摘要: 【目的】调查显示,二点委夜蛾Athetis lepigone在田间的虫口密度与玉米被害率之间无明显的相关性,田间虫口密度并不能准确预测玉米苗被害率。为了探索二点委夜蛾幼虫发生量与玉米苗被害程度之间的关系,解释田间调查遇到的幼虫即使有时大量发生玉米苗却受损轻微的现象,本研究室内检测了外部环境条件如温度和湿度对二点委夜蛾幼虫取食为害玉米的影响以及昆虫自身的相关取食习性。【方法】将3龄末、4龄初二点委夜蛾幼虫分别置于下述8种温湿度和食物组合条件下进行处理:低温低湿无食物(15℃, 30%RH,饥饿)、低温干燥无食物(15℃, 0%RH,饥饿)、低温低湿有食物[15℃, 30%RH,饲喂人工饲料(AD)]、低温干燥有食物(15℃, 0%RH, AD)、高温高湿有食物(36℃, 90%RH, AD)、高温干燥有食物(36℃, 0%RH, AD)、高温高湿无食物(36℃, 90%RH,饥饿)、高温干燥无食物(36℃, 0%RH,饥饿);处理4 h后,评价其对盆栽玉米苗的为害程度,并测定幼虫在4个不同温度(15℃, 24℃, 28℃和33℃)下对玉米叶片的取食量。分别用8种食物(马齿苋、紫苏、甘薯、白菜、大豆、南瓜和玉米叶叶片以及麦秸)将初孵幼虫驯化饲喂至3龄后,检测经过驯化处理后的幼虫对初始驯化食物、麦秸和和玉米叶片的选择性。【结果】在干燥条件下,无论是否经过饥饿处理,幼虫对玉米苗的为害程度均较高,尤其是高温干燥处理后,对玉米苗的平均为害级别达3.1级;低温干燥处理组和高温干燥处理组为害级别在4级以上(含4级)的幼苗数分别占幼苗总数的50%和40%。在15-33℃,二点委夜蛾幼虫的取食量随温度的升高而逐渐增加,48 h校正取食量分别为12.8, 31.8, 38.0和60.0 mg。用甘薯、白菜、大豆和南瓜叶片驯化的幼虫对初始驯化食物的选择率显著高于对玉米和麦秸的选择率;初始取食紫苏叶片的幼虫对紫苏和麦秸的选择率显著高于对玉米的选择性,初始取食玉米叶片、麦秸的幼虫分别对玉米、麦秸的选择性更高。【结论】干燥是二点委夜蛾幼虫增加对玉米摄入量的一个主要因素;二点委夜蛾适应短时高、低温的能力较强,在一定的温度范围(15-33℃),短时间内的取食量随温度升高而增加。作为干燥的一个辅助因素,温度通过影响二点委夜蛾幼虫的取食量而决定其为害玉米苗的程度;二点委夜蛾倾向于选择初孵幼虫最先接触的食物;二点委夜蛾在玉米苗上的发生为害在很大程度上取决于其自身食性。

摘要: 【目的】精氨酸激酶(arginine kinase, AK)(EC 2.7.3.3)是昆虫体内重要的磷酸原激酶(能量代谢调节因子),也是唯一能够形成有效ATP的磷酰基供体,起着与脊椎动物中肌酸激酶相同的作用。本研究旨在了解鳞翅目害虫AK基因的表达和功能。【方法】利用qRT-PCR方法测定AK基因在大螟Sesamia inferens、二化螟Chilo suppressalis、甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾Spodoptera litura这4种鳞翅目害虫不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中的表达谱;通过终点法检测了这4种害虫不同发育阶段和幼虫不同组织中的AK酶活性;采用RNAi技术抑制该基因的表达并分析其功能。【结果】AK基因在大螟、二化螟、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾这4种鳞翅目昆虫的不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中均有表达,说明该基因的表达不具有发育时期和组织特异性。不同发育时期和3龄幼虫不同组织中AK酶活性与基因表达量变化趋势大体一致。注射以AK基因为靶标的dsRNA 6 d后,4种害虫体内AK基因的mRNA表达下降30%50%,AK酶活性降低30%左右;14 d后幼虫的死亡率达50%左右,显著高于对照组幼虫的死亡率。【结论】AK基因在上述4种鳞翅目害虫中为组成型表达,RNAi抑制AK基因的表达可导致4种害虫的幼虫死亡,研究结果为开发以AK基因为靶标的鳞翅目害虫防治新技术提供了理论依据。

摘要: 草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于美洲,具有长距离迁飞特性。该虫于1988年入侵欧洲,2016年入侵非洲,并引起巨大的粮食损失,2018年入侵亚洲,2019年从缅甸传入中国,并在短时间扩散至全国10多个省。草地贪夜蛾依赖性信息素通讯,实现雌雄间识别、交配和繁衍,为了深入研究草地贪夜蛾的性信息素通讯及其机制并开发更高效的预测预报和防治技术,本文综述了草地贪夜蛾性信息素通讯的研究现状。1967年首次报道草地贪夜蛾性信息素为顺9-十四乙酸酯,随后发现有不同的鉴定结果,1986年确认其性信息素由顺9-十四乙酸酯和顺7-十二乙酸酯两个组分组成,其比例为96.6∶3.4时表现出最强的引诱活性。除此而外,对不同地理种群的研究发现,草地贪夜蛾雌蛾的信息素腺体提取物还存在顺9-十二乙酸酯、顺11-十六乙酸酯和反7-十二乙酸酯,田间实验表明这些物质在性信息素通讯中也可发挥作用。根据分子标记和喜食寄主,草地贪夜蛾可分为玉米品系和水稻品系。两个品系在外部形态上无法区分,性信息素组分也相同,但在组分比例上存在一定的差异。两个品系间存在一定程度的生殖隔离,但室内可以正交和反交并产生可育的F1代,F1代的性信息素比例与母本的比较相似。关于草地贪夜蛾雄性对性信息素的感受机制方面研究较少,仅见有感器形态的鉴定和对性信息素组分的触角电位反应研究的报道。根据目前草地贪夜蛾在我国的发生情况及其性信息素通讯机制的研究现状,我们建议尽快开展以下研究:(1)鉴定草地贪夜蛾我国入侵种群的雌性性信息素,尽快用于其种群动态监测及防治;(2)研究草地贪夜蛾雄性对性信息素的嗅觉编码机制;(3)研究草地贪夜蛾两个品系的行为隔离程度及其演化结局。

摘要: 【目的】本研究旨在分析甜菜夜蛾Spodoptera exigua蛹卵巢细胞建立细胞系的整个过程,探究细胞由体内到体外培养过程中其基因表达在转录水平的变化,为昆虫体外培养模型的建立提供理论基础。【方法】利用Illumina Hiseq测序平台对甜菜夜蛾蛹卵巢细胞离体培养过程中各阶段的细胞分别进行转录组测序,对获得注释的差异表达基因及其相关信号通路进行分析;通过荧光定量PCR对部分细胞周期相关基因(cycd和cdk4)、调控基因(cdc20,apc1,skp2和mad1)、增殖相关分子标志物(mcm4和pcna)在甜菜夜蛾卵巢细胞离体培养过程中的转录进行验证。【结果】甜菜夜蛾蛹卵巢细胞离体培养过程包括5个阶段:解剖获得离体的卵巢组织,卵巢组织贴壁培养后游离出原代细胞,细胞转化重新具备增殖能力,成功首次传代,以及能够连续传代15代以上建立细胞系。上述5个阶段的细胞经转录组测序、数据组装后共获得46 796条unigenes序列,组装得到序列长度完整性好;转录本unigenes序列拼接长度分布合理,样本碱基Q30均在94%以上。通过KEGG数据库获得注释的unigenes有1 473条,参与细胞过程紧密相关的20条信号通路,其中有92条unigenes在细胞周期信号通路中获得注释。聚类分析表明,在体内处于快速发育状态的卵巢细胞与同样处于增殖状态的细胞系基因表达模式非常接近。原代细胞由短暂停滞生长至成簇细胞的转化关键期,筛选到差异表达基因619个,cdk4在离体培养期表达量显著降低,cycd在细胞转化关键期之后表达量显著升高,cdc20,apc1,skp2和mad1在卵巢组织和细胞系的表达量显著高于原代细胞、转化关键期细胞和首次传代细胞的。从原代细胞至传代后,cycd的表达显著升高8.7倍,显著高于mcm4和pcna的变化水平。【结论】甜菜夜蛾卵巢细胞离体培养过程中5个阶段的细胞转录组测序获得的序列质量符合数据分析的基本要求。筛选获得了甜菜夜蛾蛹卵巢细胞经离体培养过程中的差异表达基因。原代细胞逆转增殖可能与cdk4,cycd,skp2和mad1等细胞周期调控基因表达有关。另外,cycd可作为原代细胞具备传代能力的标志物。

摘要: 【目的】昆虫病原线虫受到化学农药作用后,其对害虫的杀虫效果和搜寻效应可能会发生变化。本研究旨在探讨噻虫嗪处理的昆虫病原线虫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(韭蛆)的杀虫效果及搜寻效应的影响。【方法】采用培养皿滤纸法,通过功能反应试验测定了噻虫嗪(15 mg/L)处理的芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae SF-SN (Sf)对韭蛆3龄幼虫的致死率和搜寻效应,比较噻虫嗪处理的Sf和未处理的Sf致死功能反应和搜寻效应的差异。【结果】噻虫嗪处理的Sf引起的韭蛆3龄幼虫的校正死亡率高于未处理的Sf引起的校正死亡率,处理6 h时,较未处理的Sf引起的校正死亡率提高了2.13倍。当Sf浓度固定在6 400 IJs/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫功能反应均拟合HollingⅡ和Ⅲ型方程,与未处理的Sf相比,噻虫嗪处理的Sf对该试虫的攻击率(a′=0.5592)提高了42.46%,线虫寻找、寄生及致死该试虫所花费的总时间即处理时间(T_h=0.0081 d)则降低了44.90%,消耗率(a′/T_h)提高了2.59倍,日最大致死量(Na_(max))则分别提高了1.81倍(HollingⅡ)和1.41倍(HollingШ)。而噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的搜寻效应均随韭蛆密度的增加而呈线性下降。当韭蛆密度固定在40头/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的致死效果均随着韭蛆密度的增加而增大,搜寻效应则均先上升后下降,且噻虫嗪处理的Sf的寻找参数和相互干扰参数均高于未处理Sf的。【结论】噻虫嗪处理的Sf对韭蛆3龄幼虫的校正死亡率、瞬时攻击率、消耗率、日最大致死量和搜寻效应均高于未处理Sf的,而处理时间则显著降低。