摘要: 【目的】从线粒体基因组水平上探讨枣食芽象甲Scythropus yasumatsui与近缘种的系统发育关系。【方法】利用Illumina MiSeq测序平台对枣食芽象甲线粒体基因组进行测序,对基因组序列进行拼装、注释和特征分析;利用贝叶斯法和最大似然法构建基于象甲科13个物种的线粒体基因组13个蛋白质编码基因核苷酸序列的系统发育树。【结果】结果表明,枣食芽象甲线粒体基因组全长为16 472 bp(GenBank登录号:MF807224),包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和2个非编码控制区,37个基因的排列顺序与祖先昆虫的线粒体基因排列顺序一致。13个蛋白质编码基因的起始密码子为ATN,其中除了cob和nad1基因的完全终止密码子为TAG外,其余11个基因的完全终止密码子为TA(A)。22个tRNA基因中除了trnS1缺少DHU臂,反密码子由GCT变为TCT外,其余均能形成典型的三叶草结构。基于13个蛋白质编码基因序列构建的系统发育树结果显示,象甲科8个亚科系统发育关系为:(((隐喙象亚科(Cryptorhynchinae)+(象虫亚科(Curculioninae)+魔喙象亚科(Molytinae)))+长小蠹亚科(Platypodinae))+(粗喙象亚科(Entiminae)+Cyclominae亚科))+隐颏象亚科(Dryophthorinae)+小蠹亚科(Scolytinae))。【结论】在13种象甲科昆虫物种中,同属于粗喙象亚科的枣食芽象甲与南美果树象甲Naupactus xanthographus在系统发育树中聚为同一分支,表明基于线粒体基因组全序列的分子系统发育结果与传统的形态分类结果是一致的。

摘要: 【目的】枣食芽象甲Scythropus yasumatsui是我国北方枣树Zizyphus jujuba上的一种重要的灾害性害虫,在陕西、山西、河北、河南等枣树主产区普遍发生。本研究旨在揭示我国枣食芽象甲不同种群间的遗传分化和基因交流规律。【方法】利用枣食芽象甲转录组测序的SSR序列,使用荧光标记PCR及毛细管电泳分型方法,筛选出8个微卫星位点,对我国5个省份(山西、陕西、宁夏、河北和河南)10个地理种群共308头枣食芽象甲样本进行种群遗传多样性分析。【结果】8个SSR位点均存在无效等位基因且偏离哈迪-温伯格平衡。各位点的有效等位基因数(Ne)为2.1138.016,多态信息含量(PIC)为0.5610.908,期望杂合度(He)为0.4760.865;种群间遗传分化系数(Fst)平均值为0.151;基因流(Nm)平均值为1.594。枣食芽象甲种群间遗传分化系数与地理距离之间显著正相关(r=0.596,P=0.0035),基于Nei’s遗传距离和Cavalli-Sforza&Edwards余弦遗传距离的系统进化树将10个地理种群均聚为3个相同的分支。【结论】结果说明,枣食芽象甲种群遗传多样性较高,不同地理种群间存在高度的遗传分化,且有一定的基因交流;地理隔离是影响枣食芽象甲地理种群遗传分化和基因交流的重要因素。

摘要: 【目的】本研究为明确枣树Zizyphus jujuba主要害虫枣食芽象甲Scythropus yasumatsui化学感受蛋白4(chemosensory protein 4, CSP4)的表达特点及配体结合特性。【方法】基于枣食芽象甲成虫触角转录组数据，利用RT-PCR方法克隆了枣食芽象甲PyasCSP4 cDNA序列，并进行生物信息学分析。通过RT-qPCR方法测定PyasCSP4在枣食芽象甲成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹、足和翅)中的表达水平。通过原核表达系统和镍柱纯化获得PyasCSP4重组蛋白，采用荧光竞争结合实验测定重组蛋白PyasCSP4与35种枣树挥发物的结合特性。【结果】克隆获得枣食芽象甲PyasCSP4的cDNA序列(GenBank登录号：OK322362),其开放阅读框全长为366 bp,编码121个氨基酸，N末端有18个氨基酸组成的信号肽序列，PyasCSP4成熟蛋白序列具有4个保守的半胱氨酸残基。RT-qPCR结果表明，PyasCSP4基因在成虫不同组织中均有表达，在触角和翅中的表达量显著高于在其他组织中的表达量。重组蛋白PyasCSP4与25种配体具有结合活性，尤其与α-蒎烯、α-水芹烯和罗勒烯等的结合能力最强，解离常数(Ki)值分别为6.29, 6.58和6.69μmol/L。【结论】PyasCSP4能够与多种枣树挥发物结合，推测其可能在枣食芽象甲定位寄主植物的过程中发挥重要作用。本研究的结果对阐明枣食芽象甲嗅觉机制和开展绿色防控研究具有重要意义。

摘要: 为了明确食芽象甲对11个枣树品种的嗅觉反应,本试验分别用Y型嗅觉仪和圆盘试验对其进行测试。Y型嗅觉仪测试结果表明,不同品种的枣芽对食芽象甲的引诱活性不同,其中木枣、冬枣、梨枣、骏枣、晋枣和佳县长枣6个品种的枣芽对食芽象甲有显著的引诱活性(P<0.05),其他品种对食芽象甲的引诱作用无显著差异;食芽象甲对不同品种枣芽的反应时间也不同,食芽象甲对引诱活性强的枣芽反应时间较短一些。圆盘测试结果表明,食芽象甲对梨枣、骏枣和晋枣枣芽的选择性最强,其次为冬枣和佳县长枣,对酸枣的选择性最弱。研究表明Y型嗅觉仪测试结果和圆盘试验的测试结果基本一致。本研究还通过Y型管测定了食芽象甲的性别、饥饿程度以及枣芽的新鲜程度对其嗅觉反应的影响,结果表明食芽象甲性别对枣芽嗅觉反应的差异不显著;不同新鲜程度的枣芽对食芽象甲的引诱活性不同,食芽象甲对新鲜未食用的枣芽的选择明显高于食用过的枣芽;随着饥饿时间的增加,食芽象甲对枣芽的反应时间缩短,当饥饿时间为8 h到12 h时,其反应时间最短,之后反应时间会随着饥饿时间的增加而变长,但饥饿时间的长短并不会影响枣芽对食芽象甲的引诱活性。