摘要: 【目的】灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)是水稻上的重要害虫,它严重影响了水稻的产量和品质,特别由其传播的水稻条纹叶枯病毒对水稻的危害甚至更为严重。灰飞虱分布广,对环境有很强的适应性。本研究旨在探讨灰飞虱对温度胁迫适应的分子机制进行了初步的探讨。【方法】本研究采用RT-PCR与RACE技术克隆了热激蛋白Hsp90基因的全长,利用各种生物信息方法分析了该热激蛋白的特征,实时荧光定量PCR技术用于研究Hsp90基因在不同生长发育阶段和不同温度条件下表达变化规律。【结果】我们获得一条Hsp90基因的cDNA全长序列,命名为LsHsp90(GenBank登录号为KF660250)。LsHsp90全长为2 740 bp,编码729个氨基酸,等电点为5.0,分子量为83.7 kDa。氨基酸序列中含有Hsp90蛋白家族的5个签名序列及胞质特征序列MEEVD。结构预测表明LsHsp90具有Hsp90蛋白家族典型的结构特征。系统进化关系分析表明它与多种昆虫的Hsp90序列有较高的同源性。不同发育阶段的灰飞虱体内LsHsp90表达水平处于动态的变化过程中,并在4龄若虫期达到最大值,最低表达量在其雌成虫阶段。不同性别的灰飞虱成虫体内LsHsp90表达量有显著差异(P=0.008)。高温和低温胁迫都可以诱导灰飞虱体内LsHsp90的表达,最大的表达量分别在40℃和-9℃。在40℃下处理不同时间后发现,LsHsp90的表达水平在处理后0.5 h时最高,但随着时间的延长,LsHsp90的表达水平逐渐降低。而在-4℃下,LsHsp90的表达水平在处理后1 h时达到最大值。【结论】灰飞虱体内的LsHsp90可以响应温度的诱导,它可能在灰飞虱温度胁迫适应过程中起到重要的作用。

摘要: 【目的】Wolbachia是广泛存在于节肢动物体内的一类母系遗传的共生菌,能够通过多种机制调节节肢动物的生殖。近年来,为了更进一步地探究Wolbachia与寄主之间的互作机制,许多研究者展开了Wolbachia的人工转染研究。【方法】我们在实验室条件下将灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)感染的Wolbachia提取纯化后,利用显微注射的方法导入豆叶螨Tetranychus phaselus Ehara体内。研究了注入从灰飞虱提取的Wolbachia和豆叶螨自然感染Wolbachia对豆叶螨繁殖适合度和寿命的影响,并测定了两种Wolbachia的密度随豆叶螨日龄增长的变化情况。【结果】结果显示,外源Wolbachia在豆叶螨体内的拷贝数极低,仅为自然感染豆叶螨体内Wolbachia拷贝数的0.5%左右。与自然感染的Wolbachia不同,外源Wolbachia在豆叶螨种群中不能引起胞质不亲和,但能够显著降低雌螨的产卵量。【结论】本研究表明,来自灰飞虱的Wolbachia具有抑制豆叶螨种群扩张的潜在能力,对豆叶螨生物防治具有一定的应用价值。

摘要: 灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)是危害多种禾本科经济作物的重要刺吸式害虫。唾液腺对刺吸式口器昆虫取食植物尤其重要,其分泌的唾液可以帮助刺吸式口器昆虫刺穿植物、消化食物、解毒植物的次生物质。细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,P450)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)和羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)是昆虫主要的解毒酶系。为了分析解毒酶基因在灰飞虱唾液腺中的表达谱,本研究对灰飞虱成虫唾液腺进行转录组测序、重头组装和注释,并与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和西方蜜蜂Apis mellifera的同源蛋白进行系统发育分析。发现有9个谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因、22个羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)基因和39个细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,P450)基因在灰飞虱唾液腺中表达。通过对同源蛋白进行系统发育分析,发现灰飞虱唾液腺大部分的CarE是参与消化/解毒和激素/信息素的加工,而参与神经/发育的CarE很少;灰飞虱唾液腺表达的P450基因远远少于豌豆蚜和西方蜜蜂基因组的P450基因数,且只有CYP6和CYP4家族的成员;GST家族在3种昆虫的保守性最高。研究结果为灰飞虱对寄主植物和杀虫剂的适应性研究奠定了基础。

摘要: 为了探明灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)在南昌地区的生物学特性,本研究在实验室和自然条件下系统调查了该虫的年生活史,温度对其生长发育、繁殖、性比及翅型分化的影响,及其越冬生物学。结果表明,灰飞虱在南昌一年发生47代。在1832℃,卵的发育历期随温度升高逐渐缩短。若虫的发育历期在1828℃随温度升高逐渐缩短,但若虫的发育历期在30和32℃时显著长于28℃的发育历期(P=0.000﹤0.05)。越冬个体的若虫期为143187 d。卵和若虫的发育起点温度分别为10.17℃和7.51℃。在室外,7月中旬高温下孵化的第4代若虫的发育历期也明显延长,显示了高温诱导的夏季休眠现象。在1828℃,产卵前期随温度升高而逐渐缩短,当温度上升到30℃时,其产卵前期比26和28℃下有所延长。产卵期在22℃最长,30℃下最短。成虫在2024℃下的寿命最长。在28℃下,平均每雌产若虫量最大。不论在室内还是在室外,雌雄比均接近1∶1。在1832℃,羽化的成虫均以长翅型占绝对优势。在自然条件下,越冬代和第6代羽化的成虫以短翅型占优势,其他各代仍以长翅型占优势。在自然条件下,9月中旬孵化的若虫就有少量个体滞育越冬,10月中旬后孵化的若虫全部进入越冬。越冬若虫的龄期为1-5龄。本研究为该虫发生的预测及有效防控提供基础资料。

摘要: 灰飞虱Laodelphax striatellus是我国重要水稻害虫之一,表型变异可能影响灰飞虱的配偶选择性和种群特性。本实验采用生命表构建法研究了红眼突变灰飞虱的繁殖力、内禀增长率等种群生命参数,然后以1红眼雌虫、1红眼雄虫和1纯合黑眼雄虫(♀rr×♂rr♂BB)或1红眼雄虫、1红眼雌虫和1纯合黑眼雌虫(♀rr♀BB×♂rr)配对模式以及不同比例红眼成虫群体配对模式研究红眼突变对灰飞虱交配竞争力的影响。结果表明红眼突变灰飞虱除若虫死亡率(17.1%)显著高于正常个体(10.3%)(P<0.05)外,其他生物学指标如繁殖力、卵孵化历期、若虫发育历期、成虫寿命、内禀增长率等与正常个体无显著差异。但红眼突变对灰飞虱配偶选择性有一定的影响。♀rr×♂rr♂BB和♀rr♀BB×♂rr组合F1代红眼和黑眼分离比例卡方试验值为18.15和14.99,大于理论值。当红眼与黑眼个体以2︰8比例配对时,红眼灰飞虱雄虫存在交配优势,其后代红眼个体数大于期望值。这些结果为进一步研究灰飞虱红眼突变机理和利用红眼基因标记研究灰飞虱遗传分化奠定了基础。