摘要: 【目的】麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是重要的农业害虫，滞育使其度过夏季和冬季的极端环境。本研究旨在探析麦红吸浆虫滞育进程中热激蛋白60(heat shock protein 60, Hsp60)基因表达与滞育发育及温度耐受性之间的关系。【方法】采用RACE和RT-PCR技术克隆麦红吸浆虫SmHsp60 cDNA全长序列并进行生物信息学分析；采用qPCR技术检测SmHsp60在麦红吸浆虫滞育前至滞育后发育不同阶段(滞育前、滞育、滞育后静息和滞育后发育)幼虫及越夏幼虫在极端高温[35, 40, 45和50℃水浴中处理1 h以及35℃水浴中0(对照), 15, 30, 60和120 min]和越冬幼虫在极端低温[0,-5,-10和-15℃处理1 h以及-5℃处理0(对照), 15, 30, 60和120 min]胁迫下的表达量；通过原核表达和亲和柱层析技术获得SmHsp60重组蛋白，采用比色法和SDS-PAGE法测定重组蛋白SmHsp60抑制苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH)43℃下热聚集的能力。【结果】获得麦红吸浆虫SmHsp60 (GenBank登录号：KR733065) cDNA全长序列，长2 270 bp,开放阅读框长1 722 bp,编码573个氨基酸，编码蛋白的相对分子量为60.7 kD。氨基酸序列分析表明，SmHsp60具有线粒体Hsp60典型的标签序列，与同为瘿蚊科(Cecidomyidae)的甘蓝瘿蚊Contarinia nasturtii Hsp60序列一致性最高、亲缘关系最近。qPCR检测结果表明，麦红吸浆虫SmHsp60在滞育阶段表达量没有显著变化，但在滞育后静息阶段逐渐升高，在滞育后静息阶段早中期即12月和翌年1月达到最高，显著高于在其他发育阶段的。与未处理的对照相比，35和40℃下1 h以及35℃下3060 min时可显著诱导越夏幼虫SmHsp60上调表达；-5℃下1 h可显著诱导越冬幼虫SmHsp60上调表达，但高于45℃和低于-10℃的表达量没有显著变化。获得了高纯度的SmHsp60重组蛋白，可有效保护MDH免遭热聚沉，具有显著的分子伴侣功能。【结论】SmHsp60参与麦红吸浆虫滞育调控，可能与滞育终止及滞育期间的耐热和耐寒性相关。

摘要: 【目的】本研究旨在明确破茧率和破茧所需时间作为典型的专性幼虫期滞育昆虫麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育解除指标的可行性,探讨蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90在低温解除滞育中的作用。【方法】9月上旬采自田间的麦红吸浆虫滞育幼虫在低温(4℃)和自然变温处理不同时间(090 d)后转移至24℃化蛹,调查幼虫的破茧率、化蛹率及破茧和化蛹所需时间;采用qPCR技术分析4℃低温终止滞育并在24℃下恢复发育的幼虫EcR,Hsp70和Hsp90的mRNA水平。【结果】不同时间低温(4℃)和自然变温处理的麦红吸浆虫滞育幼虫破茧率和化蛹率以及破茧和化蛹所需时间均存在显著差异。未经低温(4℃)处理的幼虫在水分满足的条件下破茧率为71.3%,但均不能化蛹;低温(4℃)处理60 d内,随着处理时间的延长破茧率和化蛹率逐渐升高,破茧和化蛹所需时间逐渐缩短;与4℃低温处理3060 d相比,自然变温处理3060 d的幼虫化蛹率显著较低;4℃低温处理60 d和自然变温处理90 d后幼虫的化蛹率均超过91%。低温(4℃)处理显著提高了麦红吸浆虫幼虫EcR,Hsp70和Hsp90的表达量,其中处理30 d时其表达量最高,随着低温(4℃)处理时间的延长,表达量逐渐降低,大部分幼虫滞育解除后表达量趋于恒定。【结论】低温能显著促进麦红吸浆虫的滞育解除,效果优于9-10月自然变温;破茧率及破茧所需时间可作为评判麦红吸浆虫幼虫滞育强度的参考,但不能独立作为滞育解除的指标;EcR,Hsp70和Hsp90的表达水平与滞育强度密切相关,在麦红吸浆虫滞育解除中发挥潜在作用。

摘要: 【目的】本研究旨在探索麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana对线偏振光的趋光效果。【方法】在室内采用自行设计的Y-型管装置,测试了麦红吸浆虫成虫对线偏振光与非偏振光的选择差异,并利用线偏振光诱捕装置进行了田间对比试验。【结果】结果显示,麦红吸浆虫成虫对线偏振光与非偏振光的趋光选择率分别为47.23%和20.31%,且二者之间差异显著;田间设置线偏振光与非偏振光紫外灯对麦红吸浆虫成虫的诱集量分别为:水平线偏振光(60.20)>垂直线偏振光(37.60)>非偏振光(25.60),且水平线偏振光与非偏振光源对麦红吸浆虫的诱集量具有显著差异。【结论】麦红吸浆虫对线偏振光具有较强的偏好性;水平线偏振紫外光诱捕装置与非偏振相比,对麦红吸浆虫有较强的诱集效果。

摘要: 【目的】本研究旨在明确麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)滞育进程中山梨醇含量及山梨醇脱氢酶基因(SmSDH)mRNA表达水平的变化规律,探讨麦红吸浆虫滞育与山梨醇含量及SmSDH表达水平的关系。【方法】分别采用比色法和实时荧光定量PCR方法,对2013年5月-2014年3月不同时间陕西杨凌养虫圃内麦红吸浆虫滞育前后及滞育期幼虫体内山梨醇含量及SmSDH2a和SmSDH2b mRNA表达水平进行分析。【结果】麦红吸浆虫幼虫滞育前山梨醇含量最高(为9.41μg/mg);滞育期间,12月份含量最高(为8.50μg/mg);滞育解除后山梨醇含量为3.253.49μg/mg,显著低于滞育前和整个滞育期(P<0.05)。山梨醇脱氢酶基因SmSDH2a及SmSDH2b在滞育进程中mRNA表达水平变化趋势相同,且与滞育强度递减趋势一致,即进入滞育后表达水平显著降低(P<0.05)并一直稳定在较低水平,滞育解除后逐渐升高并达到最高。滞育期间,同期不同滞育状态幼虫之间山梨醇含量和SmSDH2a表达水平差异不明显,但裸露幼虫SmSDH2b表达水平始终高于结茧幼虫。【结论】山梨醇和SmSDH参与麦红吸浆虫滞育调控,与滞育维持和解除密切相关。

摘要: 【目的】筛选小麦对麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana抗性的准确鉴定方法,明确生产上栽培小麦品种(系)对吸浆虫的抗性,为抗虫小麦品种的筛选和利用提供科学依据。【方法】2012-2014年在陕西周至县建立麦红吸浆虫抗性鉴定圃,调查并分析各参试小麦材料的估计损失率、粒被害率、穗被害率、单穗虫口和实际产量损失率及其相关性,筛选出较准确的指标;并以筛选到的指标为依据,评估参试材料的抗性。【结果】估计损失率连续两年与其他3个抗性指标及实际产量损失率的相关性最强,且均达到极显著水平。2012-2013年参试的85份和2013-2014年评估的80份材料中,高抗、中抗和低抗材料合计分别为25份和40份;重复种植的16份材料中,14份两年均表现为抗性,其中科农1006和晋麦47连续表现为高抗。【结论】估计损失率为具代表性且较准确的吸浆虫抗性鉴定指标。筛选出的抗性材料可作为抗吸浆虫的主推品种或后备品种,也可作为亲本材料进行抗性育种研究。