摘要: 【目的】本研究旨在从苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca中肠克隆出丝氨酸蛋白酶(serine protease,SP)基因的cDNA序列,测定原核表达后的蛋白经纯化及复性后的活性。【方法】运用RT-PCR和cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆苜蓿夜蛾幼虫中肠丝氨酸蛋白酶cDNA全序列,用大肠杆菌Escherichia coli表达系统进行表达。重组蛋白经纯化后,利用梯度透析法进行复性,以BApNA为底物,进行活性测定。【结果】克隆获得的苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶基因命名为HvSP(GenBank登录号:JX866720),该基因全长880 bp,开放阅读框长762 bp,编码254个氨基酸,推测分子量和pI值分别为26.9 kDa和9.49。由HvSP推导的氨基酸与鳞翅目昆虫SP氨基酸序列的一致性在52%95%之间,其中与棉铃虫Helicoverpa armigera SP(GenBank登录号:CAA72962)的氨基酸序列一致性最高,达95%。成功构建重组载体pET21b-HvSP进行原核表达,Western-blot鉴定确定为目的蛋白。蛋白可溶性分析发现重组蛋白为包涵体。在Glycine-NaOH缓冲液中,当pH为10.0时,复性的重组蛋白活性达到最高,为35.74 U/mL。【结论】本研究在苜蓿夜蛾体内获得了一个新的丝氨酸蛋白酶基因,且原核表达后的重组蛋白经过变性、纯化及复性后具有活性。该结果为进一步研究丝氨酸蛋白酶在鳞翅目昆虫体内的生理功能奠定了基础。

摘要: 【目的】为了明确我国甜菜夜蛾Spodoptera exigua地理种群间的遗传分化及基因流,阐明该种害虫在我国的种群历史动态。【方法】本研究对采自我国20个地理种群的529头甜菜夜蛾样品进行线粒体COI基因序列测定与分析,利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.11软件分析种群间遗传多样性、遗传分化、基因流水平及分子变异,构建了单倍型系统发育树与单倍型网络图。【结果】在所分析的所有529个序列样本中,共检测出10个单倍型,其中Hap_1为所有种群所共享。总群体遗传多样性较低(Hd=0.257±0.025,Pi=0.0007±0.0001,Kxy=0.323),群体间遗传分化较小(FST=0.211),基因流水平较高(Nm=1.870)。AMOVA分析表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内,种群间变异水平较低。各种群间遗传分化程度与地理距离无显著相关性(R2=0.005,P>0.05)。各单倍型相互散布在不同种群中,未形成明显系统地理结构。中性检验(Tajima’s D=-2.177,P<0.05;Fu’s FS=-8.629,P<0.05)与错配分布分析表明,我国甜菜夜蛾种群曾经历种群近期扩张。【结论】研究结果揭示,甜菜夜蛾各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响,验证了甜菜夜蛾具有高度的迁飞能力。

摘要: 【目的】探明莫高窟优势病害昆虫仿爱夜蛾Apopestes spectrum(Esper)成虫在模拟壁画表面的运动行为,以揭示壁画损坏过程及其机理。【方法】本研究依据古代敦煌壁画制作工艺制作模拟壁画。利用扫描电镜观察了仿爱夜蛾成虫爬行足跗节的微观形态,定量分析了成虫翅面鳞粉量及其对壁画的污染程度,观测动物运动行为并系统记录了病害昆虫在90°模拟壁画表面的运动行为特征,分析了仿爱夜蛾成虫运动参数与模拟壁画表面粗糙度间的关系。【结果】仿爱夜蛾成虫主要依靠胸足的侧爪、中垫、掣爪片和微刺的协调作用在壁画表面黏附和爬行,在90°模拟壁画表面依然具有很强的爬行能力。仿爱夜蛾成虫通过调整步态实现在不同粗糙度表面的稳定爬行,壁画粗糙度决定了其是否需要扇动翅膀,以增大在垂直壁画表面稳定爬行的前进动力。【结论】仿爱夜蛾成虫爬行时的爪部接触冲击和拍翅行为均易造成壁画损坏,对于带有起甲、酥碱等病害的脆弱质壁画危害的风险更大。

摘要: 【目的】二点委夜蛾Athetis lepigone(Mschler)是我国夏玉米苗期的新害虫,随着耕作制度的改变,二点委夜蛾的发生危害区域和面积逐渐扩大。本研究探讨二点委夜蛾的抗寒能力,为揭示抗寒机理提供理论基础。【方法】分别在越冬期的3个不同阶段,即越冬初期(2012年11月7日)、越冬期(2012年1月20日)和越冬末期(2013年3月5日),对二点委夜蛾老熟幼虫的体重、过冷却点(supercooling point,SCP)、结冰点(freezing point,FP)、含水量、脂肪和糖原含量进行测定。【结果】过冷却点在这3个时期有显著差异,最低值(-23.16±0.38℃)出现在1月份,最高值(-16.24±1.24℃)出现在越冬初期,结冰点变化趋势与过冷却点一致。通过定量检测发现,虫体鲜重与过冷却点无相关性(r=0.17,P=0.12);脂肪含量在越冬初期含量最高,而在越冬末期最低;糖原含量在越冬期含量最低;自由水的含量随着过冷却能力升高而降低,随其降低而升高,而结合水含量恰好相反。【结论】二点委夜蛾的抗寒性在越冬期不同阶段出现明显的变化,即随着冬季低温的到来,其抗寒能力逐渐增强,冬季过后又随气温的回升,其抗寒力逐渐减弱。

摘要: 嘴壶夜蛾Oraesia emarginata(Fabricius)是危害水果果实的重要害虫之一,其成虫和幼虫取食不同的寄主植物,可以作为理想的嗅觉研究模式昆虫。为了全面地了解嘴壶夜蛾的形态特性和生物学特性,本实验通过室内饲喂和红外摄像机观察,对嘴壶夜蛾各虫态的外部形态、发育以及昼夜活动节律进行了系统研究。结果表明:嘴壶夜蛾的各龄幼虫可以通过体色,体表色斑的类型、位置和数量,以及腹足的数量进行区别。通过蛹的生殖孔和成虫触角能够很好地区别雌雄。在室内饲养条件下,嘴壶夜蛾的寿命为53.18±1.70 d,存活率为63.62%±2.15%,其中幼虫的发育历期最长,存活率最低,卵的发育历期最短,存活率最高,雄成虫的存活时间显著长于雌成虫(P=0.008)。6龄幼虫的发育历期(5.29±0.15 d)显著长于其余各龄幼虫(P<0.001)。同一龄发育中期幼虫的体长和体重显著大于将蜕皮幼虫和刚蜕皮幼虫(P≤0.037);第2-6龄刚蜕皮幼虫的体重和体长与前一龄发育中期幼虫之间没有显著差异(P≥0.106)。幼虫在光期的孵化、蜕皮和化蛹比例高于暗期,而成虫在暗期的飞行、产卵比例高于光期,成虫的飞行随着暗期时间的增加而逐渐变少,光期成虫的飞行主要在开灯之后1 h。成虫交配集中在暗期的第3-5小时。本研究结果有助于制定有效的嘴壶夜蛾防治措施,而且为嘴壶夜蛾作为嗅觉研究模式奠定基础。