摘要: [目的]为了更系统地揭示香蕉束顶病毒(banana bunchy top virus,BBTV)在传播介体交脉蚜Pentalonia nigronervos体内的传播方式。[方法]无毒交脉蚜成虫在感染BBTV的巴西蕉株上饲毒6,12,24,36,48和72 h时,利用PCR和qPCR检测交脉蚜成虫中BBTV的外壳蛋白(coat pretein,CP)基因的表达量,测定无毒交脉蚜获毒时间;通过免疫荧光检测和原位杂交观察BBTV在交脉蚜消化系统各组织中的分布情况,并通过PCR检测BBTV在交脉蚜蜜露及取食蜜露的红火蚁Solenopsis invicta中的存在。[结果]荧光标记结果显示,在交脉蚜前中肠的上皮细胞和环肌、副唾液腺以及排泄口处有B B TV的分布;原位杂交试验结果显示交脉蚜前肠和前中肠的上皮细胞,以及主唾液腺中均有BBTV的分布;PCR结果显示带毒交脉蚜分泌的蜜露以及在取食蜜露的红火蚁中也能检测到BBTV的6个组分的序列片段。[结论]交脉蚜从带香蕉束顶病(banana bunchy top disease,BBTD)香蕉植株中获取的BBTV一部分通过持久循回的方式分布在交脉蚜的唾液腺、前肠、前中肠(上皮细胞和环肌)和排泄口等组织中,另一部分可以随蜜露排出体外。本研究完善了BBTV在传播介体交脉蚜体内的分布,进一步证实了BBTV以持久循回型的方式存于介体内,这对深入研究交脉蚜的传毒机制以及病害防控具有重要的意义。

摘要: [目的]探索施硅水稻响应白背飞虱Sogatella furcifera取食胁迫的生理机制,为合理利用硅肥防治白背飞虱提供理论依据。[方法]对感虫品种水稻TN1植株设置2个施硅水平[生长于添加112 mg Na₂SiO₃·9H₂O/L的营养液中（Si+处理组）和生长于不加硅的营养液中（对照组）],分别于白背飞虱取食Si+处理组或对照组水稻0,12,24,48,72和96 h时测定叶鞘中超氧阴离子(superoxide anion,O₂^·-)、过氧化氢（hydrogen peroxide,H₂O₂）和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量,抗氧化酶[超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）]和防御酶[苯丙氨酸解氨酶（phenylanlanine ammonialyase,PAL）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）和脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）]活性,以及木质素含量。[结果]白背飞虱未取食时,水稻叶鞘O₂^·-,H₂O₂和MDA含量,SOD,POD,CAT,PAL,PPO和LOX活性及木质素含量在Si+处理组和对照组间差异不显著。与对照组相比,白背飞虱取食12-72 h内,Si+处理组水稻叶鞘O₂^·-含量显著降低7.8%～17.9%;取食12-96 h内（除24 h外）,Si+处理组水稻叶鞘H₂O₂含量显著减少15.5%～43.1%;取食24-96 h内,Si+处理组水稻叶鞘MDA含量显著下降15.1%～35.5%。取食12-96 h内（除72 h外）,Si+处理组水稻叶鞘CAT和SOD活性分别显著增加25.8%～44.8%和21.4%～47.6%;取食12-72 h内（除24 h外）,Si+处理组水稻叶鞘POD活性显著升高19.1%～54.5%。取食12-72 h内,Si+处理组水稻叶鞘PAL和PPO活性分别显著增大17.6%～70.8%和16.7%～38.3%;取食12-96 h内,Si+处理组水稻叶鞘LOX活性显著上升9.9%～105.4%;取食12-96 h内（除48 h外）,Si+处理组水稻叶鞘木质素含量显著增加12.5%～59.3%。[结论]施硅通过降低受白背飞虱取食危害水稻叶鞘中活性氧和丙二醛含量,增加受害叶鞘中抗氧化酶、防御酶活性和木质素含量,从而提高水稻对白背飞虱的抗性。

摘要: [目的]在烟蚜Myzus pericae的生物防治中,烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis因其显著的寄生优势而被广泛应用于生产实践。然而,这种寄生蜂在大规模繁育过程中,经过多代饲养后,常会出现寄生能力减弱、体型变小等不良现象。本研究旨在通过测定分析室内饲养12代的烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生能力及生长发育相关酶含量和活性的影响,明确烟蚜茧蜂寄生能力退化生理生化机制。[方法]随机收集野外采集的烟蚜茧蜂,在室内分组饲养烟蚜茧蜂的5个世代（第1,3,6,9和12代）,对不同代数烟蚜茧蜂的寄生能力[寄生率、体型（后足胫节长）]及生长发育相关酶[羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）、酚氧化酶（phenoloxidase,PO）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和海藻糖酶]的含量和活性的进行测定。[结果]室内饲养代数对烟蚜茧蜂各子代成蜂的寄生率和后足胫节长有显著影响。F₁₂代烟蚜茧蜂成蜂寄生率和后足胫节长较F₁代分别下降了36.70%和38.54%。室内饲养代数对烟蚜茧蜂各子代成蜂体内生长发育相关酶含量有显著影响。与F₁代相比,F₁₂代烟蚜茧蜂成蜂体内CarE、PO、SOD、海藻糖酶蛋白含量分别下降了54.00%,43.13%,35.82%和45.87%,PO和SOD活性无显著变化。烟蚜茧蜂CarE、PO、SOD、海藻糖酶蛋白含量与寄生率间有显著正相关,烟蚜茧蜂CarE含量和比活力与烟蚜茧蜂后足胫节长之间存在显著正相关。[结论]随着室内饲养代数的增加,烟蚜茧蜂子代成蜂寄生率和体型总体呈现下降的趋势:且烟蚜茧蜂子代成蜂体内生长发育相关酶含量及CarE活性有显著变化。

摘要: [目的]为了开发高效的棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner交配干扰技术,探索在高剂量性信息素环境下的棉铃虫求偶、交配行为和产卵量、卵孵化率的变化。[方法]在实验室风洞中,设置主动型喷射释放器,定时释放高剂量性信息素,设置棉铃虫全组分(Z11-16:Ald:Z9-16:Ald 10:1)以及单组分Z11-16:Ald,Z11-16:OH和Z9-16:Ald共4种处理,其中棉铃虫全组分设置间隔20,10和5 min喷射1次处理,3个单组分喷射间隔时间为5 min,性信息素喷射处理总时长为12 h(从16:00时至次日5:00时)观察和比较棉铃虫雌蛾的求偶和交配行为及其产卵量和卵孵化率。[结果]试验结果显示,在高剂量性信息素环境下,棉铃虫雌蛾的求偶起始时间在日龄和昼夜节律上都推迟,雌蛾求偶的百分比下降,求偶的持续时间在5日龄有差异,但起始时间则是1日龄有差异。无性信息素的对照组平均交配率高达84.0%d±5.1%,而在性信息素全组分环境下,处理组交配率为5.0%～17.5%。交配的起始日龄也延后1.5～2个日龄。单组分性信息素试验结果显示,对照组交配率高达88.0%±3.7%,而单组分Z11-16:Ald和Z11-16:OH对交配率影响较大,分别只有14.0%±4.0%和14.0%±2.4%,Z9-16:Ald对交配率的抑制作用较小,交配率为73.3%±3.3%。Z11-16:Ald引起交配的起始日龄延后1.5个日龄,Z11-16:OH和Z9-16:Ald对交配起始日龄的作用不明显。全组分和单组分性信息素均显著抑制了雌蛾的交配次数(减少1.3～1.5次)。高剂量性信息素环境下,雌蛾的产卵时间明显延后2日,已交配的雌蛾平均产卵量也下降,但卵孵化率没有差异。[结论]高剂量性信息素环境明显抑制了雌蛾的求偶和交配行为,进一步证实了棉铃虫雌蛾对性信息素的自检能力。性信息素通过抑制雌蛾的求偶和交配行为,延后了雌蛾交配和产卵日龄,导致产卵量和孵化率下降。主动喷射释放器释放的合成性信息素气味不仅阻止雄蛾搜索雌蛾的定向行为反应,同时也影响了雌蛾的求偶,以及抑制和延后了与雄蛾的交配,导致产卵量下降。因此,在田间使用时可能有更高的防效。

摘要: [目的]为阐明3种植物源化合物新狼毒素A、百里香酚和印楝素对杂拟谷盗Tribolium confusum成虫的驱避作用及其嗅觉相关基因的影响。[方法]测定杂拟谷盗成虫对0.005,0.05,0.5,5和50μg/μL新狼毒素A、百里香酚和印楝素的触角电位（electroantennogram,EAG）反应相对值;利用Y型嗅觉仪测定杂拟谷盗成虫对0.5,5和50μg/μL新狼毒素A、百里香酚和印楝素的嗅觉行为反应;采用滤纸药膜法测定20,30,40,50和60 mg/L的新狼毒素A、百里香酚和印楝素对杂拟谷盗成虫的驱避率;利用RNA-Seq对LC₅₀（28.37 mg/L）新狼毒素A、LC₅₀（51.05 mg/L）百里香酚和LC₅₀（42.20 mg/L）印楝素刺激下的杂拟谷盗成虫头部转录组进行测序比较分析。[结果]杂拟谷盗成虫EAG反应相对值与新狼毒素A、百里香酚和印楝素浓度成正比,在最大浓度50μg/μL时新狼毒素A、百里香酚和印楝素引起的杂拟谷盗成虫EAG值分别为1.61,2.69和2.34mV,选择率分别为86.48%,73.89%和78.33%。60 mg/L百里香酚在2和4 h时对杂拟谷盗成虫的驱避率均最高,分别为74.67%和80.82%,驱避等级分别达到了Ⅳ级和Ⅴ级。百里香酚、新狼毒素A和印楝素处理后杂拟谷盗头部转录组与对照相比分别筛选到569,579和661个差异表达基因,分别有412,434和498个差异表达基因注释到GO功能,分别匹配到26,33和32条KEGG通路。经百里香酚、新狼毒素A和印楝素处理后分别发现有13,4和5个嗅觉相关的基因发生差异表达。[结论]本研究确定了3种化合物对杂拟谷盗的驱避作用,同时测得了杂拟谷盗头部转录组,推测差异表达基因可能在3种植物源化合物驱避杂拟谷盗的过程中发挥着重要作用。

摘要: [目的]本研究旨在鉴定樱桃红蟑螂Shelfordella lateralis的抗菌肽果蝇霉素基因,并探究其表达特性及其在细菌与杀虫剂诱导下的表达情况。[方法]基于樱桃红蟑螂转录组数据对樱桃红蟑螂的果蝇霉素基因进行鉴定,并通过RT-PCR进行验证;利用RT-qPCR测定樱桃红蟑螂不同发育阶段（1龄若虫、4龄若虫及6日龄雌成虫和雄成虫）、4龄若虫不同组织（头、胸、肠道、足、脂肪体、血淋巴和体壁）及大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和溴氰菊酯(1×10^-5 mg/L)诱导后4龄若虫中果蝇霉素基因的表达量。[结果]克隆得到了樱桃红蟑螂果蝇霉素基因SlDros的cDNA序列（GenBank登录号:PQ464795）,其开放阅读框长201 bp,编码66个氨基酸。SlDros在樱桃红蟑螂6日龄雄成虫中大量表达;SlDro.s在4龄若虫头、体壁、胸和血淋巴中的表达量较高;注射大肠杆菌后12,24和48 h时4龄若虫中SlDros的表达量显著高于对照组;注射金黄色葡萄球菌后6,12,24和72 h时4龄若虫中SlDros的表达量都显著高于对照组;注射溴氰菊酯96 h时4龄若虫中SlDros的表达量显著高于对照组。[结论]樱桃红蟑螂中存在抗菌肽果蝇霉素基因,并且细菌和杀虫剂胁迫均能诱导其表达。研究结果可为研究樱桃红蟑螂抗菌肽的功能及其进一步开发新型抗菌药物打下基础。

摘要: 活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类由于氧分子不完全氧化而形成的含氧自由基或容易形成氧自由基的过氧化物的总称。当昆虫受到病原入侵时,由双氧化酶(dual oxidase,DUOX)介导的ROS防御系统会迅速反应,产生大量的ROS以抵御病原菌的入侵,进而在调控昆虫免疫防御过程中发挥作用;但高水平的ROS会破坏细胞内的蛋白质、DNA、脂质等生物大分子,从而导致昆虫细胞损伤,影响昆虫正常发育。为了避免受到过度氧化应激的损害,昆虫已经形成了一整套以抗氧化酶和小分子抗氧化剂为主体的抗氧化防御系统来避免过度损伤的发生。有趣的是,细胞中ROS水平的改变还能够在昆虫寿命调控中发挥截然不同的作用:对某些昆虫中大量ROS的积累可导致寿命缩短,而对于另外一些昆虫高生理水平的ROS存在又可诱导滞育的发生进而延长其寿命。近年来,ROS在昆虫寿命调控机制方面的研究取得了较多的进展。因此,本文全面地综述了昆虫ROS的来源与产生的影响因素、ROS介导的防御机制,并首次对ROS在昆虫寿命调控中的具体作用进行了总结与展望,以期为后续开展ROS相关主题的研究提供参考。

摘要: [目的]为探究桃蚜Myzus pericae热激蛋白Hsp70基因在桃蚜响应高、低温胁迫中的作用。[方法]利用RT-qPCR检测和分析桃蚜8个MpHsp70基因(MpHsp70-1,MpHsp70-2,MpHsp70A1,MpHsp70B2,MpHsp68a,MpHsp68b,MpHsc70-4和MpHsp70)在桃蚜无翅成虫不同组织(头、中肠、胚胎和表皮)及分别在高温(36℃)和低温(4℃)胁迫下不同时长(0,30,60,90,120和150 min)无翅成虫中的相对表达量;并利用RNAi沉默两个关键MpHsp70基因和pHsp70A1和MpHsp68a),观测无翅成虫在高温(36℃)处理120 min和低温(4℃)处理30 min后无翅成虫存活率和生殖力。[结果]8个MpHsp70基因在桃蚜无翅成虫不同组织中均表达,其中MpHsp70,MpHsp70A1,MpHsp70B2,MpHsc70-4和MpHsp68b在表皮中的表达量显著高于在其他组织中的,MpHsp70-1,MpHsp70-2和MpHsp68a在胚胎中的表达量显著高于在其他组织中的;高、低温胁迫对桃蚜无翅成虫MpHsp70基因表达具有明显的诱导作用,4℃胁迫下,MpHsp70-1,MpHsp70A1,MpHsp70-2,MpHsp68a和MpHsp68b的表达量呈现出现上升后下降趋势,在4℃胁迫30 min时达到最高,显著高于对照的36℃胁迫下,MpHsp70-1,MpHsp70A1,MpHsp70-2,MpHsc70-4,MpHsp68a和MpHsp68b的表达量呈现先上升后下降的趋势,MpHsp70-1的表达量在36℃胁迫下60 min时达到最高,其他基因的表达量均在120 min时达到最高。与对照组相比,沉默MpHsp68a的表达后,高、低温胁迫下桃蚜成虫的存活率和生殖力均显著下降;沉默MpHsp70A1的表达后,高温胁迫下桃蚜的存活率和生殖力均极显著下降。[结论]桃蚜MpHsp70基因可以响应高、低温胁迫,在桃蚜抵抗温度胁迫的分子机制中发挥着重要作用。

摘要: [目的]探究低温保藏不同时间对斜纹夜蛾Spodoptera litura蛹存活及其生长发育的影响,并了解不同时间低温处理下斜纹夜蛾蛹体内代谢物的变化规律。[方法]将斜纹夜蛾蛹在10℃下分别处理不同处理时间(5,10,15,20和25 d),常规饲养测定其发育历期、雌雄成虫羽化率、子代孵化率和单雌产卵量,靶向代谢组学检测不同处理时间下蛹体内的代谢物变化。[结果]10℃低温保藏不同时间斜纹夜蛾蛹的发育历期均延长,雌雄成虫羽化率随着冷藏时间的延长逐渐降低,产卵期逐渐缩短(5.80～2.76 d),雌雄成虫寿命和子代孵化率逐渐缩短和降低,单雌产卵量逐渐减少(750.00～133.00粒)。斜纹夜蛾蛹代谢组学分析共鉴定出872个代谢物,冷藏处理时间长的比较组(处理20 d vs处理25 d)中差异代谢物主要集中于脂质、氨基酸及其衍生物,大部分代谢物集中富集在酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸代谢途径;冷藏处理时间短的比较组(处理5 d vs处理10 d)中差异代谢物所属分类较多,大部分代谢物集中富集在色氨酸、酪氨酸和2-氧代羧酸代谢途径。常温对照与10℃处理25 d比较组中富集代谢物最多的途径中仅有山梨醇、谷胱甘肽和牛磺酸在处理25 d中高表达。[结论]在测试的保藏时间范围内(5-25 d),斜纹夜蛾蛹在10℃下的保藏时间宜为15 d～20 d,该保藏条件对其发育影响小,此处理的主要代谢物种类较多,富集代谢物多集中在各类氨基酸代谢途径,结果为斜纹夜蛾蛹的低温抗寒机制的研究提供参考。

摘要: [目的]益蝽Picromerus lewisi为中国、朝鲜和日本等多个亚洲地区分布的重要捕食性天敌昆虫,主要应用于防治鳞翅目（Lepidoptera）害虫。在捕食猎物时,毒液会导致猎物快速麻痹和死亡,起到了至关重要的作用。本研究旨在了解益蝽毒腺转录组特征,探究益蝽毒素多样性,为进一步研究益蝽毒液的成分与功能奠定基础。[方法]通过高通量测序平台Illumina Novaseq 6000对采自贵州省黔西南州的益蝽成虫和5龄若虫毒腺进行转录组测序,利用NR,NT,Pfam,KOG/COG,SwissProt,KEGG,GO数据库进行注释;通过FPKM方法评估益蝽毒腺样品中的基因表达情况,采用DESeq进行成虫和5龄若虫毒腺转录组间差异表达分析。将|log₂（Fold change）|>1且P<0.05作为标准筛选成虫和5龄若虫毒腺转录组间差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析;将益蝽成虫和5龄若虫毒腺转录组测序得到的33 215个转录本在Uniprot数据库中进行BLAST比对。[结果]益蝽成虫和5龄若虫毒腺转录组测序组装到22 242个unigenes,平均长949 bp。有15 364个unigenes注释至NR,NT,Pfam,Swiss-Prot,GO,KOG和KEGG数据库,这些unigenes经注释共比对到10个近缘物种,其中包含3种蝽和2种蜘蛛。成虫和5龄若虫毒腺转录组间筛选到344个差异表达基因,218个基因上调,126个基因下调,共鉴定到33类443条编码毒素蛋白相关序列。[结论]本研究测序获得了益蝽5龄若虫和成虫的毒腺转录组数据,筛选获得了成虫和5龄若虫毒腺转录组间的差异蛋白,并鉴定了毒素蛋白相关序列,为益蝽毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础。