中,绿僵菌能显著诱导Toll受体家族基因基因的上调表达,在24 h时,LRR基因表达量最高,相比于对照,LRR基因表达提高25倍,LRR在6 h和24 h响应绿僵菌最强。以上研究表明Toll受体可以免疫响应入侵的绿僵菌,且不同的Toll对绿僵菌可能具有不同的响应机制。本研究为进一步阐明Toll受体的功能奠定基础,为进一步利用绿僵菌控制红火蚁提供技术指导。     

红火蚁入侵对广东多种生境中蚂蚁类群的影响

采用陷阱法和诱饵诱集法研究了深圳红火蚁发生区和未发生区蚂蚁的类群多样性和相似性.结果表明:草坪和荒草地红火蚁发生区域的蚂蚁物种数明显减少,且草坪中蚂蚁种类减少的程度(6种)大于荒草地 (3种).红火蚁入侵后荔枝园、荒草地和草坪的蚂蚁优势种发生了明显改变,红火蚁替代了原来的优势蚂蚁种类,在数量上占据了主导地位,在荒草地和草坪这种优势种的改变更为明显.对蚂蚁类群指数的分析表明:红火蚁入侵荒草地和草坪后蚂蚁类群的多样性、均匀度降低,优势度明显增大;而荔枝园中蚂蚁类群多样性指数、均匀度指数均增大,优势度指数降低.荔枝园、荒草地和草坪的红火蚁发生区和未发生区蚂蚁类群相似性系数不同,分别为0.6316、0.5882和0.2941.     

悬挂高度和位置对性诱剂诱集柑桔潜叶蛾雄虫效果的影响

本文研究了红心蜜柚园和新余蜜橘园中诱捕器悬挂高度、设置距离对性诱剂诱集柑桔潜叶蛾Phyllocnistis citrella Stainton雄虫效果的影响.结果表明,诱捕器悬挂的垂直高度明显影响性诱剂对柑桔潜叶蛾雄虫诱集量,同时这个影响随着高度相对树干的水平位置变化而变化.诱捕器最佳悬挂位置是三分之二树高的树冠底部边...     

荒草地和荔枝园生境短期入侵的红火蚁与黑头酸臭蚁种间的干扰竞争

【背景】红火蚁入侵后对新发生地区生物多样性的影响及与土著物种的关系是入侵生物学研究的重点之一,解释红火蚁与类似生态位的土著蚂蚁的关系对全面了解该蚁入侵的生态学效应具有重要意义。【方法】通过野外模拟设置蚁巢,观察、记录距离红火蚁和黑头酸臭蚁蚁巢30 cm处诱集到的黑头酸臭蚁工蚁在红火蚁入侵前、入侵中及移除后的数量变化,研究短期入侵红火蚁实验种群与荒草地和荔枝园黑头酸臭蚁间的干扰竞争。【结果】红火蚁实验种群短期入侵对荒草地生境黑头酸臭蚁的干扰较明显,而对荔枝园生境黑头酸臭蚁的干扰较小;红火蚁未入侵荒草地生境黑头酸臭蚁受干扰最明显,移除红火蚁20 min后,处理诱饵上召集的黑头酸臭蚁数量才与入侵前差异不显著;红火蚁未入侵荔枝园生境黑头酸臭蚁受干扰最小,移除红火蚁仅5 min后,处理诱饵上黑头酸臭蚁数量就恢复到入侵前,甚至超过入侵前数量。【结论与意义】红火蚁入侵对黑头酸臭蚁的觅食行为存在较大的干扰抑制作用,其影响程度与生境的复杂性有着密切关系。研究结果可为了解红火蚁入侵的生态学效应提供证据。     

香茅精油对桔小实蝇产卵驱避作用及其化学成份分析

研究了香茅Cymbopogon nardus精油对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)的产卵驱避作用及其化学成分。结果表明,香茅精油对桔小实蝇产卵具有一定的驱避作用,不同浓度香茅精油处理芒果上的产卵量均显著低于对照,且随着香茅精油浓度的提高其产卵量逐渐减少,当浓度为10000μg/mL时,产卵驱避率为70.06%。采用气相色谱—质谱联用(GC-MS)技术分析了香茅精油的化学成份,结果发现该精油挥发物中含量较高的是3-蒈烯,香茅醛,香叶醇,香茅醇,柠檬烯。     

红火蚁Serpin家族基因鉴定及其在绿僵菌侵染下的表达模式分析

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serine protease inhibitor, Serpin）在昆虫Toll通路和PPO级联反应的防御机制中起着至关重要的作用。本研究利用现代生物信息学工具预测和分析了红火蚁Solenopsis invicta中Serpin家族的结构和功能多样性。染色体定位表明,红火蚁基因组中7个Serpin基因家族成员不均匀的分布在4条染色体上。结构域分析表明,SiSerpin蛋白具有Serpin基因的保守结构,即典型的反应中心环（Reactive central loop, RCL）结构与Serpin结构域,不同成员蛋白拥有多样化的基序。系统进化分析表明,红火蚁Serpin蛋白与其他的昆虫Serpin蛋白有较高亲缘关系,SiSerpin7与烟草天蛾Manduca sexta的Serpin3a亲缘关系最近,SiSerpin12与黄粉虫Tenebrio molitor Serpin55亲缘关系最近,SiSerpin13与烟草天蛾Serpin6亲缘关系最近,SiSerpin4与家蚕Serpin27亲缘关系最近。为了进一步明确红火蚁Serpin家族在绿僵菌Metarhizium侵染后的表达模式,用绿僵菌侵染不同体型的工蚁,荧光定量PCR（RT-qPCR）分析表明,红火蚁Serpin基因家族成员能在早期响应绿僵菌的侵染;除SiSerpin7基因外,大型和小型两种工蚁的表达模式存在较大的差异。结果表明红火蚁Serpin家族作为免疫调控蛋白,能够响应绿僵菌的侵染,且在红火蚁不同体型工蚁之间存在着不同的免疫调控模式。这些发现不仅为Serpins的功能分析提供了理论基础,而且有可能有助于绿僵菌作为一种有效的生防剂的开发。     

昆虫肠-脑轴的研究进展

肠-脑轴是大脑和肠道神经系统双向联系的通道,近年来关于肠道微生物与宿主的神经生理和行为之间关系的研究快速增长,成为学科领域研究热点和发展方向之一。肠-脑轴调控昆虫多种行为和生理功能,昆虫的生长发育、繁殖等都与肠道菌密不可分。本文综述了肠道微生物对昆虫觅食、运动、交配、攻击、学习和记忆行为以及社会性行为的影响,并且概述了以昆虫为模型,对肠-脑轴与人类神经性疾病相关性研究的进展。     

增效剂对桔小实蝇抗药性的影响

采用药膜法分别测定了增效醚（PBO）和磷酸三苯酯（TPP）两种增效剂对桔小实蝇抗敌百虫、高效氯氰菊酯和阿维菌素三个种群的抗药性产生的影响。结果表明,对这三种药剂分别产生的桔小实蝇抗性种群,PBO和TPP均能对其抗药性有一定的影响,但影响程度不同,对抗敌百虫、抗高效氯氰菊酯的两个桔小实蝇种群,TPP对敌百虫和高效氯氰菊酯的增效作用均高于PBO,且增效作用显著,增效比分别达3．98和2．43,PBO的增效比为1．71和1．66;对抗阿维菌素的桔小实蝇种群则略相反,PBO对阿维菌素的增效作用高于TPP,但增效作用均低于敌百虫与高效氯氰菊酯。     

广东省草地贪夜蛾冬季发生特征及周年繁殖区域研究

广东省是草地贪夜蛾入侵我国的桥头堡和主要的北迁虫源地之一,明确该虫在广东省的冬季发生特征及越冬存活情况,对广东省乃至全国草地贪夜蛾的预测预报及源头治理意义重大。为准确掌握广东省草地贪夜蛾的周年繁殖区范围及冬季发生为害情况,2020年1-3月在粤东、粤西、粤北及珠三角地区,利用成虫性诱、挖土查蛹、幼虫密度及植株为害率普查等方法,分析广东省草地贪夜蛾冬前、冬后种群发生为害情况及冬季发生特征。调查结果表明:(1)广东省冬玉米种植区主要分布在湛江、茂名、阳江、惠州等地,冬玉米种植区均发现草地贪夜蛾幼虫为害,主要为害冬玉米,极少为害甘蔗;(2)不同地区冬种玉米上草地贪夜蛾的发生程度差异较大,湛江、茂名、阳江发生为害较为严重,平均为害率30%左右,而珠三角及粤东地区发生较轻,为害率低于10%;较冬前调查,冬后草地贪夜蛾发生量和为害程度出现不同程度的下降;(3)广东省大部分地区的冬种玉米田和空闲地均可持续诱捕到草地贪夜蛾成虫,而挖土调查发现草地贪夜蛾蛹密度较低。本调查明确了草地贪夜蛾在北回归线以南的冬玉米区可以周年繁殖,无明显的滞育越冬现象,粤西茂名、阳江以南至雷州半岛一带为典型冬种玉米区,草地贪夜蛾发生为害较为严重,珠三角及粤东大部分地区草地贪夜蛾种群数量相对较低,调查结果为广东省乃至全国草地贪夜蛾的早期预警和精准防控提供了重要参考。     

基于微卫星的中国红火蚁种群遗传结构的研究

[背景]自入侵中国之后,红火蚁已给农林业、健康卫生、生态环境等造成了危害。红火蚁在中国的入侵、扩散路径及方式等仍然是待解决的问题。[方法]利用微卫星分子标记,对来自国内14个地区和国外1个地区共15个红火蚁地理种群的遗传多样性水平及种群遗传结构进行了研究。[结果]应用7对微卫星引物共检测到28个等位基因,15个红火蚁种群在各微卫星位点的基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡。各种群的平均表观杂合度HO、预期杂合度HE、Shannon信息指数Ⅰ、基因多样性指数Nei＇s和多态位点百分率P分别为0.2848、0.2708、0.3174、0.2629和43.63%,研究结果表明这15个红火蚁种群具有比较丰富的遗传多样性。种群间平均分化系数FST为0.4258,说明有42.58%的变异来源于种群间,表明红火蚁各种群之间有较高程度的分化,且遗传分化可能是由地理隔离和基因流障碍（Nem=0.7442）共同引起。遗传距离D显示,河源种群与其他种群间的遗传距离均相对高于其他各种群间的遗传距离,表明河源种群与其他地理种群之间存在较大的遗传差异,可能是较为原始的类型。[结论与意义]短距离的种群主要通过自然扩散方式传播,地理距离与亲缘关系有一定的相关性;长距离的种群主要依靠人为传播,因此地理距离与遗传距离不成正比。对于长距离的入侵事件,监控与检疫是关键的预防措施。