摘要: 【目的】本研究旨在探索异色瓢虫Harmonia axyridis气味结合蛋白的结构和分布,更好地了解气味结合蛋白在异色瓢虫嗅觉系统中的作用。【方法】利用生物信息学方法克隆异色瓢虫2个气味结合蛋白基因序列并对其蛋白结构进行分析;通过实时荧光定量PCR分析克隆获得的这2个基因在异色瓢虫各个发育阶段和成虫不同组织中的表达水平。【结果】本研究成功克隆得到异色瓢虫两个气味结合蛋白基因HaxyOBP1和HaxyOBP6(GenBank登录号分别为MG757923和MG757927)。HaxyOBP1开放阅读框全长447 bp,编码148个氨基酸,具有6个保守的半胱氨酸,表明HaxyOBP1属于Classic OBPs。HaxyOBP1在异色瓢虫各发育阶段均有表达,在雄性成虫中表达量最高;组织表达谱分析表明HaxyOBP1在雄虫头部表达量最高。HaxyOBP6开放阅读框全长414 bp,编码137个氨基酸,具有4个保守的半胱氨酸,表明HaxyOBP6属于Minus-C OBPs。HaxyOBP6在成虫期的表达量明显高于幼虫阶段,并且在雄成虫中的表达量显著高于雌成虫;组织表达谱分析表明HaxyOBP6在雄成虫头部和雌成虫翅中表达量最高。【结论】本研究克隆得到异色瓢虫两个气味结合蛋白基因,表达谱分析表明HaxyOBP1和HaxyOBP6分别在异色瓢虫成虫头和翅中具有较高的表达水平,说明气味结合蛋白基因可能在异色瓢虫非嗅觉组织中同样具有重要作用。本研究结果为深入研究异色瓢虫气味结合蛋白结构和功能奠定了基础。

摘要: 【目的】本研究旨在明确外源保幼激素(juvenile hormone, JH)对异色瓢虫Harmonia axyridis成虫卵巢发育以及生殖信号通路中关键基因转录水平的影响。【方法】以萝卜蚜Lipaphis erysimi饲喂的异色瓢虫雌成虫为空白对照组，以点滴同体积丙酮的雌成虫为溶剂对照组，对人工饲料饲喂的羽化后第2天的雌成虫点滴不同剂量(80, 120和160 ng/头)JHⅢ1, 3, 5, 7和9 d后，解剖成虫卵巢，拍照并测量卵巢长度及其第一卵室的长度和宽度。利用qPCR分析在最适JHⅢ剂量(120 ng/头)处理后1, 5和9 d的异色瓢虫雌成虫生殖信号通路中关键基因JH受体methoprene-tolerant (Met)基因、krüppel homolog 1 (Kr-h1)基因、卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因(Vg1和Vg2)和卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor, VgR)基因表达水平。【结果】与溶剂对照组相比，点滴80和120 ng/头剂量JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育，其中120 ng/头剂量JHⅢ处理羽化后第2天雌成虫后7 d卵巢中出现大量卵黄沉积，与萝卜蚜饲喂的空白对照组卵巢发育状态一致，卵巢长度以及第一卵室的长度和宽度均显著高于溶剂对照组的；160 ng/头剂量JHⅢ处理则抑制卵巢发育。qPCR结果表明，120 ng/头剂量JHⅢ处理后5和9 d雌成虫中HaMet,HaKr-h1,HaVg1,HaVg2和HaVgR基因表达量较对照组(丙酮处理组)均增加，其中处理后5 d HaMet,HaVg1和HaVgR基因表达量分别为对照组的2.78, 13.14和8.28倍，处理后9 d分别为对照组的2.36, 1.85和2.01倍，差异极显著。【结论】120 ng/头JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育，上调处理后5和9 d时雌成虫HaMet,HaKr-h1,HaVg和HaVgR基因表达量；推测这些关键基因在保幼激素调控异色瓢虫卵巢发育及卵黄形成过程发挥重要作用。

摘要: 【目的】为了探究多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC)对异色瓢虫Harmonia axyridis生殖力的影响及其调控机制。【方法】利用RNA干扰技术(RNA interference, RNAi),将异色瓢虫4龄幼虫的DDC基因(HaDDC)抑制表达,成虫羽化后第8天开始统计20 d内累计产卵量及产卵后第3天统计子代卵孵化率。同时解剖异色瓢虫雌成虫卵巢,观察比较处理组(dsHaDDC注射组)和对照组(dsGFP注射组)羽化后第8天成虫卵巢组织形态并统计卵巢管数量;观察比较处理组和对照组羽化后第14和20天成虫卵巢管中卵的发育情况。【结果】异色瓢虫雌雄成虫HaDDC基因均通过RNAi被抑制表达后,成虫20 d内累计产卵量为38.67±7.80粒,与对照组(371.33±84.31粒)相比显著降低;雌成虫或雄成虫HaDDC基因被抑制表达后,20 d内累计产卵量分别为135.50±28.38和76.00±14.00粒,均与对照组差异显著。HaDDC基因均被抑制表达的雌雄成虫交配后,其子代卵孵化率为0。异色瓢虫成虫羽化后第8天,处理组中雌虫的卵巢组织形态和卵巢管数量与对照组无显著差异。羽化后第14天的异色瓢虫成虫卵巢形态饱满,双侧卵巢管中有卵母细胞发育,但与对照组相比,处理组卵巢组织中未见成熟的卵粒。【结论】基于上述研究结果,初步判断多巴脱羧酶通过参与异色瓢虫卵母细胞到成熟卵粒的发育过程,进而调控其生殖力。

摘要: 【目的】食卵自相残杀现象常见于瓢虫中,业已明确取食同胞卵对于初孵瓢虫至关重要,但取食非同胞卵的营养价值是否高于蚜虫仍存争议。本研究旨在明确异色瓢虫Harmonia axyridis在幼虫期除取食蚜虫外兼捕食非同胞卵是否影响其雌成虫的生殖表现。【方法】在异色瓢虫幼虫期设置3个饲喂处理,即仅饲喂禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(对照)、除饲喂蚜虫外还分别给各龄幼虫饲喂少量非同胞卵(分散食卵)以及除饲喂蚜虫外仅给高龄幼虫饲喂较多非同胞卵(集中食卵)等,观察雌成虫体型大小、产卵前期、连续10 d的逐日产卵量和卵孵化率等形态和生殖特性。【结果】饲喂处理对瓢虫雌成虫体型大小无显著影响,对照、分散食卵和集中食卵3种饲喂处理下的雌成虫身体体积分别为92.30,89.73和93.98 mm3;饲喂处理对雌成虫产卵前期也无显著影响,3种饲喂处理下雌成虫产卵前期分别为7.50,7.74和7.70 d;但饲喂处理对雌虫生殖力具有显著影响,分散食卵处理与对照无显著差异,羽化后10 d分散食卵和对照下累计产卵量分别为185和205粒,但集中食卵(88粒)比对照或分散食卵的产卵量显著降低;饲喂处理对卵孵化率无显著影响,对照、分散食卵和集中食卵3种饲喂处理下的卵孵化率分别为63.10%,72.58%和66.61%。【结论】结果说明,异色瓢虫各龄幼虫偶尔取食非同胞卵不影响其成虫的生长发育和生殖,但高龄幼虫捕食较多非同胞卵可降低其雌成虫的生殖力。

摘要: 【目的】为了能准确地追踪异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)卵黄原蛋白(vitellogenin,Vg)的合成、转运途径和吸收方式,以及卵黄蛋白(vitellin,Vn)在卵母细胞内的积累及分布情况,本研究对异色瓢虫的Vn进行了单克隆抗体(monoclonal antibody,Mc Ab)的制备。【方法】以异色瓢虫Vn免疫BLAB/C小鼠,应用杂交瘤技术,经过3次亚克隆筛选,制备能稳定分泌抗Vn的单克隆抗体。【结果】实验获得4株能够稳定分泌抗异色瓢虫Vn的单克隆抗体,即5E2,5E11,1E9和5H8。其中1E9,5E11和5E2亚型均为Ig G1,5H8亚型为Ig M。Western blot免疫印迹分析显示,4株单克隆抗体可以特异性地识别Vn,而与雄虫血淋巴无反应。其中,5E2和1E9可以与异色瓢虫抗原的4个亚基发生较强的免疫反应,结合腹水制备前上清效价检测结果最终选取5E2制备单克隆抗体。5E2单克隆抗体的效价为1∶81 000,SDS-PAGE分析显示5E2重链和轻链的分子量分别为50和27 k D。【结论】本实验成功制备出一株能够稳定分泌抗异色瓢虫Vn的单克隆抗体,为建立酶联免疫吸附试验(ELISA)方法测定其动态变化奠定了基础。