摘要: 【目的】探究Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂KaSPI在大豆蚜Aphis glycines的生长发育、消化和免疫防御等过程中的作用。【方法】基于大豆蚜转录组数据PCR克隆大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因cDNA序列;qRT-PCR分别检测AgKaSPI在大豆蚜1-4龄若虫和成虫以及蜡蚧刺束梗孢菌Akanthomyces lecanii侵染3, 6, 12, 24, 48和72 h时大豆蚜成虫中的表达水平;siRNA干扰AgKaSPI 3, 6, 12, 24和48 h后qRT-PCR检测RNAi干扰效率,并记录RNAi后12, 24, 48和96 h时大豆蚜成虫死亡数和产蚜量;双抗体夹心法检测蜡蚧刺束梗孢菌侵染和RNAi干扰AgKaSPI后大豆蚜成虫体内AgKaSPI蛋白含量以及丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性变化;观察并记录RNAi干扰AgKaSPI后6 h蜡蚧刺束梗孢菌侵染大豆蚜成虫12, 24, 48和96 h时的死亡数。【结果】在大豆蚜体内克隆得到了一条丝氨酸蛋白酶抑制剂基因AgKaSPI的cDNA序列(GenBank登录号:MK440557),序列全长1 019 bp,开放阅读框长324 bp,编码107个氨基酸。AgKaSPI具有Kazal结构域,推测分子量和等电点分别为11.43 kD和9.24。基因表达模式研究发现,AgKaSPI在大豆蚜各个龄期均有表达。大豆蚜成虫经蜡蚧刺束梗孢菌侵染24 h时,AgKaSPI基因表达量显著上调,为对照的4.31倍;相应AgKaSPI蛋白含量也显著上调,为对照的1.69倍;而丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性受到抑制。RNAi干扰AgKaSPI 6 h时,大豆蚜成虫体内AgKaSPI表达量下降了71.05%;KaSPI蛋白含量在干扰12 h时下降了51.11%,丝氨酸蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性显著增强;干扰96 h时每百头大豆蚜产蚜量减少了49头且大豆蚜成虫的死亡率增加了10.12%。【结论】AgKaSPI在大豆蚜各个龄期均有表达,且在蜡蚧刺束梗孢菌侵染24 h后表达量显著上调。AgKaSPI可能通过调节丝氨酸蛋白酶活性参与了大豆蚜对蜡蚧刺束梗孢菌的免疫反应。

摘要: 【目的】昆虫在高温或农药的胁迫下,通过高效表达热休克蛋白(HSP)等建立应激自我保护机制。本研究为从转录组水平上认识大豆蚜Aphis glycines在热应激和吡虫啉胁迫下hsp70和hsc70 mRNA表达分子机制,进而寻找自我保护应激反应中的薄弱环节,为大豆蚜的生物防治提供理论基础。【方法】采用同源克隆、RACE技术和实时荧光定量PCR等方法研究不同热激时间和热激后不同恢复时间及不同吡虫啉浓度对大豆蚜4龄若虫hsp70和hsc70的表达影响。【结果】37℃热激后,大豆蚜4龄若虫中hsp70表达量先上调,1 h时升至对照组的10.36倍(P<0.05),然后逐渐下降。同样热激后恢复时间的长短对大豆蚜若蚜中hsp70的表达具有显著影响。热激处理后,大豆蚜若蚜中hsp70立即大量表达,表达量为对照组的8.78倍(P<0.05),随后表达量下降至对照组水平,而hsc70的表达量并没有显著变化(P>0.05)。大豆蚜若蚜受吡虫啉的胁迫时,其hsp70和hsc70的表达量受吡虫啉的浓度及胁迫的时间的影响,呈现先升高后下降的趋势,具有明显的短期效应。【结论】吡虫啉诱导大豆蚜hsp70和hsc70表达量的上调;而热胁迫对hsp70和hsc70 mRNA具有不同的表达模式,高温可以诱导hsp70的表达,但对hsc70没有明显的诱导作用。

摘要: Wolbachia是一类在节肢动物中广泛感染的胞内共生菌。为了了解其在我国蚜虫中的感染情况,本研究通过扩增wsp基因片段对采集自我国多个地区的3种小麦蚜虫(荻草谷网蚜Sitobion miscanthi、麦二叉蚜Schizaphisgraminum和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi)和1种大豆蚜虫(大豆蚜Aphis glycines)样品进行了内共生菌Wolbachia的感染检测。结果显示:3种小麦蚜虫中均未检测出Wolabchia。大豆蚜也仅在采集自北京和杭州的种群中发现了Wolbachia的感染,感染率分别为95.8%和22.9%,并且所检测的个体均为单株系感染。wsp基因序列的比对分析显示,大豆蚜感染的Wolbachia株系与多个亲缘关系较远的昆虫物种中所感染的Wolbachia株系间具有高度一致的基因序列。wsp基因序列构建的系统发育关系和序列一致性均表明大豆蚜感染的Wolbachia株系属于B大组CauB组。本研究为今后探讨Wolbachia在我国蚜虫中的寄主范围和株系多样性提供了数据支持。

摘要: 利用通用引物,对大豆蚜Aphis glycinesMatsumura的细胞色素氧化酶Ⅱ(COⅡ)基因序列进行克隆和测序。测得的序列长度为810 bp,并与已在GenBank上登录的其他蚜虫COⅡ基因序列进行比较分析,验证其同源性,同时将该序列在GenBank进行了登记(登录号为DQ265743)。根据此片段的碱基序列设计了1对大豆蚜特异引物,其扩增片段约为270 bp;种特异性检验结果表明,该引物只对大豆蚜具有扩增能力,对其他相关蚜虫种类不具有扩增效果;并用此引物对大豆蚜捕食性天敌进行定性检测,结果表明,在取食过大豆蚜的异色瓢虫Harmonia axyridis、龟纹瓢虫Propylaeajaponica、大草蛉Chrysopa septempunctata幼虫以及小花蝽Orius similes成虫和幼虫等捕食性昆虫的中肠中均能检测到大豆蚜的DNA片段;而在未取食蚜虫的上述天敌中却未能扩增出来。

摘要: 豆柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus fabarum(Marshall)是大豆蚜Aphis glycines Matsumura的一种重要寄生蜂。在实验室条件下,对豆柄瘤蚜茧蜂的发育历期、繁殖力、寿命和性比等指标,以及成蜂的羽化、取食、产卵行为等生物学特性进行了观察描述。结果表明:在1931℃范围内,发育历期随着温度的升高逐渐缩短,温度越低,发育历期越长。在22℃条件下的繁殖量最大,31℃时繁殖量最小。在19℃,10%蜂蜜水作为饲料,其寿命较长,雌蜂平均寿命达12.9d;当温度达31℃时,雌蜂平均寿命仅为4.0d。在19℃和22℃,雌蜂的比例要明显高于雄蜂,19℃时雌雄比为1.5∶1,22℃时雌雄比为1.3∶1;而在25℃,28℃和31℃时,雄蜂的比例要高于雌蜂。成蜂羽化一般需1.53h;羽化当天即可交配、产卵;产卵时一般选择23龄的大豆蚜进行寄生。本研究结果可以对大田大豆蚜的防治提供指导,也为今后大量生产、贮藏、利用豆柄瘤蚜茧蜂提供一定的理论基础。