转座子是真核生物基因组的重要组成成分。为了研究家蚕Bombyx mori长末端重复序列 (long terminal repeat， LTR)逆转录转座子的分类及进化， 本研究采用de novo预测和同源性搜索相结合的方法， 在家蚕基因组中共鉴定出了38个LTR逆转录转座子家族， 序列长度占整个基因组的0.64%， 远小于先前预测的11.8%， 其中有6个家族为本研究的新发现。38个家族中， 26个家族有表达序列标签 (expression sequence tag， EST)证据， 表明这些家族具有潜在的活性。对有EST证据的6个家族和没有EST证据的5个家族用RT-PCR进行了组织表达谱实验， 结果表明这11个家族在一些组织中有表达， 这进一步证实了这些家族具有转录活性， 基于此我们推测家蚕中大部分的LTR逆转录转座子家族很可能具有潜在活性。对转座子的插入时间进行估计， 结果表明绝大部分元件都是最近1百万年内插入到家蚕基因组中的。我们还比较了黑腹果蝇Drosophila melanogaster、 冈比亚按蚊Anopheles gambiae和家蚕B. mori中Ty3/Gypsy超家族分支的差异， 结果表明不同枝在不同昆虫中有着不同的扩张。家蚕中LTR逆转录转座子的鉴定和系统分析有助于我们理解逆转录转座子在昆虫进化中的作用。

为了探究家蚕Bombyx mori EST-SSR标记的多态性， 对检索获得的家蚕第12连锁群的4 465条EST序列进行了分析， 整理和拼接后得到581条非冗余EST序列， 总长度约为480 kb。其中， 有122条序列中共检测到154个EST-SSR， 占所研究的EST序列的2.73%， 平均每3.12 kb 含有一个EST-SSR。在所检测的EST-SSR中， 三核苷酸和四核苷酸重复是主导类型， 分别占总数的36.36%和28.57%,大部分表现为Perfect形式； 核苷酸重复平均长度约为16.2 bp， 最长为30 bp。进一步进行同源性分析， 发现有26条序列可以在NCBI中检索到同源序列， 在这些序列中一共含有40个SSR, 其中14个(35.0%)位于5′-UTR, 11个(27.5%)位于3′-UTR, 15个(37.5%)位于CDS区。根据筛选到的微卫星序列设计11对引物， 其中8对引物有扩增产物， 且条带清晰； 应用引物ES1204对8个家蚕品种进行PCR扩增都呈现多态性。结果说明通过家蚕EST数据库发掘SSR标记是一条可行的途径。

【目的】研究家蚕Bombyx mori磷酸吡哆醇氧化酶（pyridoxine 5′-phosphate oxidase， PNPO）个别保守氨基酸残基对PNPO酶活性的影响。 【方法】用重叠延伸法把氨基酸残基Lys¹¹¹（AAA）突变为Glu（GAA）， Ser¹⁶⁰（AGC）定点突变为Ala（GCC）； 构建重组表达载体， 在大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中诱导表达， 经亲和纯化后进行酶活鉴定。【结果】重组蛋白的分子量约为45.0 kDa。体外酶活分析发现， 家蚕氨基酸残基Lys¹¹¹突变体K111E活性降低了约78.0%， Ser¹⁶⁰突变体S160A的活性降低了67.4%。【结论】结果提示氨基酸残基Lys¹¹¹和Ser¹⁶⁰对维持家蚕PNPO的酶活性有重要作用。本研究明确了家蚕磷酸吡哆醇氧化酶个别保守氨基酸残基的酶学功能。

世界检疫性害虫苹果蠹蛾Cydia pomonella是一种温度耐受可塑性很高的物种。本研究针对温度波动可能导致其耐热性增强的科学问题， 采用生测法鉴定了苹果蠹蛾实验种群的高温耐受阈值， 采用同源克隆、 RACE和实时荧光定量PCR (RT-qPCR)等方法研究了苹果蠹蛾热激蛋白Hsp90基因的应激表达对耐热性的重要作用。高温耐受阈值研究结果表明， 苹果蠹蛾实验种群的死亡率随温度的升高和时间的延长显著性升高， 1-5龄幼虫分别经50℃和52℃高温处理2， 5和10 min后， 3龄幼虫耐热性最差， 5龄幼虫最强。50℃和52℃分别处理10 min和5 min均可导致1-4龄幼虫全部死亡， 而5龄幼虫在这两种处理下仍有25.0%和11.1%的存活率。以35℃处理的5龄雌幼虫为材料克隆苹果蠹蛾Hsp90基因全长cDNA， 结果显示该基因全长为2 470 bp， 完整开放阅读框为2 148 bp， 共编码716个氨基酸， 预测分子量为82.07 kDa， 命名为Cphsp90 (GenBank登录号JN624775)。该基因编码的氨基酸序列与亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis和甘蓝夜蛾Mamestra brassicae等昆虫的Hsp90的氨基酸序列一致性高达96%， 表明了Hsp90家族的保守特性。Cphsp90 mRNA的相对表达量在32~44℃高温胁迫下随温度的升高而显著增高， 证实Cphsp90是诱导型热激基因， 且mRNA相对表达量与胁迫程度正相关。Cphsp90基因的表达还具有组织特异性， 35℃处理幼虫的表皮中Cphsp90相对表达量显著高于血淋巴、 脂肪体和中肠， 应激响应最为活跃。与未经温热预处理的昆虫相比， 35℃温热预处理3 h后的5龄幼虫在40， 45和50℃更高的温度胁迫下， Cphsp90 mRNA达到最高表达量所需要的胁迫温度有所提升， 由未经预热处理的40℃处理10 min提高到45℃处理10 min， 这与温热预处理会增强5龄幼虫耐热性的现象相符， 表明Cphsp90基因的响应表达在苹果蠹蛾耐热性及其可塑性过程中发挥重要的作用。

  过氧化氢酶 (catalase, CAT)作为生物体内的重要物质， 其主要功能是参与活性氧代谢过程， 在清除H₂O₂、 超氧自由基和过氧化物以及阻止羟基自由基形成等方面发挥着重要作用。本研究利用RT-PCR技术和RACE方法首次克隆和分析了甜菜夜蛾Spodoptera exigua （Hübner）CAT基因， 命名为SexiCAT， GenBank登录号为JN051294， 其cNDA序列全长为1 755 bp， 开放阅读框长1 524 bp， 推测编码507个氨基酸。经氨基酸序列比对， 此多肽序列具有高度保守性， 与其他昆虫CAT的序列一致性分别为： 家蚕Bombyx mori （87%）、 黑腹果蝇Drosophila melanogaster （73%）、 埃及伊蚊Aedes aegypti （71%）和赤拟谷盗Tribolium castaneum （70%）。对该基因在甜菜夜蛾各个发育时期以及不同组织表达量的荧光定量PCR分析表明， SexiCAT基因在甜菜夜蛾各个发育阶段的表达水平存在显著差异， 其中成虫期的表达量最高， 是卵期表达量的7倍， 幼虫期次之， 卵期最低； SexiCAT基因在5龄幼虫体壁、 中肠、 脂肪体和马氏管组织中都有表达， 但在脂肪体中表达量最高。甜菜夜蛾SexiCAT基因的成功克隆及同源建模将为今后对其功能研究以及作为靶标设计新型氧化酶抑制剂提供了基础。

家蚕Bombyx mori是卵滞育的昆虫， 在滞育期间无形态变化， 也不存在器官发育和组织分化， 然而其生理代谢过程仍在进行。为进一步研究家蚕滞育的机制， 本研究测定了家蚕滞育卵、 即时浸酸处理的滞育卵及非滞育卵在胚胎发育过程中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase， SOD, EC 1.15.1.1)、 过氧化氢酶(catalase, CAT, EC 1.11.1.6)、 丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK, EC 2.7.1.40)、 乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase, AchE, EC 3.1.1.7)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH, EC 1.1.1.28) 的活性变化。结果表明： 处理后1-7 d， 即时浸酸处理的滞育卵， SOD活性由56 517.00 U/g提高到81 986.94 U/g， CAT活性由14.98 U/g提高到106.90 U/g， PK活性由25.19 U/g提高到181.70 U/g， AChE活性由17.88 U/g提高到287.86 U/g， 而LDH活性由169.96 U/g下降到122.82 U/g。 而在非滞育卵中， SOD活性由86 417.99 U/g下降到66 024.19 U/g， LDH活性由169.07 U/g下降到135.02 U/g； CAT活性由1.47 U/g提高到44.37 U/g， PK活性由20.56 U/g提高到92.09 U/g， AChE活性由21.40 U/g提高到99.17 U/g。在滞育卵中， SOD和AChE活性较稳定； CAT活性随发育上升， 而LDH活性随发育而下降； PK活性在胚胎发育的前 4 d呈上升趋势， 随后基本保持稳定。通过了解家蚕滞育卵、 非滞育卵与即时浸酸卵的相关酶活性在胚胎发育过程中存在的变化， 有助于进一步揭示家蚕滞育的机理。

 为探明蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum毒液对其寄主菜粉蝶Pieris rapae蛹颗粒血细胞和浆血细胞的包囊与吞噬能力的影响， 本研究分别采用Na₂-EDTA处理和尼龙毛法对菜粉蝶蛹颗粒血细胞与浆血细胞进行分离纯化； 再采用离体细胞培养方法， 研究了菜粉蝶蛹颗粒血细胞、 浆血细胞各自在包囊和吞噬反应中的作用， 以及蝶蛹金小蜂毒液对其所产生的影响。结果表明： 颗粒血细胞和浆血细胞均参与了包囊反应， 其中前者包囊作用明显， 后者作用微弱， 但两者同时存在时包囊作用最为明显； 血淋巴浆质对颗粒血细胞和浆血细胞包囊反应均无显著影响。毒液对颗粒血细胞和浆血细胞的包囊能力均存在显著的抑制作用， 且抑制作用具有明显的剂量效应特征。此外， 菜粉蝶蛹颗粒血细胞和浆血细胞均具吞噬能力， 其中前者吞噬能力显著强于后者； 毒液对颗粒血细胞与浆血细胞的吞噬能力亦均存在显著的抑制作用， 且该抑制作用亦具有显著的剂量效应特征。结果说明， 菜粉蝶蛹颗粒血细胞及浆血细胞均参与寄主的细胞免疫反应， 蝶蛹金小蜂毒液对其寄主颗粒血细胞和浆血细胞的包囊与吞噬能力均存在显著的抑制作用。

复眼是昆虫的主要视觉器官，对于其寻找食物、配偶、栖息场所以及学习记忆等活动具有重要作用。本研究采用扫描电镜和石蜡切片技术对异色瓢虫显现变种Harmonia axyridis ab. conspicua复眼的外部形态和内部显微结构进行了观察。结果发现：(1)复眼近椭圆形，位于头部两侧，触角窝处有缺刻，小眼表面光滑平坦，无角膜乳突结构。其雌、雄成虫复眼的小眼数分别约为705和691；(2)复眼中心区域小眼呈六边形，排列紧密，边缘区域的小眼为不规则的四边形或五边形； (3)每个小眼由角膜、晶锥、8个小网膜细胞、视杆、基膜以及色素细胞组成。晶锥由4个晶锥细胞构成，8个小网膜细胞中6个位于边缘、2个位于中央；(4)暗条件下复眼显微结构存在明显差异：光适应条件下，色素颗粒主要分布在晶锥和视杆交界处的周围，周围视杆呈环形，内、外两侧均被色素颗粒包围；暗适应条件下，色素颗粒发生纵向移动，均匀地分布在晶锥和视杆的周围，周围视杆发生扭曲呈不规则的多角形，仅外侧有色素颗粒分布。结果表明，异色瓢虫显现变种的复眼属于并列复眼，可通过色素颗粒的纵向移动以及周围视杆扭曲变形等机制来适应外界明暗环境的变化。

本研究在测定不同球孢白僵菌Beauveria bassiana和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae菌株的生长速率与产孢量的基础上， 采用孢悬液浸渍法进行了对油茶新害虫——黑足角胸叶甲Basilepta melanopus成虫的生物测定， 旨在筛选出感染该成虫的高致病力菌株， 为防治该虫提供新的生物资源。结果表明： 不同菌株生长速率和产孢量间存在显著差异， MaYTTR-04， BbFZ-17， MaZPTR-01和BbTK-01生长速率和产孢量均显著高于其他菌株。接种后， 叶甲成虫累积死亡率随时间的增加而逐渐增高， 接种白僵菌7 d后， 成虫校正死亡率全部达到100%； 接种MaZPTR-01和MaYTTR-04两个绿僵菌菌株14 d后， 成虫死亡率分别为80.3%和78.8%。而且接种白僵菌后， 叶甲成虫的僵虫率显著较绿僵菌高， 尤其以BbTK-01和BbFZ-17两个菌株较好， 分别达到85.7%和75.8%。BbXJ-01， BbFZ-17和BbTK-01 3个白僵菌菌株的LT₅₀最小， 分别为3.0， 3.3和3.4 d； MaYTTR-04和MaZPTR-01两个绿僵菌的LT₅₀分别为6.0和6.2 d。结果说明， 白僵菌对叶甲成虫的致病力较强， 尤其是BbTK-01和BbFZ-17两个菌株， 不仅致死率高， 且致死速度快， 僵虫率高， 同时这2个菌株生长速度快、 产孢量大， 具有优良的生产特性， 在黑足角胸叶甲的生物防治中将有重要的应用价值。

为了探明不同地理种群棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)对温周期的反应， 本研究系统调查了棉铃虫广东广州种群（23.08°N, 113.14°E）、 江西永修种群(29.04°N, 115.82°E)、 山东泰安种群(36.15°N, 116.59°E)和辽宁喀佐种群(41.34°N, 120.27°E)在滞育诱导的光周期（L12∶D12）条件下， 温周期（光期高温20～28℃， 暗期低温5和9℃）对幼虫发育和蛹滞育的影响。结果表明： 当光期温度相同时， 各地理种群20T(温期thermophase， 20℃)∶5C(低温期cryophase， 5℃)（12 h光期温度∶12 h暗期温度）（余此类推）和20T∶9C， 22T∶5C和22T∶9C， 25T∶5C和25T∶9C， 以及28T∶5C和28T∶9C之间幼虫的发育历期没有显著差异（P＞ 0.05）; 而在平均温度相同或相近的情况下， 各地理种群20T∶9C（平均温度14.5℃）下的幼虫发育历期显著长于在22T∶5C（平均温度13.5℃）下的发育历期（P＜0.05）； 20T∶20C（恒温20℃）的幼虫发育历期也显著长于28T∶9C（平均温度18.5℃）（P＜0.05）， 表明幼虫发育主要受光期温度的影响。在平均温度相同或相近的情况下， 各地理种群温周期20T∶9C的滞育率高于22T∶5C的滞育率， 25T∶20C的滞育率也高于28T∶9C； 各地理种群温周期20T∶20C的滞育率显著高于28T∶5C的滞育率（平均温度14.5℃）（P＜0.05）。当光期温度相同时， 20T∶5C和20T∶9C， 22T∶5C和22T∶9C， 25T∶5C和25T∶9C， 以及28T∶5C和28T∶9C之间滞育率没有显著差异（P＞0.05）， 表明光期温度是影响棉铃虫滞育的主要因素。在相同的温周期下， 幼虫发育历期及滞育率存在显著的地理变异， 幼虫历期和滞育率与其栖息地纬度均呈正相关关系， 揭示了棉铃虫对温度的敏感性随着纬度的南移而逐渐增强。

为探究影响广聚萤叶甲Ophraella communa LeSage选择豚草产卵的环境因素， 在南京城郊于2009年6月23日至9月1日豚草生长季节， 跟踪调查了60个豚草斑块上落卵数量动态， 运用跨栏模型分析了影响叶甲产卵以及产卵数量的因素。结果表明： （1）产卵发生随季节延长、 豚草被取食程度增大、 株高增长、 暴露环境中斑块增大而增加， 但随遮蔽环境中豚草斑块增大、 开花、 开花后季节延长、 季节延长情况下被取食程度增大、 开花后被取食程度增大等因素而降低； （2）落卵数量随季节延长、 豚草被取食程度增大、 暴露环境、 开花期被取食程度增大、 开花期株高增长等因素而增加， 但随豚草开花、 季节延长情况下被取食程度增大而减小； （3）落卵量随季节延长而增大的幅度在豚草营养生长期明显大于开花期， 在暴露环境中随季节延长而呈明显直线增大， 但在遮阴环境中先直线增加， 于10周后趋缓。研究结果说明， 影响产卵发生与落卵数量的因素不完全一致， 产卵发生与落卵数量主要受因子之间互作的影响， 而较少受到单因素的独立影响。

为了解空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila被引入中国20多年后其取食行为与取食能力是否发生改变， 我们通过采集叶甲自然种群的成虫， 在室内用空心莲子草Alternanthera philoxeroides饲养获得检测用叶甲各虫态与虫量进行室内定量检测， 研究了空心莲子草叶甲自然种群各龄幼虫与成虫在不同密度下对空心莲子草的控害效果。结果显示： 1龄幼虫喜食顶芽嫩叶， 在每株接0.2和1头1龄幼虫密度下， 空心莲子草仍有新叶和侧芽生成， 生物量、 株高与茎节数仍在增加； 在5头/株的密度下， 空心莲子草的生物量、 叶片数和侧芽数均出现负增长； 在10头/株的密度下， 草的生物量、 株高、 叶片数、 侧芽数和茎节数均表现为负增长。2龄幼虫优先取食顶芽嫩叶， 也取食老叶与茎杆， 在每株10头2龄幼虫的密度下， 接虫7 d后， 40%的植株死亡。3龄幼虫取食叶片与茎秆， 后期钻入茎秆中化蛹,在10头/株密度下,7 d后， 已引起52%的植株死亡， 存活株的茎节数显著减少。成虫可24 h连续取食植株的任何组织, 0.2头/株的密度下,空心莲子草叶片与侧芽数量已呈现负增长； 5头/株的密度下,空心莲子草的生物量、 株高、 叶片数、 侧芽数与茎节数均呈现较大的负增长； 10头/株的控草效果更加显著。

地形差异性导致的环境异质性为小尺度范围内生物空间格局的形成与维持提供了一种重要机制， 是形成物种丰富度差异性的前提条件。借助GIS和S-PLUS软件， 利用广义可加模型(GAM)于7-8月对影响蝗虫分布的地形因子进行了研究， 在定量分析黑河上游祁连山区北坡地形的海拔分异特征的基础上研究了该区域蝗虫的丰富度与地形复杂度的关系。结果表明： 在36个样方中共采集蝗虫3 149头， 隶属于3科10属13种； 蝗虫丰富度受地形因子影响的顺序为海拔＞坡向＞坡度＞剖面曲率＞平面曲率＞坡位； 蝗虫的分布在平面曲率和剖面曲率各个梯度上的分布比较均衡， 在海拔、 坡向以及坡位的每个梯度上呈二次抛物线分布， 坡度上呈递减趋势； 从分布的区域上来看， 蝗虫在整个区域都有较高的丰富度， 但主要分布在海拔2 600~2 700 m区域， 坡向上则主要集中在西北坡和西坡， 与实际观测情况相一致。蝗虫丰富度与地形因子之间的相互关系以及分布状态， 反映了地形因子对水热条件的重分配使蝗虫分布格局出现多元化以及破碎化。

【目的】了解家蚕Bombyx mori维生素B₆关键代谢酶吡哆醛激酶（pyridoxal kinase, PLK）在家蚕不同组织间的表达差异。【方法】原核表达家蚕重组PLK， 获得目的蛋白制备多克隆抗体， 利用Western blot方法对PLK在家蚕不同发育时期、 5龄第3天幼虫不同组织及5龄不同日龄幼虫表皮、 头部和马氏管中的表达进行分析； 并采用实时荧光定量PCR的方法对PLK基因在家蚕不同组织中的mRNA转录水平进行比较。【结果】PLK在家蚕5龄幼虫的表达水平最高， 在5龄第3天幼虫各组织中的表达由高到低依次为： 精巢、 马氏管、 表皮、 中肠、 头部、 卵巢、 脂肪体、 丝腺； 5龄期不同日龄幼虫表皮组织的表达差异最大， 头部和马氏管中均为前期表达量稍高于后期。在转录水平方面， 精巢的表达量最高， 其次是马氏管和头部。【结论】PLK在家蚕不同发育时期及组织中的差异表达进一步证实PLK在家蚕VB6代谢中的生物学功能的重要性。

为了研究灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén与水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）互作机制， 本研究构建了灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库。以实验室筛选的灰飞虱高带毒群体为材料， 分离纯化mRNA， 反转录合成双链cDNA， 并连接三框型接头， 层析柱分级纯化。采用同源重组反应制备三框型cDNA入门文库， 再通过同源重组将入门文库转移到Gateway兼容载体pGADT7-DEST上， 构建获得酵母双杂交cDNA文库。检测结果表明： 文库库容量为3.68×10⁷ cfu， 扩增文库滴度为2.62×10¹⁰ cfu/mL； 文库重组率大于95%， cDNA插入片段平均长度>1 kb， 达到了标准cDNA文库的要求。灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库的构建为开展昆虫介体与水稻条纹病毒互作机制的研究奠定了基础。

为了优选快速、 灵敏、 特异的家蚕微孢子虫Nosema bombycis分子检测方法和DNA抽提方法， 本文通过对家蚕微孢子虫TaqMan探针荧光定量PCR检测方法和SYBR Green荧光定量PCR检测方法的建立以及反应体系优化， 并与普通PCR方法进行比较； 再采用4种不同DNA抽提方法分别对PCR和实时荧光定量PCR方法检测家蚕微孢子虫悬浮液的效果评价。结果显示: 不经过DNA抽提， 直接将家蚕微孢子虫发芽液进行PCR反应的效果优于其他方法， 检测灵敏度由高到低依次为直接法、 酚/氯仿抽提法、 动物组织DNA试剂盒抽提法和植物组织DNA试剂盒抽提法； TaqMan探针法检测家蚕微孢子虫发芽液的灵敏度和SYBR Green法相近， 达到微孢子10²个/mL， 两者均优于普通PCR方法。实验表明， 直接采用发芽液结合荧光定量PCR方法检测家蚕微孢子虫最为简便、 快速、 灵敏。该研究结果将有助于提高家蚕微粒子病监控技术和检疫能力， 对家蚕微粒子病的检疫和防治具有积极意义。