摘要: 【目的】本研究旨在明确松墨天牛Monochamus alteratus成虫及越冬幼虫体型大小的差异,探讨该虫越冬后成虫体型大小和越冬幼虫体重大小关系及原因。【方法】于2014年5月1日至10月31日在浙江富阳野外诱捕松墨天牛,通过测量野外诱捕到的松墨天牛成虫体长、体宽,确定林间松墨天牛成虫体型的差异;松墨天牛越冬幼虫的采集和称重测量明确越冬幼虫的组成和体重大小差异;进而通过对越冬幼虫单头跟踪饲养至化蛹、羽化,确定越冬幼虫体重大小与发育所得蛹和成虫大小的关系,阐明林间松墨天牛成虫体型差异的原因。【结果】浙江富阳野外诱捕发现,松墨天牛的活动期间很长,从5月中旬到10月初一直能诱捕到松墨天牛成虫,高峰期在6和7月份。松墨天牛雌雄成虫体型差异很大,雌虫平均体长和体宽分别为20.59±0.19和6.59±0.06 mm;雄虫平均体长和体宽分别为19.90±0.26和6.44±0.08 mm;雌虫的平均体长明显高于雄虫,但二者体宽没有显著差异;并且雌雄成虫体长和体宽呈显著正相关。越冬幼虫的头宽测定表明头宽的变化很大,最小为2.20 mm,最大为4.24 mm,经比对越冬幼虫由4龄和5龄幼虫组成;幼虫体重差异大,平均体重为304.2 mg,介于71.6858.0 mg之间,其中5龄越冬幼虫显著重于4龄越冬幼虫。进一步将越冬幼虫单管饲养跟踪研究发现,越冬幼虫体重大小决定蛹和羽化后的成虫的大小,二者存在显著的正相关,并且由4龄越冬幼虫发育所得的蛹和成虫显著轻于由5龄幼虫发育所得的蛹和成虫。【结论】松墨天牛成虫体型差异很大,这与越冬幼虫体重差异相关;越冬幼虫的体重大小决定了其化蛹后的蛹重和羽化后成虫的体型和体重的大小;造成越冬幼虫体重差异的可能原因包括松墨天牛成虫扬飞周期长导致的产卵期长而使得天牛发育进度不一致以及寄主不同部位营养的差异。

摘要: 【目的】本研究旨在探索松墨天牛Monochamus alternatus Hope在嗅觉识别寄主植物过程中扮演重要角色的气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)的结构及功能。【方法】利用生物信息学方法对得到的Malt OBP2和Malt OBP6基因序列和蛋白结构进行分析,并通过实时荧光定量PCR分析Malt OBP2和Malt OBP6在松墨天牛雄虫不同组织和时空中的表达差异,利用p ET32a(+)原核表达载体对Malt OBP2和Malt OBP6进行了诱导蛋白表达。【结果】本研究得到两个松墨天牛气味结合蛋白基因——Malt OBP2(Gen Bank登录号:KP120891)和Malt OBP6(Gen Bank登录号:KP120892),ORF长度分别为402 bp和408 bp,翻译的氨基酸序列均含有4个保守的半胱氨酸位点,表明得到的两个OBP基因的编码蛋白均属于Minus-C OBP亚家族;推导的两个OBP蛋白均有6个α螺旋区域,且α螺旋区域在两个蛋白的位置非常相似,但是两个OBP蛋白推测的配体结合位点和位点极性却完全不同。组织表达模式表明,Malt OBP2和Malt OBP6在成虫头部、触角、下颚(唇)须、腹部末端和足中均有表达,表达程度不一,但都在头部显著表达,触角中的表达量相比其他组织中较低或只是持平。发育表达结果表明,Malt OBP2在蛹触角中的表达量最高,而Malt OBP6在幼虫头部的表达量最高。本研究成功构建了原核表达载体p ET32aMalt OBP2和p ET32a-Malt OBP6,并进行了OBP蛋白诱导表达,低温(16℃和20℃)条件利于蛋白表达在上清液中,延长诱导表达时间(12 h)可以增加蛋白的表达量。【结论】本研究从松墨天牛体内得到了Minus-C OBP蛋白亚家族的两个基因Malt OBP2和Malt OBP6,通过配体结合位点推测它们具有不同的生理功能;通过组织表达谱结果推测这两个OBP基因在松墨天牛中的功能不仅仅局限于嗅觉识别,或还有味觉感受、化学感受等其他生理功能。本研究结果为两个OBP蛋白的结构和功能研究奠定了基础,为探索松墨天牛的化学感受机制提供了条件。

摘要: 【目的】本研究旨在探索松墨天牛Monochamus alternatus Hope中昆虫表皮蛋白(ICP)基因在幼虫各组织中和不同发育阶段的时空表达模式。【方法】用cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆了松墨天牛表皮蛋白基因,用实时荧光定量PCR分析了该基因在幼虫体内和不同虫态中的表达。【结果】克隆获得的松墨天牛幼虫表皮蛋白基命名为MoalICP(GenBank登录号:AGX00998.1),开放阅读框长408 bp,编码135个氨基酸,推测得到的蛋白的分子量为14.51 kDa。由MoalICP推导的蛋白与桑天牛Apriona germari ICP(AAM66718.1)氨基酸序列一致性为79%;与丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis ICP(NP_001161297.1)、果蝇Drosophila mojavensis ICP(XP_002005461.1)、玉带凤蝶Papilio polytes ICP(BAM18876.1)等19种昆虫表皮蛋白的氨基酸序列一致性在35%45%之间;在第10-26位氨基酸位处含有一个跨膜片段。MoalICP在幼虫头、体壁、脂肪体、血细胞、中肠和马氏管均有表达;在蛹和成虫中的表达量分别是在幼虫中的44%和161%。【结论】MoalICP与其他昆虫有较高的氨基酸序列一致性。MoalICP在松墨天牛幼虫内广泛表达;在各个发育阶段中,以成虫中的表达量最高。本文为进一步研究松墨天牛表皮蛋白基因的生理功能和松墨天牛的表皮化学奠定基础。

摘要: 松墨天牛Monochamusaltern atusHope是传播松材线虫病的主要媒介,引诱剂是抑制松墨天牛种群数量的无公害调控有效方式之一。本研究通过在中国浙江富阳的林间试验测定了6种小蠹类引诱剂与1种天牛引诱剂不同组合联用对松墨天牛成虫以及其他蛀干害虫的诱捕效果。结果表明:横坑切梢小蠹Tomicus minor引诱剂3-carene-10-ol、云杉八齿小蠹Ips typographus引诱剂2-methyl-3-buten-2-ol、欧洲榆小蠹Scolytus multistriatus引诱剂4-methyl-3-heptanol和纵坑切梢小蠹T.piniperda引诱剂verbenol分别与松墨天牛引诱剂联用后,对松墨天牛的引诱效果无显著性差异(P<0.05)。西部松大小蠹Dendroctonus brevicomis引诱剂exo-brevicomin或黄杉大小蠹D.pseudotsugae引诱剂1-methylcyclohex-2-en-l-ol与松墨天牛引诱剂联用后对松墨天牛的诱捕效果有减弱的趋势。另外,与单独使用中国天牛引诱剂相比,小蠹类引诱剂与其联用后在诱捕其他蛀干害虫的种类和个体数量上均有所减少。

摘要: 为探索松墨天牛Monochamus alternatus Hope与其寄主马尾松相互作用的关系,测定了松墨天牛取食和人为损伤1天、3天、6天、10天和15天后马尾松针叶营养物质和次生代谢物质含量的变化。结果表明:松墨天牛取食和人为损伤均能引起马尾松针叶可溶性糖和粗多糖含量的下降,但虫害处理使新叶和老叶中可溶性糖降低更多。两种方式处理后10天马尾松新叶和老叶中蛋白质含量降到最低,然后逐渐回升;相比较而言,虫害处理蛋白质含量降幅更大。松墨天牛取食和人为损伤均引起马尾松针叶单宁和黄酮类物质含量的增加,虫害处理的针叶中单宁和黄酮类物质的含量更高。结果提示马尾松对松墨天牛的取食为害具有特殊的应激反应机制。