摘要: 昆虫滞育过程中热休克蛋白的表达调节机制尚不明确,一个重要的原因是缺乏对其转录调控因子(热休克因子HSF1)的研究。因此,本文重点研究HSF1以期为阐明滞育昆虫中的热休克蛋白的调控机制打下基础,进而为开发新型的棉铃虫防治策略提供依据。首先,从棉铃虫中克隆了HSF1基因,对棉铃虫HSF1基因序列分析及进化树构建。随后在棉铃虫不同组织中发现了HSF1的7个选择性剪接体。最后,鉴定并分析棉铃虫中的7个HSF1的选择性剪接体,并对它们的亚细胞定位进行了研究。结果表明:棉铃虫HSF1基因的全长c DNA序列全长2 275 bp,编码一个655 aa的蛋白质,预测其分子量为72. 26 k Da,命名为Har-HSF1 (Gen Bank登录号为KP307027)。根据预测的蛋白质序列进行分析,表明棉铃虫HSF1蛋白包含4个经典的功能域:DNA结合域DBD,疏水性的七肽重复域HR-A/B,疏水性的七肽重复域HR-C以及C末端反式激活结构域CTAD。这些说明HSF1蛋白是一个在生物进化上非常保守的蛋白质。此外,发现了HSF1的7个选择性剪接体,命名为HSF1-A到HSF1-G。亚细胞定位研究表明所有的选择性剪接体都定位在细胞核中,这为它们调节靶基因提供了便利。本研究可以为进一步研究滞育昆虫中热休克蛋白的分子调控机制打下了基础。

摘要: 为了监测南疆主要Bt棉区棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率,分别采集库尔勒、阿克苏、泽普三地的棉铃虫单雌系,以Bt毒蛋白作为人工饲料,采用单雌系F_1代法进行棉铃虫田间种群抗性个体检测。本文从库尔勒、阿克苏、泽普三地分别筛选了57个、106个、92个棉铃虫单雌系。三地棉铃虫单雌系幼虫在正常饲料和Cry1Ac饲料上的平均发育级别呈线性相关,相对平均发育级别平均值分别为0.5210、0.4935、0.4623,无≥0.8的个体,估测南疆三地棉铃虫种群的Bt抗性基因频率均小于0.001。泽普玉米种植比例较高,可有效稀释棉铃虫种群的Bt抗性基因,因此泽普的棉铃虫种群敏感度最高。本研究可为新疆Bt棉区棉铃虫的抗性治理提供科学依据。

摘要: 为了指导棉铃虫防控中化学杀虫剂和天敌昆虫协调使用,本文采用浸叶法和玻管药膜法测定了4种双酰胺类杀虫剂对棉铃虫3龄幼虫和松毛虫赤眼蜂成蜂的毒力。结果表明,供试双酰胺类杀虫剂中氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺和氟氰虫酰胺对棉铃虫幼虫表现出了较高的毒力水平(LC_(50)分别为0.2882、0.3894、0.8609 mg/L),稍低于对照药剂甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称:甲维盐)(LC_(50)为0.06493 mg/L);而溴氰虫酰胺对棉铃虫的毒力(LC_(50)为3.7638 mg/L)明显低于甲维盐。从对天敌昆虫安全性来看,氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺和氟氰虫酰胺对松毛虫赤眼蜂的毒性(LC_(50)分别为1.0060、0.9933、1.1541 mg/L)明显低于甲维盐(其LC_(50)为0.1646 mg/L),表现出了较高的安全性;但是,溴氰虫酰胺对松毛虫赤眼蜂毒性较高(LC_(50)为0.4952 mg/L),安全性较差。本研究将为棉铃虫防控中药剂与天敌协调使用提供依据。

摘要: 几丁质酶(chitinase, CHT)在昆虫生长发育过程中主要有降解围食膜、外骨骼、角质层以及肠道内层的几丁质成分,从而参与昆虫的蜕皮和细胞增殖的功能。在本研究中,分析比较了棉铃虫I型和Ⅶ型几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域及其时空表达特性,对进一步功能研究提供重要的素材。首先利用生物信息学在线工具SMART对本课题组前期所获得的几丁质酶基因HaCHT I、HaCHT VII的结构域进行分析;之后采用qRT-PCR方法研究棉铃虫6龄幼虫不同组织和幼虫不同龄期蜕皮前后的中肠中HaCHT I、HaCHT VII的时空表达特性。结果表明:对几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ结构域进行分析,发现HaCHTⅠ和HaCHTⅦ均具有信号肽序列、催化区域、连接区域,且HaCHTⅠ有一个几丁质结合结构域,而HaCHTⅦ则无;棉铃虫Helicoverpa armigera几丁质酶基因HaCHT I和HaCHT VII在6龄幼虫不同组织部位的均有表达,其中HaCHT I在各个部位的表达量没有显著的差异,而HaCHT VII在头壳和体壁中表达显著高于其它组织;几丁质酶基因HaCHT I、HaCHT VII在棉铃虫幼虫蜕皮前后中肠的表达量变化较大,其中HaCHT I在3龄、4龄、5龄、6龄末期及蛹期时的表达量呈递减的趋势,在4龄、5龄、6龄初期时表达量则是先减后增的趋势,而HaCHT VII在3龄、4龄、5龄、6龄末期及蛹期时的表达量呈递增的趋势,恰与同一时期HaCHT I的表达量相反,在4龄、5龄、6龄初期时HaCHT VII的表达量呈递减的趋势。棉铃虫HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的结构域和时空表达都存在差异,据此可推测这些差异可能对其功能具有一定的影响。研究结果为深入研究几丁质酶基因HaCHT I和HaCHT VII的功能奠定了基础。

摘要: 重大入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J. E. Smith主要危害玉米、水稻等主粮作物，对我国粮食安全造成了极大的威胁，挖掘和利用本土天敌是其绿色防控的重要途径之一。本研究以田间获取的寄生于草地贪夜蛾幼虫的棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida为研究对象，对其寄生草地贪夜蛾幼虫的完整过程进行了系统地观察，测定了其寄生于不同龄期草地贪夜蛾幼虫的发育历期。同时，进行了以不同夜蛾科幼虫为寄主时棉铃虫齿唇姬蜂的发育历期和蛹重的差异性分析。结果显示，棉铃虫齿唇姬蜂能够成功寄生2～4龄草地贪夜蛾幼虫，并顺利化蛹。但寄生2龄幼虫的棉铃虫齿唇姬蜂蛹期为4.21±0.52 d,蛹重为6.86±1.27 mg,均显著低于寄生3龄和4龄幼虫。寄生草地贪夜蛾幼虫的棉铃虫齿唇姬蜂的发育历期和蛹重分别为7.35±0.44 d和11.37±0.36 mg,与寄生棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner和黏虫Mythimna separate Walker幼虫时无显著差异，但均显著高于寄生在斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius幼虫时。研究表明，棉铃虫齿唇姬蜂对入侵害虫草地贪夜蛾具有良好的防控潜力，值得进一步研究和开发应用。