摘要: 【目的】地磁场(geomagnetic field,GMF)不是恒定不变的,而是随时间和空间时刻变化的。目前,动物对磁场变化的响应研究主要集中于迁徙性动物地磁定向导航中的磁感受方面,而迁徙性动物迁出地和迁入地之间地磁场强度差异对动物生理和行为潜在的磁场效应尚不明确。【方法】迁飞性昆虫褐飞虱Nilaparvata lugens试虫采自江苏省农业科学院试验田。本文采用亥姆霍兹线圈室内模拟近零磁场(near-zero magnetic field,NZMF)和GMF,调查了褐飞虱成虫在NZMF和GMF下的翅型分化、趋光性和飞行能力。【结果】结果表明,与GMF相比,NZMF显著提高了褐飞虱雄成虫短翅型比例(6. 4%)(P <0. 05),但对雌成虫长翅型比例影响不显著(P> 0. 05);对于长翅雌成虫,NZMF显著提高了其2日龄成虫的上灯比例(55%)(P <0. 05),但显著降低了其4日龄成虫的上灯比例(22%)(P <0. 05),对趋光性的影响总体呈现出随着龄期先增强后减弱的效应。NZMF对长翅雄成虫趋光性的影响也呈现出相同的效应,但对各日龄成虫的影响不显著(P> 0. 05); NZMF显著缩短了2日龄长翅雄成虫的飞行时间(46%)(P <0. 05),并显著提高了长翅雌成虫(65%)和长翅雄成虫(101%)的飞行速度(P <0. 05)。此外,GMF对照组的褐飞虱长翅雄成虫飞行速度显著低于长翅雌成虫(96%),而NZMF处理组中二者无显著差异。【结论】结果说明,近零磁场可提高褐飞虱成虫短翅比例,对长翅成虫趋光性的影响呈现出基于龄期增长先增强后减弱的效应,并在未影响长翅成虫飞行距离的情况下,改变了其飞行策略,即提高飞行速度,同时缩短飞行时间。

摘要: 【目的】本实验的目的是研究白背飞虱Sogatella furcifera控制不同眼色的基因以及眼色突变对交配能力的潜在影响。【方法】在实验室中构建了一种新型的白背飞虱橙色复眼突变体,与此性状相关的基因型符号为org。利用包含3种基因型(+/+,+/org,org/org)的8组杂交组合实验来确定影响橙眼性状的遗传基础,并通过一项交配竞争实验来测试复眼眼色突变是否对白背飞虱交配能力有影响。【结果】该种橙眼突变体具有一对与野生型白背飞虱有明显区别的亮橙色复眼。在突变体白背飞虱发育阶段均出现了橙眼性状:卵期眼点(产卵3 d后出现),若虫复眼和任意性别翅型的成虫复眼。纯合子正常眼白背飞虱和橙眼白背飞虱之间的互交产生了F1正常眼颜色的后代。卡方检验表明交配后代并未倾向于特定的性别(α=0. 05,χ2c=0. 191. 53)。橙眼白背飞虱突变体的交配竞争能力显著弱于野生型白背飞虱。【结论】橙眼性状由常染色体隐性基因控制,且控制眼色的org基因对交配竞争能力有显著影响。

摘要: 【目的】地球生物时刻处于地磁场(geomagnetic field,GMF)环境影响下,迁飞昆虫也不例外。迁飞昆虫多可进行跨纬度长距离迁飞,其迁出与迁入地间必然存在地磁强度差异,进而影响迁飞昆虫的种群适合度。本研究旨在明确迁飞性昆虫的磁生物学效应及其地磁环境适应性,服务于迁飞害虫发生的预测预报。【方法】利用直流电型亥姆霍兹线圈模拟迁飞害虫褐飞虱Nilaparvata lugens春季迁出地(广州:GMF 45μT)与迁入地(南京:GMF 50μT)地磁场环境,调查了迁出地和迁入地地磁场强度变化对其生长发育与繁殖的影响。【结果】结果显示,与迁出地GMF 45μT下相比,迁入地GMF 50μT下褐飞虱卵历期略有缩短(0.50%),卵孵化率显著提高(6.11%),雌、雄若虫历期分别延长5.26%和2.37%,初羽化雌、雄成虫体重分别提高0.66%和9.56%,雌、雄成虫寿命分别缩短了35.34%和26.16%,雌成虫产卵量显著提高(30.13%),卵黄原蛋白基因Vg相对表达量显著提高(259.25%);此外,迁入地GMF 50μT还显著缩短了褐飞虱F_1代卵历期(2.52%),并显著提高了F_1代卵的孵化率(10.83%)。【结论】结果说明,每年春季北迁过程中褐飞虱所处的地磁场强度增加有利于其种群适合度提高,进而对其迁飞种群发生有利,并加重其暴发危害风险。

摘要: 【目的】克隆褐飞虱Nilaparvata lugens ATP合酶b亚基基因全长cDNA序列,并通过RNA干扰技术对该基因的功能进行研究,探讨其在褐飞虱防治中的潜在价值。【方法】根据本实验室获得的褐飞虱转录组测序数据提供的ATP合酶b亚基基因部分核心序列信息,以水稻品种TN1饲养的褐飞虱为材料,应用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得全长cDNA;通过实时荧光定量PCR技术研究其在褐飞虱不同发育阶段和5龄若虫不同组织中的表达谱;并利用褐飞虱2龄若虫通过饲喂法对该基因进行RNAi实验。【结果】成功克隆了褐飞虱ATP合酶b亚基基因ATPSb的全长cDNA序列(Gen Bank登录号:MF973493)。该序列包含一个843 bp的完整开放阅读框,编码280个氨基酸。荧光定量PCR表明,ATPSb基因的mRNA水平在褐飞虱不同发育阶段以1-2龄若虫期为高,随着龄期增大呈下降趋势,在雌成虫中也随着羽化时间增加而下降,在雄成虫中的表达量高于雌成虫。在5龄若虫不同组织中的表达量以胸部中为最高,头部、中肠、卵巢和脂肪体中相对表达量较低。从靶向ATPSb基因的RNA干扰第6天起,处理组中靶标基因的mRNA水平降低,并且RNA干扰对褐飞虱若虫具有显著致死效果;在RNA干扰后第18天时,对照组个体存活率仍保持在约80%的较高水平,而饲喂ds ATPSb的RNA干扰组基本无个体存活。【结论】本研究结果显示,ATPSb基因对褐飞虱的生存具有重要作用,靶向ATPSb基因的RNA干扰对褐飞虱具有显著的抑制效果,ATPSb基因可以作为褐飞虱防治的潜在靶标进行深入研究。

摘要: 【目的】白背飞虱Sogatella furcifera是南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)传播的主要介体,其唾液腺在取食和传毒的过程中都发挥着重要作用,本研究旨在通过对带毒与不带毒白背飞虱成虫的唾液腺进行转录组测序,进而比较分析找出差异表达基因,推测出唾液腺中与传毒相关的基因。【方法】利用Ion ProtonⅡ,PGM平台进行带毒与不带毒白背飞虱成虫唾液腺转录组测序,用SOAPdenovo软件从头组装,通过blast X比对进行基因注释。采用Blast2go和Blastall软件对所测基因的GO功能富集和KEGG代谢途径进行分析;釆用RPKM分析差异表达基因。【结果】带毒和不带毒白背飞虱的唾液腺转录组样本的原始数据经过软件处理后分别获得52 062和51 407条unigenes序列(GenBank登录号分别为SRS851833和SRS843978),平均长度分别为639和647 bp。通过NR数据库比对,共18 431个unigenes具有同源序列,与赤拟谷盗Tribolium castaneum的同源序列最多(16.23%)。所有unigenes富集到52个GO类群,240个KEGG信号通路。白背飞虱在感染南方水稻黑条矮缩病毒后,唾液腺有89个unigenes序列的表达发生变化。【结论】本研究通过比较分析带毒与不带毒白背飞虱唾液腺转录组样本后,发现有部分基因序列的表达存在差异,这些基因序列可能和病毒与载体的互作有关。转录组数据的获得为研究与取食和传毒相关的基因提供了有用的信息,从而在分子水平上为后续研究白背飞虱与SRBSDV互作机制奠定基础。