西藏飞蝗蝗蝻群集迁移特性及其群集效应

西藏飞蝗Locusta migratoria tibetnsis Chen暴发成灾的重要原因之一是蝗蝻具有群集迁移危害习性。为阐明西藏飞蝗灾变的行为机制,为西藏飞蝗的监测预警和防治提供科学依据,利用视频跟踪技术测定了自然环境中西藏飞蝗蝗蝻群集迁移的运动速度、方向,建立自推进粒子模型模拟蝗蝻群集迁移行为,分析群集迁移效应。结果表明,①不同自然环境中的西藏飞蝗蝗蝻在群集迁移过程中,群体内个体的运动表现出定向集体运动,群集迁移速度为0.1256 m/s,0.2 m以内的个体蝗蝻方向趋向一致。沙滩、翻耕农田和草地蝗蝻群运动一致性参数均较高,分别为0.8502、0.7870和0.6987。②西藏飞蝗蝗蝻群由分散运动转变为群集迁移存在临界密度,密度较低时群体内个体分散运动,当蝗蝻密度达到12-15头/m²时,蝗蝻群体由分散运动转变为高度一致的群集迁移运动。③蝗蝻群通过群集迁移可以显著增加迁移距离,随机运动蝗蝻1 d扩展只有70-80 m,而群集迁移1 d最大距离可达2.5 km。蝗蝻群集迁移可以提高发现特别是远距离食物等资源的概率,使群体中更多的个体受益。④尽管未发现室外蝗蝻群存在先验个体,但模拟发现在群集迁移群体中,只需要少数先验个体（3%-5%）即可引导整个蝗蝻群运动。     

基于GIS和GS的东亚飞蝗卵块空间格局的研究

本文以沿渤海蝗区东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis (Meyen) 越冬卵块为研究对象,野外采用450 m和50 m规则栅格取样,包括卵量、植被覆盖度、土壤含水量、含盐量、土壤pH和有机质等,利用地统计学方法,在GIS平台下,分析研究区域内影响蝗虫产卵选择的环境因子、蝗虫卵块的空间异质性及分布格局。结果表明, 植被覆盖度、土壤含盐量和土壤含水量在有卵和无卵的环境中存在极显著的差异,飞蝗产卵时最适宜的植被覆盖度、土壤含水量和盐度范围分别为0～30%、10.1%～20.0%和0.09%～1.99%,且当小环境植被覆盖度>50%、土壤含水量>30%或含盐量>3%时,飞蝗不再选择产卵。蝗虫卵块具有高度空间异质性,其空间自相关范围平均为390 m且呈斑块、聚集分布,蝗虫卵块变异函数曲线为球状模型。利用块段克立格法进行空间局部插值,得到研究区域卵块的空间分布格局图,可较准确地描述飞蝗卵块在研究区域内的空间分布、形状、地理位置及相对位置。研究结果可为地面卵块抽样调查、实时跟踪蝗卵胚胎发育进程、确定蝗灾早期发生点、片防治区域及蝗灾早期遥感预警提供科学依据。     

Ultrastructural differentiations in the developing follicle cortex of Locusta migratoria,with special reference to vitelline membrane formation

Summary Electron microscopic studies on developing follicles of Locusta migratoria show the vitelline membrane to be composed of two ultrastructurally distinguishable components: The vitelline membrane bodies (VMBs) and, in addition, fine granular material, cementing the VMBs together. VMBs form first in the oocyte-near zone within the oocyte-follicle cell space. Subsequently, the second vitelline membrane substance is secreted between the VMBs through apical protrusions of the follicle cells. The possible origin of the VMBs is discussed.Yolk uptake in Locusta seems to occur predominantly by pinocytosis. During oocyte development the oocyte membrane is enlarged by numerous microvilli and folds. In addition pinocytotic vesicles are pinched off. It is supposed that the latter loose their coat and eventually transform into large proteid yolk spheres.This work was supported by the Volkswagenstiftung, HannoverI wish to thank Prof. Dr. H. Emmerich, Techn. Hochschule Darmstadt, for valuable discussions     

飞蝗抱对行为的进化意义及两型间相异的交配策略

飞蝗Locusta migratoriaL.不仅交配时间长,而且进行频繁的、长时间的交配前抱对。一般认为,交配前抱对行为是雄虫为了等待时机获取适时的交配。最近的研究表明,飞蝗的交配时间与P2值(最后交配雄虫子代的比例)、交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,即飞蝗长时间的交配前抱对行为能延长其后续的交配时间,从而提高P2值。飞蝗具变型现象,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。最近的研究结果显示,散居型较群居型具更高的P2值,较短的交配前抱对和较长的交配时间。冲绳和筑波种群散居型成虫的交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,而群居型无此相关性。这些结果证实飞蝗散居型和群居型之间存在着繁殖策略的差异。     

氟虫脲对东亚飞蝗和中华稻蝗几丁质合成酶基因表达的影响

为了探讨氟虫脲可能的作用靶标及毒性机制, 本研究以重要农业害虫东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis (Meyen)和中华稻蝗Oxya chinensis (Thunberg)为材料, 采用简并引物扩增中华稻蝗几丁质合成酶1基因（OcCHS1）的部分cDNA序列; 以氟虫脲浸渍法处理2龄中期中华稻蝗及1, 2和3龄东亚飞蝗若虫为处理组, 丙酮处理为对照组, 使用RT-PCR和实时荧光定量PCR方法分析氟虫脲对蝗虫几丁质合成酶基因mRNA表达的影响。结果获得的OcCHS1部分cDNA序列, 其长度为312 bp, 编码104个氨基酸, GenBank登录号为HM214491, 与东亚飞蝗几丁质合成酶1基因（LmCHS1）在氨基酸水平上相似度达95％。RT-PCR结果显示, 处理组几丁质合成酶1扩增带均强于对照组。实时荧光定量PCR结果表明: 与对照组相比, 处理组中华稻蝗2龄中期若虫OcCHS1 mRNA表达提高了1.02倍, 东亚飞蝗1, 2, 3龄若虫LmCHS1 mRNA表达分别提高了34%, 82%和89%, 差异显著（P<0.05）。分析基因表达提高的原因是几丁质合成受阻后基因表达水平的一种代偿性增加, 由此推测几丁质合成酶可能是氟虫脲作用的靶标之一。     

中国东亚飞蝗两个种群遗传分化的研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术,分析了我国河北平山、辽宁葫芦岛两个蝗区东亚飞蝗自然种群的遗传结构。在酶谱分析的19个位点中,多数位点的等位基因数目较少,而位点Aat—l、Pgi和Mdh—2的等位基因数目相对较多。由于杂合子数目较少而使每个基因位点的平均杂合度降低(Ho=0．024和0．028)。对每个位点的各基因型进行x^2检验,绝大多数位点的基因型频率偏离Hardy—Weinberg平衡。较低的Fst值(Fst=0．021)表明两个种群的遗传分化程度不高。两个种群间较高的遗传一致度(I=0．991)和较小的遗传距离(D=0．092)也证实了上述结果。由此推测,该蝗虫较强的迁飞能力有可能增强种群间的基因交流,降低种群间的遗传分化。然而,在一些等位酶指标如位点Ao-2、Fbp—l、Mdh—2的等位基因频率分布、每个位点的平均等位基因数(A=2．5和2．7)和多态位点百分率(P=52．6％和57．9％)等,两个种群之间呈现出明显的差异。这也许与两个种群之间不同的生态环境条件和较远的地理距离有关。     

河北省南大港农场2002年夏蝗发生特点及原因浅析

进入 90年代以来 ,南大港蝗区东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)大发生 6次 ,2 0 0 1年夏秋蝗发生面积达 2 6万hm2 ,5龄蝗蝻最高密度为 1 0 0 0 0头 m2 。 2 0 0 2年形势更为严峻 ,仅夏蝗发生面积超过 2万hm2 ;分别造成 1 3 0 0hm2 和 2 70 0hm2 的芦苇被吃成光杆和被啃食的严重破叶。出土时间早、孵化时间长、龄期悬殊大是今年夏蝗发生的主要特点。主要原因是去年越冬卵块基数大 ,其次是受气候条件和农业环境的影响     

东亚飞蝗行为和形态型变的判定指标

通过田间、室外罩笼、室内行为测试等一系列实验,研究了东亚飞蝗群居型和散居型之间的行为和形态差异。确立了东亚飞蝗不同生态型个体的形态和行为指标．结果表明,雌雄散居型蝗蝻每分钟的跳跃次数均在1．4以下,转向次数分别在1．3和1．4以下;雌雄群居型蝗蝻每分钟的跳跃次数均在1．6以上,转向次数分别在1．6和1．5以上．群居型蝗虫的跳跃次数、转向次数显著高于散居型蝗虫。所以跳跃次数、转向次数可作为东亚飞蝗行为型变判定指标．在同型不同性别的蝗虫之间行为型变指标没有显著差异．F／C值可作为4龄以上东亚飞蝗的形态型变判定指标。而E／F值可作为东亚飞蝗成虫的形态型变判定指标．两型的F／C值都随龄期的增长而增加,且同龄期雄虫F／C均大于雌虫F／C．F／C、E／F值在不同型态和同型不同性别间均存在极显著差异．因此,确定两型形态型变标准时应将雌、雄虫分开,即雌性和雄性散居型第4、5龄及成虫的F／C值分别大于2．5、2．8、3．3和2．6、2．9、3．5;雌性和雄性群居型第4、5龄及成虫的F／C值分别小于2．5、2．7、3．1和2．5、2．8、3．3．成虫的E／F值也可以作为成蝗形态型变的判断指标．     

东亚飞蝗肠道内高产纤维素酶菌株筛选及鉴定

为微生物制剂生产筛选菌种资源。运用昆虫解剖技术取出东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)肠道,采用稀释涂板法对肠道内的菌种进行分离,并利用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)改良培养基初筛产纤维素酶菌株。结果表明,从东亚飞蝗肠道内共分离得到12株产纤维素酶菌株,均为细菌,并对纤维素酶活较高的菌株K005进行了形态学和分子生物学鉴定,通过菌落及菌体形态特征、生理生化特性、16S r DNA序列测定结果,将该菌株鉴定为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)。     

Trehalose and trehalose-hydrolyzing enzyme in the haemolymph of Locusta migratoria infected with Metarhizium anisopliae strain CQMa102

Topical application of the Metarhizium anisopliae var. acridum specialist strain CQMa 102 to the locust Locusta migratoria manilensis results in changes of the concentrations of trehalose and glucose in the haemolymph. Micrographs of the locust haemolymph shows Metarhizium anisopliae can effectivly penetrate the external skeleton of locust and after 2 days infection, the hyphae body will appear in the haemolymph of infected insects. The time in decrease of trehalose concentration coincided with that in increase of trehalose-hydrolysing enzyme activity in the haemolymph of the fungus-infected insects. Overlay gel analysis indicated there was considerably more trehalose-hydrolysing activity in the haemolymph of locusts infected by fungus than in controls. A comparable isoform was identified in in vitro culture of the fungus, suggesting a fungal origin for the in vivo enzyme. Haemolymph trehalose decreased significantly during mycosis of locusts by M. anisopliae. All these results suggested that this fungus may take advantage of competing nutrient utilization against the insect by its trehalose-hydrolyzing enzyme secretion. It may provide fundamental knowledge for fungal pathogenesis.