摘要: 【目的】本研究旨在揭示豌豆蚜Acyrthosiphon pisum体内过氧化物氧化还原酶2(ApPrx2)在豌豆蚜应对细菌感染中的作用。【方法】克隆并在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达ApPrx2的开放阅读框;对重组蛋白的抗氧化活性进行鉴定;测定绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus感染豌豆蚜后豌豆蚜体内H_2O_2浓度和ApPrx2的转录水平;通过RNA干扰降低ApPrx2的表达;降低ApPrx2的表达后检测豌豆蚜体内H_2O_2浓度、细菌数目和豌豆蚜的存活率。【结果】序列比对结果表明,ApPrx2与其他物种2-Cys Prxs具有较高的相似性。重组表达的ApPrx2蛋白能够有效降解H_2O_2,表达ApPrx2蛋白的大肠杆菌E.coli对H_2O_2的抗性更高。绿脓杆菌P.aeruginosa和金黄色葡萄球菌S.aureus感染引起豌豆蚜体内H_2O_2水平及ApPrx2转录水平的升高。通过RNA干扰降低ApPrx2表达之后,金黄色葡萄球菌感染的蚜虫体内的H_2O_2水平显著上升,其体内的细菌数显著低于对照,蚜虫的存活率显著降低。【结论】ApPrx2作为抗氧化蛋白能够帮助豌豆蚜抵御因细菌特别是金黄色葡萄球菌感染引起的氧化胁迫。

摘要: 【目的】明确红、绿两种色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum(Harris)对大气CO_2浓度升高响应的生理机制。【方法】通过CO_2人工气候箱,设置中等浓度(550±27μL/L)和高浓度(750±37μL/L)CO_2浓度,并以当前浓度(375±18μL/L)为对照。在设置以上CO_2浓度的人工气候箱种植蚕豆苗并接入6 h以内的豌豆蚜初产若蚜,记录各虫态的蜕皮和存活情况直至羽化。测定连续3代饲养在蚕豆上的红、绿两种色型豌豆蚜体内营养物质含量和消化酶活力,同时测定蚕豆叶片组织营养物质含量。【结果】大气CO_2浓度升高可显著增加蚕豆叶片内可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸和淀粉含量。中等CO_2浓度(550±27μL/L)条件下,F0代两种色型豌豆蚜体内营养物质含量较对照均无显著变化,F_2代蛋白质、总氨基酸、可溶性糖和糖原含量较对照均显著增加,总脂肪和游离脂肪酸含量较对照显著降低,且F_2代绿色型豌豆蚜体内可溶性糖含量显著高于红色型的。高CO_2浓度(750±37μL/L)条件下,3世代两种色型豌豆蚜体内蛋白质、总氨基酸、可溶性糖和糖原含量均显著高于对照,总脂肪和游离脂肪酸含量显著低于对照。其中,F1和F_2代绿色型豌豆蚜体内蛋白质、总氨基酸、可溶性糖和糖原含量显著高于红色型的。CO_2浓度(550±27和750±37μL/L)升高条件下,F0代两种色型豌豆蚜体内消化酶活力较对照无显著变化,F_2代胃蛋白酶和胰蛋白酶活力较对照显著降低,脂肪酶和淀粉酶活力显著升高,3世代两色型间消化酶活力均无显著差异。【结论】高CO_2浓度下,蚕豆叶片组织营养物质含量发生改变从而引起以之为食的豌豆蚜体内营养物质含量与消化酶活力的变化,且绿色型豌豆蚜体内蛋白质、总氨基酸、可溶性糖和糖原含量的变化大于红色型豌豆蚜的,这对未来大气CO_2浓度升高的环境下豆科植物主要害虫豌豆蚜的防治具有参考价值。

摘要: 【目的】以豆蚜Aphis craccivora Koch为试虫,对苦豆子碱和烟碱的联合杀蚜活性进行了测定,以期为开发新型植物源杀蚜剂奠定基础。【方法】单体化合物对豆蚜的毒力测定采用微量点滴法;制剂对豆蚜的毒力测定采用波特喷雾法;田间药效试验参照国家标准进行,其中施药方法采用常量喷雾法;制剂加工及化合物之间的联合杀蚜作用测定均采用常规方法。【结果】苦豆子碱和烟碱混用具有明显的杀蚜增效作用,在最佳质量配比(苦豆子碱∶烟碱=13∶1)下,共毒系数(common-toxicity coefficient,CTC)值达185.82。结合对溶剂、乳化剂等助剂的筛选,研制出15.7%苦豆子碱·烟碱环保型乳油,配方为:苦豆子碱(14.6%)、烟碱(1.1%)、环保溶剂(74.3%)、乳化剂(10%)。质量检测结果表明该制剂各项指标均达到商品农药的要求。大田药效试验表明,该制剂在质量浓度为0.354 g/L时,常量喷雾,药后7 d对月季长管蚜Macrosiphum rosirvorum的防效仍为85.91%。【结论】苦豆子碱和烟碱混用具有显著的杀蚜相互增效作用,具有进一步开发潜力。

摘要: 【目的】昆虫在高温或农药的胁迫下,通过高效表达热休克蛋白(HSP)等建立应激自我保护机制。本研究为从转录组水平上认识大豆蚜Aphis glycines在热应激和吡虫啉胁迫下hsp70和hsc70 mRNA表达分子机制,进而寻找自我保护应激反应中的薄弱环节,为大豆蚜的生物防治提供理论基础。【方法】采用同源克隆、RACE技术和实时荧光定量PCR等方法研究不同热激时间和热激后不同恢复时间及不同吡虫啉浓度对大豆蚜4龄若虫hsp70和hsc70的表达影响。【结果】37℃热激后,大豆蚜4龄若虫中hsp70表达量先上调,1 h时升至对照组的10.36倍(P<0.05),然后逐渐下降。同样热激后恢复时间的长短对大豆蚜若蚜中hsp70的表达具有显著影响。热激处理后,大豆蚜若蚜中hsp70立即大量表达,表达量为对照组的8.78倍(P<0.05),随后表达量下降至对照组水平,而hsc70的表达量并没有显著变化(P>0.05)。大豆蚜若蚜受吡虫啉的胁迫时,其hsp70和hsc70的表达量受吡虫啉的浓度及胁迫的时间的影响,呈现先升高后下降的趋势,具有明显的短期效应。【结论】吡虫啉诱导大豆蚜hsp70和hsc70表达量的上调;而热胁迫对hsp70和hsc70 mRNA具有不同的表达模式,高温可以诱导hsp70的表达,但对hsc70没有明显的诱导作用。

摘要: Wolbachia是一类在节肢动物中广泛感染的胞内共生菌。为了了解其在我国蚜虫中的感染情况,本研究通过扩增wsp基因片段对采集自我国多个地区的3种小麦蚜虫(荻草谷网蚜Sitobion miscanthi、麦二叉蚜Schizaphisgraminum和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi)和1种大豆蚜虫(大豆蚜Aphis glycines)样品进行了内共生菌Wolbachia的感染检测。结果显示:3种小麦蚜虫中均未检测出Wolabchia。大豆蚜也仅在采集自北京和杭州的种群中发现了Wolbachia的感染,感染率分别为95.8%和22.9%,并且所检测的个体均为单株系感染。wsp基因序列的比对分析显示,大豆蚜感染的Wolbachia株系与多个亲缘关系较远的昆虫物种中所感染的Wolbachia株系间具有高度一致的基因序列。wsp基因序列构建的系统发育关系和序列一致性均表明大豆蚜感染的Wolbachia株系属于B大组CauB组。本研究为今后探讨Wolbachia在我国蚜虫中的寄主范围和株系多样性提供了数据支持。