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
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1. 纯水培养对重金属污染地区红裸须摇蚊幼虫 肠道细菌群落多样性及潜在功能的影响
马微微, 徐海轩, 曹威, 闫春财, 孙泽阳
昆虫学报    2023, 66 (10): 1374-1384.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.10.011
摘要62)      PDF(pc) (3402KB)(2115)    PDF(mobile) (3402KB)(4)    收藏
【目的】通过对在重金属污染的天津市渤海湾淡水区域鉴定出的摇蚊耐污种红裸须摇蚊 Propsilocerus akamusi进行肠道细菌群落多样性和潜在功能研究,了解生境的变化对摇蚊幼虫肠道细菌群落的影响。【方法】将在受重金属污染的天津市渤海湾淡水区域鉴定到的红裸须摇蚊4龄幼虫用实验室蒸馏水饲养7 d作为实验室培养组,并提取实验室培养组和野外采集组的红裸须摇蚊4龄幼虫肠道细菌基因组DNA,对16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,将测序结果进行数据质控、序列对比和过滤,分析肠道细菌群落物种组成变化并预测肠道细菌潜在功能。【结果】基于红裸须摇蚊4龄幼虫肠道细菌16S rRNA测序结果共注释到11个门、13个纲、33个目、54个科、71个属、90个种以及105个可操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs)。实验室培养组红裸须摇蚊4龄幼虫肠道内细菌群落多样性和丰度较野外采集组下降,两组优势菌门相似,均包含厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)及脱硫弧菌门(Desulfobacterota),野外采集组4龄幼虫肠道内变形菌门丰度显著高于实验室培养组的;实验室培养组4龄幼虫肠道内气单胞菌属 Aeromonas、希瓦氏菌属 Shewanella、沙雷氏菌属 Serratia、假单胞菌属 Pseudomonas以及耶尔森氏菌属 Yersinia的平均丰度较野外采集组显著降低。线性判别分析结果揭示,野外采集组和实验室培养组的红裸须摇蚊4龄幼虫肠道内存在丰度差异显著的细菌物种。KEGG分析结果显示,红裸须摇蚊4龄幼虫肠道内细菌基因组中有关新陈代谢的基因相对丰度极高,实验室培养组红裸须摇蚊4龄幼虫肠道内细菌基因组中有关环境信息处理和细胞进程的基因相对丰度较野外采集组的显著下降。【结论】本研究结果表明,野外不良环境中生存的红裸须摇蚊幼虫与实验室纯水环境培养幼虫肠道细菌群落多样性以及基因功能存在显著差异,这有助于从环境角度切入研究摇蚊个体抗性机制,为进一步探索摇蚊幼虫肠道内共生微生物抵抗环境胁迫发挥必要作用的研究提供新思路,也为昆虫在不良环境中的耐受机制与其肠道菌群稳态调控机理的研究奠定了基础。
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2. 茶小绿叶蝉粘样蛋白EfMLP基因的克隆、 鉴定及功能分析
何雪怡, 雷雨欢, 宋仕月, 夏露霞, 王世宇, 马成文, 魏可欣, 王梦馨, 潘铖, 韩宝瑜
昆虫学报    2024, 67 (2): 151-162.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.001
摘要106)      PDF(pc) (1872KB)(121)    收藏
【目的】探明茶小绿叶蝉 Empoasca flavescens粘样蛋白EfMLP基因的分子特征、表达模式和生物学功能。【方法】基于茶小绿叶蝉转录组数据,PCR克隆获得4条EfMLP基因的全长cDNA序列并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测EfMLP基因在茶小绿叶蝉不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)及初羽化成虫不同组织(体壁、脂肪体、唾液腺、肠道、卵巢和精巢)中的表达量;通过饲喂法利用RNAi沉默茶小绿叶蝉5龄若虫 EfMLP2和 EfMLP4,生物测定分析EfMLP基因沉默后茶小绿叶蝉的存活率。【结果】获得4条茶小绿叶蝉EfMLP基因全长cDNA序列,分别命名为 EfMLP1(GenBank 登录号: OR504428), EfMLP2(GenBank 登录号: OR504429), EfMLP3(GenBank 登录号: OR504430)和 EfMLP4(GenBank 登录号: OR504431),这4条EfMLP基因编码蛋白均具有O-联糖基化位点形成粘蛋白结构域(mucin domain, MD)且该结构域包含高度重复的串联重复序列,其中EfMLP3和EfMLP4的氨基酸序列含有保守的2型几丁质结合域(chitin binding domain, CBD)。系统发育分析结果表明,EfMLP被分到两个不同的分支上,属于两种不同的MLP类型,该结果与昆虫的分类地位无相关性,猜测可能与其功能分化相关。 EfMLP1和 EfMLP2在茶小绿叶蝉初羽化雌雄成虫和初羽化成虫唾液腺中均特异性高表达,而 EfMLP3和 EfMLP4的表达在卵、若虫和成虫等不同发育阶段和初羽化成虫脂肪体等多个组织中均可被检测到。与饲喂ds GFP对照组比较,饲喂ds EfMLP2和ds EfMLP4可分别有效抑制茶小绿叶蝉体内 EfMLP2和 EfMLP4的表达量,并可显著降低茶小绿叶蝉的存活率。【结论】EfMLP在茶小绿叶蝉取食中扮演重要的角色,可作为开发基于RNAi的叶蝉防治技术的潜在靶标。
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3. 害虫遗传控制技术的研究与应用
孙浩, 高聪芬, 吴顺凡
昆虫学报    2024, 67 (3): 404-421.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.03.011
摘要376)      PDF(pc) (2737KB)(121)    收藏
 媒介昆虫可传播寄生虫和病毒,如疟原虫、寨卡病毒和登革热病毒等,每年在全球范围内造成重大的经济损失与人员伤亡。农业害虫则每年造成农作物产量的重大损失,严重威胁着全球粮食安全。然而,目前基于化学防治等手段已不足以完全控制害虫的发生与危害。同时,使用化学农药会导致抗性产生,造成环境污染和农药残留等。因此,生产上亟需开发新型害虫控制策略。近年来,随着基因组测序技术和基因编辑技术的发展,针对目标害虫种群及其特定靶标基因的遗传控制技术迅速发展。相比传统的有害生物防控手段如化学防治等,害虫遗传控制策略具有物种特异性、环境友好和防控高效等优势。本文主要综述了研究较为广泛的几种害虫遗传控制技术,包括昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)、昆虫显性致死释放(release of insects carrying a dominant lethal, RIDL)技术以及基因驱动(gene drive, GD)技术等的研究现状与应用案例。最后,我们对害虫遗传控制技术研究及其在农业害虫防治中的应用做出了几点展望:(1)建立稳定高效的遗传操作体系;(2)鉴定生殖细胞或其他组织中高效的启动子,以提高基因编辑或基因转化的效率;(3)解析害虫性别决定通路和挖掘参与害虫生殖发育的关键基因。
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4. 昆虫分泌物介导的昆虫与植物互作研究进展
蔡香云, 王亚如, 姚杨, 王锦达, 侯有明
昆虫学报    2024, 67 (2): 284-306.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.013
摘要78)      PDF(pc) (24782KB)(106)    收藏
 昆虫和植物是自然界生物类群中重要的组成部分,在长期进化的过程中形成了复杂的相互作用关系,如植物进化出了复杂的防御策略来抵御昆虫为害,同时,昆虫为了获取更多的生存资源也进化出了更多的适生方式。因此,分析和了解昆虫与寄主植物相互适应的研究进展对害虫的有效防治和抗虫植物的培育具有重要作用。在昆虫与寄主植物互作的研究中,植食性昆虫的口腔分泌物(唾液或反刍液)、卵分泌物、肠道合成物及微生物等作为连接昆虫和植物的中间媒介,其有效成分不仅起着诱导或增强植物防御的作用,而且部分还具有抑制或削弱植物防御的功能,因此,按有效成分发挥的作用,植食性昆虫的口腔分泌物主要可分为激发子和效应子。本文从昆虫分泌物的角度介绍了昆虫钙结合蛋白类、酶类和毒液蛋白类等效应子与脂肪酸氨基酸共轭物类、多肽类和酶类等激发子及其介导植物防御的主要方式,明确了植食性昆虫适应寄主植物防御的不同策略,不仅有助于对昆虫和植物两者互作机制的深入解析,而且为绿色有效防治害虫和植物抗性品种的选育提供新的思路。
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5. 高温处理对七星瓢虫生长发育及繁殖的影响
伍兴隆, 余佳敏, 刘国, 刘东阳, 江连强, 郭仕平, 李斌, 肖科军, 刘虹伶, 杨明禄, 蒲德强
昆虫学报    2024, 67 (2): 223-234.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.008
摘要60)      PDF(pc) (2176KB)(83)    收藏
【目的】明确高温处理对七星瓢虫 Coccinella septempunctata生长发育及繁殖的影响。【方法】基于设施环境内两个代表区域(植株覆盖层和植株上表层)的高温现状,利用人工气候箱模拟设施高温环境,测定不同高温(37 和42 ℃)(恒温)及其组合(变温)对七星瓢虫生长发育及繁殖的影响试验,并使用年龄-龄期两性生命表TWOSEXMSChart等软件对生长发育、繁殖力、存活率等生命表参数数据进行分析处理。【结果】温度越高和高温持续时间越长,七星瓢虫的发育越快,寿命越短,生殖力越低。七星瓢虫在42 ℃恒温和25~42 ℃变温条件下无法完成发育,其寿命分别为3.43和4.70 d;在37 ℃恒温条件下可以完成发育,但生殖力为0,未成熟期为11.67 d,成虫寿命为7.75 d,初羽化成虫体重为0.0207 g,均显著低于对照(25 ℃恒温下的)的相应指标(分别为未成熟期17.64 d,成虫寿命51.51 d,初羽化成虫体重0.0277 g); 25~37 ℃变温条件下七星瓢虫可以发育和繁殖,但卵的孵化率为0,未成熟期为15.16 d,成虫寿命为22.84 d,产卵期为4.57 d,产卵量为41.86粒/雌,初羽化成虫体重为0.0220 g,总生殖率(gross reproductive rate, GRR)为17.213,内禀增长率( r m)为0.072 d-1,周限增长率( λ)为1.075 d -1,净增殖率( R 0)为5.749,平均世代周期( T)为21.188 d,均显著低于对照的相应指标(分别为产卵期28.28 d,产卵量1 410.52粒/雌,初羽化成虫体重0.0277 g,总生殖率708.110,内禀增长率0.256 d -1,周限增长率1.293 d -1,净增殖率673.205,世代周期25.304 d);特殊地, 25~37 ℃变温下的3龄幼虫历期(2.19 d)显著长于对照 (1.89 d),而37 ℃恒温下的3龄幼虫历期(1.15 d)显著短于对照, 25~37 ℃变温下的成虫产卵前期(APOP)长于对照,但二者无显著性差异。【结论】七星瓢虫无法适应42 ℃恒温和25~42 ℃变温条件,可以适应37 ℃恒温和25~37 ℃变温条件,但37 ℃恒温条件不能生殖, 25~37 ℃变温条件下产卵量显著降低,且卵不能孵化。结果说明高温可对七星瓢虫的生殖发育和繁殖产生显著影响,在设施条件下应用七星瓢虫进行害虫防治具备一定可行性,但相较夏季,更适宜在春、秋季节使用。
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6. 低浓度吡虫啉削弱多异瓢虫对棉花植株 挥发物的嗅觉识别功能
色晨晨, 张涛, 戴长春, 张蒙皓, 于洪春, 陆宴辉
昆虫学报    2024, 67 (2): 193-202.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.005
摘要78)      PDF(pc) (1547KB)(80)    收藏
【目的】明确低浓度吡虫啉对多异瓢虫 Hippodamia variegata成虫嗅觉行为的影响。【方法】采用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫在摄入低浓度(LC 20和LC 50)吡虫啉后对健康棉株和棉蚜 Aphis gossypii成蚜为害棉株挥发物的行为反应;并通过固相微萃取收集健康棉株和棉蚜成蚜为害棉株的挥发物,以气相色谱-质谱联用仪分析鉴定挥发物成分;进而测试多异瓢虫成虫对棉株挥发物单一组分的选择行为。【结果】未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株具有显著的正趋性,但对健康棉株和清洁空气均无显著的趋向性;摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株、健康棉株以及清洁空气均无显著的趋向性。对比健康棉株,从棉蚜成蚜为害棉株的挥发物中鉴定出8种挥发量显著增加的化合物,分别为月桂烯、柠檬烯、1-癸炔、3-蒈烯、(3 E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯[(3 E)-4,8-dimethyl-1,3,7-nonatriene, DMNT]、β-石竹烯、α-葎草烯、(3 E, 7 E)-4,8,12三甲基十三碳-1,3,7,11-四烯[(3 E, 7 E)-4,8,12-trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraene,TMTT]。利用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫对以上8种物质的嗅觉选择行为发现,未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对TMTT具有显著的正趋性,对其他7种挥发性化合物无显著趋性,而摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对8种挥发性化合物均无显著正趋性。在行为选择测试中,低浓度吡虫啉处理后的多异瓢虫成虫对棉株挥发物及单一组分的未选择个体数量均显著多于对照组。【结论】研究结果证实低浓度吡虫啉削弱了多异瓢虫成虫对棉花植株挥发物的嗅觉识别功能,为新疆棉田多异瓢虫的保护利用及棉田农药的合理使用提供科学依据。
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7. 昆虫共生微生物:研究进展与展望
栾军波, 王四宝
昆虫学报    2023, 66 (10): 1271-1281.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.10.001
摘要388)      PDF(pc) (1528KB)(561)    PDF(mobile) (1528KB)(87)    收藏
 昆虫共生微生物是指与昆虫宿主建立持久互作关系的微生物,这些微生物分布于昆虫的体表、肠道、血腔或者细胞内,参与调节宿主昆虫的多种生理功能。昆虫-共生微生物互作研究涉及多个学科领域的交叉。深入研究昆虫共生微生物的功能及其与宿主的互作关系不仅有助于阐明重要的生命科学机理,还将为害虫治理和虫传病害的防控以及益虫的有效利用提供新的思路和方法。近年来,我国学者在昆虫微生物组研究领域取得显著进展,在多个研究方向取得重要成果。本文概述了国内外昆虫共生微生物研究的最新进展,介绍了本专辑论文的主要研究内容,并提出了值得关注的3个研究方向:(1)昆虫细胞内共生微生物的功能;(2)昆虫调控共生微生物丰度和传播的机制;(3)昆虫共生微生物的遗传改造和应用。
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8. 嗜卷书虱Cu/Zn-SOD1, Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD的克隆及对高低温胁迫的响应
王潇, 徐德均, 朱斌健, 徐俊延, 敖国红, 张长禹, 韩开宇
昆虫学报    2024, 67 (1): 1-8.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.001
摘要176)      PDF(pc) (1664KB)(190)    PDF(mobile) (1664KB)(35)    收藏

【目的】揭示嗜卷书虱Liposcelis bostrychophila超氧化物歧化酶基因在响应高低温胁迫中的作用。【方法】通过RT-PCR克隆嗜卷书虱3个超氧化物歧化酶基因 Cu/Zn-SOD1, Cu/Zn-SOD2Fe/Mn-SOD,利用生物信息学方法分析其序列特征;采用RT-qPCR技术检测Cu/Zn-SOD1, Cu/Zn-SOD2Fe/Mn-SOD在高温(42 ℃)和低温(4 ℃)胁迫下0, 1和2 h时成虫中的相对表达量。【结果】克隆获得嗜卷书虱LbCu/Zn-SOD1, LbCu/Zn-SOD2LbFe/Mn-SOD cDNA(GenBank登录号分别为 OQ938782, OQ938783和OQ938784),开放阅读框(ORF)分别长465, 630和636 bp,分别编码154, 209和211个氨基酸,编码蛋白质相对分子量分别为15.85, 22.33和23.72 kD,等电点分别为6.17, 7.68和6.79;LbCu/Zn-SOD1和LbCu/Zn-SOD2分别具有1个和2个Cu/Zn超氧化物歧化酶特征,LbFe/Mn-SOD具有1个Fe/Mn超氧化物歧化酶特征。系统进化分析结果表明,昆虫Cu/Zn-SOD1, Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD高度保守。高温42℃胁迫诱导嗜卷书虱成虫中LbCu/Zn-SOD1, LbCu/Zn-SOD2LbFe/Mn-SOD的表达,其中LbCu/Zn-SOD1LbCu/Zn-SOD2表达量在1和2 h时均显著高于对照;LbFe/Mn-SOD表达量在1 h时显著低于对照,而在2 h时显著高于对照。低温4℃胁迫下,与对照相比,嗜卷书虱成虫中LbCu/Zn-SOD1LbCu/Zn-SOD2表达量在1 h时无显著差异,而LbFe/Mn-SOD的表达量显著降低,LbCu/Zn-SOD1, LbCu/Zn-SOD2LbFe/Mn-SOD的表达量在2 h时均显著升高。【结论】超氧化物歧化酶基因 LbCu/Zn-SOD1, LbCu/Zn-SOD2LbFe/Mn-SOD参与了嗜卷书虱对极端温度胁迫的耐受性。

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9. 黑蚱蝉胚胎发育和幼期形态变化
周金瑞, 魏琮
昆虫学报    2024, 67 (2): 270-283.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.012
摘要36)      PDF(pc) (70135KB)(78)    收藏
【目的】本研究旨在揭示黑蚱蝉 Cryptotympana atrata胚胎期的发育过程和共生菌在胚胎中的分布,确定若虫龄期数,明晰相关器官的形态发生过程以及若虫的形态变化(分化)与生境和寄主植物营养条件的相关性。【方法】通过野外采集和实验室人工饲养获得黑蚱蝉各发育阶段样本,采用光学显微镜和电子显微镜观察胚胎的发育,测量、分析不同龄期若虫的形态变化。【结果】黑蚱蝉的卵为长条形,表面具网状纹饰,卵孔位于距后极约1/4处。在胚胎发育初期,共生细菌 Candidatus Sulcia muelleri( Sulcia)和类酵母共生真菌(yeast-like fungal symbionts, YLS)在卵的后极呈球状聚集;胚胎发育至约72 h后,新形成的胚带逐渐陷入卵黄中发育,共生菌球逐渐移动至前极,并进入附近宿主细胞;腹部分节后,共生菌球定殖于第6-8腹节背侧。发育至约第55天时进入滞育状态越冬,滞育期约为130 d。在胚胎发育早期,上唇节附肢从基部逐渐愈合,并与前唇基愈合形成复合结构。上颚节附肢不断延伸,形成上颚口针;下颚节附肢在胚胎发育早期即分化为外侧和内侧两个凸起,随后分别发育为近端的下颚板(后来又逐渐消失)和远端的口针。下唇节附肢在胚胎发育早期成对存在,之后愈合为一体,发育为喙管。发育至约第200天时,在第1腹节两侧出现胚足带,但发育至约第210天时随着胚胎翻转而逐渐退化。前若虫头部无齿突,胸、腹部具大量齿突,有助虫体破壳孵化;发育至约第245天时,一些胚胎开始孵化。若虫有5个龄期,各龄期除虫体不断增长外,复眼、触角、翅芽、胸足、生殖节等发生一系列形态变化,尤其是3对胸足的形态和功能分化最为显著。中足和后足细长,适于支撑和平衡身体;前足粗壮,腿节宽扁并逐渐形成齿梳,胫节镰刀状,具端齿、副齿和中叶,适于挖掘隧洞和固定于植物根系上取食。此外,1-4龄若虫均出现腹部膨大(Ⅰ型)和不膨大(Ⅱ型)两种类型个体,但5龄若虫无明显形态分化;以长势旺盛寄主植物柳树 Salix babylonica和紫花苜蓿 Medicago sativa为食的1龄若虫腹部形态分化早,以长势较差寄主为食的1龄若虫形态分化较迟,腹部不膨大个体比膨大个体进入2龄更早,且进入2龄后最初均为不膨大型个体。【结论】在黑蚱蝉胚胎发育过程中,由 Sulcia和YLS组成的共生菌球从卵的后极移动至前极,最后定殖于第6-8腹节;上颚口针为基颚突起源,下颚口针为端颚突起源;黑蚱蝉若虫具5个龄期,幼期阶段的形态(功能)特化与其长期在地下隐蔽生活及羽化后的生态位转变密切相关,并与寄主植物的营养供给条件相关。
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10. 新疆库尔勒八字地老虎在不同温度下的 种群生命表及灯下成虫种群动态
楚士娇, 刘冰, 王佩玲, 陆宴辉
昆虫学报    2024, 67 (2): 246-254.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.010
摘要34)      PDF(pc) (1351KB)(77)    收藏
【目的】研究温度对新疆库尔勒八字地老虎 Xestia c-nigrum生长发育和繁殖的影响,明确其对环境温度的适应能力。【方法】利用两性生命表方法比较15, 20, 25, 30和35 ℃下八字地老虎卵孵化率、幼虫存活率、化蛹率、羽化率、发育历期及繁殖力,分析不同温度对其种群生命表参数的影响,并计算不同发育阶段的发育起点温度和有效积温。利用灯诱监测数据分析2020-2022年期间新疆库尔勒农区八字地老虎种群动态与日平均温度变化的关系。【结果】15 ℃时八字地老虎幼虫存活率、化蛹率、羽化率均低于30%,30 ℃时幼虫存活率、化蛹率低于10%且蛹不能正常羽化, 35 ℃时幼虫不能存活。八字地老虎各发育阶段历期随温度升高而缩短,15, 20, 25, 30和35 ℃时卵历期分别为15.52, 7.40, 5.47, 4.88和3.88 d;15, 20, 25和30 ℃时幼虫历期分别为109.43, 40.53, 26.48和24.55 d;15, 20和25 ℃时蛹历期分别为41.43, 18.00和12.54 d。15 ℃时种群呈负增长, 20和25 ℃时种群呈正增长,其中25 ℃时内禀增长率( r m)最大。八字地老虎卵、1-6龄幼虫和蛹的发育起点温度分别为9.81, 8.43,  9.95, 10.26, 12.52, 13.58, 12.60和10.81 ℃,有效积温依次为79.62, 92.17, 56.09, 57.03, 39.35, 38.16, 80.72和172.39日·度。2020-2022年灯诱监测数据表明,八字地老虎在新疆库尔勒每年发生3代,成虫高峰期分别在5月中旬、7月下旬和9月上旬,对应的日平均温度在19.5~26.5 ℃之间。【结论】低于15 ℃时八字地老虎种群呈负增长,超过30 ℃时不能完成生活史,而20~25 ℃比较适合八字地老虎的生长与繁殖,该结果为明确新疆库尔勒八字地老虎的温度适应能力及其发生规律提供了科学依据。
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11. 致死中浓度阿维菌素对中国梨木虱短期内 对阿维菌素的抗性发展的影响
张蕊, 张博晨, 许双叶, 吴梓情, 马瑞燕, 李娅, 张东霞, 庾琴
昆虫学报    2023, 66 (12): 1581-1589.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.12.005
摘要53)      PDF(pc) (2931KB)(122)    PDF(mobile) (2931KB)(12)    收藏
【目的】 明确致死中浓度(medium lethal concentration, LC 50) 的阿维菌素对中国梨木虱 Psylla chinensis种群短期内对阿维菌素的抗性发展的影响。【方法】 采用浸叶法测定阿维菌素处理24 h时对中国梨木虱田间种群(F) 3龄若虫的LC 50值;室内条件下,以F种群为基础,建立中国梨木虱对阿维菌素相对敏感品系(SS)、F种群连续6代接触LC50浓度的阿维菌素的田间抗性品系(FR)和6代未接触阿维菌素的田间对照品系(FS),测定中国梨木虱F种群和各品系3龄若虫对阿维菌素的抗性倍数,测定各品系各发育阶段历期和存活率及成虫寿命和单雌产卵量,构建两性生命表。【结果】阿维菌素处理24 h时对中国梨木虱F种群和SS品系3龄若虫的LC50值分别为2.458和0.706 mg/L,F种群、FR品系和FS品系3龄若虫对阿维菌素的抗性倍数分别为3.458, 11.965和1.782倍。与FS品系和SS品系相较,FR品系各发育阶段历期和存活率及成虫寿命和单雌产卵量均发生变化,卵历期和若虫历期均显著长于FS品系和SS品系的;成虫寿命缩短,单雌产卵量分别下降57.000和74.300粒,其内禀增长率( r)、周限增长率( λ)和净增殖率( R 0)也均下降。FR品系相对适合度为0.743,是FS品系的0.807倍。【结论】 LC 50浓度的阿维菌素连续处理6代使中国梨木虱对阿维菌素的抗性水平增加,适合度下降。因而,在梨园中避免连续使用阿维菌素,以延缓中国梨木虱对阿维菌素的抗性增加。
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12. miR-263干扰对麦长管蚜生命表参数的影响
吴林源, 闫艺, 魏国华, 朱勋, 李祥瑞, 张云慧
昆虫学报    2024, 67 (2): 163-170.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.002
摘要85)      PDF(pc) (1340KB)(74)    收藏
【目的】麦长管蚜 Sitobion avenae是小麦生产的首要害虫。本研究旨在明确miR-263干扰对麦长管蚜室内种群的影响,为小麦蚜虫的绿色防控提供技术支持。【方法】以纳米材料为载体,利用 400 nmol/L miR-263 agomir干扰麦长管蚜1龄若蚜,采用两性生命表评价miR263干扰对其生长发育、繁殖和种群增长的影响,以清水阴性对照 (water negative control, NCW) 和纳米材料阴性对照 (nanomaterial negative control, NCS) 作为对照组。【结果】miR-263干扰后,与NCW和NCS相比,麦长管蚜1和2龄若蚜历期显著延长,3龄若蚜历期没有显著差异,4龄若蚜历期要显著短于NCW组, 整个若蚜历期显著延长; 全生育期(25.42 d)显著长于NCS的(23.73 d), 与NCW (23.84 d) 没有显著差异;成蚜寿命和繁殖历期有所延长,单雌产蚜量有所增加,但与NCW和NCS的比没有显著差异。miR-263干扰后麦长管蚜成蚜前存活率为43.33%,显著低于NCW和NCS的(分别为91.34%和91.32%)。种群生命表数据显示,miR-263干扰后内禀增长率( r)、周限增长率( λ)、净增殖率( R 0)均显著低于NCW和NCS的,平均世代周期( T)比NCW和NCS显著延长;种群预测结果显示,在 miR-263干扰60 d时麦长管蚜种群约为8万头,显著低于NCS的 454万头和NCW的394万头。【结论】 miR-263干扰主要影响低龄若蚜的历期和存活率,并对麦长管蚜的种群增长具有抑制作用,研究结果为麦长管蚜RNAi生物农药的研发提供了候选基因。
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13. 溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾的适合度 及解毒酶活性的影响
姬雪娇, 崔丽, 王文杰, 杨庆杰, 翟艳慧, 芮昌辉
昆虫学报    2023, 66 (12): 1570-1580.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.12.004
摘要68)      PDF(pc) (1977KB)(145)    PDF(mobile) (1977KB)(10)    收藏
【目的】 旨在明确溴虫氟苯双酰胺多代汰选后对草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda种群适合度和解毒酶活性的影响,为科学合理使用该杀虫剂提供理论基础。【方法】 采用饲料表面涂毒法用0.25 mg/L溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾初孵幼虫连续汰选10代后,测定溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒力、 3龄幼虫体内解毒酶(细胞色素P450单加氧酶、谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶)活性以及种群适合度变化,同时在对草地贪夜蛾3龄幼虫的生测中测定了3种增效剂(PBO,TPP和DEM)对溴虫氟苯双酰胺的增效作用。【结果】 与未汰选种群UNSEL相比,经溴虫氟苯双酰胺汰选10代后的草地贪夜蛾汰选种群BroSEL的抗性倍数为2.71倍。与UNSEL种群相比,汰选种群Bro-SEL的繁殖力和幼虫存活率显著降低,内禀增长率、周限增长率和净增殖率也显著降低,相对适合度为0.35。Bro-SEL种群 3龄幼虫体内羧酸酯酶活性显著升高,以α-NA和β-NA为底物时的活性分别为UNSEL种群的1.62和1.61倍,但细胞色素P450单加氧酶和谷胱甘肽S-转移酶活性无显著变化。对草地贪夜蛾3龄幼虫的生测结果显示PBO和TPP对溴虫氟苯双酰胺均具有显著增效作用,增效比分别为1.31和1.42。【结论】 这些结果表明汰选10代后溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾种群的毒力变化很小,说明草地贪夜蛾对溴虫氟苯双酰胺的代谢抗性风险较低。溴虫氟苯双酰胺这一杀虫剂连续汰选对其种群发育和繁殖存在较高的适合度代价。溴虫氟苯双酰胺是一种防治草地贪夜蛾良好的替代药剂。
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14.

色素通路相关基因在红背和黑背中华蜜蜂成年工蜂背板中的表达模式分析

王若虹, 杨振慧, 周诗文, 吴雨珈, 李秋方, 梁立强, 石丹丹, 杨尚宁, 苗刘畅, 苏松坤, 聂红毅
昆虫学报    2024, 67 (1): 9-17.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.002
摘要123)      PDF(pc) (2704KB)(196)    PDF(mobile) (2704KB)(27)    收藏

【目的】分析红背中华蜜蜂Apis cerana cerana色素通路相关基因的表达差异,揭示红背中华蜜蜂色素形成的分子机制。【方法】采用体视显微镜观察刚出房红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂(正常个体)成年工蜂的体色差异。通过同源比对鉴定中华蜜蜂成年工蜂黑色素代谢通路相关8个基因(PAH, TH, DDC, ebony, tan, aaNAT, yellow-ylaccase 2)、蝶呤通路相关4个基因(GTPCH I, SPR, PTPSGC-1)、眼色素通路相关2个基因(vermilioncinnabar)以及尿酸盐转运相关4个基因(BLOS2, HPS5, OKVarp)的同源基因;运用荧光定量PCR检测上述色素通路相关基因在红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂成年工蜂胸部背板和腹部体壁中的相对表达量。【结果】红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂成年工蜂体色差异表现在胸部背板:红背中华蜜蜂胸部背板呈现棕红色,黑背中华蜜蜂胸部背板则为黑色。荧光定量PCR检测结果表明,tan, laccase 2, SPR, vermilion, cinnabar, BLOS2OK以及OK表达量分别在红背中华蜜蜂成年工蜂与黑背中华蜜蜂成年工蜂间的胸部背板和腹部体壁中有显著性差异。【结论】红背中华蜜蜂和黑背中华蜜蜂明显的体色差异位于胸部背板,这种体色分化的现象受到蜜蜂体内黑色素、蝶呤、眼色素通路及尿酸盐转运相关基因共同作用的影响。

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15.

基于九个微卫星标记的核桃举肢蛾地理种群的遗传多样性分析

王琦琦, 孙艳, 唐光辉
昆虫学报    2024, 67 (1): 90-101.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.010
摘要59)      PDF(pc) (1792KB)(124)    PDF(mobile) (1792KB)(11)    收藏

【目的】核桃举肢蛾Atrijuglans hetaohei是核桃Juglans regia上的一种重要蛀果性害虫,在我国北京、山东、山西、陕西、四川等核桃种植产业区普遍发生,严重影响核桃的产量和商品价值,造成严重的经济损失。本研究旨在明确核桃举肢蛾地理种群遗传分化和地理分布特点,阐明其不同地理种群间的遗传结构,了解其种群扩散规律,为核桃举肢蛾的防控提供理论指导。【方法】基于核桃举肢蛾转录组测序结果,使用聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳分型方法,利用筛选的多态性微卫星位点对我国8个省/市(北京、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃和四川)的16个地理种群共319头核桃举肢蛾样本进行种群遗传多样性分析,使用STRUCTURE和BAPS软件分析其种群遗传结构,并对影响其地理分布的因素进行探讨。【结果】核桃举肢蛾9个SSR位点具有较高的多态性,且多数位点未偏离哈迪-温伯格平衡。核桃举肢蛾各地理种群遗传多样性中等偏低(有效等位基因数Ne为1.334~1.824,期望杂合度He为0.203~0.342),种群间遗传分化较小(遗传分化系数FST<0.142),种群间基因流差异较大(Nm为1.518~23.800)。核桃举肢蛾地理种群间遗传分化程度与地理距离间有显著相关性(R2=0.226)。16个核桃举肢蛾地理种群可分为两支,即东部和西部种群。AMOVA分析表明,核桃举肢蛾种群间遗传变异较小,且种群变异主要来源于种群内;种群内的遗传分化系数FCT值在0.03941~0.06449之间,表明地理阻隔和气候差异不是影响核桃举肢种群遗传结构和地理分布格局的主要因素。【结论】核桃举肢蛾地理种群遗传多样性中等偏低,不同地理种群间存在较低水平的遗传分化和差异较大的基因流。鉴于核桃举肢蛾特殊的生活史和独特的生物学特性,结合种群遗传结构分析结果,我们推测河流对核桃举肢蛾地理种群基因流的阻碍作用强于山川,而作为主要经济果树害虫,人类活动可能是干扰核桃举肢蛾种群地理分布的最主要因素。

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16. 中华蜜蜂工蜂幼虫肠道全长转录组构建与注释
宋宇轩, 李坤泽, 臧贺, 荆欣, 范小雪, 邹培缘, 陈大福, 付中民, 郭睿
昆虫学报    2024, 67 (2): 183-192.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.004
摘要46)      PDF(pc) (2051KB)(70)    收藏
【目的】通过纳米孔(nanopore)测序技术组装和注释中华蜜蜂 Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道高质量全长转录组。【方法】采用Nanopore PromethION系统对蜜蜂球囊菌 Ascosphaera apis接种的中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后的4, 5和6日龄幼虫肠道(分别为AcT4, AcT5和AcT6)进行转录组测序,鉴定全长转录本序列;将前期未接种蜜蜂球囊菌中华蜜蜂工蜂4, 5和6日龄幼虫肠道转录组纳米孔测序数据中鉴定到的全长转录本与上述鉴定到的全长转录本混合后滤除冗余全长转录本;将鉴定到的非冗余全长转录本比对Nr, KOG, eggNOG和GO数据库进行注释。采用CPC, CNCI, CPAT和Pfam 4种方法预测长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)。【结果】AcT4, AcT5和AcT6分别测得14 474 634, 10 461 827和11 890 978条原始读段(raw reads),分别包含11 898 582, 8 630 186 和9 091 035条全长转录本,去冗余后分别鉴定到27 815, 21 781和20 004条非冗余全长转录本,N50长度分别为1 900, 1 961和2 294 bp,平均长度分别为1 534, 1 584和1 792 bp,最长读段长度分别为10 855, 10 837和10 887 bp。鉴定到40 562条去非冗余全长转录本,分别有35 415, 24 646, 34 054和23 053条转录本可分别注释到Nr, KOG, eggNOG和GO数据库。在Nr数据库中注释全长转录本数目和占比最高的物种是东方蜜蜂A. cerana (20 310条, 57.35%),其次为西方蜜蜂 A. mellifera (4 686条转录本, 占13.23%)、大蜜蜂 A. dorsata (2 536条转录本, 占7.16%)和小蜜蜂 A. florea (2 079条转录本, 占5.87%)。非冗余全长转录本可注释到eggNOG数据库中的未知功能及翻译后修饰、蛋白质更新和分子伴侣等25个功能分类、KOG数据库中的仅一般功能预测和信号转导机制等25个功能分类、GO数据库中生物学进程、细胞组分和分子功能三大类中的50个功能条目以及KEGG数据库中核糖体和RNA转运等196条通路。共鉴定到2 301条高可信度lncRNA,涉及正义链lncRNA、反义链lncRNA、内含子lncRNA和基因间区lncRNA 4种类型。【结论】成功构建和注释了中华蜜蜂工蜂幼虫肠道的首个全长转录组,为中华蜜蜂和东方蜜蜂A. cerana其他亚种的分子生物学及组学研究提供了高质量参考背景和关键基础。
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17. 绿豆象成 虫对红豆与绿豆种子挥发物的电生理和嗅觉行为反应
樊楠楠, 黄金遇, 刘松, 张凯, 张仙红, 郑海霞
昆虫学报    2024, 67 (1): 58-67.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.007
摘要92)      PDF(pc) (1725KB)(139)    PDF(mobile) (1725KB)(20)    收藏

【目的】明确红豆Vigna angularis与绿豆V. radiata种子挥发物对绿豆象Callosobruchus chinensis成虫嗅觉行为的影响,为筛选绿豆象行为调控剂奠定理论基础。【方法】利用固相微萃取(solid-phase microextraction, SPME)和气相色谱-质谱 (gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)法对绿豆晋绿1号和红豆汾小豆3号种子的挥发性化合物进行提取鉴定,通过触角电位(electroantennogram, EAG)和嗅觉选择行为反应筛选对绿豆象具有引诱活性的化合物及配方,并进行田间诱捕试验。【结果】红豆和绿豆种子中的共有挥发物有18种,主要包含醛类、酮类、烯烃类、烷烃类、醇类、酯类和芳香烃类,其中含量较高的4种物质甲基庚烯酮、己醛、正壬醛和癸醛均能引起绿豆象成虫强烈的电生理反应,而正癸烷、反式石竹烯、2-甲基萘和环己基苯等引起的反应相对微弱。嗅觉选择行为反应检测结果表明己醛对绿豆象雌雄成虫有明显驱避作用;而甲基庚烯酮、正壬醛和癸醛对绿豆象雌雄成虫均表现出引诱作用。多组分室内行为反应试验表明,甲基庚烯酮与正壬醛以 1׃2.6 的比例混配时雌雄成虫选择率达到70%以上,引诱效果相对较好;而甲基庚烯酮与癸醛以 1׃3.2 的比例混配时雌雄成虫选择率还未达到60%,引诱效果较差。【结论】红豆与绿豆种子挥发物中甲基庚烯酮、正壬醛和癸醛对绿豆象雌雄成虫有较好的引诱活性,可能在绿豆象嗅觉识别过程中发挥重要作用,可以用于开发该害虫的行为调控剂。

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18. 粘虫生物胺受体基因的鉴定及组织表达谱分析
陈淑婷, 王凯, 王惠鑫, 谢桂英, 赵新成, 陈文波
昆虫学报    2024, 67 (2): 171-182.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.003
摘要67)      PDF(pc) (2769KB)(69)    收藏
【目的】基于粘虫 Mythimna separata成虫脑转录组数据,明确粘虫体内生物胺受体基因的分子特征及组织表达特性,为粘虫生物胺受体基因的功能研究提供基础。【方法】从粘虫成虫脑转录组数据库中筛选生物胺受体基因序列;基于粘虫基因组数据库,对筛选到的生物胺受体进行基因定位;利用最大似然法对鉴定到的生物胺受体进行系统发育分析;利用qRT-PCR检测鉴定到的生物胺受体基因在粘虫雌雄成虫脑、触角、下唇须、翅、足、胸和腹中的表达量。【结果】从粘虫成虫脑转录组数据库中鉴定出17个生物胺受体基因,包括5个多巴胺受体基因、 5个5-羟色胺受体基因、 5个章鱼胺受体基因和2个酪胺受体基因。这17个生物胺受体基因分布于8条染色体上,其中7个受体基因共定位于22号染色体上。鉴定到的粘虫生物胺受体与斜纹夜蛾 Spodoptera litura、家蚕 Bombyx mori和烟草天蛾 Manduca sexta生物胺受体具有较高的同源性。粘虫多巴胺受体基因均在雌雄成虫脑和触角中高表达,其中 MsepDop2, MsepDop3-1, MsepDop3-2和 MsepDopEcR在雌成虫脑中的表达量显著高于在雄成虫脑中的表达量;章鱼胺受体基因 MsepOA1和 MsepOA2B2在胸部高表达,且在雌成虫胸部中的表达量显著高于雄成虫胸部中的, MsepOA3和 MsepOA2B1-3在嗅觉组织触角和下唇须中也具有较高的表达量,并且表达量具有性别差异;酪胺受体基因在脑和触角中具有较高的表达量,其中 MsepTA2在雌成虫腹部中的表达量显著高于雄成虫腹部中的; Msep5-HT1基因在脑部中的表达量显著高于在其他组织中的,Msep5-HT2基因在脑、触角和下唇须中都具有较高的表达量。【结论】本研究获得了粘虫17个生物胺受体基因,明确了其在雌雄成虫不同组织中的表达模式,并发现部分生物胺受体基因在粘虫嗅觉和生殖组织中的表达具有性别差异,这为进一步研究粘虫生物胺受体的生理功能提供了基础。
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19. 桃小食心虫与梨小食心虫地理种群间 快速耐热性差异
陈明叶, 刘建泽, 赵久佳, 刘玉峰
昆虫学报    2024, 67 (2): 235-245.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.009
摘要51)      PDF(pc) (1584KB)(68)    收藏
【目的】桃小食心虫 Carposina sasakii与梨小食心虫 Grapholita molesta是世界性果树害虫,气候变暖对其各自地理种群的发生与危害产生重要影响。本研究旨在明确桃小食心虫与梨小食心虫成虫地理种群间快速耐热性及其可塑性差异,以期为其预测预报与综合防控提供依据。【方法】通过测定基底条件(未经预处理)下与经过35 ℃预处理2 h的热锻炼条件下桃小食心虫与梨小食心虫成虫在恒温42.5 ℃下的击倒时间(knockdown time, KDT)与临界高温(critical thermal maximum, CTMax),系统比较了桃小食心虫吉林种群、郑州种群和实验室种群及梨小食心虫吉林种群、郑州种群、南昌种群和实验室种群等不同地理种群成虫的快速耐热性及其可塑性异同。【结果】桃小食心虫与梨小食心虫各地理种群成虫的KDT变化较为一致,两种食心虫各种群间与性别间的KDT均无显著差异,而热锻炼使桃小食心虫与梨小食心虫的KDT分别显著提高 14.63和55.12 s,种群、性别和锻炼3个因子间两两交互或三者交互作用均不显著。桃小食心虫与梨小食心虫各自地理种群的成虫对CTMax反应差异较大,桃小食心虫成虫种群间CTMax差异显著,高低依次为吉林种群[(38.57±1.61) ℃]、郑州种群[(37.60±1.32) ℃]和实验室种群[(37.24±1.46) ℃],锻炼对桃小食心虫成虫CTMax的影响显著,且与种群存在交互作用,主要体现在热锻炼使吉林和郑州种群的CTMax分别显著提高了2.05和1.34 ℃,而室内种群基底CTMax与热锻炼后无显著差异。梨小食心虫成虫种群间CTMax差异显著,从高到低依次为南昌种群[(39.20±1.81) ℃]、吉林种群[(38.63±1.42) ℃]、郑州种群[(38.27±1.32) ℃]和实验室种群[(38.15±1.51) ℃],热锻炼对梨小食心虫成虫CTMax的影响显著,且与种群存在交互作用,主要体现在热锻炼仅显著提高了郑州种群的CTMax [基底: (38.18±1.34) ℃; 热锻炼后: (39.17±0.60) ℃],而对吉林种群、南昌种群和实验室种群的CTMax均无显著提高。性别因子、及其与种群或热锻炼的交互作用以及这3个因子三者交互作用分别对桃小食心虫和梨小食心虫成虫CTMax影响均不显著。【结论】与中部种群相比,桃小食心虫北方种群快速耐热性较强;而梨小食心虫南部、中部、北部种群间,南方种群快速耐热性较强;实验驯化均会降低两种食心虫的快速耐热性;锻炼会分别提高两种食心虫的快速耐热性,但不同种群间耐热可塑性不一致,上述结论可能由于物种间的热适应进化机制不同及地理种群间生存环境差异所致。厘清桃小食心虫与梨小食心虫地理种群间快速耐热性及其可塑性的异同,对气候变暖条件下昆虫热适应研究与果品安全生产具有重要意义。
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20. 沙葱萤叶甲成虫不同夏滞育阶段的转录组分析(英文)
李艳艳, 陈龙, 李玲, 谭瑶, 庞保平
昆虫学报    2021, 64 (9): 1020-1030.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2021.09.002
摘要436)      PDF(pc) (2355KB)(367)    PDF(mobile) (2355KB)(20)    收藏

【目的】本研究旨在揭示内蒙古草原新害虫沙葱萤叶甲Galeruca daurica专性夏滞育相关的重要基因以及代谢通路。【方法】应用RNA-Seq技术,对沙葱萤叶甲成虫不同夏滞育阶段[滞育前期(PD)、滞育期(D)及滞育后期(TD)]进行转录组测序、分析及基因功能预测,基于RNA-Seq数据筛选夏滞育不同阶段差异表达基因;利用qPCR对基于RNA-Seq数据筛选的10个差异表达基因的表达水平进行验证。【结果】从9个文库中获得202 770 198 clean reads,将12 078 060条转录本组装获得82 292 条unigene,平均长度为783.59 bp,N50为1 545 bp。沙葱萤叶甲D vs PD和TD vs D 比较组分别有2 395(2 119上调和277下调)和62(59上调和3下调)个差异基因。KEGG分析表明,D vs PD和TD vs D比较组差异表达基因分别显著富集于糖孝解/糖异生通路和脂肪酸生物合成通路;此外,许多与钙离子信号转导相关的基因在滞育期间差异表达。10个差异表达基因的qPCR分析表明,RNA-Seq与qPCR结果高度一致。【结论】糖孝解/糖异生、脂肪酸生物合成及钙离子信号通路可能在沙葱萤叶甲滞育调节中起着重要的作用。本研究为进一步研究沙葱萤叶甲成虫专性夏滞育的分子机理奠定了基础。

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21. 内共生菌 Cardinium 对烟粉虱MED 隐种耐药性的影响
曹婷, 原梦颖, 杨坤, 郭磊, 褚栋
昆虫学报    2021, 64 (10): 1168-1175.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2021.10.006
摘要310)      PDF(pc) (1837KB)(279)    PDF(mobile) (1837KB)(16)    收藏

【目的】次生内共生菌感染可影响烟粉虱Bemisia tabaci对杀虫剂的敏感性。本研究旨在揭示内共生菌Cardinium感染对烟粉虱B. tabaci MED隐种耐药性的影响。【方法】室内测定海南陵水与山东寿光烟粉虱MED隐种种群内遗传背景一致的Cardinium感染与未感染品系对不同浓度新烟碱类杀虫剂噻虫嗪和吡虫啉的耐药性。【结果】各浓度噻虫嗪和吡虫啉处理后,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著降低;100, 150, 175和200 mg/L噻虫嗪以及175和200 mg/L吡虫啉处理后,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著上升。相对于未感染品系,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系对噻虫嗪、吡虫啉的抗性倍数(RR)分别是1.355和1.847,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系的RR分别是0.790和0.847。【结论】内共生菌Cardinium感染能影响烟粉虱MED隐种对噻虫嗪和吡虫啉的耐药性,且这种影响在不同种群间存在差异。研究结果对于揭示烟粉虱MED隐种的种群适应性及扩张机制具有重要参考价值。

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22. RNAi沉默王浆主蛋白1(Mrjp1)基因对意大利蜜蜂工蜂学习和记忆的影响
蔚添添, 邱园妹, 候梦赏, 王天宝, 苏松坤, 李志国
昆虫学报    2021, 64 (10): 1145-1152.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2021.10.003
摘要476)      PDF(pc) (1284KB)(392)    PDF(mobile) (1284KB)(83)    收藏

【目的】前期研究发现经吡虫啉处理的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称“意蜂”)工蜂学习能力下降,转录组学分析表明王浆主蛋白1(major royal jelly protein 1, MRJP1)基因在吡虫啉处理的蜜蜂脑中显著下调,MRJP1可能参与调控蜜蜂学习能力。本研究旨在采用RNA干扰(RNAinference, RNAi)技术将Mrjp1特异性沉默,验证MRJP1在意蜂工蜂嗅觉学习中的关键作用。【方法】通过克隆技术获得Mrjp1基因cDNA 序列,经测序验证后,设计引物,合成用于RNAi干扰Mrjp1基因表达的dsRNA。注射dsMrjp1的意蜂工蜂作为处理组(dsMrjp1注射组),注射dsEGFP的意蜂工蜂作为对照组(dsEGFP注射组),随后通过伸吻反应(proboscis extension response, PER)实验比较两组的嗅觉学习与记忆能力差异。最后采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)检测注射dsMrjp1后意大利蜜蜂工蜂脑中Mrjp1的相对表达量。【结果】dsMrjp1注射组与dsEGFP注射组意蜂工蜂学习能力差异显著,dsMrjp1注射组意蜂工蜂的学习能力显著降低。学习后2 h,两组意蜂工蜂的记忆力无显著差异。qRT-PCR结果显示Mrjp1的表达水平在dsMrjp1注射组意蜂工蜂脑中显著低于dsEGFP注射组,表明学习能力降低的处理组意蜂脑内对应的Mrjp1表达水平也降低。【结论】通过RNAi抑制意蜂工蜂Mrjp1基因的表达后,其嗅觉学习能力受到显著性抑制,但记忆力未受到显著影响,提示Mrjp1可能是调控意蜂学习的重要基因之一。本研究结果有助于后续进一步研究蜜蜂嗅觉学习相关的分子机制。

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23. 林草湿地与城市绿地红火蚁发生特点 与监测防控研究进展
杜澄举, 王磊, 陆永跃, 贾彩娟, 林绪平, 许少嫦, 温秀军, 王偲
昆虫学报    2023, 66 (8): 1128-1138.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.08.013
摘要96)      PDF(pc) (1546KB)(433)    收藏
 红火蚁 Solenopsis invicta是我国重大有害入侵生物,目前我国对于红火蚁的科学研究、防治策略、政策法规多集中于农业领域。虽然红火蚁在林草湿地与城市绿地中也有着广泛分布与巨大危害,但在这些领域的发生特点和防控策略被大大忽视。在林业中,红火蚁的发生与砍伐、火烧和翻土等人为扰动,以及生物多样性、林分郁闭度和土壤裸露程度等自然因素高度相关。人工林中的生物多样性与林分郁闭度较低,人为扰动多,因此人工林内部与周边地区均有较高的红火蚁入侵风险;而在天然林中,红火蚁的巢穴多分布于林缘、林窗及火烧迹地等阳光可以直接照射的区域。此外,苗圃和城市绿地有大量的裸露土壤和人类活动,红火蚁发生风险较高。在人类活动较多的人工林、苗圃和城市绿地,红火蚁主要危害人体健康和基础设施,并直接或间接危害林木。此外,红火蚁的入侵降低了生境中节肢动物的丰度和多样性,并威胁自然保护区和湿地中的野生动物。尽管有研究表明,在某些条件下红火蚁有利于促进种子传播和土壤营养物质循环,但其危害性远远大于可能带来的益处。在林业上,预防红火蚁入侵主要有检疫、监测和防治3个环节。在检疫方面,木材、带土苗木和草皮是可能携带红火蚁需要重点检疫的对象,熏蒸可有效杀灭红火蚁。在监测方面,诱饵法和陷阱法是主要的监测手段,近年来快速发展的遥感和雷达技术也有望在天然草地和城市绿地的红火蚁监测中发挥作用。尽管化学防治是目前最主要的红火蚁防治手段,使用高毒、广谱、难降解的杀虫剂可能危害自然保护区与湿地等生境中的生物多样性,因此有必要研发更加绿色环保的红火蚁防治药剂和方法。
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24. 蜜蜂脂肪体的形态和功能研究进展
王荣华, 孟丽峰, 魏俏红, 李建科
昆虫学报    2022, 65 (10): 1374-1388.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2022.10.014
摘要580)      PDF(pc) (2671KB)(614)    收藏
脂肪体是昆虫体内的一种多功能器官,近似于脊椎动物的肝脏, 分布于昆虫腹部、胸部甚至头部腔体中,以腹部脂肪体最为发达。蜜蜂脂肪体有外周脂肪体和围脏脂肪体两种类型,由营养细胞、尿酸盐细胞和绛色细胞组成。同其他昆虫中类似,脂肪体在蜜蜂的生命活动中扮演着重要的角色,其形态和功能随发育阶段、季节和劳动分工的变化而变化。脂肪体结构相对简单,但生理功能非常复杂。脂肪体最主要的功能是能量物质的储存和代谢,其不仅是蜜蜂营养物质(即脂质、碳水化合物和蛋白质)的中央储存库,而且是营养代谢的中间站,具有多种能量和物质相互转换的酶系,承担代谢水的供应并合成嘌呤和嘧啶及许多重要的蛋白质。同时,脂肪体是昆虫发育和行为调控过程中各种激素和营养信号的交换中心,脂肪体激素和营养信号参与调控蜜蜂脂肪体发育、营养物质代谢、生殖及劳动分工。脂肪体兼具能量储存和释放、生物合成和分解、营养感知调节、代谢信号整合、内分泌调节、免疫和解毒、磁场感受、提高抗寒能力、保护体腔内器官等多种功能。鉴于脂肪体的重要作用,蜜蜂脂肪体形态和功能的研究成果可以对昆虫营养信号通路的解析、蜂产品高产良种的选育和蜜蜂病害防治的研究提供参考和思路。
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25. 茶尺蠖羧酸酯酶EoCarE592的重组表达及其对农药的降解能力测定
税良勇, 赵忠祎, 冯 印, 谢晓倩, 袁晓琴, 毛新芳, 刘忠渊
昆虫学报    2024, 67 (1): 48-57.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.006
摘要75)      PDF(pc) (3274KB)(107)    PDF(mobile) (3274KB)(9)    收藏

【目的】原核表达茶尺蠖EoCarE592羧酸酯酶(carboxlesterase, CarE)基因EoCarE592,并探讨重组蛋白对农药的降解能力。【方法】构建原核表达载体 pET-32a-EoCarE592,转化大肠杆菌Escherichia coli BL21异源表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定重组蛋白,并对包涵体蛋白变复性;通过固蓝B盐比色法的含量标准曲线测定重组EoCarE592酶活性以及温度、pH和金属离子对酶活性的影响;利用气相色谱检测EoCarE592在30 ℃pH 7.0和0, 4, 8, 12, 16, 2024 h时对200 mg/L的高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)、甲基对硫磷(methyl-parathion)和异丙威(isoprocarb)降解能力。【结果】通过大肠杆菌异源表达得到重组EoCarE592包涵体蛋白,经尿素变复性后得到酶活性29.8 U的重组EoCarE592,其最适温度 30 左右、最适pH 7.0~8.0左右、Mg2+和K+对酶活有促进作用;重组EoCarE592能在30 ℃, pH 7.0, 24 h内对初始浓度为200 mg/L的高效氯氟氰菊酯、甲基对硫磷和异丙威降解率分别为81.30%, 83.94%和79.83%。【结论】羧酸酯酶EoCarE592能降解高效氯氟氰菊酯、甲基对硫磷和异丙威,可能参与茶尺蠖的解毒过程。本研究为环境和果蔬中农药残留的降解奠定了基础。

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26. 昆虫糖脂代谢研究进展  
魏琪, 苏建亚
昆虫学报    2016, 59 (8): 906-916.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2016.08.013
摘要2807)      PDF(pc) (1524KB)(1286)    收藏
肥胖症和糖尿病的日趋流行已经成为世界范围内的公共健康问题,其病因主要在于体内血糖/血脂含量升高引起的能量代谢紊乱。大量的证据表明,昆虫可以作为研究人类代谢疾病的理想模型,它不仅能合成与哺乳动物同源的糖脂代谢相关激素(如胰岛素样肽和脂动激素),而且还具有进化保守的代谢信号通路(如雷帕霉素靶蛋白信号通路)及相关器官与组织(如中肠和脂肪体)。本文主要介绍了昆虫糖脂代谢的过程与调控机制,重点涉及脂肪体和绛色细胞的生理功能、胰岛素样肽/脂动激素对血糖的拮抗调节、参与营养物质代谢的胰岛素胰岛素样生长因子信号通路以及与类固醇激素合成相关的胆固醇代谢等内容,并结合最新研究成果对黑腹果蝇 Drosophila melanogaster糖脂代谢相关基因及其功能进行了总结,以期为昆虫生理学和人类代谢疾病研究提供参考。  
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27. 中国东方蜜蜂的形态分化(英文)
朱翔杰, 周姝婧, 徐新建, 于瀛龙, 胡军军, 张中印, 祁文忠, 王彪, 袁春颖, 席芳贵, 周冰峰
昆虫学报    2022, 65 (7): 912-926.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2022.07.013
摘要380)      PDF(pc) (1424KB)(444)    PDF(mobile) (1424KB)(65)    收藏
【目的】遗传分化研究是认识蜜蜂形态多样性和适应性进化的重要环节,是确定蜜蜂资源管理单位和保护单位的前提,有助于保护蜜蜂的遗传资源。本研究通过分析形态分化,研究中国东方蜜蜂 Apis  cerana在中国地理环境下的遗传分化和遗传资源分布。【方法】从我国所有东方蜜蜂分布区102个采样点共采集6 147头东方蜜蜂工蜂,每一采样点10~20群中取60头工蜂进行解剖,测定与翅、个体大小、后足和体色相关的33个形态特征,进行多变量形态统计分析,划分形态类群。同时对分出的不同东方蜜蜂类群的形态特征及分布模式进行分析。【结果】根据判别分析和主成分分析的聚类结果,我国东方蜜蜂分为14个形态类群。有5个类群具有较小的个体大小。海南类群个体最小,其次为滇南类群,台湾类群,南方类群和北方类群。这5个类群之间在吻长、前翅长、前翅第3亚缘室结构、体色和蜡镜长上存在显著差异。长白类群具有最大的肘脉指数、蜡镜和第5背板绒毛带宽。而西藏波密类群具有全国最小的第五背板绒毛带宽。西北类群具有最长的后足。川西高原的5个形态类群具有个体大、体色黑等特点。其中,巴塘类群肘脉指数(3.0169)全国最小,个体大小全国最大。阿坝类群具有仅次于长白类群的肘脉指数,且翅长和第七腹板最大。德荣类群体色最黑。雅江类群具有独特的翅脉角 (A4, N23, E9和J10最小,B4最大)。川滇类群在川西高原个体最小。【结论】本研究在全面收集我国所有东方蜜蜂分布区样本,尤其是西藏波密、台湾省和川西高原的珍贵样本的基础上,进行了东方蜜蜂形态测量学分析。在我国共发现东方蜜蜂14个形态类群:海南类群、滇南类群、长白类群、台湾类群、波密类群、阿坝类群、巴塘类群、德荣类群、雅江类群、川滇类群、川贵类群、西北类群、南方类群以及北方类群。研究结果为中国东方蜜蜂遗传资源的保护和遗传资源的开发利用提供理论基础。
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28. LC20呋虫胺长期暴露对麦长管蚜 生长发育的影响
石海春, 冀钦陇, 马建雄, 梁玉婷, 李广阔, 张海英, 刘永刚
昆虫学报    2023, 66 (5): 685-693.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.05.009
摘要158)      PDF(pc) (1577KB)(388)    PDF(mobile) (1577KB)(29)    收藏
【目的】研究亚致死浓度(LC 20)呋虫胺长期暴露对麦长管蚜 Sitobion avenae生长发育的影响,为科学利用呋虫胺防治麦长管蚜及延缓对其抗性发展和延长药剂使用寿命提供理论依据。【方法】采用带虫浸叶法测定呋虫胺对麦长管蚜3龄若蚜的LC 20,并利用LC 20浓度呋虫胺对麦长管蚜进行15代长期暴露;采用试管幼苗饲养,测定麦长管蚜对呋虫胺的抗性倍数,记录连续2代麦长管蚜的发育历期、繁殖和存活率,并测定F 0代成蚜体长、体宽和体重;运用特定种群生命表及DPS软件分析各世代低抗品系与敏感品系之间体长、体宽、体重、存活率、成蚜寿命和产蚜量的差异。【结果】利用LC 20浓度呋虫胺长期处理麦长管蚜15代后,其对呋虫胺达到低水平抗性(6.54倍); 与敏感品系比较,F 0代低抗品系2, 3和4龄若蚜发育历期显著延长,成蚜体长、体宽和体重显著增加,但每成蚜产蚜量、成蚜寿命都显著减少或缩短,其子代(F 1代)成蚜存活率和每成蚜产蚜量明显降低,成蚜寿命也显著缩短,2龄若蚜历期及若蚜历期显著缩短;种群生命表参数中F0及F1代净增殖率( R 0)、内禀增长率( R m)和周限增长率( λ)显著降低,而种群加倍时间( DT)及F 1代平均世代历期( T)显著延长。【结论】LC 20浓度呋虫胺长期暴露能增加麦长管蚜的抗药性,刺激F 0代成蚜个体体型变大,同时对F 0及F 1代麦长管蚜的寿命及繁殖均具有一定的抑制作用。
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29. 媒介生物学与媒介昆虫
邹振, 康乐
   2018, 61 (1): 1-10.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2018.01.001
摘要1588)      PDF(pc) (1326KB)(848)    收藏
 媒介生物学是当今迅速发展的一门学科,其中媒介昆虫是其重要的研究对象。本文综述了媒介生物学与媒介昆虫相关研究进展,包括研究背景和意义,国内外研究历史和现状,提出了需进一步开展研究的重点领域,旨在提供媒介生物学与媒介昆虫研究领域的信息,促进该领域的研究和技术开发,提升媒介生物及其传播疾病的控制水平。
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30. 补充营养和微量元素对烟蚜茧蜂寄生能力 及生长发育相关酶的影响
赖荣泉, 韩梦, 顾钢, 周挺, 张榜, 赖宇飞, 杨晨
昆虫学报    2024, 67 (2): 203-212.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.02.006
摘要55)      PDF(pc) (1527KB)(53)    收藏
【目的】烟蚜茧蜂 Aphidius gifuensis作为烟蚜 Myzus persicae的一种优势寄生蜂,被广泛用于生产,但在烟蚜茧蜂大规模扩繁的过程中,饲养多代后常常会出现寄生能力下降、体型变小等问题。本研究旨在通过测定分析补充不同浓度营养成分和微量元素对退化烟蚜茧蜂成蜂寄生烟蚜时的寄生率、子代成蜂体型和子代成蜂中生长发育相关酶(酚氧化酶和羧酸酯酶)含量与活性的影响,筛选出复壮效果最好的复壮方式。【方法】室内挑选饲养至10代后出现明显种群退化的烟蚜茧蜂成蜂饲喂不同浓度(5%, 10%和20%)营养成分(蜂蜜、葡萄糖和蔗糖)及不同浓度(0.25, 0.5, 1, 2和4 mg/L)的微量元素(Cu, Fe, Zn, Mn和Co)溶液,测定寄生率、子代成蜂体型及子代成蜂羧酸酯酶和酚氧化酶的含量和活性。【结果】在补充营养试验中,10%蜂蜜溶液对烟蚜茧蜂的复壮效果最好,使寄生率比对照组(纯净水)提高了28.00%,但对烟蚜茧蜂子代成蜂体型的影响不显著;饲喂10%葡萄糖组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶含量最高,比对照组提高了38.00%;饲喂10%蔗糖组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶活性最高,是对照组的3倍;饲喂10%蔗糖组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶含量最高,比对照组提高了56.00%;饲喂10%葡萄糖组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶活性最高,是对照组的1.3倍。补充微量元素试验中,补充1 mg/L Fe对烟蚜茧蜂的复壮效果最好,使寄生率比对照组提高了25.33%,但对其子代成蜂体型的影响不显著;烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶含量也最高,比对照组提高了50.00%。各微量元素饲喂组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶的活性均低于对照组;饲喂1 mg/L Zn组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶含量最高,和对照组相比提高了29.31%;饲喂1 mg/L Mn组子代成蜂酚氧化酶活性最高,是对照组的1.51倍。【结论】生产上可对退化的烟蚜茧蜂种群补充饲喂10%蜂蜜水或补充1 mg/L Fe来提高烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生能力,达到复壮烟蚜茧蜂种群的目的。
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31. 景观基因组学的研究进展及其在 害虫 综合治理中的应用
陈燕婷, 尤士骏, 柯富士, 刘天生, 李建宇, 尤民生
昆虫学报    2020, 63 (11): 1411-1430.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2020.11.013
摘要1040)      PDF(pc) (2044KB)(458)    PDF(mobile) (2044KB)(53)    收藏
 随着测序技术和生物信息学的快速发展,昆虫基因组学及其相关研究成果与日俱增。把农田景观要素嵌入基因组结构、适应性遗传变异和基因功能的研究,揭示在特定景观背景下害虫适应性和致害性的分子机理,是景观基因组学与害虫治理研究的新领域。景观基因组学是景观生态学与种群基因组学的交叉学科,旨在探究生物对所处环境适应性的遗传基础;研究重点是在环境因子的选择作用下,考察和分析物种的适应性进化及群体之间的基因流和遗传漂变;研究方法可以概括为空间采样策略的设计、分子标记的使用、数据的采集与分析。本文概述了景观基因组学的研究现状,包括近年来的主要研究发现和成果,并进一步阐述了景观基因组学在昆虫抗药性治理、保护性生物防控、全球气候变化背景下的害虫综合治理等方面的应用及前景,旨在促进更加有效地开展可持续的害虫综合治理,减少化学农药的使用,促进作物安全生产。
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32. 吸血昆虫生殖调控的分子机制
王雪丽, 李珊, 吕向阳, 邹振
昆虫学报    2022, 65 (4): 512-521.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2022.04.011
摘要398)      PDF(pc) (1715KB)(410)    PDF(mobile) (1715KB)(19)    收藏
 吸血昆虫是可以传播病原微生物的一类节肢动物,包括蚊虫、白蛉、蠓、猎蝽、跳蚤等。由于其特殊的吸血习性,它们成为了疟疾、登革热、丝虫病、锥虫病等急性传染性疾病的媒介载体。虫媒疾病具有传播速度快、扩散面积广和危害重等特点,不仅严重危害人类健康,还容易造成巨大的经济损失。由于针对虫媒传染病的药物匮乏以及虫媒病原对化学药物抗性的不断增加,阻断吸血昆虫的生殖成为控制虫媒疾病传播的有效措施。保幼激素(juvenile hormone, JH)和20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)在昆虫生殖过程中扮演着重要的角色。JH与胞内受体复合物Met/Tai结合后调控JH/Met靶基因表达,进而促进卵黄发生过程,为昆虫之后的吸血及产卵提供了必要条件;20E胞内受体为EcR/USP组成的异源二聚体,两者结合后激活下游基因表达,诱导卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)合成,为发育的卵巢提供营养。营养信号通路(胰岛素信号通路以及氨基酸介导的雷帕霉素靶蛋白信号通路)同样可以激活Vg合成,促进昆虫生殖;此外,营养信号通路与JH和20E之间可以相互作用共同调控吸血昆虫发育和繁殖。碳水化合物代谢以及脂代谢等能量代谢过程是昆虫生殖过程中主要能量来源,可以满足吸血昆虫生殖发育不同阶段极高的能量需求。研究表明,JH和20E信号通路在能量代谢过程中起着重要的调控作用;微小RNA在蚊虫这一类吸血昆虫中被证明与肠道微生物稳态、血液消化以及脂代谢等生理学过程密切相关,进一步影响了蚊虫卵巢发育。近年来,随着分子生物学及测序技术的革新,吸血昆虫生殖调控机制的研究不断取得新的进展。本文主要阐述了吸血昆虫生殖调控的分子机制研究进展,以期为通过调控吸血昆虫生殖的方法以阻断病原传播提供重要线索。
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33. 昆虫肠道微生物及其功能研究方法进展
马玲, 曹靖瑜, 白建洋, 徐喆, 李璐, 张月, 闵梦茹
昆虫学报    2023, 66 (10): 1415-1424.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.10.014
摘要173)      PDF(pc) (1522KB)(383)    PDF(mobile) (1522KB)(26)    收藏
昆虫是世界上种类最为丰富、分布最为广泛的动物类群,其肠道内栖息着复杂且多样的微生物。不同昆虫因肠道结构、肠道内环境、食性、龄期、外界环境不同,肠道内微生物组成与丰度也存在差异。肠道微生物主要通过垂直方向与水平方向在种群与个体间传播,对昆虫宿主营养代谢、生理行为、防御、解毒等诸多方面有重要影响;通过体外培养的方法可从培养基对昆虫肠道微生物进行分离,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)及16S rRNA基因测序技术等可迅速鉴定微生物;宏基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多种组学技术联合运用,使得肠道微生物鉴定与功能推测更为高效;体外试验、微生物补充、菌群移植、沉默微生物成员相关基因等试验方法使微生物功能验证更为准确;利用高温处理、溶菌酶处理、无菌饲养处理及抗生素处理等方式能清除肠道内的微生物群落,获得无菌昆虫用于功能验证试验,但当前使用最广的抗生素法在实际应用中仍存在一定局限;利用肠道微生物特性,通过共生菌基因工程防治有害生物与虫媒传染病。目前,昆虫肠道微生物在生态、经济、能源、环保等领域发挥着重要作用,随着新兴技术的发展融合,更多昆虫微生物互作机制将会被揭示,通过昆虫肠道微生物控制有害生物控制手段也将更为多样、环保和高效。
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34. 共生菌Rickettsia响应宿主烟粉虱成虫日龄的 免疫基因表达调控作用
赵冬晓, 张志春, 牛洪涛, 郭慧芳
昆虫学报    2023, 66 (12): 1552-1559.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.12.002
摘要70)      PDF(pc) (1484KB)(177)    PDF(mobile) (1484KB)(30)    收藏
【目的】 共生菌与宿主昆虫先天免疫有效协同是维持其与宿主互惠关系的重要生理基础。 Rickettsia是烟粉虱 Bemisia tabaci体内的优势共生菌,本研究旨在探索 Rickettsia对烟粉虱不同日龄成虫免疫基因表达的调控作用。【方法】 利用qRT-PCR检测和比较100%感染、45.83%感染和不感染共生菌 Rickettsia的烟粉虱品系成虫中免疫关键因子溶菌酶基因 BtLyz1和防御素基因Btdef的表达量;利用qRT-PCR检测100%感染 Rickettsia的初羽化24 h内成虫、3-7日龄以及大于15日龄成虫中BtLyz1和Btdef及细胞凋亡基因 BtCaspaseRickettsia 16S rRNA基因的表达量;分析烟粉虱不同日龄成虫中 Rickettsia 16S rRNA基因表达量与 BtLyz1和 Btdef表达量的相关性。【结果】 与不感染共生菌 Rickettsia的烟粉虱成虫相比,感染 Rickettsia的烟粉虱成虫中 BtLyz1和 Btdef表达量显著提高。感染 Rickettsia的大于15日龄烟粉虱成虫中 BtCaspase表达量最高;在3-7日龄烟粉虱成虫中 Rickettsia 16S rRNA基因、 BtLyz1和 Btdef表达量显著高于初羽化24 h内和大于15日龄成虫中的。烟粉虱初羽化24 h内和3-7日龄成虫中 Rickettsia 16S rRNA基因表达量与 BtLyz1和 Btdef表达量呈显著正相关,而大于15日龄成虫中 Rickettsia 16S rRNA基因表达量与 BtLyz1和 Btdef表达量无相关性。【结论】 共生菌 Rickettsia能够上调宿主烟粉虱免疫相关基因表达量,但宿主机体开始衰老后该调控作用即明显下降。
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35.

西 方 蜜 蜂 AmAGOl 蛋 白 的 分 子 特 性、时 空 表 达 谱 及 抗 体 制 备 

叶亚萍, 刘治滩, 李琪明, 臧贺, 冯佩林, 王宁, 王杰, 黄枳腱, 陈大福, 郭睿
昆虫学报    2024, 67 (1): 18-28.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2024.01.003
摘要100)      PDF(pc) (7393KB)(102)    PDF(mobile) (7393KB)(9)    收藏

【目的】Argonaute (AGO)家族是一类在进化上高度保守的蛋白家族,其在真核生物中主要参与形成RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC),进而通过沉默基因表达参与诸多生物学过程。蜜蜂AGO蛋白的相关研究迄今仍然缺失。本研究拟通过预测西方蜜蜂Apis mellifera 的AGO1(AmAGO1)理化性质和分子特性,解析AmAGO1在西方蜜蜂中的时空表达谱,并制备AmAGO1的多克隆抗体,为深入开展AmAGO1的功能与机制研究提供参考和基础。【方法】PCR扩增西方蜜蜂AmAGO1的编码序列(coding sequence, CDS);通过生物信息学预测AmAGO1蛋白的理化性质和分子特性;利用RT-qPCR检测AmAGO1在西方蜜蜂工蜂卵、3日龄幼虫、7日龄预蛹、8日龄预蛹、12日龄蛹以及1, 2, 6, 12, 15和18日龄成虫以及工蜂成虫触角、咽下腺、脑、表皮、中肠、脂肪体和毒腺中的表达量;构建原核表达质粒后诱导表达AmAGO1融合蛋白,并鉴定其表达形式;制备AmAGO1多克隆抗体,利用ELISA, Western blot和免疫沉淀(immunoprecipitation, IP)分别检测抗体效价、灵敏度和特异性。【结果】成功克隆到西方蜜蜂AmAGO1的CDS;AmAGO1含928个氨基酸,分子式为C4624H733  2N1316O1325S51,分子量约为104.2 kD,等电点为9.31,平均亲水系数为–0.2965,含86个磷酸化位点及典型的PAZ结构域和PIWI结构域,但不存在典型的信号肽;AGO1在智人Homo sapiens、斑马鱼Danio rerio、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、家蚕Bombyx mori、西方蜜蜂、东方蜜蜂A. cerana和欧洲熊蜂Bombus terrestris中具有较高的氨基酸序列一致性;西方蜜蜂和东方蜜蜂的AGO1聚为一支,同源性最高。AmAGO1在西方蜜蜂工蜂卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫中均有表达但表达量存在差异,3日龄幼虫和7日龄预蛹中AmAGO1的表达量显著低于卵中的表达量,而8日龄预蛹和12日龄蛹中AmAGO1的表达量显著高于卵中的表达量;AmAGO1在1, 2, 6, 12, 15和18日龄工蜂体内均有表达但表达量也存在差异,其中1日龄成虫体内AmAGO1的表达量显著高于其他日龄成虫体内的表达量;AmAGO1在工蜂成虫触角、毒腺、脑、中肠、咽下腺、脂肪体和表皮中均有表达但表达量存在差异,触角中AmAGO1的表达量与咽下腺中的相差无几,但二者均显著高于毒腺、脑、中肠、脂肪体和表皮中AmAGO1的表达量; AmAGO1融合蛋白的表达形式为包涵体;制备的AmAGO1多克隆抗体具有较高的效价、灵敏度和特异性。【结论】AmAGO1可能是亲水性胞内蛋白,含有典型的PAZ结构域和PIWI结构域;AmAGO1在西方蜜蜂工蜂不同组织和不同发育阶段发挥潜在的重要功能;成功制备出高效价、高灵敏度和强特异性的AGO1多克隆抗体。

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36. 古建筑、壁画及土遗址中常见害虫防治研究的 现状与展望
胡瑜兰, 秦玥, 张秉坚
昆虫学报    2023, 66 (8): 1117-1127.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.08.012
摘要97)      PDF(pc) (3575KB)(351)    收藏
 不可移动文物是反映过去社会生产力发展和社会生活状况的重要实物资料,具有极高的历史、艺术及科学价值,是文物研究的重要对象。长期处于室外环境使不可移动文物遭受各种劣化,由虫害引起的生物劣化是文物损坏的重要原因之一。其中,古建筑、壁画及土遗址3类不可移动文物受虫害影响尤为严重。本文根据文物种类划分阐述了古建筑、壁画及土遗址中主要虫害类型及机理,对当前的文物虫害防治方法进行归纳总结。传统的文物虫害防治以物理、化学治理方法为主。化学方法是较为快速有效的除虫方法,但化学药剂给生态环境带来了较大的污染,且文物自身的脆弱性使化学杀虫剂应用受到限制。当前,多种具有长效性和环境友好性的绿色杀虫剂对传统化学方法进行了极大的改进。此外,利用生物天敌或寄生生物控制害虫的生物防治法不仅对生态系统影响较小,且具有较长持效性,是新型害虫防治研究的热点,但用于防治的生物种类是否会对文物造成危害还有待进一步的研究。文物虫害防治作为一个交叉研究领域,建筑、农业等领域的虫害防治方法对其有较大启发意义和参考价值。最后,本文针对不可移动文物常见害虫的防治研究现状进行讨论和展望,期望为文物害虫防治研究提供参考。
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37. 植物的诱导抗虫性
娄永根 程家安
   1997, 40 (3): 320-331.  
摘要2705)      PDF(pc) (717KB)(1750)    收藏
Changes in ontogeny, morphological character, physiological state, nutritional quality and secondary chemicals of plant could be induced by prior damage. The induced changes might have general negative effects on the behavior, development, survival and fecundity of successively occurred phytophagous insects because a change will reduce plant nutritional value, stimulate plant to produce poisonous chemicals or release synomone attractive to their natural enemies. Induced plant resistance could be an on-off response, be turned onin a relative short time when plants are damaged to above a certain threshold and causes plant show an individual and population effect on phytophagous insects due to its transmission within a plant and between plants. Induced plant resistance is variable among plantspecies, varieties, individuals and developmental stages and could be influenced by plant density, damage position and level, soil fertility and water content. Two aspects in this area, the mechanism of plant causing induced resistance and its relative importance on controlling phytophagous insects, should be studied further for convincing conclusions in the future.
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38. 新疆同域亚洲玉米螟和欧洲玉米螟 对温度的适应性差异
丁新华, 贾尊尊, 王小武, 付开赟, 汪洋洲, 阿尔孜姑丽·肉孜, 吐尔逊·阿合买提, 刘小侠, 郭文超
昆虫学报    2023, 66 (5): 694-703.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2023.05.010
摘要137)      PDF(pc) (1443KB)(299)    PDF(mobile) (1443KB)(13)    收藏
【目的】通过明确当前世界唯一一处亚洲玉米螟 Ostrinia furnacalis和欧洲玉米螟 O. nubilalis同域混生区内伴有激烈种间竞争关系的两个近缘种玉米螟主要生物学特性对温度的适应性差异水平,揭示新疆混生区欧洲玉米螟种群被亚洲玉米螟快速取代的生物学驱动机制。【方法】在15, 20, 25, 30和35 ℃下测定比较了新疆同域环境下分离获得的两个近缘种亚洲玉米螟和欧洲玉米螟种群的卵历期、卵块孵化率、单块卵粒孵化率和卵块死亡率及20, 25, 30和35 ℃下成虫寿命、产卵前期、产卵期、单雌产卵量、幼虫和蛹历期、幼虫重和蛹重等参数。【结果】欧洲玉米螟在15, 20, 25和35 ℃下的卵块死亡率均显著高于亚洲玉米螟的,在20, 25, 30和35 ℃下的平均单块卵粒孵化率则显著低于亚洲玉米螟的;随温度的升高,欧洲玉米螟卵块孵化能力显著降低,至35 ℃时,卵块死亡率最大(73.42%±2.28%),平均单块卵粒孵化率最低(48.46%±2.64%),而亚洲玉米螟卵块死亡率和平均单块卵粒孵化率分别为41.88%±4.33%和67.99%±2.52%。在20, 25, 30和35 ℃下同域亚洲玉米螟和欧洲玉米螟间的产卵前期、雌成虫寿命、雄成虫寿命和产卵期均无显著差异,但欧洲玉米螟的单雌产卵块数、单雌所产单个卵块平均卵粒数以及平均单雌产卵量等主要繁殖力指标均显著低于亚洲玉米螟的。较低温度(20和25 ℃)下,欧洲玉米螟相比于亚洲玉米螟具有较大的1-4龄幼虫重,但随着温度的升高,至30和35 ℃时欧洲玉米螟2和3龄幼虫重显著小于亚洲玉米螟的,20, 25和35 ℃下欧洲玉米螟各幼虫历期和蛹历期与亚洲玉米螟的无显著差异。【结论】亚洲玉米螟较欧洲玉米螟具有更好的温度适应能力,尤其是高温(30和35 ℃)下,亚洲玉米螟卵块存活率更高,孵化能力更好,繁殖力和体重相比更大,竞争力相对更强。
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39. 蛱蝶翅鳞片的超微结构观察
房岩,王同庆,孙刚,丛茜 *
   2007, 50 (3): 313-317.  
摘要2874)      PDF(pc) (3624KB)(1769)    收藏
对我国东北地区典型常见蛱蝶科15属20种蝴蝶翅鳞片的超微结构进行了扫描电镜观察。结果显示:蛱蝶翅鳞片形态上可分为窄叶形、阔叶形和圆叶形3种,鳞片长65~135 μm,宽35~85 μm,间距48~112 μm。蛱蝶翅鳞片的超微结构可分为拱桥形、棋盘形和筛孔形3
种。拱桥形结构和棋盘形结构比较接近,二者与筛孔形结构差异较明显。在已观察的种类中,线蛱蝶属红线蛱蝶翅鳞片上的纵肋突起最小(200 nm×300 nm),闪蛱蝶属柳紫闪蛱蝶翅鳞片上的纵肋突起最大(590 nm×560 nm)。鳞片具有相似的形状、结构和排列,尤其是同属蝴蝶翅鳞片超微结构的形状和尺寸差异较小,表明它们之间的亲缘关系接近。
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40. 斜纹夜蛾蜕皮激素合成通路相关CYP450基因的 鉴定及表达分析
谷峻, 叶艳, 李时宇, 袁雅菲, 黄立华
昆虫学报    2022, 65 (12): 1606-1614.   DOI: 10.16380/j.kcxb.2022.12.006
摘要201)      PDF(pc) (2623KB)(302)    PDF(mobile) (2623KB)(22)    收藏
【目的】本研究旨在探讨蜕皮激素合成通路相关CYP450基因的表达规律,为害虫防治提供潜在的作用靶标。【方法】以家蚕 Bombyx mori CYP450基因为查询序列,通过同源比对的方法从斜纹夜蛾 Spodoptera litura基因组中鉴定蜕皮激素合成代谢通路中的CYP450基因,并构建其系统进化树;采用qPCR法检测鉴定的CYP450基因在斜纹夜蛾不同发育阶段(6龄幼虫、预蛹和蛹)、这3个发育阶段的不同组织(中肠、表皮和脂肪体)以及4龄幼虫取食不同寄主植物(辣椒 Capsicum annuum、黄瓜 Cucumis sativus、番薯 Ipomoea batatas和花生 Arachis hypogaea)叶片后5龄幼虫中肠中的表达量,计算4龄幼虫取食不同寄主植物叶片后发育至蛹的历期;应用PITA, miRanda, microTar和RNAhybrid 4种软件,预测调控鉴定的CYP450基因的微小RNA (miRNA)。【结果】鉴定到斜纹夜蛾蜕皮激素合成通路相关的6个直系同源CYP450基因 CYP307A1, CYP306A1, CYP302A1 , CYP315A1, CYP314A1和 CYP18A1;系统进化树显示,斜纹夜蛾这6个CYP450基因分别归属于CYP2和线粒体CYP两个亚家族 。CYP306A1, CYP314A1和 CYP18A1分别在6龄幼虫、预蛹和蛹期具有最高的表达量,并且分别在6龄幼虫中肠、预蛹脂肪体和蛹表皮中表达量最高。相比取食人工饲料的对照组,4龄幼虫取食番薯和花生叶片后斜纹夜蛾4龄幼虫发育至蛹的历期显著延长, CYP306A1在5龄幼虫中肠中的表达量显著上调。在 CYP307A1, CYP315A1, CYP314A1和 CYP18A1上鉴定出了多种miRNA结合位点。【结论】蜕皮激素合成代谢通路中, CYP306A1, CYP314A1和 CYP18A1可能分别在斜纹夜蛾幼虫、预蛹和蛹期起着关键的调控作用,同时也参与宿主植物次生代谢产物的解毒代谢,并且受到miRNA的严密调控。研究结果不仅有助于深入理解昆虫变态发育调控的复杂机制,还为将来的害虫防治提供了潜在的作用靶标,有利于斜纹夜蛾等害虫的可持续治理。
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