摘要: 【目的】本研究旨在明确大猿叶虫Colaphellus bowringi促咽侧体素(allatotropin, AT)和抑咽侧体素(allatostatin, AST)基因的分子特征,分析其在该虫生殖和滞育过程中的表达差异,并探究其在大猿叶虫生殖滞育准备中的功能。【方法】利用前期建立的大猿叶虫转录组数据库,鉴定大猿叶虫CbAT和CbASTs基因序列并克隆其开放阅读框(ORFs),并对其序列进行生物信息学分析;通过qRT-PCR技术检测CbAT和CbASTs在大猿叶虫注定滞育和注定非滞育雌蛹和雌成虫头部的表达模式;对注定滞育大猿叶虫2日龄雌蛹进行CbAST-B,CbAST-C以及CbAST-B+CbAST-C RNAi试验后,检测4日龄雌成虫保幼激素(juvenile hormone, JH)信号基因以及卵黄原蛋白基因的表达量变化。【结果】鉴定并克隆了大猿叶虫的一个促咽侧体素基因CbAT(GenBank登录号:MT977128)及两个抑咽侧体素基因CbAST-B(GenBank登录号:MT977126)和CbAST-C(GenBank登录号:MT977127),其开放阅读框分别长408, 600和303 bp。通过氨基酸序列比对和系统进化分析发现,CbAT, CbAST-B和CbAST-C均与鞘翅目昆虫的同源蛋白聚在一支,在进化上表现出较高保守性。qRT-PCR检测发现,CbAT基因在注定滞育与注定非滞育2日龄雌蛹到4日龄雌成虫头部中始终无表达差异;而CbAST-B和CbAST-C基因分别自雌成虫1和2日龄开始在注定滞育雌成虫头部显著高表达,且在注定滞育和注定非滞育个体中的差异表达状态一直持续到滞育准备期结束。在注定滞育2日龄雌蛹中沉默CbAST-B,CbAST-C以及同时沉默CbAST-B和CbAST-C后,检测4日龄雌成虫头部的干扰效率发现,CbAST-B和CbAST-C的表达均受到显著抑制,干扰效率达70%以上。在去除触角的头部中,JH合成途径基因AACT,FPPS和JHAMT以及脂肪体中JH应答基因Kr-h1和JHE1的表达在dsCbAST-B, dsCbAST-C和dsCbAST-B+dsCbAST-C处理组中均被显著上调,脂肪体中卵黄原蛋白基因Vg1和Vg2的表达也被显著上调。【结论】CbAT基因可能并非造成大猿叶虫产卵前期与滞育准备期保幼激素信号产生差异的主要原因,而在生殖滞育准备期CbAST-B和CbAST-C抑制了JH的合成,进而抑制Vgs的表达以促进滞育的发生。本研究进一步揭示了昆虫生殖滞育准备期保幼激素信号的上游调控机制,有助于进一步理解昆虫对环境的季节性适应策略,为挖掘害虫防治的新靶标提供了新的指导和借鉴。

摘要: 【目的】比较不同地理种群生活史特性的差异,是揭示生物体对环境适应机制的最有效方法之一。本研究旨在探明大猿叶虫Colaphellus bowringi不同地理种群生活史特性随纬度变异的特点。【方法】在室内恒温19℃、光周期16L∶8D条件下,观察测定了来自6个不同纬度的大猿叶虫种群从卵孵化到化蛹和化蛹到成虫羽化的时间,以及蛹和成虫体重。【结果】幼虫历期随纬度的升高逐渐延长,生长速率与纬度呈负相关,这两个生活史特性显示了顺梯度的变异。蛹历期在种群间没有显著差异。体重随纬度的升高逐渐减小,显示了反贝格曼法则。在所有的种群中,雌性蛹和成虫个体均显著大于雄虫,显示了雌性偏向的性体型二型性(SSD)。不同纬度的种群SSD指数存在差异,中纬度种群显示了最大的SSD指数。雄蛹在变态中比雌蛹丢失了更多的体重,导致成虫期的SSD指数大于蛹期。【结论】结果表明,大猿叶虫幼虫发育历期、生长速率和体重在不同纬度间呈现了显著变异。

摘要: 大猿叶虫Colaphellusbowringi是江西山区十字花科蔬菜上的重要食叶害虫 ,以成虫在土中越夏和越冬。由于成虫滞育期的差异 ,该虫的化性显示了明显的种内变异。有些个体隔年繁殖 ;有些个体是一化性的 ,仅在春季或秋季繁殖 1代 ;有些个体是二化性的 ,春季和秋季各繁殖 1代 ;有些个体是多化性的 ,春季 1代 ,秋季 2 3代。因此 ,大猿叶虫在田间一年可发生 4代。在春季 ,滞育成虫于 2月底至 4月初陆续出土繁殖 ;在秋季 ,滞育成虫于 8月中旬至 10月初陆续出土繁殖。春季羽化的成虫于 4月底至 6月上旬陆续入土越夏 ,秋季羽化的成虫于 9月中旬至 12月底陆续入土越冬。大猿叶虫一生能交配多次 ,大多数雌虫的产卵期超过 1个月 ,最长达 6 7天。平均每雌产卵量 :春季世代为 6 4 4粒 ,秋季世代为 96 3粒 ,最高达 195 0粒。各虫态的发育历期 :在 15 30℃间 ,卵为 13 78 3 14天 ,幼虫为 2 2 83 6 95天 ,蛹为 12 10 3 18天。发育阈值温度 :卵为 10 7℃ ,幼虫为 8 8℃ ,蛹为 9 6℃。非滞育成虫的寿命约为 1 2个月 ,滞育成虫的寿命为 5 38个月。滞育成虫均入土蛰伏 ,在土中的蛰伏深度为 9 31cm。

摘要: 大猿叶虫 Colaphellus bowringi Baly是我国十字花科蔬菜上的一种重要害虫, 以成虫在土壤中越冬和越夏, 滞育发生主要受温度和光周期调节。本文就光周期和温度对滞育后成虫生物学特性的影响进行了研究。结果表明, 在25℃下, 光周期(L14∶D10和L12∶D12) 对成虫滞育后的存活率、寿命、日平均产卵量、总产卵量均无显著影响。在长光照 (L14∶D10) 下,温度 (18℃、22℃和25℃) 对滞育后成虫的生物学特性具有明显的影响; 随温度的降低, 总产卵量呈下降趋势, 平均产卵量显著降低, 雌虫滞育后寿命显著延长, 18℃下少数个体能被诱导再次滞育。

摘要: 为了探明大猿叶虫Colaphellus bowringi Baly夏滞育诱导的光周期时间测量特性,我们通过室内实验系统比较了该虫在25℃、不同长光照条件下,夏滞育的发生以及诱导50%个体进入夏滞育所需求的光-暗循环数。结果表明:不同长光照诱导的夏滞育比率有显著差异,其中15h或16h光照诱导的滞育比率最高,短于或长于这两个光照其滞育率均明显下降。在不同光-暗循环实验中,14h诱导的滞育比率均低于50%,诱导50%个体进入夏滞育所需求的光-暗循环数在L15∶D9,L16∶D8,L17∶D7和L18∶D6分别为2.61,3.72,4.64和5.92d,处理间存在显著差异。这些结果提示该虫夏滞育的诱导是基于定量的光周期反应。