羧酸酯酶是一个多功能超家族酶类, 为研究羧酸酯酶基因在家蚕Bombyx mori组织中的功能, 利用5′/3′RACE和RT-PCR方法克隆了一个家蚕羧酸酯酶基因BmCarE-9, 其GenBank登录号为EU523534。该基因含有一个1 680 bp的ORF, 编码559个氨基酸。BmCarE-9预测的分子量64.2 kD, 等电点7.13, 结构分析表明BmCarE-9存在一个类似的催化三联体, 其中两个残基发生改变。利用实时荧光定量PCR方法研究了该基因在家蚕5龄第3天幼虫不同组织以及在5龄期各日龄幼虫丝腺组织中的表达水平。结果表明, 该基因在丝腺中特异性高表达, 且主要在中部和后部丝腺中表达。该基因在5龄期随着丝腺的生长发育表达量逐渐增高, 到末期表达水平逐渐降低。据此推测该基因可能与丝腺的生长发育或丝蛋白的合成相关。

【目的】克隆小菜蛾Plutella xyostella气味受体Or83b基因, 并进行原核表达, 为研究小菜蛾寄主选择行为的分子机理, 开发昆虫行为调节剂提供基础。【方法】提取小菜蛾的总RNA, 反转录获得总cDNA, 采用RT-PCR方法扩增目的基因, 将其克隆至T载体并测序, 然后将目的基因克隆到大肠杆菌Escherichia coli表达载体pET-32a (+)中表达。经酶切、 PCR及测序鉴定正确后转化BL21 (DE3)菌株, 用IPTG诱导表达, 通过SDS-PAGE， Western印迹鉴定表达蛋白。【结果】获得了编码小菜蛾Or83b的cDNA序列, 该基因阅读框长1 413 bp, 编码471个氨基酸, 预测的等电点为7.19, 命名为PlxyOr83b（GenBank登录号为GQ923610）; 成功构建了pET-PlxyOr83b原核表达重组质粒, 目的基因获得高效表达, 其融合蛋白分子量为32.0 kD, Western blot 检测结果进一步表明PlxyOr83b在大肠杆菌DE3中得到正确表达。【结论】成功克隆和表达了小菜蛾气味受体基因PlxyOr83b, 该基因与其他昆虫Or83b基因基本一致。

肌球蛋白轻链在生物的运动过程中具有重要作用, 本研究利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇Bactrocera dorsalis （Hendel）肌球蛋白轻链2 (myosin light chain 2, MLC2)的cDNA全长序列, 命名为BdorMLC2。测序结果表明, BdorMLC2开放阅读框全长669 bp, 编码222个氨基酸残基。在线软件SMART分析显示, BdorMLC2具有2个Ca²⁺结合基序（EFh）结构域, 可以结合Ca²⁺, 属于肌钙蛋白C超家族成员。氨基酸序列比对表明, BdorMLC2与其他昆虫的肌球蛋白具有较高的序列一致性, 其中与黑腹果蝇Drosophila melanogaster MLC2的序列一致性高达93.2%。BdorMLC2在不同组织和时期的荧光定量PCR分析表明, BdorMLC2在桔小实蝇雄虫胸部的含量最高, 在前足、中足、后足和翅中也有较高的表达; BdorMLC2几乎在桔小实蝇发育的各个时期都有表达, 刚羽化成虫的表达量显著高于其他发育阶段。结果提示, BdorMLC2可能与桔小实蝇的肌肉收缩运动密切相关。本研究为深入研究桔小实蝇肌球蛋白的功能提供了理论依据。

双翅目昆虫细胞系广泛应用于遗传学、发育生物学、分子生物学、人和动物体病原学以及昆虫抗微生物肽的研究。本研究建立了一株新的棕尾别麻蝇Sarcophaga peregrina胚胎细胞系。该细胞系的原代培养始于2008年11月17日, 取材于棕尾别麻蝇晚期胚胎组织, 在Shields & Sang M3昆虫培养基中于28℃恒温培养, 在第26天进行第1次传代, 至今已历时21个月, 传代72次, 生长状态稳定, 被命名为Sp-E-HNU11。该细胞系的细胞形态主要呈梭形和近圆形, 杂以少量巨型细胞, 紧密贴壁生长。细胞群体倍增时间为42 h。染色体数目一般为10条或12条, 为二倍体或亚二倍体细胞系; 除一对颗粒状微型染色体外, 其他染色体呈短杆状。细胞系的β-萘酯酶和谷草转氨酶同工酶谱上分别显示出1条和3条酶带。随机引物扩增多态性 (random amplified polymorphic DNA, RAPD) 分析结果显示, 该细胞系与小菜蛾细胞系Px-E-HNU12、草地贪夜蛾细胞系IPLB-Sf-9和家蚕细胞系Bm-21E-HNU5呈现明显不同的带型特征。 Sp-E-HNU11细胞系的建立为昆虫抗微生物肽及其他相关的研究工作增添了新的研究工具和生产载体。

为了解榆木蠹蛾Holcocerus vicarius （Walker）雌蛾性信息素分泌腺（性信息素释放系统）位置、 表面形态和超微结构及雄蛾触角感受器（性信息素接收系统）的种类、 形态、 分布及功能， 利用扫描电镜和透射电镜对榆木蠹蛾雌蛾性信息素分泌腺和雄蛾的触角进行观察。结果表明： 榆木蠹蛾雌蛾性信息素分泌腺位于腹尖末端第8～9节节间膜上的背面中央区域， 腺体表面分布着许多饱满的锥状突起， 2日龄处女雌蛾腺体细胞间有明显的胞连接， 细胞基底膜基褶较多， 质膜上分布着微绒毛， 并与内表皮连接， 内表皮上含有多层几丁质， 胞质中含有脂质粒、 大量空泡、 光面内质网、 粗面内质网及线粒体； 雄蛾触角鞭节上有5种感受器， 为毛形感器、 刺形感器、 锥形感器、 腔锥形感器和曲毛形感器， 其中毛形感器数量最多， 曲毛形感器最少。柄节和梗节被大量鳞片覆盖， 未观察到感器。榆木蠹蛾性信息素通讯系统的研究为榆木蠹蛾性信息素的生物合成、 性信息素的提取、 鉴定及成虫生殖交配生物学行为提供了依据。

为了研究昆虫病原真菌对松毛虫的致病机理, 提供北方地区松毛虫生物防治的科学依据, 本研究采用球孢白僵菌Beauveria bassiana (Bals.) Vuillemin 菌株1573感染油松毛虫Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu, 通过扫描电镜和石蜡切片光学显微镜观察技术, 研究了菌株的感染过程和虫体的组织病理学变化。结果表明, 该病原真菌通过穿透表皮入侵油松毛虫, 染菌后24 h, 观察到分生孢子附着于头部的颅顶, 单眼、触角和口器的基部, 在胸、腹部附着于毛簇、毛瘤、棘状突和节间褶。染菌后36 h, 孢子萌发长出菌丝, 在入侵部位, 菌丝的端部特化成附着胞和侵入钉。染菌后48 h, 菌丝依靠机械力和胞外酶的作用穿透表皮, 虫体表皮出现了裂痕和黑化。染菌后72 h, 菌丝已进入体腔, 感染血淋巴、脂肪体、肌肉、消化道、丝腺和神经组织, 并利用血液和内部组织器官作为营养大量繁殖, 此时, 虫体发涨, 表皮变暗。染菌后96 h, 菌丝占据了松毛虫的血腔, 内部的组织结构被完全瓦解, 松毛虫死亡。最后, 菌丝冲破体壁, 在尸体表面长出新的分生孢子。这些结果说明, 球孢白僵菌B. bassiana菌株1573是一种油松毛虫的高致病性菌株, 可以引起虫体的一系列组织病理变化而致其死亡。

为了明确螺旋粉虱Aleurodicus dispersus的卵巢发育和体型对起飞活动的影响， 通过对起飞和不起飞、 附蜡块及无蜡块的螺旋粉虱的卵巢解剖和体型测量， 研究了其卵巢发育与起飞活动、 体型与起飞活动之间的关系以及其腹部蜡块的意义。结果表明： (1)螺旋粉虱的卵巢发育进度可分为发育初期（0级）、 卵黄沉积前期（Ⅰ级）、 卵黄沉积期（Ⅱ级）、 成熟待产期（Ⅲ级）、 产卵盛期（Ⅳ级）、 产卵末期（Ⅴ级）共6级。绝大多数起飞成虫的卵巢处于产卵盛期（Ⅳ级）； (2)附蜡块起飞个体的卵巢管数少于附蜡块不起飞个体的卵巢管数， 其怀卵量多于附蜡块不起飞个体； 起飞雌虫中， 附蜡块与无蜡块成虫的体型差异极显著； (3)附蜡块起飞个体的怀卵量和体长均与体型发育显著相关， 而其他类型个体的怀卵量和体长均与体型发育相关不显著； 附蜡块起飞个体其受精囊发育成熟的个体比例最高。由此说明， 螺旋粉虱的卵巢发育对起飞活动有一定影响， 且起飞雌虫腹部的蜡块可作为其身体及生殖系统发育成熟的指示。

 已经测定的昆虫线粒体基因组中, 直翅目草螽亚科的疑钩额螽Ruspolia dubia线粒体控制区长度最短, 仅70 bp。为此, 本研究采用L-PCR结合二次PCR扩增策略对另一种草螽亚科昆虫斑翅草螽Conocephalus maculates线粒体基因组序列进行了测定。序列注释发现: 斑翅草螽线粒体基因组序列全长15 898 bp, A+T含量为72.05%, 基因排列与典型的节肢动物线粒体基因组一致。全部蛋白质编码基因以典型的ATN作为起始密码子, 9个蛋白质编码基因具有完整的终止密码子, 其余4个以不完整的T作为终止信号。除trnS^AGN外, 其余21个tRNAs均可折叠形成典型的三叶草结构, 依照Steinberg等(1997)线粒体特殊tRNA结构类型-9, trnS^AGN的DHU臂形成一个7 nt环, 反密码子臂则长达9 bp, 含1个突起碱基, 而不是正常的5 bp。斑翅草螽与其他直翅目昆虫线粒体基因组的主要区别在于, 在trnS^UCN和nad1, nad1和trnL^CUN基因间各存在一段罕见的、大段的基因间隔序列, 长度分别为78 bp和360 bp。其中, 位于nad1和trnL^CUN之间的基因间隔序列N链可形成一个包含完整起始、终止密码子(ATT/TAA)、编码103个氨基酸的未知开放阅读框。同义密码子使用偏好与线粒体基因组编码的tRNA反密码子匹配情况无关, 但与密码子第3位点的碱基组成紧密相关; 相对密码子使用频率(relative synonymous codon usage, RSCU)大于1的密码子, 其第3位点全部是A或T。在已经测定的直翅目昆虫线粒体基因组tRNAs中, 均存在一定数量的碱基错配, 且以G-U弱配对为主, 表明G-U配对在线粒体基因组中可能是一种正常的碱基配对形式。本研究测定的斑翅草螽线粒体基因组序列, 和先前已经测定的直翅目线粒体基因组序列一起, 可以为重建直翅目的进化历史提供数据资源。

目前有关蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究报道还不多见。本文利用long PCR和引物步移法得到大卫绢蛱蝶Calinaga davidis的线粒体基因组全序列， 同时就其基因组成和结构特点作了初步分析。结果显示： 其基因组全长为15 267 bp (GenBank登录号为HQ658143)， 包括13个蛋白质编码基因(ATP6, ATP8, COI-III, ND1-6, ND4L, Cytb)、22个tRNA基因、2个rRNA基因(16S和12S)以及非编码的控制区。与其他鳞翅目昆虫相一致， 其基因组未出现基因重排现象。基因组共包含11个基因间隔区，总长度为130 bp， 间隔长度1~46 bp， 最大间隔在tRNA^Gln与ND2基因之间； 基因间共存在13处重叠， 总长度为66 bp， 重叠碱基数1~35 bp， 最长的重叠区位于COII与tRNA^Lys基因。lrRNA和srRNA基因长度分别为1 337 bp和773 bp； 除tRNA^Ser(AGN)缺少二氢尿嘧啶臂(DHU stem)， 在相应的位置上只形成一个简单环外， 其余的tRNA基因都能形成典型的三叶草结构。13个蛋白编码基因总长度为11 247 bp， 共有3 737个密码子， 它们的碱基组成和密码子的使用具有明显的偏倚性； 除COI外(起始密码子TTG)， 其余的12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子； COI基因终止密码子为不完全T， ND4基因终止密码子为不完全TA， 其余基因都以TAA为终止密码子。A+T丰富区全长为389 bp， A+T含量高达92.0%， 其中存在2段类似微卫星的重复序列(TA)₆和(AAT)₄。本文的研究结果为探讨绢蛱蝶亚科在蛱蝶科中的系统学地位及其与其他亚科间的系统发生关系等问题提供了重要的分子生物学数据。

 为了探明福建中华蜜蜂Apis cerana cerana的种群分布和种群形态特征， 探索中华蜜蜂种群分化规律， 本文对福建不同生态区的11个样点780头中华蜜蜂工蜂， 采用Ruttner (1988)提出的30个形态标记， 运用差异显著性分析、 逐步判别分析和聚类分析方法， 进行形态特征分析。结果显示： 福建中华蜜蜂存在较大的形态差异和种群分化， 至少存在3个中华蜜蜂种群： 福建北部种群、 福建中部种群和福建南部种群。福建北部中华蜜蜂种群具有较大的蜜蜂个体和器官， 包括吻长、 前翅、 蜡镜、 后足等以及独特的前翅翅脉角： 武夷中华蜜蜂具有最大的翅脉角G18, J10和L13， 最小翅脉角E9 (P<0.01)； 光泽和政和中华蜜蜂表现较小翅脉角K19, O26和L13， 较大的翅脉角B4和N23 (P<0.01)。福建中部福州、 尤溪、 将乐、 宁德中华蜜蜂种群具有相对较大的蜜蜂个体和器官， 较大的翅脉角G18和K19 (P<0.01)， 以及中等大小的翅脉角N23。福建南部龙岩、 永定、 武平、 漳州中华蜜蜂种群具有较小的个体 (P<0.01)。前翅翅脉角分析有可能成为一种更有效、 准确的种群形态分析方法。本研究结果对福建中华蜜蜂资源的保护和合理利用具有重要的指导意义。

五倍子蚜共6属12种， 除北美分布1属1种外， 其余分布东亚。本研究采用数值分类和分子系统发育分析方法对北美五倍子蚜Melaphis rhois的形态特点和分类地位进行研究， 以倍蚜6属8种179个有翅孤雌蚜为研究对象， 对其头部、胸部、腹部的直接测量特征48个、量度间比例特征31个及转化为数值的描述特征29个共108个特征进行分析。基于欧氏距离的聚类结果显示， 北美倍蚜M. rhois与倍蚜属关系较近， 五倍子蚜8个种共形成3个大的聚类簇， 北美倍蚜M. rhois与倍蚜属的倍蛋蚜Schlechtendalia peitan和角倍蚜S. chinensis聚为一支； 铁倍蚜属的肚倍蚜蛋铁亚种Kaburagia rhusicola ovogallis和肚倍蚜枣铁亚种K. rhusicola ensigallis与小铁枣蚜属的红小铁枣蚜Meitanaphis elongallis、圆角倍蚜属的倍花蚜Nurudea shiraii和红倍花蚜N. yanoiella与铁倍花蚜属的铁倍花蚜Floraphis meitanensis分别聚为一支。另外， 测定五倍子蚜8个种共16个样本的mtDNA COI基因序列（约1.2 kb）， 最大简约法(maximum parsimony, MP)和最大似然法(maximum likelihood, ML)分子系统发育分析结果均显示北美倍蚜M. rhois与倍蚜属的关系密切， 和形态数据得到的结果一致； 但倍蚜8个种之间的聚类总体上与形态学研究结果不太一致， 铁倍花蚜属的铁倍花蚜和小铁枣蚜属的红小铁枣蚜、铁倍蚜属的肚倍蚜枣铁亚种和肚倍蚜蛋铁亚种与圆角倍蚜属的倍花蚜和红倍花蚜分别聚为一支， 彼此之间的关系尚需深入研究。

蚜虫是半翅目(Hemiptera)中一类取食植物韧皮部汁液的昆虫， 由于具有一些独特的生物学特征， 是研究重要适应进化问题的理想模型。蚜虫体内存在一类专性的胞内共生菌Buchnera， 对于蚜虫营养代谢和正常发育有重要贡献， 被称为蚜虫的初级内共生菌。蚜虫-Buchnera是研究共生关系的理想模型， 两者系统发育格局的研究有助于理解生物间专性共生关系的演化。本文系统综述了两者在不同分类水平（高级阶元、 低级阶元）上的系统发育关系研究。现有证据暗示： 两者在低级阶元水平上具有系统发育一致性， 而在高级阶元水平上可能没有平行演化关系， 这些对早期研究提出的平行演化假说提出了质疑。在现有研究的基础上， 本文建议从增加取样类群、 增加基因数目和数据量、 系统发育一致性检验等几个方面开展更深入的系统发育研究， 并开展Buchnera的转移实验， 从而检验Buchnera的横向转移及其基因在不同蚜虫支系中的进化速率一致性， 以便更客观地揭示蚜虫-Buchnera的进化关系。

为探讨家蚕Bombyx mori蛾触角发生发育、结构与功能的分子基础和调控机制, 我们采用双向电泳结合基质辅助质量飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)技术初步探讨了家蚕蛾触角蛋白及其雌雄表达差异。采用ImageMast 6.0软件分析电泳图谱, 在家蚕蛾触角中检测到约550个蛋白点, 主要集中在分子量14～70 kD, 等电点4～8之间。从雌雄蛾触角电泳图谱中分别检测到419和489个蛋白点， 其中雌雄匹配蛋白点有326对, 匹配率为71.81%。雌雄间表达差异点有34个, 雌雄分别所特有的特异蛋白点分别为9和20个。对特异和差异点进行MALDI-TOF/MS鉴定获得其中5种蛋白——成虫原基生长因子(imaginal disk growth factor)、表皮蛋白RR-1基序15(cuticular protein RR-1 motif 15)、硫醇过氧化还原酶(thiol peroxiredoxin)、空泡ATP酶B亚基(vacuolar ATPase B subunit)以及gasp前体(gasp precursor), 它们在雄蛾触角中表达量都比雌蛾高。这为家蚕触角蛋白的进一步研究提供了基本信息。

为探索细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi技术是否在家蚕Bombyx mori可行, 本研究引入了在其他物种中广泛应用的细菌表达dsRNA的RNAi系统: HT115细菌株和L4440质粒。利用L4440载体两端含有T7启动子的特点, 设计并构建了针对家蚕核受体FTZ-F1基因的RNA干扰（RNA interference）载体, 将构建好的质粒转入大肠杆菌Escherichia coli HT115, 在IPTG诱导下成功获得目标基因对应双链RNA（dsRNA）。 结果显示: 通过对5龄第7天家蚕幼虫注射IPTG诱导后提取的FTZF1基因对应的dsRNA 25 μg, 85%的蛹变态发育过程明显延迟, 不能实现幼虫到蛹的形态完全转变。荧光定量PCR分析显示目标基因的表达得到了特异的抑制。实验结果初步表明, 通过细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi策略, 以其经济、高效的特点, 具有广泛应用于家蚕基因功能研究中的潜力。

为了探讨重大入侵生物红火蚁Solenopsis invicta Buren与本地蚂蚁的竞争机制以及红火蚁成功入侵的机理, 本研究以红火蚁和2种本地蚂蚁黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum (Fabricius)及亮红大头蚁Pheidole fervida Smith为材料, 室内测定了红火蚁分别与黑头酸臭蚁、亮红大头蚁之间在个体水平和种群水平上的攻击性和攻击强度。一对一攻击试验结果表明：红火蚁和黑头酸臭蚁之间攻击级别多集中在Ⅲ级, 即竞争优势明显的红火蚁对黑头酸臭蚁缺乏激烈的攻击, 只是在相互攻击时多摆出威胁姿势; 红火蚁与亮红大头蚁之间攻击性较强, 尤其是红火蚁中型和小型工蚁与亮红大头蚁兵蚁之间的攻击性（3.35和3.30）显著强于红火蚁大型工蚁与亮红大头蚁兵蚁的攻击性（2.70）。群体攻击试验结果表明：与黑头酸臭蚁群体攻击的红火蚁各处理组合中, 无死亡红火蚁出现, 而黑头酸臭蚁死亡率为31.80%; 而与亮红大头蚁群体攻击中, 红火蚁死亡率为0.20%~12.00%, 而亮红大头蚁平均死亡率为49.91%。可见, 红火蚁的群体攻击能力强于黑头酸臭蚁和亮红大头蚁, 其中红火蚁与亮红大头蚁间的相互攻击程度激烈, 死亡率较高, 而与黑头酸臭蚁间的攻击程度较弱, 可能由于黑头酸臭蚁化学防御对本身起到一定的保护作用, 这为进一步加强红火蚁发生区本地蚂蚁优势种——黑头酸臭蚁的保护利用提供理论基础。

 昆虫自动识别是重要的新兴研究领域, 其中特征筛选与恰当地将多分类转化为二分类是两个关键步骤。本文基于支持向量分类, 提出了一种新的多类昆虫自动鉴别方法: 先以初始样本互作转换将多分类转化为二分类, 再以可交换核函数消除互作样本中初始样本排列顺序不同的影响, 继以非线性筛选去除无关特征与冗余特征并给出各保留特征相对重要性排序, 最后以简单投票决策校正独立预测结果。新方法应用于2科7种蝶类自动鉴别, 以前翅9个翅脉交叉点距离为初始特征, 种、科阶元26、24个随机初始测试样本均获得了100%的准确鉴别。新方法在昆虫自动识别等多分类领域有广泛应用前景。