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期刊信息
  • 月刊(每月20日出版)
    1950年创刊
    主管:中国科学院
    主办:中国科学院动物研究所
       中国昆虫学会
    国内邮发代号:2-153
    国外发行代号:Q61
    ISSN 0454-6296
    CN 11-1832/Q

照片示一种叉虫虻属Machimus sp.(双翅目: 食虫虻科)成虫。本期综述了中国食虫虻科(双翅目: 短角亚目)分类研究进展(pp. 997–1005)。照片由张润志研究员(中国科学院动物研究所)于2023年6月8日摄于北京市怀柔城市森林公园。

本期目录
2024年 第67卷 第7期 刊出日期:2024-07-20
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  • 研究论文
    花蓟马化学感受蛋白FintCSP2与聚集信息素苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的结合特性
    李恒, 田厚军, 陈艺欣, 林硕, 魏辉, 陈勇
    2024, 67(7):  897-908.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.001
    摘要 ( 76 )   PDF (4118KB) ( 80 )   PDF(mobile) (4118KB) ( 13 )     
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    【目的】本研究旨在明确花蓟马Frankliniella intonsa化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP) FintCSP2与聚集信息素苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯[neryl(S)-2-methylbutanoate]的结合能力。【方法】利用RT-PCR法扩增花蓟马FintCSP2的开放阅读框序列,并对其进行生物信息学分析;利用RT-qPCR检测FintCSP2在花蓟马雌成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹和足)中的表达量;利用RNAi通过向花蓟马雌成虫注射dsRNA沉默FintCSP2, 24 h时通过触角电位(electroantennogram, EAG)实验检测花蓟马对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的反应,利用Y型嗅觉仪测定花蓟马雌成虫对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的的选择性;原核表达FintCSP2重组蛋白,利用荧光竞争结合实验检测FintCSP2重组蛋白与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合力;采用分子对接模拟技术和蛋白定点突变技术分析FintCSP2与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合的关键氨基酸残基。【结果】花蓟马FintCSP2(GenBank登录号: MT211602.1)开放阅读框长390 bp,编码129个氨基酸,N端有一个包含20个氨基酸的信号肽,含有4个保守的半胱氨酸。氨基酸序列分析结果表明, FintCSP2氨基酸与花蓟马CSP1(GenBank登录号: WBW64307.1)、西花蓟马F. occidentalis CSPs (GenBank登录号: WBW64306.1, AJL33750.1)和牛角花齿蓟马Odontothrips loti CSP2 (GenBank登录号: WBU77202.1)的亲缘关系最近,氨基酸序列一致性分别为99.22%, 99.22%, 86.05%和65.85%。RTqPCR结果表明, FintCSP2在雌成虫各组织中均有表达,其中在触角中的表达量最高。与对照组(注射dsEGFP)比,沉默FintCSP2显著降低花蓟马对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的EAG反应绝对值和选择率。分子对接预测Tyr24, Phe29, Leu38, Val71, Cys76, Cys79和Gln83这7个氨基酸残基最可能参与FintCSP2结合苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯;定点突变和荧光竞争结合实验结果表明,与野生型蛋白相比, FintCSP2-Tyr24Ala和FintCSP2-Gln83Ala突变蛋白与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合能力显著下降, FintCSP2-Phe29Ala突变体蛋白失去与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的结合能力。【结论】花蓟马FintCSP2蛋白在识别苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯过程中起关键作用, Tyr24, Phe29和Gln83是FintCSP2结合苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的3个关键氨基酸残基。
    E8, E10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效作用及其与信息素结合蛋白和普通气味结合蛋白的结合机制 Hot!
    李春沁, 刘彦飞, 胡梓寒, 陈秀琳, 李伯辽, 罗坤, 李广伟
    2024, 67(7):  909-922.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.002
    摘要 ( 60 )   PDF (3596KB) ( 49 )   PDF(mobile) (3596KB) ( 8 )     
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    【目的】(反,反)-8, 10-十二碳二烯-1-醇[(8E, 10E)-dodecadien-1-ol, E8, E10-12∶OH]是苹果蠹蛾Cydia pomonella的主要性信息素成分,对梨小食心虫Grapholita molesta性诱剂具有引诱增效作用。本研究旨在测定E8, E10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效能力,确定主要结合E8, E10-12∶OH的信息素结合蛋白(pheromone binding proteins, PBPs)和普通气味结合蛋白(general odorant binding proteins, GOBPs)。【方法】利用触角电位(electroantennogram, EAG)仪测定梨小食心虫雄成虫对0.002, 0.02, 0.2, 2, 20, 200和2 000 μg E8, E10-12∶OH激发的EAG反应;利用田间诱集试验测定E8, E10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效能力;利用荧光竞争结合实验测定梨小食心虫信息素结合蛋白GmolPBP1, GmolPBP2和GmolPBP3及普通气味结合蛋白GmolGOBP1, GmolGOBP2和GmolGOBP3与E8, E10-12∶OH的抑制常数Ki;利用分子动力学模拟的方法预测GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的关键氨基酸;利用定点突变和荧光竞争结合实验验证GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的关键氨基酸残基及弱相互作用力。【结果】梨小食心虫雄成虫对E8, E10-12∶OH表现出EAG反应,雄成虫对2 000 μg E8, E10-12∶OH的EAG反应值最高[(0.57±0.14) mV]。在梨小食心虫性诱剂中添加200 μg E8, E10-12∶OH时,增效效果最佳,增效倍数达2.46倍。GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的能力最强[Ki=(1.92±0.05) μmol/L],是结合E8, E10-12∶OH的主要OBP。分子动力学模拟表明GmolGOBP2的Phe18, Ile100, Glu104, Val117和Phe124结合E8, E1012∶OH的自由能最低,分别为-1.18, -1.33, -3.34, -1.19和-1.58 kj/kg,预测是GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的重要位点,将以上5个残基定点突变为丙氨酸Ala后,突变体蛋白E104A和F124A失去了结合E8, E10-12∶OH的能力,表明Glu104和Phe124是GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的关键氨基酸。【结论】 E8, E10-12∶OH是开发梨小食心虫高效性诱剂的理想增效剂, GmolGOBP2在梨小食心虫识别种间性信息素E8, E10-12∶OH的过程中发挥着重要作用, Glu104和Phe124是GmolGOBP2结合E8, E10-12∶OH的关键氨基酸残基。
    寄主对毛锤角细蜂雌雄后代的差异性影响 Hot!
    王华, 习新强
    2024, 67(7):  923-931.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.003
    摘要 ( 79 )   PDF (1934KB) ( 76 )   PDF(mobile) (1934KB) ( 4 )     
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    【目的】毛锤角细蜂Trichopria drosophilae是一种能够寄生多种果蝇Drosophila的蛹期寄生蜂,本研究旨在探究以白颜果蝇D. auraria、拟果蝇D. simulans和伊米果蝇D. immigrans蛹为寄主时对毛锤角细蜂雌雄成蜂适合度的差异影响。【方法】向毛锤角细蜂成蜂分别提供白颜果蝇、拟果蝇和伊米果蝇的蛹寄生24 h,统计毛锤角细蜂雌雄子代羽化率、性比(雄雌比)、生长速率、发育历期、成蜂体重、成蜂寿命和忍受饥饿的时间以及雌成蜂的抱卵量和卵长度。向1头雌性毛锤角细蜂分别提供白颜果蝇、拟果蝇和伊米果蝇的蛹寄生,观察雌蜂对不同寄主的选择和产卵行为。【结果】寄生在体重较大的伊米果蝇蛹中的毛锤角细蜂雌蜂的雌雄子代成蜂体重最大,忍受饥饿的时间最长,雌成蜂寿命最长并且抱卵量最多。从3种果蝇蛹中羽化的毛锤角细蜂雌成蜂的体重均显著大于雄成蜂的,但在伊米果蝇蛹中毛锤角细蜂后代雌雄成蜂体重的差异幅度最小,而在白颜果蝇蛹中的最大。毛锤角细蜂雌雄后代忍受饥饿的时间无显著差异,从白颜果蝇和伊米果蝇蛹中羽化的雌成蜂的寿命显著大于雄成蜂的,而从拟果蝇蛹中羽化的雄成蜂的寿命则显著大于雌成蜂的。毛锤角细蜂的羽化率、性比以及产卵选择在3种寄主蛹中无显著差异,但雌成蜂在伊米果蝇蛹上产卵的时间长于在另外两种果蝇蛹上产卵的时间。【结论】毛锤角细蜂雌雄后代的适合度在3种果蝇寄主中具有显著性差异,且寄生在伊米果蝇蛹中的雌雄后代成蜂适合度最高。综合考虑雌雄寄生蜂的适合度对寄主变化的差异性响应,能够更加准确地评估寄主质量对寄生蜂种群繁殖力的影响。
    扶桑绵粉蚧共生细菌Delftia的多样性与侵染动态 Hot!
    郑奕然, 倪美虹, 杨欣怡, 李紫成, 蒋明星
    2024, 67(7):  932-942.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.004
    摘要 ( 53 )   PDF (2700KB) ( 30 )   PDF(mobile) (2700KB) ( 1 )     
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    【目的】本研究旨在明确昆虫共生细菌伯克氏菌目(Burkholderiales)丛毛单胞菌科(Comamonadaceae) Delftia在扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis中的多样性、丰度动态和感染部位。【方法】克隆并测序扶桑绵粉蚧5个不同地理种群[浙江兰溪(寄主:木芙蓉Hibiscus mutabilis)、浙江东阳(寄主:辣椒Capsicum annuum)、浙江杭州西湖区(寄主:大花马齿苋Portulaca grandiflora)、浙江杭州临平区(寄主:大花马齿苋)和广西防城港(寄主:朱槿Hibiscus rosa-sinensis)] 3龄若虫肠道中细菌的16S rRNA基因片段,对Delftia株系进行鉴定和系统发育分析;采用qPCR定量分别取食棉花和番茄的扶桑绵粉蚧不同发育阶段(1-3龄若虫、初羽化成虫及2, 4和6日龄成虫以及开始产蚧后2和4 d的成虫)整虫和其中取食番茄的上述各发育阶段成虫肠道和2, 4和6日龄成虫卵巢中Delftia 16S rRNA基因的拷贝数;借助荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization, FISH)检测扶桑绵粉蚧初羽化成虫肠道和马氏管中Delftia的侵染动态;分析扶桑绵粉蚧从寄主植物获得Delftia的可能性。【结果】扶桑绵粉蚧各地理种群3龄若虫所感染细菌Delftia的16S rRNA基因片段序列极为相似(相似度>99%),为同一个种Delftia sp.的不同菌株,且与部分其他昆虫、植物中及根际的Delftia系统发育关系十分接近。在若虫期,取食棉花和番茄扶桑绵粉蚧Delftia丰度均随龄期增大逐渐上升,但成虫期Delftia丰度变化因寄主植物而异,取食棉花扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度较高6日龄成虫内Delftia丰度明显下降,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也有下降趋势;取食番茄扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度显著下降, 6日龄成虫内Delftia丰度明显上升,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也上升。初羽化成虫肠道和卵巢中Delftia丰度与扶桑绵粉蚧发育期关系密切,其中肠道中丰度随成虫发育推进呈缓慢下降趋势,卵巢中则自羽化至6日龄有一逐渐上升过程。成虫中肠和马氏管中均存在Delftia,但以马氏管中相对较多;扶桑绵粉蚧及其寄主番茄和棉花中存在极为相似的Delftia株系。【结论】扶桑绵粉蚧中Delftia菌的多样性很低,在宿主肠道、卵巢和马氏管中均有分布,其丰度受扶桑绵粉蚧生长发育阶段和寄主植物种类影响,在来源上存在从寄主植物获得Delftia的可能性。
    红绶曲霉ACB1042与四种酰胺类杀虫剂的相容性及其对亚洲玉米螟的室内联合毒力
    袁梓涵, 王小武, 丁新华, 付开赟, 贾尊尊, 郭文超
    2024, 67(7):  943-953.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.005
    摘要 ( 33 )   PDF (3505KB) ( 27 )   PDF(mobile) (3505KB) ( 4 )     
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    【目的】明确红绶曲霉Aspergillus nomius ACB1042与4种酰胺类杀虫剂的相容性及混配后对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的毒力。【方法】以4种酰胺类杀虫剂20%氯虫苯甲酰胺SC(悬浮剂)、 10%溴氰虫酰胺OF(油悬剂)、 10%四氯虫酰胺SC和20%四唑虫酰胺SC的田间推荐浓度为初始浓度,采用血球计数法和十字交叉法分别测定这4种杀虫剂对红绶曲霉ACB1042孢子萌发抑制率、菌丝生长抑制率和产孢抑制率的影响;通过喷雾法测定红绶曲霉ACB1042和20%四唑虫酰胺SC对亚洲玉米螟3龄幼虫的致死中浓度(median lethal concentration, LC50)值以及LC50的红绶曲霉ACB1042与LC50的20%四唑虫酰胺SC以体积比9∶1, 4∶1, 1∶1, 1∶4, 1∶9混配处理对亚洲玉米螟3龄幼虫的室内联合毒力,测定LC50的20%四唑虫酰胺SC与LC50的红绶曲霉ACB1042以体积比4∶1混剂处理玉米螟3龄幼虫后于24, 48, 72, 96和120 h体内过氧化物酶(peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)以及多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)活性。【结果】 4种杀虫剂在田间推荐浓度下对红绶曲霉ACB1042的孢子萌发率、菌丝生长速率和产孢量均有一定的抑制作用,随着杀虫剂稀释倍数增加,抑制作用减弱,其中20%四唑虫酰胺SC 10倍稀释浓度(0.1 RC)与红绶曲霉ACB1042具有较好的相容性:红绶曲霉ACB1042孢子萌发抑制率、产孢抑制率和9 d菌丝生长抑制率依次为0, 2.15%和0.78%。红绶曲霉ACB1042与20%四唑虫酰胺SC以不同体积比混配后的共毒系数(co-toxicity coefficient, CTC)均大于120,其中20%四唑虫酰胺SC与红绶曲霉ACB1042以体积比4∶1混用后协同增效作用最好,对亚洲玉米螟3龄幼虫的LC50值为2.359 mg/L,CTC高达365;红绶曲霉ACB1042与20%四唑虫酰胺SC混剂处理后亚洲玉米螟3龄幼虫体内POD, SOD, CAT, PPO, CarE和GST活性随着处理时间推移均呈先上升后下降的趋势。【结论】在田间防治亚洲玉米螟时,可利用红绶曲霉ACB1042与低浓度的20%四唑虫酰胺SC混配,从而达到增效作用。
    热浪胁迫对松墨天牛繁殖特性的影响
    谭玉珊, 李慧, 杨华磊, 赵培渊, 李长燕, 许丹雯仪, 郝德君
    2024, 67(7):  954-963.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.006
    摘要 ( 37 )   PDF (1965KB) ( 35 )   PDF(mobile) (1965KB) ( 3 )     
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     【目的】松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方松林重要蛀干害虫,也是松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病的主要媒介昆虫。探究热浪(heat wave)事件对松墨天牛繁殖特性的影响,可为全球气候变暖背景下其种群动态和松材线虫病流行规律的预测预报提供理论依据。【方法】对松墨天牛16日龄成虫进行模拟热浪处理(40 ℃持续72 h),随后将其置于室温(25 ℃)交配产卵,每周为1个观测周期,统计成虫的单雌日均产卵量、卵长、卵历期和孵化率等生殖参数及子代幼虫体重的变化规律。【结果】热浪处理组单雌日均产卵量与对照组无显著差异。热浪处理组卵长在第1个观测周期内比对照组短0.09 mm,第2个观测周期以后反超并一直长于对照组。热浪处理组卵历期在第1个观测周期内比对照组长1.16 d,第2个观测周期内即与对照组相同,并在此后短于对照组。热浪处理组卵孵化率由9183%下降至63.04%,直至第4个观测周期才恢复至与对照组水平。从子代幼虫体重来看,无论初孵幼虫体重如何变化,饲养28 d后热浪处理组与对照组子代幼虫体重均会达到同一水平。【结论】实验室内模拟单次热浪事件短期会对松墨天牛的生殖参数产生负面影响,但随着热浪胁迫解除松墨天牛成虫的繁殖能力能在较短时间内恢复,通常在7 d后即可恢复至正常水平,甚至得到一定的促进,对热浪胁迫表现出“毒物兴奋”响应。推测在气候变暖条件下,松墨天牛仍能在原分布区保持较高的种群密度。
    薄荷醇对果蝇产卵驱避作用及毒杀效果
    李迅, 刘彤霄, 李隆琦, 李一璇, 姜雅琦, 陈利荣, 刘威
    2024, 67(7):  964-975.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.007
    摘要 ( 42 )   PDF (3710KB) ( 33 )   PDF(mobile) (3710KB) ( 14 )     
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    【目的】研究薄荷醇对常见几种果蝇Drosophila产卵的驱避作用,并通过后代存活率和发育历期及成虫死亡率以评价薄荷醇毒杀作用。【方法】应用产卵双向选择装置,在0.05%,0.1%和0.2%薄荷醇作用下检测果蝇的产卵选择性;利用双染料食物偏好实验检测薄荷醇对果蝇的摄食行为影响;利用产卵装置,检测薄荷醇对黑腹果蝇D. melanogaster的位置的影响;利用黑暗条件、摘除触角和前腿以及Orco2突变体测定薄荷醇对黑腹果蝇产卵选择性的影响;并测定薄荷醇对黑腹果蝇后代存活率与发育历期的影响;测定薄荷醇对黑腹果蝇成虫寿命、奔跑速度和攀爬速度的影响;利用二氢乙锭(dihydroethidium, DHE)荧光染色技术,评估喂食1%薄荷醇3 d后黑腹果蝇成虫肠道内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平。【结果】薄荷醇对果蝇雌成虫产卵有驱避性,在0.05%,0.1%和0.2%薄荷醇作用下黑腹果蝇雌成虫的产卵指数分别为-0.42, -0.58和-0.98;铃木氏果蝇D. suzukii、雅库巴果蝇D. yakuba和拟暗果蝇D. pseudoobscura雌成虫对薄荷醇的产卵避性反应与黑腹果蝇雌成虫相同。在摄食过程中,黑腹果蝇及铃木氏果蝇成虫均对薄荷醇培养基产生明显排斥反应。薄荷醇培养基对黑腹果蝇成虫有明显的位置驱避性, 0.05%, 0.1%和0.2%薄荷醇处理下位置指数分别为-0.32, -0.44和-0.84。各个浓度的薄荷醇对黑暗环境和摘除前足的黑腹果蝇雌成虫仍然表现出显著的产卵驱避性,但在摘除黑腹果蝇成虫触角的条件下,薄荷醇对它们的产卵驱避性显著降低, 0.05%, 0.1%和0.2%薄荷醇作用下产卵指数分别为-0.04,-0.06和-0.26,薄荷醇对Orco2突变体仍旧有产卵驱避性。与对照组相比, 1%薄荷醇处理组黑腹果蝇成蛹和成虫羽化时间明显延长,分别延长了0.74和0.73 d,存活率明显下降,分别下降了63.2%和91.3%。随着薄荷醇浓度的增加黑腹果蝇成虫存活率呈现下降的趋势,且明显降低其奔跑和攀爬速度,即薄荷醇降低了亲代黑腹果蝇的适合度。1%薄荷醇处理3 d显著提升了黑腹果蝇成虫肠道内的ROS水平。【结论】薄荷醇通过嗅觉介导了果蝇的产卵避性反应,且薄荷醇降低了后代和亲代的适合度和存活率。
    水稻切叶野螟和稻纵卷叶螟成虫触角感器的超微形态
    李永杰, 赵红, 杜喜翠
    2024, 67(7):  976-986.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.008
    摘要 ( 48 )   PDF (5434KB) ( 45 )   PDF(mobile) (5434KB) ( 11 )     
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    【目的】明确和比较重要害虫水稻切叶野螟Herpetogramma licarsisalis和稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis成虫触角上的感器类型、形态、分布和数量。【方法】利用扫描电子显微镜对采自国内不同地区的水稻切叶野螟和稻纵卷叶螟雌、雄成虫的触角感器进行观察。【结果】水稻切叶野螟和稻纵卷叶螟成虫触角上均具8类感器,分别是Bhm氏鬃毛、毛形感器、刺形感器、锥形感器、耳形感器、鳞形感器、腔锥形感器和栓锥形感器。毛形感器在两种螟蛾触角上的分布最广、数量最多,锥形感器的数量仅次于毛形感器;柄节上Bhm氏鬃毛的数量比梗节多;刺形感器的长度向鞭节末端逐渐变长,鞭节末端的最长且数量最多;栓锥形感器Ⅰ型在鞭节的每亚节均为1个,仅分布在鞭节末端的栓锥形感器Ⅱ型在两种螟蛾中的数量不同且稳定。水稻切叶野螟成虫的触角感器亚型多于稻纵卷叶螟成虫的;耳形感器Ⅳ型仅在水稻切叶野螟成虫触角上发现。触角感器的分布部位、数量、密度和一些特征值在两种螟蛾中有一定差别。【结论】水稻切叶野螟和稻纵卷叶螟成虫触角感器类型相同,但亚型有一定差异;雄成虫触角上的毛形感器数量均显著多于雌成虫触角上的;栓锥形感器Ⅱ型的数量可用于区分这两种螟蛾成虫。触角感器超微形态为螟蛾总科(Pyraloidea)昆虫的分类和系统发育研究提供了新的特征依据,为进一步研究触角感器功能和探索触角嗅觉感受机制提供了形态学依据。
    花胸姬蜂线粒体全基因组测序及姬蜂总科系统发育关系分析
    高成龙, 扈丽丽, 黄华毅, 陈刘生, 黄咏槐, 崔高峰, 赵丹阳
    2024, 67(7):  987-996.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.009
    摘要 ( 29 )   PDF (4111KB) ( 38 )   PDF(mobile) (4111KB) ( 6 )     
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    【目的】测定花胸姬蜂Gotra octocinctus线粒体全基因组序列,分析并探讨其基因组结构及姬蜂总科(Ichneumonoidea)的系统发育关系。【方法】采用Illumina NovaSeq测序平台,首次对花胸姬蜂线粒体全基因组进行测序,分析其基因组结构特点和碱基组成。基于13个蛋白编码基因序列,结合GenBank已有的姬蜂总科47个种的完整线粒体基因组序列,选取小蜂总科(Chalcidoidea)2个物种线粒体基因组序列作为外群,分别使用贝叶斯法(Bayesian inference, BI)和最大似然法(maximum likelihood method, ML)构建姬蜂总科系统发育树。【结果】花胸姬蜂线粒体基因组全长16 003 bp(GenBank登录号:OP850580.1),由22个tRNA基因、 13个蛋白编码基因、 2个rRNA基因和1个控制区(control region, CR)组成。线粒体基因组碱基组成呈现明显的AT偏向性, AT偏斜和GC偏斜均小于0。花胸姬蜂线粒体基因组存在4处基因重排,基因组中有13处基因重叠区,共85 bp,以及17处基因间隔区,共1 072 bp。基于13个PCG序列构建的系统发育树显示,优姬蜂亚科(Eucerotinae)为自然单系群,蚜茧蜂亚科(Aphidiinae)与茧蜂科(Braconidae)的“圆口类”构成姐妹群。【结论】本研究测定并分析了花胸姬蜂线粒体全基因组序列,发现姬蜂科(Ichneumonidae)昆虫线粒体基因组普遍存在trnI-trnQ-trnM区域的基因重排现象,为进一步系统的研究姬蜂总科线粒体基因组提供数据支持。
    综 述
    中国食虫虻科(双翅目:短角亚目)分类研究进展
    李虎, 王怡帆
    2024, 67(7):  997-1005.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.010
    摘要 ( 50 )   PDF (2085KB) ( 59 )   PDF(mobile) (2085KB) ( 5 )     
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     食虫虻科(Asilidae)隶属于昆虫纲(Insecta)双翅目(Diptera)短角亚目(Brachycera)食虫虻总科(Asiloidea),其体色体型多样,复眼大,口器发达呈圆锥形,通常具爪垫,飞行速度快,个体发育为完全变态类型,经历卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段。食虫虻幼虫和成虫以捕获其他昆虫甚至蜘蛛等节肢动物为食,成虫食性较杂,能捕食黄蜂、蝴蝶、蝗虫等多个类群昆虫,其中以捕食膜翅目(Hymenoptera)昆虫最多,捕捉猎物时注入神经毒素和蛋白水解酶的唾液,以麻醉并分解猎物的肌肉组织;幼虫生活在土壤内和腐烂的植物中,通常以其他昆虫的卵和幼虫为食,在生态系统中起着维持昆虫种群平衡的重要作用。食虫虻科呈世界性分布,全世界已知14亚科560属7 552种,分类学研究以Linnaeus 1758年最早建立虫虻属Asilus为研究起点,此后历经265年发展,研究手段从形态学到分子生物学逐渐深入,物种数量大幅增加(1758年研究初始仅记录11种),分类体系逐渐完善(1981年4亚科至2004年14亚科)。中国目前记录10亚科62属236种,远低于世界已知种的10%,研究工作主要为种类调查和新种描述。食虫虻科系统发育,其科级阶元的单系性基本没有争议,但科内各亚科的单系性还有待进一步讨论,虫虻亚科(Asilinae)、毛虫虻亚科(Laphriinae)、细腹虫虻亚科(Leptogastrinae)、细芒虫虻亚科(Ommatiinae)、的单系性得到了较好的支持,但钩胫虫虻亚科(Dasypogoninae)、整额虫虻亚科(Tillobromatinae)、瘦芒虫虻亚科(Stenopogoninae)、室闭虫虻亚科(Willistonininae)、追虫虻亚科(Dioctriinae)、短喙虫虻亚科(Trigonomiminae)、窄额虫虻亚科(Stichopogoninae)和翅芽虫虻亚科(Brachyrhopalinae)亚科单系性亟待研究。世界食虫虻科分类研究取得丰硕成果,但尚存一些问题:缺乏高质量的系统性分类修订工作;主要类群间系统发育关系尚不明确;研究方法单一。今后应加强利用线粒体DNA、转录组、低覆盖等分子技术结合形态学重新构建系统发关系。中国地大物博、地貌多元,昆虫多样性十分丰富,但食虫虻研究工作起步晚,其本底资源和分布格局不清,亟待对中国食虫虻进行系统化整理和分类修订,结合分子技术对属及以上阶元探究系统发育关系,结合ArcGIS探究我国食虫虻地理分布格局,进一步探究该类群在生态系统中的作用和价值,提高我国食虫虻研究水平,为生产实践提供参考资料。
    昆虫和线虫胰岛素/胰岛素样生长因子的生理功能研究进展
    钱秀娟, 刘长仲, 杨亚贤, 马丽娟, 陈红, 李茜童, Edwin E. LEWIS
    2024, 67(7):  1006-1018.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.011
    摘要 ( 34 )   PDF (1866KB) ( 30 )   PDF(mobile) (1866KB) ( 0 )     
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    胰岛素是由胰岛素细胞分泌的一种分子量较小的蛋白质激素,通过细胞信号转导通路控制调节糖、脂肪和蛋白质代谢,进而对生命有机体产生影响。昆虫和线虫体内均存在胰岛素信号通路,调控其代谢、生长发育和寿命,且均与脊椎动物高度同源。模式生物黑腹果蝇Drosophila melanogaster和秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的胰岛素信号通路研究,作为一根探针,为人类胰岛素相关疾病研究提供试验模型,对生命科学的研究具有重要意义,因此有关线虫和昆虫的胰岛素研究较为深入。昆虫病原线虫(entomopathogenic nematode, EPN)作为一种重要的生物防治因子,其生命周期既包括在寄主昆虫内的寄生阶段,又包括在自然界当中的自由生活阶段。在寄生阶段,线虫体内携带的共生细菌主要通过对寄主昆虫的血液循环系统起作用,从而造成寄主昆虫的死亡,因此,EPN与寄主昆虫的血液系统有着密切的关系。综上,探讨胰岛素对EPN的影响,必须同时关注胰岛素对线虫和寄主昆虫的影响。为了能科学系统地展开胰岛素对EPN的影响并进行深入探讨,本文就昆虫和线虫胰岛素/胰岛素样生长因子的生理功能展开综述,以期为研究胰岛素对EPN影响及EPN的应用中胰岛素的干预应用提供思路及理论基础。
    跨界小RNA调控昆虫与寄主植物及病原微生物互作的研究进展
    李贞, 陈皓玮, 方海波, 刘小侠, 张松斗
    2024, 67(7):  1019-1028.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.012
    摘要 ( 35 )   PDF (1160KB) ( 38 )   PDF(mobile) (1160KB) ( 10 )     
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    小 RNA (small RNA, sRNA)是一类序列短于300 bp的非编码 RNA,它在生物体的细胞生长、分裂、分化、增殖和凋亡过程中发挥着重要的调控作用。近年来的多项研究表明,sRNA还可以作为信号分子在物种之间传递,以跨界方式发挥调控作用。除了视觉和化学信息,生物个体之间还可以利用多种分子信号传递和实现信息交流,其中,sRNA分子不仅可以在生物个体内移动和调控基因表达,还可以作为1种分子信号跨越物种发挥动物、植物和微生物互作关系的信息纽带作用。作为地球上物种数量最多、生态位最丰富的类群,昆虫体内存在多种外源sRNA分子。本文分析了sRNA介导跨界调控的分子基础,综述了近年来关于外源sRNA通过生物互作进入昆虫体内,跨界调控昆虫基因表达,影响昆虫与寄主植物及病原微生物之间互作关系的研究进展,并分析了sRNA介导的跨界 RNAi对昆虫生态适应性的影响以及在害虫防控中的应用前景。昆虫和植物之间sRNA分子的跨界转移可以调控植物抗虫性和社会性昆虫的品级分化,微生物的sRNA进入昆虫体内可以辅助病原微生物的侵染或影响寄生蜂的发育。利用基因工程改造或人工表达外源sRNA进行跨界调控是研发害虫高效生防产品的新途径。
    简 报
    灰飞虱卵表面分泌液中蛋白质组分鉴定及分析
    李静, 李晶, 俞姗, 付健美, 赵志畅, 方继朝, 纪锐
    2024, 67(7):  1029-1038.  doi:10.16380/j.kcxb.2024.07.013
    摘要 ( 38 )   PDF (2855KB) ( 48 )     
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    【目的】鉴定和分析灰飞虱Laodelphax striatellus卵表面分泌液中的蛋白质组分,为后续灰飞虱效应子筛选和功能研究提供基础。【方法】在显微镜下从水稻叶鞘中收集灰飞虱完整卵,用磷酸缓冲液洗脱并收集完整卵表面的分泌液;利用液相色谱-串联质谱(liquid chromatographytandem mass spectrometry, LC-MS/MS)联用仪测定卵表面分泌液蛋白质组,将其中的35个蛋白与10种节肢动物唾液蛋白质进行比较分析,推测这35种蛋白的功能保守性和特异性;采用qPCR检测10个基因(LsHSP70, LsPDIA3, LsHSP90, LsPPIase, LsADPRF1, LsHSP68, LsEF1α, LsATPS, LsG3PDRZF49036)在灰飞虱不同发育阶段(卵、 1-5龄若虫和成虫)和雌成虫组织(输卵管、唾液腺、肠道和脂肪体)中的表达量。【结果】在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白,其中有35种蛋白检测到2个及以上的唯一肽段。在这35个蛋白中,发现6个蛋白在至少5种节肢动物的唾液蛋白质组中也普遍存在,推测它们在取食和产卵中具有相似功能;另有9个蛋白未在节肢动物唾液蛋白质组中发现,这些蛋白可能特异性地参与了飞虱的产卵过程。qPCR检测结果显示, LsHSP90和LsEF1α在雌成虫中高表达,且LsEF1α在雄成虫中不表达;LsPDIA3和LsHSP90在输卵管中高表达;其余基因在灰飞虱各个发育阶段和组织中均有不同程度的表达。【结论】在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白,其中一些蛋白与节肢动物唾液蛋白相比既有普遍性也有特异性,不同编码基因在不同发育阶段和组织中的表达模式也存在不同程度的差异。
    目 录
    67卷第7期中英文目录
    2024, 67(7):  1039-1039. 
    摘要 ( 26 )   PDF (496KB) ( 14 )     
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