Aphids as models for ecological and evolutionary studies

Aphids （Hemiptera： Aphididae） are a group of phloemfeeding insects numbering more than 5 000 extant species（Favret, 2014a）. Most species have complex life cycles that include both asexual （viviparous parthenogenesis）and sexual reproduction. They display a high degree of intraspecific polyphenism with multiple phenotypes froman identical genotype, and they have specialized associations with their host plants （Blackman ＆ Eastop, 2000）.Some aphid species are gall-makers and even have evolved sociality with division of labor （Aoki, 1977; Stern ＆Foster, 1996）. Many aphid species are agricultural and forestry pests. They incur damage to plants and carryvector plant viruses （Blackman ＆ Eastop, 2000）. Due to their fascinating biological character and economic importance, aphids have long been popular animals for research in basic and applied biology, and are becominguseful research models for studying important questions in ecology and evolution, especially in the genomic era（Brisson ＆ Stem, 2006; Huang ＆ Qiao, 2006; Srinivasan ＆ Brisson, 2012）.     

微卫星标记及其在蚜虫种群生物学研究中的应用

微卫星（SSR）是以1～6个碱基为重复单位组成的简单串联重复序列,具有丰度高、多态性高、共显性遗传、选择中性和可重复性好等优点。微卫星标记技术可分为三种类型：基于杂交的SSR指纹,基于PCR的SSR指纹和单位点SSR的PCR扩增。前两者不需要知道基因组序列信息,属于多位点标记;后者则需要前期工作,属于单位点标记,即通常所指的微卫星标记。到目前为止,共在14种蚜中筛选到141个微卫星位点,并发表了相关的引物序列,这给今后的相关研究提供了丰富的共享资源。业已证明微卫星引物在邻近种之间有一定的通用性。微卫星标记严格遵守孟德尔遗传规律,已经被用来推断某些蚜虫有性生殖的情况。同种蚜虫中可能同时存在有性系和无性系,微卫星研究证明有性系比无性系有更高的遗传多样性,无性系通常表现出杂合过剩和连锁不平衡。蚜虫的迁飞规律适合用微卫星标记加以研究,已有的研究显示在具有高度迁飞特性的种类中,地理种群间的遗传分化程度低,基因频率的相似性高。存在广泛分布的相同的多位点基因型是迁飞性蚜虫的另一个重要特征。在我国,微卫星应用于蚜虫生物学研究的工作还较少,鉴于该种标记的优良特性和巨大的潜力,本文建议今后相关的研究应该首先考虑微卫星标记。     

白蚁诱食信息素研究进展

白蚁为社会性昆虫,其组织结构和联系方式主要由白蚁外分泌腺产生的起诱导和调节白蚁行为反应作用的信息素来获得。由白蚁下唇腺产生的诱食信息素,能够在白蚁巢体的群体性食物采集中诱使取食白蚁形成聚集,并且取食食物的相同位置,从而提高白蚁巢体采集食物的效率。目前,已确定对苯二酚为白蚁诱食信息素,且认为整个等翅目昆虫都产生和使用对苯二酚作为诱食信息素,与分类地位和生物学特性无关。该文概述了白蚁诱食信息素的分泌器官、种特异性、生物学意义、生物合成途径及其在白蚁防治中的应用等方面的研究进展。     

[反]-β-法尼烯与氟取代物分子结构叠合差异分析

利用计算机辅助分子叠合法对蚜虫报警信息素［反］-β-法尼烯(EBF)的氟取代系列物与EBF的结构进行比较,初步研究了EBF及其氟取代系列物的结构 活性之间的关系。发现对于1氟、2氟及3氟的取代物来说,在分子骨架共轭双键端进行氟取代修饰,所得取代物结构与EBF最为近似,可能具有生物报警活性。     

昆虫聚集信息素

昆虫聚集信息素是昆虫重要的信息化学物质之一,对昆虫的聚集行为有重要意义。近三十年来,国外鉴定了多种昆虫聚集信息素,主要成分为一些烃、醇、醛、酮、酯、酸、酸酐、胺以及腈类化合物,但其在有害生物可持续治理中的应用潜能尚未充分利用;昆虫聚集信息素的来源多样,除蛹外,多个虫态均有聚集信息素释放,有些学者甚至把一些寄主释放的挥发物作为聚集信息素的组分;同种昆虫,不同生理状态,其聚集信息素可以完全不同或同一信息化学物质的功能不同;但是,并非所有昆虫的聚集行为均为聚集信息素调节,利他素、性信息素以及报警信息素等其它信息化学物质均能导致一些昆虫的聚集。本文综述了5目17科55种昆虫的聚集信息素。     

狼毒提取物对枸杞蚜虫的生物活性及其体内酶活性的影响

本文研究了狼毒不同溶剂提取物对枸杞蚜虫的杀虫活性及其体内SOD和GSH—PX活性的影响。结果表明,狼毒的乙醇、三氯甲烷、石油醚和丙酮提取物对枸杞蚜虫具有较强的触杀活性,其中三氯甲烷提取物触杀活性最强;不同提取物触杀处理对枸杞蚜虫体内SOD和GSH—PX具有不同程度的激活作用,活力变化趋势相似,而在内吸处理中,活力变化复杂,4种提取物处理对枸杞蚜虫两种酶系的活性没有明显的抑制作用。     

蚜虫雄蚜与雌性母对性信息素及植物挥发物的田间反应

田间观察了桃蚜Myzus persicae (Sulzer)、绣线菊蚜Aphis spiraecola Patch 、山楂圆疣蚜Ovatus crataegarius (Walker)等3种蚜虫对性信息素[(4aS,7S,7aR)-荆芥内酯和 (1R,4aS,7S,7aR)-荆芥醇]的反应,并且调查了性信息素与植物挥发物对桃蚜的田间引诱活性的相互作用.在有冬寄主或夏寄主植物的田中,性信息素诱捕器诱捕到桃蚜雄蚜与雌性母的数量显著多于对照诱捕器的诱捕数;但在非寄主植物的田中,却引诱不到桃蚜.苯甲醛(冬寄主植物桃树Prunus persica的主要挥发物组分之一)能够增强桃蚜雄蚜的引诱作用.绣线菊蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的荆芥内酯有反应,而山楂圆疣蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的和人工合成的荆芥内酯都没有反应,但对荆芥醇有反应.并且在荆芥醇中添加荆芥内酯之后对山楂圆疣蚜雄蚜引诱活性显著提高.还讨论了雌性蚜产生化合物被雄蚜作为性信息素、被雌性母作为聚集信息素以及性信息素与寄主植物挥发物的相互作用.     

斜纹夜蛾3种SlitPBPs的组织表达模式分析

性信息素结合蛋白(pheromone binding proteins,PBPs)能够与性信息素分子结合,从而启动昆虫的寻偶及交配行为。本研究采用半定量RT-PCR技术分别对斜纹夜蛾3种性信息素结合蛋白SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在雌、雄虫不同组织的基因表达模式进行了比较分析。组织表达模式结果表明,SlitPBP1基因只在雌、雄虫触角和雌虫前足中表达而在其他组织中无表达;SlitPBP2基因在雌虫的触角、喙、前足、中足、后足、翅膀和雄虫的触角、喙、前足、翅膀中均有表达,且在同一部位,SlitPBP2基因在雌虫的表达量均高于雄虫相应部位的表达量;除雌、雄虫的胸部外,SlitPBP3在雌、雄虫的触角、喙、前足、中足、后足、腹部和翅膀中均有较高水平的表达。可见,SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在斜纹夜蛾不同组织的表达模式各不相同。本研究结果可为深入研究不同SlitPBPs蛋白在斜纹夜蛾生长发育过程中的不同生理功能提供科学参考。     

蜜蜂化学生态学化学通讯与信息素研究进展

概括了蜜蜂化学生态学的主要研究内容和领域,重点评述了蜂群内的化学通讯和蜜蜂信息素研究的进展。迄今,已经鉴定的蜂王信息素有９－氧化－（反）－２－癸烯酸（９－ＯＤＡ）,Ｒ（一）－９－羟基癸烯酸Ｒ（一）－９ＨＤＡ）,Ｓ（＋）－９－羟基癸烯酸（Ｓ（＋）－９ＨＤＡ）,对－羟基苯甲酸甲酯（ＨＯＢ）和４－羟基－３－甲本基乙醇（ＨＶＡ）等５种;工蜂那氏信息互膛牛醇,橙花醇,（反,反）－法尼醇,（反）柠檬醛,（顺）     

植物提取物和常用药剂对蚜虫重要天敌瓢虫孵化、存活和捕食效能的影响

为解决目前化学合成杀虫剂长期大量使用所带来的“3R”问题 ,有必要从对人畜无毒或低毒、对害虫天敌安全的植物和其它天然产物中筛选与环境相容性好的物质作为害虫控制的手段。已经从 63种植物中筛选出两种对蔬菜蚜虫有较好控制作用的植物苍耳 Xanthium sibiricum Petr.et Widd.和白蝴蝶Syngonium podophyllum Schott。报道该两种植物乙醇提取物以及几种常用天然源药剂 (鱼藤酮精、机油乳剂和 0 .3%印楝素乳油 )对深圳菜区蚜虫重要天敌瓢虫 (六斑月瓢虫 Menochilussexmaculata( Fabricius)和狭臀瓢虫 Coccinella trasversalis Fabricius)的影响。结果表明 ,两种植物提取物 ( 0 .0 4 g DW/ml)对所测试瓢虫的孵化、存活和捕食效能与对照之间在 0 .0 1或 0 .0 5水平均无显著差异 ,表明两种植物提取物对瓢虫安全、无明显毒性。而鱼藤酮精 ( 80 0× )、机油乳剂 ( 4 0 0× )和 0 .3%印楝素乳油 ( 2 0 0 0× )在所测试的浓度对瓢虫卵的毒性较强 ,瓢虫卵的孵化率明显降低 ,仅有对照瓢虫卵孵化率的 7.74%～ 1 4.31 % ,因此应避免在田间瓢虫大量产卵的季节使用。苍耳和白蝴蝶提取物对蚜虫的重要天敌瓢虫没有负面影响 ,可以考虑作为保护十字花科蔬菜免遭蚜虫危害的植物保护剂配方。