蠋蝽组织蛋白酶基因鉴定及表达特征分析

组织蛋白酶在昆虫的消化、发育与变态中起重要作用,是捕食性蝽唾液（毒液）中普遍存在的成分,但其生理功能尚不清楚。本文利用同源比对的方法从蠋蝽Arma custos基因组中鉴定出组织蛋白酶基因,使用生物信息学软件分析其序列特征和进化关系,采用RT-PCR技术分析它们在成虫不同组织中的表达特征。结果表明,蠋蝽基因组中有37个组织蛋白酶基因,根据结构域分为组织蛋白酶B（AcCAB1-4）、组织蛋白酶D（AcCAD1-13）和组织蛋白酶L（AcCAL1-20）。多序列比对及结构域预测结果表明,组织蛋白酶B和组织蛋白酶L均含有Peptidase_C1结构域、保守的酶催化位点（谷氨酰胺、半胱氨酸、组氨酸和天冬酰胺）以及1个由半胱氨酸残基（C）和组氨酸残基（H）构成的催化二联体,而组织蛋白酶D中存在保守Asp结构域和2个保守的酶催化位点（天冬氨酸）。RT-PCR结果显示,除AcCAL7和AcCAB2外,其余33个组织蛋白酶基因均在肠道中表达,且绝大多数表现特异性或高表达。AcCAL2、AcCAL5-7、AcCAL9等20个组织蛋白酶基因在唾液腺中表达,且AcCAL2仅在主腺后叶和副腺表达,AcCAL7仅在主腺前叶表达,AcCAD13仅在主腺后叶表达,AcCAB2仅在主腺前叶和主腺后叶表达。这些结果表明,多数组织蛋白酶基因在蠋蝽口外消化和肠道消化中发挥消化功能。     

天敌昆虫蠋蝽的研究进展与展望

蠋蝽是农林业上一种重要的捕食性天敌昆虫,可以捕食美国白蛾、马铃薯甲虫、棉铃虫、盲椿象等多种害虫。本文对近些年来蠋蝽的形态学、生物学、人工饲养、营养基因组学、储存技术、控害能力等作一阐述,并对蠋蝽应用前景进行了展望。     

镉在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响

土壤镉（Cd）污染不仅危害植物,还会通过植物吸收进入食物链进而影响植食性昆虫及其天敌。本研究使用含不同Cd浓度（0、4.06 mg/kg和40.6 mg/kg）的人工饲料饲喂斜纹夜蛾Spodoptera litura和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫,发育至蛹,以蛹饲养其捕食性天敌蠋蝽Arma chinensis,研究了Cd在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响。结果表明：斜纹夜蛾和草地贪夜蛾对Cd的摄取量、排泄量和积累量,蠋蝽对Cd的摄取量和积累量均与人工饲料中Cd浓度呈剂量反应,即随着饲料中Cd浓度增加而增加。饲料—夜蛾科昆虫Cd的生物浓缩系数（BCF）大于1,这表明夜蛾科昆虫会生物放大Cd,而夜蛾科昆虫蛹—蠋蝽Cd的生物放大系数（BMF）小于1,这表示发生了Cd生物稀释作用。4.06 mg/kg Cd胁迫显著降低草地贪夜蛾幼虫相对生长率（RGR）,而对斜纹夜蛾RGR没有影响,这与体内Cd积累量和BCF显著相关;40.6 mg/kg Cd胁迫显著改变夜蛾科昆虫的食物利用,抑制幼虫生长发育,降低取食斜纹夜蛾蛹的蠋蝽体重,但Cd胁迫对蠋蝽存活没有影响。因此,尽管Cd在植食性昆虫—捕食者没有生物放大作用,但仍然存在生物毒性效应。     

蠋蝽抗寒性对快速冷驯化的响应及其生理机制

快速冷驯化可以提高某些昆虫的耐寒性.为了探讨不同冷驯化诱导温度对蝎蝽抗寒性的影响及其生理机制,以室内人工饲养的第3代蝎蝽成虫为对象,利用热电偶、液相色谱分析等技术手段,测定了经15、10、4℃冷驯化4h和梯度降温(依次在15、10、4℃各驯化4h)冷驯化后,蠋蝽成虫过冷却点、虫体含水率及小分子碳水化合物、甘油和氨基酸含量,及其在不同暴露温度(0、-5、-10℃)下的耐寒性.结果表明:处理后暴露在-10℃时,梯度处理组和4℃冷驯化处理组的蝎蝽成虫存活率为58.3％,其他处理组及对照组(室温饲养)的存活率显著降低,平均为8.9％;梯度处理组与4℃冷驯化处理组蠋蝽成虫过冷却点平均为-15.6℃,比其他处理平均降低1.3℃;各处理虫体含水率无显著差异,平均为61.8％;与其他各组相比,梯度处理组和4℃冷驯化组蠋蝽成虫的葡萄糖、山梨醇和甘油含量分别增加2.82、2.65和3.49倍,丙氨酸和谷氨酸含量分别增加51.3％和80.2％,海藻糖、甘露糖和脯氨酸含量分别下降68.4％、52.2％和30.2％,而果糖含量各组间无显著差异.快速冷驯化对蠋蝽成虫具有临界诱导温度值,梯度降温驯化不能在快速冷驯化的基础上提高蠋蝽成虫的抗寒性.     

蠋蝽对茄二十八星瓢虫的捕食功能反应

【目的】明确蠋蝽对茄二十八星瓢虫的捕食能力。【方法】在实验室条件下测定蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的捕食功能反应及搜寻效应。【结果】蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的捕食行为均符合Ⅱ型功能反应;随着茄二十八星瓢虫密度的增加,蠋蝽的搜寻效应逐渐降低,蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2龄幼虫的搜寻效应明显大于4龄幼虫;蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的实际最大捕食量分别为15和10头。【结论】蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫幼虫具有较好的捕食作用。     

蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和低龄幼虫的捕食能力

[目的] 马铃薯甲虫是我国已公布的全国农业植物检疫性有害生物名单中的害虫,自新疆传入后对我国马铃薯产业造成了巨大的损失,研究蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和低龄幼虫的捕食能力,可为利用天敌防治马铃薯甲虫提供理论依据。[方法] 采用室内饲养观察研究方法,并用Holling Ⅱ型圆盘方程对研究结果进行拟合,计算寻找效应。[结果] 蠋蝽成虫能够捕食马铃薯甲虫卵和低龄幼虫,且捕食功能反应均符合Holling Ⅱ型圆盘方程,蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和低龄幼虫的功能反应方程分别为N_a=0.2862N/（1+0.0198N）和N_a=0.8400N/（1+0.0709N）;在一定范围内,蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和低龄幼虫捕食量在理论上随密度的增加而增加,当马铃薯甲虫的卵和低龄幼虫的密度分别达到20粒和20头时,蠋蝽成虫的捕食量最高;蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和幼虫的最大日捕食量是14粒和12头,瞬时攻击率是0.2862和0.8400;蠋蝽对马铃薯甲虫卵的控制能力（4.1299）小于对低龄幼虫的控制能力（9.9526）。[结论] 蠋蝽成虫对马铃薯甲虫卵和低龄幼虫有较好的捕食能力,但控制能力不同。