【目的】低温是影响昆虫生长发育和存活的关键因子之一。为明确轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum卵的抗寒性及其机理, 研究了其过冷却能力与其体内水分及其他抗寒性相关生化物质含量的关系。【方法】采用热电偶法测定了轮纹异痂蝗卵的过冷却点，同时采用烘干法、残余法、氨基酸自动分析仪和高效液相色谱法分别测定了其卵的含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇的含量。【结果】土壤含水量对轮纹异痂蝗滞育前卵的含水量、脂肪含量（鲜重）及过冷却点有极显著的影响(P<0.01)。随着土壤含水量从4%增加到13%，卵含水量从45.12%上升到55.25%，卵脂肪含量（鲜重）从10.39%下降到9.39%，而过冷却点从-30.11℃上升到-25.69℃。不同发育阶段卵的过冷却点、含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇含量存在极显著差异(P<0.01)。从卵产下当天至120 d，卵过冷却点从-26.78℃下降至-30.18℃，含水量从51.93%下降至46.69%，脂肪含量分别从9.99%（鲜重）和17.37%（干重）上升至13.92%(鲜重)和25.29%（干重）。滞育卵的过冷却点显著低于滞育前卵的过冷却点。从卵中共检测到17种氨基酸，其中5种与过冷却点存在显著的相关关系(P<0.05)。卵过冷却点随着甘氨酸和脯氨酸含量的升高而降低，而随着胱氨酸、亮氨酸及天冬氨酸含量的增加而升高。随着卵的发育，海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量逐渐上升，而葡萄糖和果糖含量逐渐下降。在卵发育过程中，海藻糖和甘油的含量显著高于其他4种物质的含量。卵过冷却点与上述6种小分子糖醇均存在显著的相关关系，其中与海藻糖和葡萄糖的相关性最强。过冷却点随海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量的升高而降低，而随葡萄糖和果糖含量的升高而上升。【结论】轮纹异痂蝗卵在发育过程中，通过降低含水量，积累脂肪、脯氨酸、甘氨酸及海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇等抗寒物质，从而提高其过冷却能力。

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对外来入侵昆虫西花蓟马Frankliniella occidentalis及其本地近缘种花蓟马F. intonsa的影响机制。【方法】测定和分析了CO₂人工气候箱内不同CO₂浓度（400 μL/L和800 μL/L）下饲养3代的这两种蓟马体内3种解毒酶［羧酸酯酶（CarE）、乙酰胆碱酯酶（AchE）和微粒体多功能氧化酶(MFO）］和3种保护酶［超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD）］的活性。【结果】西花蓟马成虫体内的CarE, AchE, MFO, CAT和POD酶活性随着CO₂浓度的升高而显著上升（P＜0.05），其中800 μL/L CO₂浓度下CarE和MFO酶活性分别比400 μL/L CO₂浓度下增加了24.78%和16.05%；800 μL/L CO2浓度下花蓟马成虫体内的CarE, MFO和CAT酶活性显著高于400 μL/L CO₂浓度下花蓟马成虫体内的相应酶活性，而AchE和POD酶活性在两种CO2浓度间差异不显著（P＞0.05）。800 μL/L CO₂浓度下西花蓟马和花蓟马成虫体内的SOD酶活性均显著低于400 μL/L CO₂浓度下的相应蓟马酶活性（P＜0.05），分别下降了65.22%和42.20%。【结论】CO₂浓度升高是导致两种蓟马成虫体内CarE，MFO和SOD酶活性上升的主要原因，而AchE, CAT和POD酶活性的变化主要受蓟马种类的影响。两种蓟马可能通过改变体内解毒酶或保护酶的活性来适应高浓度CO₂的环境。

【目的】为探明中波紫外线（UV-B）连续多代处理对麦长管蚜 Sitobion avenae (Fabricius ) 的作用机制，发现在UV-B环境压力下害虫进化动力。【方法】用强度为0.25 W/m²的UV-B对每代麦长管蚜进行6 h照射，以处理后成蚜当天产的仔蚜为继代饲养材料，连续饲养18代，提取第1，4，8，12，15和18代的对照组和处理组无翅孤雌成蚜的保护酶液，利用分光光度计测定其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种保护酶活性。【结果】不同世代的对照组间3种保护酶活性均无差异（P>0.05），处理组间有显著差异（P<0.05）。随着UV-B胁迫世代增加，SOD活性呈先升高后下降的趋势，活性高峰出现在第15 代。POD活性呈下降趋势，处理组活性均高于对照组，且在第1和4代处理组与对照组间差异极显著（P<0.01）。CAT活性先下降后升高，在第8, 12和15代处理组与对照组间无显著差异（P>0.05），而至第18代处理组与对照组间差异又恢复为极显著（P<0.01）。【结论】麦长管蚜受到短期UV-B胁迫时，其体内SOD，POD和CAT 3种保护酶活性均升高，以抵御UV-B胁迫引起的自由基伤害；而经过到长期UV-B胁迫后，主要依靠SOD和CAT 2种保护酶清除活性氧自由基。

【目的】小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis是冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis的寄主昆虫，生活于高海拔、高寒地区，低温适应性强，但在室温下（25~27℃）不能正常存活。本研究检测了热胁迫（27℃）对小金蝠蛾幼虫消化酶及抗氧化系统的影响，以期揭示小金蝠蛾室温不耐受的生理机制。【方法】小金蝠蛾8龄幼虫分两组进行处理：高温组于27℃下饲养，对照组于16℃下饲养。处理24 h后观察虫体状态，并解剖，取中肠及血淋巴。透射电镜观察中肠细胞线粒体结构，分别测定中肠总蛋白酶和糖基水解酶活性，血淋巴丙二醛（MDA）含量，以及血淋巴保护酶系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。【结果】两组幼虫中肠总蛋白酶及糖基水解酶活性均随反应温度（16~37℃）升高而增强。协方差分析显示，高温组幼虫酶活性极显著低于对照组（P<0.01）。然而，高温组幼虫在27℃下的酶活性与对照组幼虫在16℃下的酶活性无显著差异（P<0.05）。热胁迫下虫体血淋巴中丙二醛含量显著升高（P<0.05），提示出现了氧化损伤。透射电镜结果显示，高温组中肠细胞线粒体肿胀，膜受损，嵴排列混乱，结构破坏。对活性氧起清除作用的3种保护酶中，仅POD活性显著升高（P<0.05），SOD和CAT活性均无显著变化（P>0.05）。【结论】消化酶活性的变化可能不是小金蝠蛾室温不耐受的重要因素；氧化损伤是其热胁迫下不能正常存活的一个重要原因。

【目的】灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)是水稻上的重要害虫，它严重影响了水稻的产量和品质，特别由其传播的水稻条纹叶枯病毒对水稻的危害甚至更为严重。灰飞虱分布广，对环境有很强的适应性。本研究旨在探讨灰飞虱对温度胁迫适应的分子机制进行了初步的探讨。【方法】本研究采用RT-PCR与RACE技术克隆了热激蛋白Hsp90基因的全长，利用各种生物信息方法分析了该热激蛋白的特征，实时荧光定量PCR技术用于研究Hsp90基因在不同生长发育阶段和不同温度条件下表达变化规律。【结果】我们获得一条Hsp90 基因的cDNA全长序列，命名为LsHsp90（GenBank登录号为KF660250）。 LsHsp90全长为2 740 bp，编码729个氨基酸，等电点为5.0，分子量为83.7 kDa。氨基酸序列中含有 Hsp90蛋白家族的5个签名序列及胞质特征序列 MEEVD。结构预测表明LsHsp90具有Hsp90蛋白家族典型的结构特征。系统进化关系分析表明它与多种昆虫的Hsp90序列有较高的同源性。不同发育阶段的灰飞虱体内LsHsp90表达水平处于动态的变化过程中，并在4龄若虫期达到最大值，最低表达量在其雌成虫阶段。不同性别的灰飞虱成虫体内LsHsp90表达量有显著差异（P =0.008）。高温和低温胁迫都可以诱导灰飞虱体内LsHsp90的表达，最大的表达量分别在 40℃和-9℃。在40℃下处理不同时间后发现，LsHsp90的表达水平在处理后0.5 h时最高，但随着时间的延长，LsHsp90的表达水平逐渐降低。而在-4℃下，LsHsp90的表达水平在处理后1 h时达到最大值。【结论】灰飞虱体内的LsHsp90可以响应温度的诱导，它可能在灰飞虱温度胁迫适应过程中起到重要的作用。

【目的】近年来，大螟Sesamia inferens (Walker)对水稻的为害逐渐加重并成为水稻的重要害虫之一。随着全球气候变暖，大螟的分布区域也在逐渐向北延伸。HSP70家族作为分子伴侣参与生物生长发育并对外界刺激产生响应，对生物功能蛋白质的正确折叠及其转运有着重要意义。本研究旨在明确HSP70家族HSC70基因在大螟不同组织、不同发育阶段以及低温胁迫下的表达差异，初步探讨大螟对环境适应的分子机理。【方法】应用RT-PCR及RACE技术从大螟5龄幼虫中克隆得到HSC70基因；进行基因组验证，得到其基因组序列，分析内含子的位置及大小；应用实时定量PCR技术分析大螟HSC70基因的表达模式。【结果】大螟HSC70基因长2 160 bp，命名为Sihsc70（GenBank登录号：KJ639908），开放阅读框长1 962 bp，编码653个氨基酸，推测分子量为71.6 kDa。其氨基酸序列中含有3个HSP70家族保守序列，在C-末端存在细胞质定位信号，说明大螟HSC70是细胞质热激蛋白家族成员。大螟HSC70基因组序列长度为3 522 bp（GenBank登录号：KJ639909），含有2个内含子，长度分别为685 bp（位于编码区上游）和803 bp（位于编码区内）。在大螟5龄幼虫的不同组织中Sihsc70表达量差异不显著（P＞0.05），其中在中肠、后肠和体壁中的表达量较高，在唾腺中的表达量最低；在大螟不同发育阶段中，Sihsc70的表达量在雌成虫最低，较高的3个阶段依次为卵、2龄幼虫和5龄幼虫，分别为雌成虫表达量的6.33，3.21和1.86倍；相对于对照组（27℃），低温胁迫对大螟5龄幼虫HSC70基因表达的影响差异不显著（P＞0.05）。【结论】结果说明，大螟HSC70基因在不同发育阶段和幼虫不同组织中具有不同的表达水平，而低温胁迫不能诱导该基因大量表达。

【目的】昆虫体内酚氧化酶原（PPO）是一种重要的天然免疫蛋白，参与昆虫的体液免疫和细胞免疫过程。本研究采用原核表达体系，大量表达可溶且具有活性的重组PPO蛋白，可用于各种酚氧化酶（PO）抑制剂的筛选，从而为创制抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂提供条件。【方法】利用从亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 5龄幼虫体内克隆获得PPO基因，构建了pET-28b-PPO原核表达载体，在大肠杆菌Escherichia coli中重组表达了亚洲玉米螟PPO蛋白；采用Ni-NAT亲和层析柱快速纯化目的蛋白，进行了Western杂交鉴定；测定分析了重组PPO蛋白激活为PO后的酶学性质以及不同金属离子（Mg²⁺，Cu²⁺和Fe²⁺）对PPO二级结构的影响。【结果】融合蛋白PPO得到了表达和纯化。重组PPO蛋白激活为PO后最适反应温度为30℃，最适pH为7.2，以L-DOPA为底物时PO催化反应的V_max为140.8 U/mg·min，Km为2.96 mmol/L。Fe²⁺存在的情况下重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著增加至53.7%±4.6%，α-螺旋结构成分则显著下降至2.6%±1.2%（P<0.05）；有Mg2+存在的情况下，重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降，α-螺旋结构成分稍有上升。有Cu²⁺存在的情况下，重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降为10.0%±1.6%，而α-螺旋结构成分则上升至35.3%±6.9%。【结论】结果说明不同金属离子对重组PPO蛋白的二级结构有显著影响。

【目的】鉴定一种新的家蚕Bombyx mori半乳糖凝集素(galectin)基因，分析其序列和结构特征，测定其在微生物感染后的表达变化，分析其重组表达蛋白与微生物及微生物表面多糖分子的结合特性。【方法】利用TBlastN从家蚕基因组数据库中搜索得到一种新的半乳糖凝集素基因，命名为BmGalectin-4。利用生物信息学分析其序列和结构特征，用半定量RT-PCR检测家蚕分别感染病原菌绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和白色念珠菌Candidiasis albicans后BmGalectin-4在不同组织中的表达变化，采用原核表达技术对该基因进行重组表达，并利用亲和层析得到纯化的蛋白。通过ELISA检测BmGalectin-4与细菌和真菌的结合；通过Western blot检测它与多糖的结合。【结果】序列分析显示,BmGalectin-4是一种串联重复型半乳糖凝集素，含有2个糖识别结构域，其结构非常保守。RT-PCR检测表明,BmGalectin-4在家蚕脂肪体、血细胞和中肠中都有表达，且感染细菌和真菌后其表达有显著变化。纯化的重组BmGalectin-4与革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌有较强的结合，与微生物表面多糖的结合试验表明其识别有较高的特异性。【结论】BmGalectin-4 是一个典型的串联重复型半乳糖凝集素，可能参与家蚕对病原微生物的免疫防御反应。本研究为进一步研究昆虫中半乳糖凝集素的功能奠定了基础。

【目的】小菜蛾Plutella xylostella（L.)是全球十字花科植物上最重要的害虫。氰虫酰胺作为一种新型的邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂有着独特的作用方式，而关于氰虫酰胺对小菜蛾的影响的报道几乎没有。【方法】本研究采用叶片药膜法研究室内条件下氰虫酰胺对小菜蛾生理生化的影响，饲喂小菜蛾含有氰虫酰胺药液(0, LC₂₀和LC₅₀)的甘蓝叶片48 h后，观察小菜蛾的生物学特性及其相关酶活性的变化。【结果】氰虫酰胺对小菜蛾3龄幼虫的LC₂₀和LC₅₀分别为0.03和0.08 mg/L。使用LC20和LC50浓度的氰虫酰胺处理小菜蛾3龄幼虫48 h后，对其影响表现为显著降低小菜蛾的蛹重、化蛹率和羽化率；明显延长4龄幼虫期和蛹期。采用这两个浓度氰虫酰胺处理小菜蛾48 h，其保护酶（CAT和POD）活性在处理24 h内持续升高并且高于对照组；随后，活性继续升高但是与对照组没有差异(CAT: P=0.58; POD: P=0.13)。而其解毒酶(CarE, GST和ODM)活性在处理12 h内与对照组没有差异(CarE: P=0.43; GST: P=0.54; ODM: P=0.25)，但是随着取食时间的延长，其活性明显高于对照组。【结论】LC₂₀和LC₅₀浓度氰虫酰胺能够显著抑制小菜蛾的生长发育，对降低害虫虫口密度有一定的作用。同时这两个浓度氰虫酰胺还能够诱导小菜蛾体内解毒酶活性的升高，这将为田间合理施药，延缓害虫抗药性的产生提供理论依据。

【目的】不同植物生长调节物质对植食性昆虫产卵、发育、取食等常有促进或抑制作用，进而影响植物与昆虫的互作关系。本研究旨在阐明常用的植物生长调节剂吲哚-3-乙酸对B型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)的影响，进而探索防治烟粉虱环境友好的方法，同时期望获得更加优质的烟粉虱用作替代寄主饲养寄生蜂。【方法】对番茄 Solanum lycopersicum L.植株外源喷施吲哚-3-乙酸(IAA)，检测其生理生化的响应；记录B型烟粉虱存活率、产卵量并测量解毒酶等指标。【结果】喷施IAA后番茄叶片含水量略有上升，叶面积增大，叶绿素含量增加，过氧化物酶(POD)活性降低，多酚氧化酶(PPO)活性升高，超氧化物歧化酶(SOD)活性变化不显著(P＞0.05)。喷施IAA后番茄上B型烟粉虱成虫存活率高于对照组，其中50 mg/L IAA番茄上B型烟粉虱成虫存活率和总产卵量最高，250 mg/L IAA存活率最低；喷施IAA 120 h后烟粉虱总产卵量升高；碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)活性较对照升高。【结论】喷施不同浓度的IAA溶液后，番茄植株的生理生化水平发生不同程度的改变，烟粉虱成虫的存活状况、产卵量以及体内解毒活性也会产生不同程度的改变。适宜剂量的IAA处理能够使烟粉虱的生存表现更加优异，从而为饲养寄生蜂提供优质的替代寄主。

【目的】为明确植物酚类次生物质对舞毒蛾Lymantria dispar (L.) 的影响，并为应用其防治害虫奠定基础。【方法】本研究选用4种酚酸（水杨酸、丁香酸、绿原酸和水解单宁酸）分别加入人工饲料中饲养舞毒蛾2龄幼虫，调查其对幼虫生长发育及繁殖的影响。【结果】不同酚酸对舞毒蛾的影响差异显著。单宁酸处理第12天时幼虫死亡率达到22.2%，显著高于对照（取食不添加任何酚酸的人工饲料）死亡率（3.3%）（P＜0.01）及其他酚酸处理时的死亡率。到第22天单宁酸及绿原酸使幼虫死亡率迅速上升，至第34天时死亡率达到100%；二者处理的幼虫虫体瘦小，发育历期显著延长，不能正常蜕皮，到4龄期时全部死亡。取食含丁香酸或水杨酸饲料的幼虫可幸存至蛹和成虫，雌性蛹重较对照显著增加，但产卵量和卵受精率均显著降低。其中，取食含丁香酸饲料的成虫产卵量和卵受精率分别比对照减少近90粒和降低约35%，雌性成虫比例下降。【结论】结果说明不同酚酸在害虫体内的积累会对其生长发育及繁殖产生不同程度的影响。

【目的】桃蚜Myzus persicae (Sulzer)和马铃薯长管蚜Macrosiphum euphorbiae (Thomas)是2种主要的马铃薯害虫。本研究旨在明确温度对这两种马铃薯蚜虫生长发育、存活、繁殖及种群增长的影响。【方法】在室内测定了5个温度（10, 15, 20, 25和30℃）下桃蚜和马铃薯长管蚜的生长发育、存活和繁殖指标，并组建了4个恒温条件下（10，15，20和25℃）的实验种群生命表。【结果】在10~25℃范围内，2种蚜虫的若蚜期、世代历期、成蚜寿命和产蚜期等均随温度的升高而缩短，而30℃高温抑制了其发育、存活和繁殖。2种蚜虫的平均世代历期（T）随温度的升高而缩短，桃蚜和马铃薯长管蚜分别从10℃的30.08 d和35.35 d缩短至25℃的14.28 d和12.95 d。桃蚜的净增殖率（R₀）在15℃时最高（86.00），其次为20℃（73.75），再次为25℃（62.49），最低为10℃（51.00）；马铃薯长管蚜的R0在15℃最高（58.97），其次为10℃（51.98）,再次为20℃（48.94），最低为25℃（12.36）。桃蚜的内禀增长率（r_m）随温度的升高而增大，从最小10℃的0.1307增大到25℃的0.2896；马铃薯长管蚜的r_m在20℃时最大（0.2182），其次为25℃（0.1942），再次为15℃（0.1485），最小为10℃（0.1118）。在相同的温度下，桃蚜的发育速率、净增殖率和内禀增长率均高于马铃薯长管蚜。【结论】温度对2种马铃薯蚜虫的生长发育、存活、繁殖及种群增长有显著的影响，桃蚜在马铃薯上的种群增长能力强于马铃薯长管蚜。这一结果为马铃薯蚜虫预测模型的建立奠定了必要的基础，并解释了桃蚜在马铃薯上发生数量多于马铃薯长管蚜的原因。

5-羟色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）是昆虫体内一种重要的生物胺。5-HT在昆虫神经组织和非神经组织中均可合成，它可被5-HT转运体重吸收进入突触前结构中。5-HT通过结合特异性的G蛋白偶联受体在昆虫体内发挥不同的神经调控作用，调节昆虫主要的行为活动，比如取食、生物钟、聚集、学习和记忆等。昆虫体内5-HT受体有5种，分别为5-HT1A，5-HT1B, 5-HT2A，5-HT2B 和5-HT7。其中5-HT1A和5-HT1B偶联胞内cAMP的降低, 5-HT2A和5-HT2B偶联胞内Ca²⁺的释放, 5HT7偶联胞内cAMP的升高。近年来，昆虫体内5-HT及其受体的研究有了很大的进展，昆虫体内越来越多的5-HT受体被克隆，并进行了功能和药理学性质分析。不同昆虫5HT受体药理学性质存在差异，将为以5-HT受体为靶标，设计新型特异性杀虫剂提供理论基础。

鞘翅目（Coleoptera）是世界上最具多样性的类群，具有很高的生态和形态多样性，这些多样性吸引了很多进化生物学家和分类学家的关注。随着分子生物学的发展，分子生物学技术广泛应用于鞘翅目系统学的研究，但随着研究的深入，简单的分子片段已经不能满足研究的需求，需要发掘更新的分子标记。近年来，线粒体全基因组已经成为鞘翅目分子系统学研究中很重要的分子标记之一,并广泛地应用于鞘翅目昆虫各个阶元的研究中。本文就鞘翅目线粒体全基因组的概况、研究进展及存在问题进行了总结和讨论。目前，鞘翅目线粒体基因组的研究主要包括物种线粒体基因组组成与结构、分子系统学和分子进化等方面。线粒体基因组在解决系统发育和进化方面表现出了很多的优越性，然而也存在着一些缺点，如序列难获得、基因类型单一、各基因进化速率不同、应用较局限等。