摘要: 【目的】Toll信号通路是昆虫天然免疫系统的重要组分,其中Toll受体在激活昆虫病原菌侵染免疫应答方面发挥了关键作用。本研究旨在探究斯氏按蚊Anopheles stephensi Toll受体基因在抵抗微生物侵染和维持肠道菌群稳态过程中的功能。【方法】根据冈比亚按蚊Anopheles gambiae Toll受体家族的蛋白氨基酸序列,通过序列同源比对鉴定斯氏按蚊中相应的Toll受体基因;运用荧光定量PCR检测Toll受体基因在未感染病原菌的斯氏按蚊脂肪体中的相对表达量,以及在真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana和革兰氏阴性细菌胡萝卜软腐欧文氏菌Erwinia carotovora subsp.carotovora侵染斯氏按蚊过程中的表达变化;最后,在斯氏按蚊雌成蚊胸部显微注射AsToll1A和AsToll5A的双链RNA进行RNA干扰后,检测RNAi处理的斯氏按蚊受真菌侵染后的存活率、肠道细菌含量变化以及抗菌肽基因表达变化。【结果】在斯氏按蚊中共鉴定到8个Toll受体基因,即AsToll1A,AsToll5A,AsToll6,AsToll7,AsToll8,AsToll9,AsToll10和AsToll11。通过荧光定量PCR检测发现,未感染病原菌的斯氏按蚊雌成蚊脂肪体中AsToll5A表达量最高,AsToll1A表达量次之,其余Toll受体基因表达量极低。在球孢白僵菌和胡萝卜软腐欧文氏菌侵染过程中,与对照(注射PBS)比较,AsToll1A和AsToll5A在斯氏按蚊中的表达量显著升高,其余Toll受体基因表达变化不显著或降低。RNA干扰结果表明,AsToll1A或AsToll5A的表达受到抑制后,斯氏按蚊对球孢白僵菌的抵抗能力显著降低,肠道细菌总量与对照(dsGFP)比较显著增多。而且,抑制AsToll1A后抗菌肽基因DEF1和GAM1的表达受到显著抑制;抑制AsToll5A后仅有GAM1表达量下调。【结论】斯氏按蚊Toll受体在结构和功能上具有高度的保守性,其中AsToll1A和AsToll5A能响应病原真菌和革兰氏阴性细菌侵染并且影响肠道菌稳态。

摘要: 【目的】染色体特征在昆虫系统发育研究中起着重要作用。然而,长翅目(Mecoptera)蚊蝎蛉科(Bittacidae)昆虫的染色体研究却比较匮乏。【方法】通过室内饲养获得淡黄蚊蝎Bittacus flavidus Huang&Hua各龄幼虫、蛹和成虫。取淡黄蚊蝎雄性末龄(4龄)幼虫、蛹和新羽化成虫精巢细胞进行染色体制片,通过4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)荧光染色,研究染色体核型、减数分裂行为和性别决定机制。【结果】结果表明,淡黄蚊蝎蛉的染色体数目为2n=26+X0,染色体均具有中着丝粒,核型高度对称。二价体绝对长度为(3.20±0.07)(1.53±0.19)μm,相对长度为(5.31±0.29)(2.73±0.24),均呈梯度变化。淡黄蚊蝎蛉的减数分裂为交叉型,其中核的平均交叉频率为11.5,二价体的平均交叉频率为0.88。性别决定机制为XX/X0型。DAPI荧光带型显示,粗线期二价体一端呈现高亮的AT富集区块。【结论】染色体特征(包括染色体数目、染色体臂基本数和核型公式等)在蚊蝎蛉科中表现出显著变异,表明染色体重排(尤其是融合、断裂和倒位)在蚊蝎蛉科昆虫的谱系分化和染色体演化中起着重要作用。

摘要: 【目的】构建在中华按蚊Anopheles sinensis中的电转化显微注射技术平台,并利用该技术平台实现活体基因瞬时过表达对其进行验证,为开展系统的基因功能研究奠定基础。【方法】以CUY21EDITⅡ电转仪为主体构建中华按蚊中的电转化显微注射技术平台;使用同源重组法构建EGFP和Bm-iAANAT基因的瞬时过表达质粒,在中华按蚊化蛹3 h时注射该质粒进入蛹体,随即使用电转仪对注射后的蛹进行电击,待注射个体发育至化蛹39 h时,利用体视荧光显微镜观察蛹体表皮着色和发光情况,并通过荧光定量PCR检测EGFP和Bm-iAANAT的表达。【结果】构建了用于显微注射的PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV40和PIZ-modi-Aepub-AANAT-T2A-EGFP-SV40过表达载体。PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV40注射组中华按蚊在化蛹39 h时约87.5%的个体成活并正常黑化,这其中约92.7%的个体的表皮检测到明显的绿色荧光,注射无启动子载体PIZ-modi-EGFP-SV40并进行电击的阴性对照组和注射过表达载体PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV40但未进行电击的阳性对照组个体则没有明显的绿色荧光;并且荧光定量PCR结果显示,注射组中发光个体的EGFP基因明显高表达。PIZ-modi-Aepub-AANAT-T2A-EGFP-SV40注射组的蛹在化蛹39 h时有80.4%个体存活,这其中92.2%的个体相对于注射无启动子载体PIZ-modi-AANAT-T2A-EGFP-SV40的阴性对照组和注射过表达载体PIZ-modi-Aepub-AANAT-T2A-EGFP-SV40但未进行电击的阳性对照组个体黑化明显受阻,且有明显的绿色荧光;并且荧光定量PCR结果显示,报告基因Bm-iAANAT和EGFP的表达明显提高。【结论】成功构建了在中华按蚊中的电转化显微注射技术平台;通过此技术平台能够便捷、快速和高效地实现报告基因在活蛹中的瞬时过表达,并产生了目的表型。这为中华按蚊功能基因组研究奠定了基础。

摘要: 【目的】本研究旨在明确韭菜养根期干旱处理对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga种群动态的影响。【方法】通过控制浇水调控土壤含水量,调查15, 20, 25和30 d干旱胁迫下砂土和壤土栽培的韭菜中韭菜迟眼蕈蚊F_1代成虫的发生量,并通过两性生命表方法分析干旱胁迫30 d对韭菜迟眼蕈蚊F_1代种群参数的影响。【结果】研究结果表明,不论砂土还是壤土,干旱胁迫均抑制了韭菜迟眼蕈蚊F_1代成虫的发生:随干旱胁迫时间的增加,韭菜迟眼蕈蚊成虫的数量显著下降;其中干旱胁迫30 d时,韭菜迟眼蕈蚊成虫的发生量最低,壤土或砂土中的F_1代成虫羽化量仅为1头,与其他干旱胁迫时间(15, 20和25 d)相比发生量差异显著。经历30 d干旱胁迫的韭菜迟眼蕈蚊F_1代1, 2, 3和4龄幼虫发育历期、未成熟期、雌成虫产卵前期和总产卵前期较对照组显著延长,分别延长0.82, 2.53, 2.82, 0.68, 6.32, 1.36和8.69 d,而净生殖率(R_0)、内禀增长率(r_m)以及周限增长率(λ)则显著低于对照组,分别较对照组下降32.38%, 37.50%和5.13%。【结论】在韭菜养根期进行干旱处理可有效抑制韭菜迟眼蕈蚊的发生。

摘要: 【目的】明确中华按蚊Anopheles sinensis雌成虫与幼虫触角感器的类型、形态和分布。【方法】利用光学显微镜观察中华按蚊成虫与幼虫触角的形态结构,利用扫描电镜观察触角上的感器类型、形态和分布。【结果】中华按蚊雌成虫触角由柄节、梗节和鞭节组成,鞭节有13个亚节。触角上共发现4种类型的感器,分别为毛形感器(锐型和钝型)、刺形感器(大型和小型)、锥形感器(Ⅰ型和Ⅱ型)和腔锥形感器(大型和小型)。雌成虫触角各类感器总计约1 135.67±86.75个,其中毛形感器数量最多(662.00±6.22个),随后是刺形感器(294.67±33.35个)和锥形感器(146.00±42.39个),腔锥形感器数量最少(36.50±5.90个)。毛形感器、刺形感器和锥形感器在鞭节的每个亚节均有分布,而大型腔锥形感器在第9-11亚节没有分布,小型腔锥形感器仅分布于第13节的顶端。幼虫触角的鞭节不分亚节,呈管状,触角末端有一个感觉锥,鞭节上分布有与成虫锥形感器相似的锥形凸起,初步定名为类锥形感器,其数量和大小随幼虫龄期的增长而显著增加,锥体表面的凹槽越来越明显,其功能还需要通过超微结构和电生理等研究进一步确定。【结论】本研究对中华按蚊幼虫和雌成虫触角感器的形态特征、类型、数量及其分布进行了观察和分析,结果为进一步研究中华按蚊感器的生理功能奠定了基础。