叉角厉蝽触角转录组及嗅觉相关基因分析

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,触角是昆虫进行信息交换的重要器官,而嗅觉相关基因则是调控天敌昆虫捕食行为的重要分子基础。为获得叉角厉蝽触角转录组数据库,挖掘叉角厉蝽嗅觉相关基因,本研究利用Illumina高通量测序平台对叉角厉蝽雌雄成虫与5龄若虫触角进行转录组测序。成功构建了叉角厉蝽触角转录组,获得了67 843条unigenes,N50长度为2 300 bp。与七大公共数据库比对注释到27 686条unigenes,其中NR数据库注释最多(33.33%),且与茶翅蝽Halyomorpha halys相似度最高(64.20%)。14 258条注释到GO数据库中,分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类42个亚类;KEGG代谢途径分析表明,7 703条形成282条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多(11.50%)。进一步基因注释分析,鉴定得到134个候选嗅觉相关基因,32个化学感应蛋白基因(Chemosensory protein genes,CSP),10个气味结合蛋白基因(Odorant binding protein genes,OBP),21个气味受体基因(Gustatory receptor genes,GR),48个嗅觉受体基因(Olfactory receptor genes,OR),17个离子型受体基因(Ionotropic receptor genes,IR),6个感觉神经元膜蛋白基因(Sensory neuron membrane protein genes,SNMP)。通过比较叉角厉蝽5龄若虫、雌雄成虫触角转录组,共筛选出7 324个差异表达基因,分析发现5龄若虫与成虫间的差异表达基因较多,雌雄成虫之间差异表达基因较少;利用FPKM值对OBP与CSP基因进行表达量分析发现,大部分OBP与CSP的表达量在雌雄间差异不大,而若虫与成虫相比基因表达量差异较大,除少部分基因在5龄若虫中高表达外,其余大部分基因均在雌雄成虫间高表达。本研究获得了叉角厉蝽触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究叉角厉蝽的嗅觉感受机制及昆虫化学生态奠定分子基础。     

叉角厉蝽对亚洲玉米螟幼虫的捕食功能反应

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,为探明叉角厉蝽对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫的控害潜力,在室内温度26℃±1℃、相对湿度65%±10%、光周期16 L∶8 D条件下,观察了叉角厉蝽4龄、5龄若虫和成虫分别对亚洲玉米螟3龄、4龄幼虫的捕食行为,测定了叉角厉蝽对不同亚洲玉米螟密度下的捕食量、搜寻效应以及自身密度和种间干扰对捕食作用的影响。结果表明,叉角厉蝽对亚洲玉米螟的捕食功能反应符合Holling-Ⅱ功能反应模型,叉角厉蝽3个虫龄对亚洲玉米螟3龄与4龄幼虫的理论最大取食量顺序均为：成虫（30.21头）>5龄若虫（24.69头）>4龄若虫（11.96头）,相同虫龄的叉角厉蝽对亚洲玉米螟3龄幼虫的最大取食量均大于对亚洲玉米螟4龄幼虫的最大取食量。在亚洲玉米螟相同虫龄内,搜寻效应与猎物密度的增加呈负相关。在生存环境和亚洲玉米螟幼虫密度固定的条件下,其平均捕食量和搜寻效应与叉角厉蝽成虫密度的增加呈负相关。叉角厉蝽成虫与亚洲玉米螟幼虫以相同比例增加时,叉角厉蝽成虫种间会产生干扰作用。结果表明了叉角厉蝽对亚洲玉米螟具有较好的控害潜力,为今后高效利用叉角厉蝽田间防治亚洲玉米螟提供了理论依据。     

重金属累积对泽兰实蝇幼虫生长发育和保护酶的影响

为了弄清重金属通过寄主植物紫茎泽兰累积后对专性寄生天敌泽兰实蝇的生理影响,采用模拟Cd~(2+)、Pb~(2+)或Zn~(2+)污染的土壤培养法胁迫紫茎泽兰,让泽兰实蝇低龄幼虫寄生取食,利用原子吸收分光光度法测定泽兰实蝇老熟幼虫中Cd~(2+)、Pb~(2+)或Zn~(2+)的含量,同时测定分析泽兰实蝇老熟幼虫的体长、鲜重、能量物质和保护酶的变化。结果表明,实验处理的Cd~(2+)、Pb~(2+)或Zn~(2+)均可通过紫茎泽兰传递并累积到泽兰实蝇老熟幼虫体内,引起老熟幼虫一系列生理变化:长度和鲜重降低;总糖、总蛋白和总脂的含量降低,相应的热量值也降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等保护酶的活性降低。本研究为进一步阐明重金属污染对食物链各环节的影响提供了重要的理论依据。     

罹病棕尾别麻蝇体上白僵菌的分离、离体培养与毒力

为了有效地防治棕尾别麻蝇Boettcherisca peregrine,从罹病棕尾别麻蝇成虫上新分离出病原菌球孢白僵菌Beauveria bassiarift BBKMZW-1菌株,研究了该菌株菌落生长最适培养基为马铃薯葡萄糖琼胶培养基(PDA),最适温度范围是为20-30℃,最适pH值为7.该菌株对棕尾别麻蝇成虫的毒力测定表明:LC50值随侵染时间的延长呈下降趋势,由第4 d的1.41×1014孢子/mL降低到第9 d的4.00×105孢子/mL.不同浓度的LT50值随浓度增加而逐渐缩短,由1.07×104孢子/mL的13.70 d缩短到1.07×108孢子/mL的5.73 d.球孢白僵菌BBKMZW-1菌株是一种对棕尾别麻蝇成虫具有潜在防治作用的病原菌.     

重金属镉与铜在棕尾别麻蝇体内的积累和排泄研究

为了研究镉(Cadmium,Cd)和铜(Copper,Cu)在棕尾别麻蝇Boettcherisca peregrina (Diptera:Sarcophagidae)生长发育过程中积累和排泄的动态变化,在室内给棕尾别麻蝇初产幼虫连续饲喂含不同浓度Cd2'或Cu2+的人工饲料,每隔24 h测定幼虫对Cd2+或Cu2+积累和排泄及变态过程中的变化.结果表明:棕尾别麻蝇幼虫取食含有Cd2+的饲料后,大部分Cd2+积累在体内,少部分通过排泄系统排出.Cd2+在幼虫体内的积累量随着取食时间的延长而增加,幼虫取食含200 μg/g Cd2+饲料后,体内Cd2+积累量高于取食含100 μg/g、400 μg/g和800 μg/g Cd2+饲料后体内Cd2+积累量,幼虫对Cd2+排泄量亦有相同的规律.Cd2+在幼虫、蛹和刚羽化成虫中的含量依次降低.棕尾别麻蝇幼虫取食含Cu2+的饲料后,其体内Cu2+积累量小于排泄量,而且体内积累量和排泄量随着取食时间的延长而增加,Cu2+积累量和排泄量与取食饲料中的Cu2+浓度均不成正比.在变态过程中,Cu2+也不断被排泄,体内Cu2+含量随之下降.     

附子白绢病菌拮抗菌的鉴定、发酵条件优化及抑菌效果

【背景】附子白绢病是由齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)引起的一种土传细菌性病害,该病原菌严重影响附子的生产。【目的】筛选出对附子白绢病具有生防效果的菌株,并将其用于病害防治。【方法】利用平板涂布法和划线法从黄粉虫蛹体分离菌株,平板对峙法筛选对齐整小核菌具有较强拮抗能力的菌株,通过形态学观察、生理生化试验、16S rRNA基因测序分析确定其分类地位;以单因素试验对发酵条件进行优化,并初步测定拮抗菌的菌悬液、挥发性气体和发酵液对齐整小核菌菌丝的抑制效果。【结果】筛选出的拮抗菌株将其编号为N2,初步鉴定为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis);菌株N2最佳培养基配方(g/L)：胰蛋白胨10.0,酵母浸粉5.0,蔗糖20.0;最佳培养条件：初始pH 6.0,温度36℃,转速240 r/min,装液量30 mL,接菌量0.05%;其菌悬液、挥发性气体和发酵液均能有效抑制白绢病菌菌丝的生长;胞外酶测定结果显示该菌株可产生蛋白酶和纤维素酶,不产嗜铁素。【结论】菌株N2对附子白绢病具有较好的抑制效果,在生物防治中具有较好的应用潜力和较高的研究价值。     

泽兰实蝇雌成虫的寄主选择行为

【背景】泽兰实蝇是紫茎泽兰的专性寄生天敌,已成为控制紫茎泽兰的重要因子。泽兰实蝇的寄主选择力对其控制紫茎泽兰至关重要,但相关报道还很少。【方法】采用"Y"形嗅觉仪在实验室内测定泽兰实蝇雌成虫对寄主植物——紫茎泽兰及其他植物的选择行为,以及紫茎泽兰受重金属胁迫后泽兰实蝇对其选择的变化。【结果】不同日龄的泽兰实蝇雌成虫对紫茎泽兰的选择性不具有显著差异;交配与否对雌成虫的寄主选择没有显著影响;雌成虫对紫茎泽兰的选择显著高于黄蒿、水葫芦和蓝花鼠尾草等非寄主植物;雌成虫对花期及机械损伤的紫茎泽兰选择更显著;紫茎泽兰经重金属镉(Cd)、铅(Pb)和锌(Zn)单一及复合处理后,泽兰实蝇雌成虫对其选择性显著降低。【结论与意义】泽兰实蝇雌成虫的寄主选择性随植物种类、寄主植物(紫茎泽兰)的生育期、健康状况及重金属胁迫而变化,这有助于更好地利用泽兰实蝇控制紫茎泽兰。     

烟田中静电喷雾和电动喷雾下噻虫嗪的防效及对昆虫群落的影响

【目的】探明静电喷雾与电动喷雾对噻虫嗪防治害虫效果及烟田昆虫群落的影响,为静电喷雾在烟草上的推广应用提供理论依据。【方法】利用静电喷雾与电动喷雾法喷施0.66 g·L~(-1)25%噻虫嗪水分散粒剂,施药1、3、7 d后,测定2种方法对烟蚜与斜纹夜蛾的防治效果、在烟株与土壤中的沉积以及对昆虫群落的影响。【结果】喷施25%噻虫嗪水分散粒剂1、3、7 d后,静电喷雾对烟蚜和斜纹夜蛾的防治效果均显著高于电动喷雾的防治效果,且防治效果均随时间的推移而升高。噻虫嗪在静电喷雾处理区烟叶上的沉积量高于电动喷雾处理区烟叶上的沉积量,而在静电喷雾处理区土壤中的沉积量低于电动喷雾处理区土壤中的沉积量,且都随时间的推移而降低。静电喷雾与电动喷雾均引起烟田昆虫群落的变化,静电喷雾引起的害虫和中性昆虫的数量变化大于电动喷雾,但天敌昆虫的数量变化小于电动喷雾,且静电喷雾区烟田的物种丰富度明显高于电动喷雾区,可见静电喷雾施药对烟田昆虫群落的影响小于电动喷雾施药。静电喷雾的S_t/S_i与S_n/S_p比值明显高于电动喷雾,说明静电喷雾烟田中昆虫群落稳定性高于电动喷雾烟田中昆虫群落的稳定性。【结论】相比电动喷雾,静电喷雾能够提高噻虫嗪在烟叶上的沉积量,从而提高噻虫嗪对害虫的防治效果,同时减少噻虫嗪在土壤中的沉积量,提高噻虫嗪的生态安全性,因此,静电喷雾在烟草病虫害防治上具有较好的应用前景。     

温度及补充营养物对泽兰实蝇寿命的影响

【背景】泽兰实蝇是恶性杂草紫茎泽兰的专食性天敌,能够抑制紫茎泽兰的生长、发育,可有效控制紫茎泽兰的蔓延。【方法】采用人工恒温饲养方法,分别设置5、10、15、20、25、30、35、40℃等8个温度及配置浓度为2.5%、5%、10%和20%的不同营养物(白糖、蜂蜜和葡萄糖),测定温度及营养物对泽兰实蝇雌、雄成虫寿命的影响。【结果】在5℃时雌、雄成虫寿命最长,分别为35.06、35.26d;在40℃时雌、雄成虫寿命最短,均为0.16d。雄成虫饲喂20%葡萄糖时寿命最长,为30.00d;而雌成虫饲喂20%白糖时寿命最长,为19.20d。【结论与意义】在5～40℃泽兰实蝇雌、雄成虫寿命与温度呈负相关性;20℃下补充白糖、蜂蜜和葡萄糖均能延长雌、雄成虫寿命。这为泽兰实蝇的室内大量繁殖和田间释放提供了理论依据。     

基于16S rDNA基因序列的泽兰实蝇幼虫肠道细菌多样性分析

【目的】探究泽兰实蝇 Procecidochares utilis 幼虫肠道细菌的多样性。【方法】利用Illumina HiSeq技术对泽兰实蝇幼虫肠道细菌的16S rDNA-V6变异区序列进行测序,应用USEARCH和QIIME等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）数量,分析物种的丰度和Alpha多样性。【结果】共获得1 593 506 对reads,拼接为1 579 372条tags,经过滤后得到的1 572 860条tags聚类为1 341个OTU。总共注释到13个门,4个纲,6个目,7个科,10个属和4个种。其中变形菌门(Proteobacteria)的细菌为优势菌,占99%;在属分类阶元上,沃尔巴克氏体属 Wolbachia 占45%,是优势属。【结论】泽兰实蝇幼虫肠道细菌多样性丰富。相关的种类和丰度信息为后期研究揭示肠道细菌介导泽兰实蝇寄主植物专化性奠定了基础。