摘要: 【目的】建立云斑天牛Batocera horsfieldi (Hope)成虫触角转录组数据库,深入挖掘云斑天牛的基因数据信息。【方法】采用高通量测序平台(IlluminaHiSeq)对云斑天牛成虫触角进行转录组测序、序列组装及生物信息学分析。【结果】云斑天牛成虫触角转录组共获得137 485条Transcript序列和69 214条Unigene序列;其中,Transcript序列平均长度1142bp,Unigene序列平均长度1983bp。将Unigene分别比对到NR、NT、SwissProt、KO、PFAM、GO、KOG数据库进行基因功能注释,NR注释41 636条,NT注释14 895条,KO注释19 287条,SwissProt注释33 442条,PFAM注释34 687条,GO注释35 321条,KOG注释20 582条。NR注释表明,72.0%的云斑天牛Unigene与赤拟谷盗Tribolium castaneum和中欧山松大小蠹Dendroctonus ponderosae具有相似性。基因功能注释分类表明,云斑天牛成虫触角转录组在GO数据库三大类中包含5个最主要功能,分别是细胞过程、代谢过程、单有机体过程、结合和催化活性,分别占20 912、19 086、17 202、21 477和15 823条Unigenes;云斑天牛转录组在KOG数据库26个功能目录共注释20 585条Unigenes,其中,翻译后修饰、蛋白质转换和伴侣共有1 977条,一般功能预测3 285条(最多),信号传导机制3 053条,合计8 315条占全部Unigenes 40.39%;总共19 287条Unigenes分至5个KEGG功能类别,其中细胞过程6 793条,环境信息处理6 255条,遗传信息处理3 038条,代谢3 852条,有机系统3508条。进一步基因功能注释分析筛选得到161个嗅觉相关基因,包含96个气味结合蛋白(Odorant binding protein,OBP),34个化学感受蛋白(Chemosensory protein,CSP)和31个气味受体(Odorant receptor,OR)。【结论】本研究获得了云斑天牛成虫触角转录组数据库,为进一步研究云斑天牛的基因功能分析及嗅觉感受机制奠定了分子基础。

摘要: 【目的】研究光肩星天牛Anoplophora glabripennis气味结合蛋白AglaOBP12与寄主植物挥发物乙酸-顺-3-己烯酯的相互作用机制,为利用化学生态手段调控光肩星天牛行为提供理论依据。【方法】采用同源建模预测AglaOBP12三维结构,虚拟氨基酸突变构建两个突变子,利用Molegro Virtual Docker程序进行分子对接研究AglaOBP12与乙酸-顺-3-己烯酯的结合模式。模型的合理性评价采用GMQE、QMEAN、ramachandran图和Verify-3D。【结果】AglaOBP12的三维结构由6个α-螺旋构成且形成锥形疏水口袋结构。6个保守半胱氨酸在螺旋结构之间形成稳定结构的3个二硫键。AglaOBP12的C端疏水性氨基酸位于结合口袋的出口并对口袋形成一定的遮挡。乙酸-顺-3-己烯酯位于疏水口袋中与疏水性氨基酸发生作用,而亲水头部羰基氧原子则与Asn123产生氢键。在与突变子N123A的对接中,乙酸-顺-3-己烯酯更接近疏水口袋的出口,乙酸-顺-3-己烯酯与C端Phe135形成氢键。而在与突变子F135E/L136E/V137E的对接中,乙酸-顺-3-己烯酯位于疏水口袋较深处,但未发现与Asn123氢键作用,相比野生型,两个突变子的对接空间能和范德华尔能增大,结合稳定性下降。【结论】乙酸-顺-3-己烯酯位于AglaOBP12疏水口袋并通过氢键与Asn123形成稳定的复合物,AglaOBP12的Asn123和C端疏水氨基酸对结合乙酸-顺-3-己烯酯具有重要作用。

摘要: 【目的】线粒体基因组分析是研究昆虫系统发育的重要手段。本研究通过测定麻竖毛天牛Thyestilla gebleri(Faldermann,1835)线粒体基因组,比较分析天牛科Cerambycidae线粒体基因组的特征,进而初步探讨麻竖毛天牛系统发育地位和天牛科部分类群之间的系统进化关系。【方法】采用引物步移法测定麻竖毛天牛线粒体基因组全序列。参照Gen Bank收录的16种天牛线粒体基因组序列进行基因注释;采用在线软件t RNAscan-SE Search Server对转运RNA(t RNA)的二级结构进行了预测。通过对16种天牛的线粒体基因组进行重新注释,结合本研究获得的麻竖毛天牛线粒体基因组进行序列特征比较分析。基于11个蛋白编码基因的核苷酸序列,利用最大似然法构建了天牛科17种天牛的系统发育树。【结果】麻竖毛天牛线粒体基因组全长15 505 bp,A+T含量为74.07%,包含13个蛋白编码基因(PCGs),2个核糖体RNA(r RNA)基因,22个t RNA基因和一个长度为872 bp的控制区,未发现基因重排。通过比对17种天牛的线粒体基因组,发现长翅暗天牛Vesperus conicicollis一个t RNA(trn P)基因的移位。17种天牛的t RNA中,trn S1(AGN)的D臂均缺失,其余t RNA都具有典型的三叶草结构。大部分种类的蛋白编码基因起始密码子为典型的ATN(ATA、ATT、ATC、ATG),只有部分种类的Nad1、COI、ATP8基因存在特殊的起始密码子(TTG、AAC、AAT、GTG),终止密码子均为常见的TAR(TAA、TAG)或不完全的T和TA。系统发育树中,6个亚科分别单独分支,其中,麻竖毛天牛与云斑白条天牛Batocera lineolata聚为一支。【结论】麻竖毛天牛线粒体基因组符合天牛线粒体基因组的一般特征;除少数t RNA基因存在重排外,天牛科线粒体基因排列相对稳定;基于线粒体基因组的系统发育分析支持天牛科6个亚科的单系性,麻竖毛天牛和云斑白条天牛亲缘关系较近。

摘要: 【目的】为了更好地掌握青杨楔天牛Saperda populnea Linnaeus的生物学特性和有效地提高交配繁殖试验效率,本文研究了青杨楔天牛的生理活性、交配行为,并探究触角的完整性与天牛交配率的关系。【方法】本试验于适宜交配期(5月)和模拟交配期(9月)两个时期,采用颜色标记法研究青杨楔天牛的性成熟时间,采用木椴饲养法研究观察青杨楔天牛交配行为。【结果】适宜交配期的青杨楔天牛存活率低,初羽化成虫存在先假死后复苏之后活跃的现象;雌成虫性成熟羽化日龄为2d,雄成虫为3d;交配活跃,有交配趋势的29.16%,成功率约为22.18%。模拟交配期初羽化成虫活跃性较高;雌雄性成熟的羽化日龄均为2d;有交配趋势的16.55%,成功率8.27%。【结论】在模拟交配期无法展开青杨楔天牛交配繁殖实验研究。触角的完整性对青杨楔天牛交配成功率无明显影响。

摘要: 【目的】为明确辽宁省瓦房店市得利寺镇果园内蔷薇科果树上天牛的种类、危害特征和种群动态。【方法】采用笼养法和虫害木解析法进行研究。【结果】(1)共发现天牛8种,分别是家茸天牛Trichoferus campestris Faldermann、双隆短翅天牛Glaphyra kojimai Matsushita、多斑坡天牛Pterolophia multinotata Pic、拟蜡天牛Stenygrinum quadrinotatum Bates、樱桃虎天牛Chlorophorus diadema Motschulsky、桃红颈天牛Aromia bungii Faldermann、薄翅锯天牛Megopis sinica White和四点象天牛Mesosa myops Dalman。(2)桃红颈天牛为害果树活立木的主干;四点象天牛、樱桃虎天牛和多斑坡天牛主要为害衰弱的果树主干和树枝;薄翅锯天牛为害果树朽木;家茸天牛为害枯死的果树树干和树枝;双隆短翅天牛和拟蜡天牛为害细枝。(3)家茸天牛、双隆短翅天牛、多斑坡天牛、拟蜡天牛、桃红颈天牛和薄翅锯天牛一年中均有1个明显的羽化高峰,四点象天牛一年中有2个成虫出现高峰,樱桃虎天牛的羽化高峰不明显。【结论】不同果树上为害的天牛种类存在差异。8种天牛为害果树的健康程度存在差异,其中桃红颈天牛对果树的为害最严重。8种天牛的种群动态规律存在差异。