二点委夜蛾非典型嗅觉受体AlepOrco的基因克隆、原核表达及多克隆抗体制备

【目的】非典型嗅觉受体(olfactory receptor co-receptor, Orco)与典型嗅觉受体共同形成离子通道,在昆虫嗅觉识别中具有至关重要的作用。本研究旨在克隆和表达二点委夜蛾Athetis lepigone Orco基因,明确其分子特性,为进一步研究该基因在二点委夜蛾中的功能奠定基础。【方法】将二点委夜蛾雌雄成虫触角转录组数据建立本地数据库,通过生物信息学分析获得二点委夜蛾Orco同源基因AlepOrco;利用RT-PCR方法克隆二点委夜蛾AlepOrco基因全长,并在pGEX-6P-1/BL21(DE3)系统中进行了该基因开放阅读框(ORF)的原核表达,制备多克隆抗体,用Western blot检测抗体特异性;利用qPCR技术检测该基因在二点委夜蛾雌雄成虫不同组织(喙、触角、去除触角和喙的头、胸、腹、足和翅)中的表达谱。【结果】获得了二点委夜蛾AlepOrco的cDNA(GenBank登录号:MN583125)全长序列,开放阅读框长1 422 bp,编码473个氨基酸,序列中有7个跨膜结构区,预测等电点为8.59,分子量为53.40 kD。SDS-PAGE和Western blot分析结果表明AlepOrco能够在大肠杆菌Escherichia coli中高效表达。利用制备的多克隆抗体对二点委夜蛾AlepOrco进行Western blot检测,其能够特异识别成虫触角中AlepOrco蛋白。qPCR结果表明,AlepOrco在二点委夜蛾雌雄成虫不同组织间具有相似的表达模式,都是在触角中的相对表达量最大,在翅中的表达量最小。【结论】克隆并原核表达了二点委夜蛾非典型嗅觉受体基因AlepOrco,制备的多克隆抗体能够特异识别二点委夜蛾成虫触角中的AlepOrco。结果为深入了解二点委夜蛾AlepOrco基因的结构和功能奠定了基础。     

河南省绿盲蝽秋季迁移的铷标记研究

利用铷(Rb)标记方法对秋季绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)迁移现象及其寄主种类进行了研究。铷标记回捕试验证明了秋季绿盲蝽由棉田转移到杂草上取食。在河南绿盲蝽一周内可迁移到2 560 m(试验最远回捕距离)。秋季由棉田迁出的绿盲蝽主要集中在艾蒿和葎草上取食。对这2种主要寄主植物作为绿盲蝽越冬寄主的可能性进行了讨论。     

一种半固体人工饲料连代饲养日本通草蛉幼虫

以棉蚜和his gossypii Glover饲养日本通草蛉Chrysoperla nipt）oensis（Okamoto）作为对照,用一种半固体人工饲料连续饲养10代日本通草蛉,对日本通草蛉各生长阶段的生长和发育指标进行观测。结果显示,用人工饲料饲养的日本通草蛉的幼虫历期为13～15d,蛹期为8d,较对照组的7d和6d分别延长6～8d和2d;用棉蚜饲养的对照组日本通草蛉幼虫累计存活率为94％,成虫获得率为87％,而人工饲料饲养连续10代的幼虫累计存活率为81％～89％,成虫获得率69％～79％。取食人工饲料的日本通草蛉成虫,在产卵前期、产卵量、产卵期及寿命方面与对照组存在显著的差异,人工饲料组草蛉的产卵前期为5．07—5．22d,而对照组草蛉的产卵前期为4．12d,人工饲料组草蛉的产卵量为190～390粒,对照组的单雌产卵量为667．2粒,人工饲料组草蛉的寿命为36—38d,对照组成虫寿命52d。以上结果表明,这种半固体人工饲料可以满足日本通草蛉幼虫生长发育基本需要,可用于日本通草蛉的室内继代饲养,但需要进一步优化配方。     

绿盲蝽中枢神经系统的解剖结构

【目的】阐述绿盲蝽Apolygus lucorum中枢神经系统的组成,辨识各组成部分的神经节解剖结构及其形态,计算中枢神经系统各神经节结构体积大小、解析其空间分布关系以及连接模式。【方法】采用免疫组织化学方法,使用突触蛋白抗体对绿盲蝽中枢神经系统神经髓进行染色标记,利用共聚焦激光扫描显微镜获取中枢神经系统各结构数码图像,使用三维图像分析软件对绿盲蝽中枢神经系统进行分析,并构建三维模型。【结果】绿盲蝽中枢神经系统从前往后分别由脑神经节、咽下神经节、前胸神经节和后部神经节组成。脑、咽下神经节和前胸神经节3个神经节融合在一块,形成脑-咽下神经节-前胸神经节复合体,并通过长的神经连索与后部神经节相连,从外观上看似由2个大的神经节构成,这种神经节愈合形式尚未在昆虫中发现过。前胸神经节与后部神经节分离,二者由长的神经连索连接起来。除前胸神经节由单独的神经原节构成外,其他3个神经节又由多个神经原节融合而成。脑包括前脑、中脑和后脑3部分。咽下神经节包括上颚神经节、下颚神经节和下唇神经节。后部神经节包括中胸、后胸和腹部神经节3部分。【结论】明确了绿盲蝽中枢神经系统的神经节构成,发现了绿盲蝽中枢神经系统各神经节的高度融合特性。该项研究结果为研究绿盲蝽中枢神经系统的发育、重塑和系统演化奠定了形态学基础,为研究中枢神经元形态、分布以及其对昆虫生理和行为的功能调控机制提供了结构框架。     

短时高温暴露对绿盲蝽和中黑盲蝽存活及生殖的影响

绿盲蝽和中黑盲蝽是危害棉花害虫的两个优势种,为探明短时高温暴露对绿盲蝽和中黑盲蝽存活和生殖的影响,将在27℃饲养的绿盲蝽和中黑盲蝽的卵和初孵若虫每天暴露在不同高温(30、33、36、40℃)4 h,以27℃恒温饲养的为对照,比较两种盲蝽卵的孵化率、若虫存活率、成虫产卵量的变化以及两者的差异。研究结果显示:在27—40℃范围内,随着温度的升高,绿盲蝽卵的孵化率先从27℃处理的84.25%上升至30℃处理的94.69%,而后开始下降,36℃处理的孵化率下降为76.84%,到40℃处理时降至44.30%;中黑盲蝽卵的孵化率则由27℃处理的79.27%上升至30℃处理的87.90%,后逐渐下降至40℃处理的60.24%。在极端高温40℃的处理中,中黑盲蝽卵的孵化率显著高于绿盲蝽卵的孵化率,表明中黑盲蝽卵较绿盲蝽卵更耐极端高温。在30—40℃范围内,随着温度的升高,两种盲蝽若虫存活率降低,40℃处理后,绿盲蝽若虫存活率为零,中黑盲蝽若虫存活率为16.74%。同时,高温对绿盲蝽和中黑盲蝽的产卵量也存在显著影响。27℃处理下,绿盲蝽平均每头雌虫产卵量为64.78粒;30℃处理后,产卵量上升为70.03粒,后随处理温度升高产卵量开始下降,40℃时不能产卵;中黑盲蝽产卵量在27—36℃之间没有显着差异,平均每头雌虫产卵量为63—75粒,显著高于40℃处理的20.75粒。此外,短时高温暴露延长了绿盲蝽和中黑盲蝽的若虫历期,降低了绿盲蝽和中黑盲蝽雌雄成虫寿命。结果表明,短时高温对绿盲蝽和中黑盲蝽卵的孵化率、若虫存活率、生殖及成虫寿命等均有不利影响,温度越高,影响越大。绿盲蝽和中黑盲蝽在极端高温40℃处理下,中黑盲蝽耐热性明显高于绿盲蝽。两种盲蝽在极端高温条件下的耐热性不同,可能是导致它们在棉田内种群季节动态差异的一个重要因素。     

微量元素标记技术及其在昆虫生态学中的应用

微量元素标记技术花费低、易操作、对环境安全,是昆虫生态学研究中的一种常用技术。本文对微量元素标记昆虫的原理、方法、标记特点等进行了介绍,并对微量元素标记技术在研究昆虫迁飞扩散、配偶竞争等方面的应用进行了综述。     

利用HYSPLIT模型分析麦蚜远距离迁飞前向轨迹

为了监测麦蚜远距离迁飞,本文利用HYSPLIT-4气流动力模型模拟空中不同高度麦蚜24h内的迁飞轨迹,分析其扩散方向和距离。结果表明:氦气球携带的10-100m各高度设置的粘板均捕捉到了麦蚜,各高度迁飞轨迹几乎一致,迁飞距离没有显著差异。100m高空起始迁飞的麦蚜,24h内最远模拟迁飞至达山西省太原市,最大直线迁飞距离494.43km。4月21-28日,豫西洛宁捕获点的麦蚜其中有6d由南向北迁飞。     

不同寄主对中黑盲蝽(Adelphocoris suturalis)生长发育和繁殖的影响

实验在室内温度为(26±1)℃、相对湿度为75%±5%、自然光照的条件下,以四季豆、大豆、饭豇豆、苜蓿、转基因抗虫棉99B和非转基因棉石远321为食料,用生命表方法系统研究了不同寄主植物对中黑盲蝽实验种群生长发育、存活及繁殖的影响.结果表明中黑盲蝽(Adelphocoris suturalis)取食6种不同的寄主植物时,各虫态的发育历期、存活率、成虫寿命、产卵前期、产卵期、产卵量、5龄若虫体重等均有显著差异.用生命表参数综合评价表明,四季豆最适合中黑盲蝽的生长发育及繁殖,其次分别为苜蓿、转基因抗虫棉99B、非转基因棉石远321、饭豇豆、大豆,同时也表明转基因抗虫棉对中黑盲蝽无显著抗性.田间取食选择性试验表明,中黑盲蝽喜食饭豇豆和豇豆,可在棉田周围种植饭豇豆、豇豆作为诱集作物.     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

昆虫雷达建制技术的发展方向

昆虫雷达是开展迁飞害虫监测与研究的一种重要手段,中国也是较早自主建设与应用昆虫雷达的国家之一。为促进我国昆虫雷达事业的发展,本文对扫描昆虫雷达和垂直监测昆虫雷达的体制和特点进行了总结,介绍了今后昆虫雷达建制技术的发展方向及有关的初步实践与应用。