摘要: 【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。

摘要: 【目的】鉴定斜纹夜蛾Spodoptera litura新的信息素结合蛋白(pheromone binding protein,PBP)基因,明确其在斜纹夜蛾不同组织中的表达水平并探讨其功能。【方法】基于已报道的烟草天蛾Manduca sexta、家蚕Bombyx mori、君主斑蝶Danaus plexippus和庆网蛱蝶Melitaea cinxia 4种非夜蛾科昆虫PBP4同源基因的序列特点及与其他PBP基因在染色体上的相邻关系,通过分析实验室先前克隆到的斜纹夜蛾PBP/GOBP基因序列,克隆斜纹夜蛾PBP4同源基因;通过RT-PCR和q PCR技术测定该基因在斜纹夜蛾雌雄成虫不同组织中的表达水平;利用体外表达和荧光竞争性结合实验测定斜纹夜蛾PBP4蛋白对性信息素组分和植物气味物质的结合能力。【结果】在夜蛾科昆虫斜纹夜蛾中鉴定到首个PBP4基因,命名为Slit PBP4(Gen Bank登录号:MG356847),c DNA编码210个氨基酸,具有N末端信号肽、疏水性气味分子结合域及6个保守半胱氨酸等PBP的典型序列特征,其基因组DNA在保守位置也含有2个内含子;但和已报道的斜纹夜蛾3个PBP相比,PBP4的C末端明显较长。Slit PBP4在雄成虫腹部(生殖系统)极高表达,在雌雄成虫触角及其他组织中仅微弱表达或不表达。荧光竞争性结合实验结果表明,Slit PBP4蛋白与被测定的信息素组分及植物气味物质均没有明显结合能力。【结论】报道了夜蛾科昆虫的首个PBP4基因,该基因可能主要参与雄虫生殖相关的生理过程而非嗅觉功能。

摘要: 【目的】几丁质酶和几丁质合成酶对昆虫的变态发育极其重要。本研究旨在阐明苦瓜素Ⅰ对斜纹夜蛾Spodoptera litura几丁质酶和几丁质合成酶基因表达及其生长发育的影响。【方法】利用RT-qPCR检测斜纹夜蛾几丁质酶基因(SlCht)和几丁质合成酶基因(SlCHS-A)在斜纹夜蛾不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫)和4-6龄幼虫不同组织(体壁、中肠、脂肪体、血细胞、头部和马氏管)中的表达水平以及注射苦瓜素Ⅰ溶液(4μg/头) 24, 48和72 h时斜纹夜蛾SlCht和SlCHS-A在6龄幼虫各组织中的表达水平。分析在斜纹夜蛾4龄幼虫中注射不同浓度(31.25, 62.5, 125, 250和500 ng/头)的苦瓜素Ⅰ溶液对幼虫和蛹历期、幼虫增重、蛹重、蛹长度、化蛹率、羽化率和存活率的影响，并利用体视显微镜观察斜纹夜蛾幼虫的表型变化。【结果】SlCht和SlCHS-A在斜纹夜蛾中的表达具有发育阶段特异性。SlCht和SlCHS-A在卵期表达量最高，幼虫期和预蛹期的表达量较低；在各幼虫期又表现为6龄幼虫期表达量最高，在其他龄期的表达量低。SlCht和SlCHS-A在斜纹夜蛾6龄幼虫中也显示出组织特异性表达，在血细胞和体壁中高表达，在头部、中肠和脂肪体中低表达。在斜纹夜蛾6龄幼虫中注射苦瓜素Ⅰ能诱导SlCht和SlCHS-A在其各组织中表达量降低；在4龄幼虫中注射苦瓜素Ⅰ后，斜纹夜蛾的生长发育受到抑制，幼虫增重延缓，发育历期延长，化蛹率下降甚至化蛹失败，幼虫及蛹出现较高的畸形率。【结论】苦瓜素Ⅰ可通过诱导SlCht和SlCHS-A表达量的降低来实现对斜纹夜蛾生长发育的抑制作用。本研究为进一步阐明苦瓜素对斜纹夜蛾生长发育的抑制机制提供了新的理论基础，并为进一步应用苦瓜素Ⅰ进行防控奠定了基础。

摘要: 【目的】斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)是一种重要农业害虫,因药物、外界环境等选择压力的不同,造成其生长发育有所差异。噻虫啉是第二代氯代烟碱类杀虫剂,对昆虫烟碱型乙酰胆碱受体有很强的激动作用。本实验旨在探讨噻虫啉对斜纹夜蛾的亚致死效应,为斜纹夜蛾的综合防治和噻虫啉的合理使用提供理论依据。【方法】采用饲料混毒法,测定噻虫啉对斜纹夜蛾3龄幼虫的毒力,确定其亚致死剂量LC25和LC50。通过离体酶活性测定,分析噻虫啉亚致死剂量对斜纹夜蛾体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S转移酶和多功能氧化酶3种代谢解毒酶活性的影响。记录各个年龄阶段的生长发育、繁殖力以及种群增长等数据,应用特征年龄-龄期及两性生命表方法分析LC25和LC50剂量处理和对照的斜纹夜蛾子代(F1)两性生命表参数的差异。【结果】以LC25和LC50剂量处理斜纹夜蛾3龄幼虫48 h,羧酸酯酶活性均受到明显诱导,分别升高了14.2%和45.1%;谷胱甘肽-S转移酶活性受到明显的抑制,分别降低了9.8%和37.1%;而多功能氧化酶活性均低于对照,其抑制作用与浓度成正比,但差异不显著。LC25和LC50剂量处理斜纹夜蛾幼虫后,子代(F1)的成虫前期分别比对照延长了3.05 d和4.80 d,雄成虫寿命分别缩短了2.06 d和3.31 d,雌成虫寿命分别缩短了0.13 d和0.92 d;其单雌产卵量均显著减少,分别降低了17.7%和33.3%;化蛹率分别降低了10.7%和11.4%;两个处理的内禀增长率(r)、周限增长率(λ)和净增殖率(R0)均显著小于对照,平均世代时间(T)均明显延长。【结论】羧酸酯酶可能为斜纹夜蛾对噻虫啉解毒代谢过程中的主要解毒酶,在其后续抗性形成中起主要作用;噻虫啉亚致死剂量对斜纹夜蛾的生长、发育、繁殖有显著的抑制作用。

摘要: 【目的】斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)是主要的农业害虫之一。本研究旨在明确该害虫在湖南省5个主要蔬菜种植区的抗药性水平,并探讨该害虫对茚虫威的抗性与解毒代谢酶活性之间的关系,为斜纹夜蛾有效防控及抗性治理提供依据。【方法】采用浸叶法测定了2014-2016年湖南5地斜纹夜蛾田间种群对10种杀虫剂的抗性水平;将斜纹夜蛾敏感种群3龄幼虫在死亡率40%70%的选择压下用茚虫威进行汰选,比较了斜纹夜蛾敏感种群和抗茚虫威种群的羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶对硝基苯甲醚O-脱甲基活性。【结果】湖南5地斜纹夜蛾田间种群对有机磷类杀虫剂产生了26.9220.2倍的抗性,对氨基甲酸酯类杀虫剂产生了68.3890.8倍的抗性,对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了21.0267.2倍的抗性,对相对较新型杀虫剂(甲维盐、阿维菌素、茚虫威和溴虫腈)产生了5.253.4倍的抗性。经茚虫威汰选后第14代[抗性倍数(resistance ratio,RR)=26.43]斜纹夜蛾羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和对硝基苯甲醚O-脱甲基酶活性分别上升2.86,1.01和1.83倍。【结论】斜纹夜蛾对多种药剂产生了不同水平的抗性,斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和对硝基苯甲醚O-脱甲基活性增强可能是斜纹夜蛾对茚虫威的抗性上升的重要因素。