【目的】线粒体通透性转换孔（MPTP）的开放可以导致线粒体膜通透性改变，与细胞凋亡关系密切。本研究旨在探索MPTP在喜树碱诱导的昆虫细胞凋亡中的作用，以进一步揭示喜树碱（CPT）诱导昆虫细胞凋亡的机制。【方法】环孢菌素A（CsA）为MPTP开放抑制剂，通过预加入20 μmol/L CsA，应用流式细胞仪测定其对CPT和羟基喜树碱（HCPT）诱导的甜菜夜蛾Spodoptera exigua细胞（IOZCAS-SPEX-Ⅱ）凋亡作用的影响，包括细胞内Ca2+浓度变化，线粒体膜电位变化以及活性氧簇（ROS）变化，从而分析MPTP在CPT和HCPT诱导细胞凋亡的作用。【结果】结果显示，10 μmol/LCPT和HCPT处理IOZCAS-SPEX-Ⅱ细胞6 h和12 h时，与0.1% DMSO对照组相比，甜菜夜蛾细胞发生凋亡，胞质Ca²⁺浓度增大，线粒体膜电位降低或丧失，ROS增加，即CPT和HCPT诱导甜菜夜蛾细胞发生凋亡，为线粒体内途径。但经过20 μmol/L CsA预处理2 h后再加入CPT和HCPT处理6 h，与0.1% DMSO组相比，细胞凋亡率、胞质Ca²⁺浓度、线粒体膜电位及ROS产生均无显著差异（P>0.05），即CsA抑制了MPTP的开放，从而抑制了CPT和HCPT诱导的甜菜夜蛾细胞凋亡；而加入CPT和HCPT处理12 h时，CsA对MPTP开放的抑制作用显著降低，与单CPT和HCPT处理组相比，细胞凋亡率、胞质Ca²⁺浓度、线粒体膜电位及ROS差异不显著，即CPT和HCPT诱导的细胞凋亡如常发生。【结论】本研究证实喜树碱和羟基喜树碱诱导甜菜夜蛾细胞凋亡线粒体途径具有MPTP开放依赖性，且首次明确这种依赖性具有时间性。

【目的】麻痹肽（paralytic peptide, PP）是一种在鳞翅目昆虫血淋巴中鉴定到的Glu-Asn-Phe (ENF)肽，将其注入幼虫体内会引发快速僵化的紧张性收缩。本研究旨在确定PP引起家蚕Bombyx mori幼虫活体收缩的最适剂量和最大收缩幅度，并检测诸如背血管搏动速率和离子浓度等可能伴随收缩现象的其他生理指标的变化。【方法】向家蚕5龄幼虫注射不同剂量的PP后，监测其体长收缩幅度和背血管博动速率，并用原子吸收光谱测定血淋巴、脂肪体和肠道的离子浓度。【结果】浓度为50 ng/g动物时，PP引发最有力收缩且不会导致家蚕死亡。最大收缩出现在注射后4~5 min内，同时肠道出现不正常扭曲以及背血管脉动速率下降。此外，细胞外Ca²⁺是收缩所必需的，PP刺激还导致血淋巴中Cl^--浓度急剧下降而后缓慢恢复。【结论】PP的致麻痹活动不仅引起身体收缩，还会影响家蚕幼虫的肠道和背血管的脉动，而且破坏Cl^-的体内平衡。研究结果为在动物模型中研究PP的生理功能提供参考。

【目的】点蜂缘蝽Riptortus pedestris主要为害豆科作物，成虫和若虫刺吸汁液，造成严重损失，目前对该虫的研究较少，基因信息缺乏。本研究旨在获得点蜂缘蝽的触角转录组数据，开发基于嗅觉防治害虫的新方法。【方法】利用Illumina HiSeq^TM 4000高通量测序技术测定了点蜂缘蝽成虫触角转录组，并进行了生物学信息分析。【结果】共获得45 802 812条clean reads，包括6.87 Gb（GenBank登录号: SRR4429103）。拼接92 259条unigenes，平均长度为618 bp，N50为1 013 bp。在7大数据库中注释到21 365条unigenes。通过进一步转录组数据分析，我们鉴定出219个点蜂缘蝽化学感受相关基因，包括188个嗅觉受体、6个味觉受体、2个离子型受体、4个感觉神经元膜蛋白、8个气味结合蛋白和11个化学感受蛋白。氨基酸序列分析发现，RpedOBP1和RpedOBP2在第6个保守的半胱氨酸后又多了3个保守的半胱氨酸位点，属于加Plus-C气味结合蛋白家族。【结论】本研究获得了点蜂缘蝽触角转录组数据，并鉴定出嗅觉相关基因，结果为今后利用嗅觉基因靶标防治点蜂缘蝽提供了重要的分子生物学信息数据。

【目的】蜕皮激素（ecdysone）是调控昆虫生长发育和繁殖的重要激素，其合成主要由5个称为Halloween基因编码的细胞色素P450（spook/CYP307A1, Phantom/CYP306A1, disembodied/CYP302A1, shadow/CYP315A1和shade/CYP314A1）参与。褐飞虱Nilaparvata lugens系东南亚和东亚地区危害最为严重的水稻害虫之一，以蜕皮激素调控基因为靶标，应用RNAi技术防控褐飞虱正逐步成为研究热点。本研究旨在揭示褐飞虱体内Halloween基因的功能，为褐飞虱的防控和新农药的开发提供理论依据。【方法】本研究基于褐飞虱基因组和转录组数据，利用RT-PCR技术克隆了参与蜕皮激素合成的5个Halloween 基因；利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的结构特性；利用MEGA5.0邻接法构建系统进化树；利用实时荧光定量PCR技术研究其时空表达特征；利用注射法RNAi技术分析Cyp314a1基因表达下调对褐飞虱生长发育和繁殖的影响。【结果】克隆获得褐飞虱的5个Halloween基因，即NlCyp307a1（GenBank登录号: KM217014.1）, NlCyp306a1（GenBank登录号: KM217013.1）, NlCyp302a1（GenBank登录号: KM216995.1）, NlCyp315a1（GenBank登录号: KM216998.1）和NlCyp314a1（GenBank登录号: KU928172）。进化分析表明，这5个基因分属于CYP2和线粒体两大类群，并与各自的同源基因聚类在一起，说明Halloween基因和蜕皮激素合成途径在昆虫进化过程中十分保守。NlCYP314A1具有5个P450的保守结构域和两个跨膜结构域，是典型的线粒体酶。qRT-PCR检测结果显示，5个Halloween基因的表达量在整个褐飞虱5龄若虫期内呈现波动状，且均在5龄若虫蜕皮后的24 h和60 h出现表达量峰值。NlCyp314a1在褐飞虱发育各个龄期均表达，且在成虫中表达量最高；NlCyp314a1在胸部表达量较头部和腹部高，其在脂肪体中的表达量最高，其次是在足、表皮、翅芽中，中肠中表达量最低。利用注射法RNAi对NlCyp314a1基因进行沉默后，NlCyp314a1的表达量在注射后第4天较对照极显著降低84.6%（P<0.01），同时蜕皮激素通路下游的响应关键基因NlFTZF1的表达量较对照极显著降低64.1%（P<0.01）。表型观察发现，NlCyp314a1表达量的下调导致了褐飞虱蜕皮困难，出现畸形虫体，第7天死亡率大于95%，且NlCyp314a1表达量的下调导致了褐飞虱卵巢发育畸形。【结论】褐飞虱蜕皮激素合成相关的Halloween基因在进化上非常保守，Halloween基因功能的研究揭示了褐飞虱体内Halloween基因对于褐飞虱蜕皮和繁殖的重要性。其表达水平的降低导致了褐飞虱生长发育和繁殖受阻，提示褐飞虱Halloween基因可用于褐飞虱蜕皮和繁殖进程的调控，同样也为Halloween基因在褐飞虱防治方面的潜在应用提供了依据。

【目的】克隆和鉴定光肩星天牛Anoplophora glabripennis气味结合蛋白（odorant binding proteins, OBPs）基因，明确其表达特点及与寄主植物挥发物的结合特性，有助于阐明光肩星天牛嗅觉识别的分子机制。【方法】根据光肩星天牛雌成虫触角转录组数据，利用RT-PCR克隆OBP12基因，并进行生物信息学分析。通过实时定量PCR（qRT-PCR）测定OBP12在光肩星天牛成虫触角、头（移除触角）、胸、腹、足、翅中的转录水平。利用原核表达系统和Ni离子亲和层析技术表达和纯化OBP12重组蛋白，荧光竞争结合实验测定重组蛋白与39种气味配体的结合能力。【结果】获得光肩星天牛气味结合蛋白基因AglaOBP12（GenBank登录号: KX890109）的完整编码序列，其开放阅读框长414 bp，编码137个氨基酸，N末端具有18个氨基酸组成的信号肽序列，蛋白序列具有6个保守的半胱氨酸残基，AglaOPB12属于Classical OBPs亚家族基因。qRT-PCR测定结果表明，AglaOBP12主要在成虫触角中表达，在其他组织微量表达。在待测的39种寄主植物挥发物中，重组蛋白AglaOBP12仅与19种化合物具有结合活性，表明AglaOBP12对寄主植物挥发物具有明显的选择结合特性。重组蛋白AglaOBP12与十二烷醇、十四烷醇、法尼醇、十二醛、乙酸-顺-3-己烯酯和β石竹烯的结合能力较强，结合常数分别为1.96, 0.96, 1.03, 0.82, 0.77和0.74 μmol/L。【结论】明确了AglaOBP12的核苷酸和氨基酸序列组成，重组AglaOBP12蛋白与主链有12个碳原子的醇类、醛类和萜烯类挥发物有特异性的结合活性。根据AglaOBP12基因的表达特点和重组蛋白的结合特性，推测AglaOBP12在光肩星天牛成虫定位补充营养寄主植物中发挥重要作用。

 【目的】Polycalin蛋白是一种新发现的Bt毒素受体，可能与昆虫对Bt的抗性有关。本研究旨在明确小菜蛾Plutella xylostella Polycalin蛋白与Bt Cry1Ac毒素的关系。【方法】本研究通过PCR结合RACE技术从小菜蛾3龄幼虫中肠克隆获得Polycalin蛋白基因的全长cDNA序列，采用实时定量PCR技术研究Polycalin蛋白在小菜蛾不同发育阶段、4龄幼虫不同组织及用不同浓度Cry1Ac毒素饲喂3龄幼虫后的表达量。提取小菜蛾幼虫中肠的刷状缘膜囊泡（BBMV），运用合成多肽的方法制备Polycalin 蛋白抗体，利用Western blot和Ligand blot技术对小菜蛾Polycalin蛋白进行鉴定，分析其与Cry1Ac毒素的结合特性。【结果】克隆得到的小菜蛾Polycalin蛋白基因的cDNA序列全长为9 102 bp（GenBank登录号: MF138149），其中，开放阅读框为8 778 bp，编码2 925个氨基酸；预测蛋白质分子量为326.38 kD，等电点为4.39；在推导的氨基酸序列中，前20个氨基酸为N-末端信号肽序列，含有14个N-糖基化位点，67个O-糖基化位点，6个脂质运载蛋白特征序列，6个脂质运载蛋白位点和13个类脂质运载蛋白结构域，并且在第20和21位（TSG-QVV）氨基酸之间存在一个裂解位点，在C-末端存在2个GPI结合位点，具有Bt毒素受体的特征。该蛋白在幼虫期的表达量较高，尤其在3龄幼虫体内表达量最高，在蛹和成虫中的表达量最低；在4龄幼虫的头、胸、腹中均有表达，在幼虫腹部中的表达量最高；3龄幼虫取食不同浓度的Cry1Ac毒素后，Polycalin蛋白的表达量下降，且Cry1Ac毒素浓度越高，下降越明显。通过Western blot检测到小菜蛾中肠刷状缘膜囊泡（BBMV）上存在大约300 kD的Polycalin 蛋白条带；Ligand blot实验证明了小菜蛾Polycalin蛋白能与Cry1Ac毒素结合。【结论】本研究首次初步明确了小菜蛾Polycalin蛋白具有与Bt毒素结合的特性，为研究Bt对昆虫的作用机理和利用Bt防治害虫提供一定的理论基础和参考价值。

【目的】昆虫滞育是一种重要的季节性适应生存的环境生理现象，但是调控葱蝇Delia antiqua夏滞育和冬滞育的分子机理却知之甚少。本研究旨在鉴定与葱蝇蛹滞育相关的候选基因。【方法】利用RNA-seq和数字基因表达谱数据，通过生物信息学的方法预测分析葱蝇滞育相关的分泌蛋白，并进行了氨基酸序列相似性、基本理化性质分析；从表达谱中选取12 个差异表达基因，利用qRT-PCR验证了它们在非滞育蛹以及夏滞育和冬滞育蛹的不同发育时期的表达特点。【结果】共鉴定出38个在葱蝇夏滞育蛹和冬滞育蛹之间差异表达的可能的分泌蛋白。同源基因注释表明，这些基因可能在气味分子结合、几丁质和脂类代谢、免疫及发育等方面发挥作用，其中脂类和几丁质代谢过程的调节似乎在滞育发育过程起到重要作用。qRT-PCR分析结果表明，12个被选择基因的表达谱与RNAseq结果相吻合(R=0.862, P=0.001)。【结论】本研究为基于高通量测序的分泌组挖掘及滞育相关基因的鉴定提供了强有力地分析策略。

【目的】研究细菌过氧化氢酶-豌豆蚜Acyrthosiphon pisum三者之间的关系，探索过氧化氢酶在豌豆蚜免疫防御反应中的作用。【方法】用体外培养结合菌落计数的方法检测藤黄微球菌Micrococcus luteus和大肠杆菌Escherichia coli感染豌豆蚜后在蚜虫体内的增殖；分别用微孔板荧光检测和实时定量PCR的方法检测藤黄微球菌和大肠杆菌感染豌豆蚜之后，蚜虫体内H₂O₂水平和过氧化氢酶基因的转录水平；通过RNA干扰技术对豌豆蚜过氧化氢酶基因(Cat)进行沉默，并检测沉默后感染藤黄微球菌和大肠杆菌的豌豆蚜体内H2O2浓度和细菌数目以及豌豆蚜存活率。【结果】藤黄微球菌感染12 h后，豌豆蚜体内H₂O₂水平以及过氧化氢酶基因表达水平显著升高；大肠杆菌感染12 h后，豌豆蚜过氧化氢酶基因表达水平上升，但H₂O₂水平无明显变化。沉默过氧化氢酶基因后，感染藤黄微球菌导致豌豆蚜体内H₂O₂含量在12 h显著上升，细菌数目在24 h约为对照组的一半，但对豌豆蚜存活率无影响；而过氧化氢酶基因沉默并未引起感染大肠杆菌的豌豆蚜体内H₂O₂水平、细菌数目以及豌豆蚜存活率发生明显变化。【结论】过氧化氢酶参与豌豆蚜对藤黄微球菌的防御过程，但不是该防御反应过程中的关键酶；而针对大肠杆菌感染，豌豆蚜可能通过其他途径来应对。

【目的】斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)是一种重要农业害虫，因药物、外界环境等选择压力的不同，造成其生长发育有所差异。噻虫啉是第二代氯代烟碱类杀虫剂，对昆虫烟碱型乙酰胆碱受体有很强的激动作用。本实验旨在探讨噻虫啉对斜纹夜蛾的亚致死效应，为斜纹夜蛾的综合防治和噻虫啉的合理使用提供理论依据。【方法】采用饲料混毒法，测定噻虫啉对斜纹夜蛾3龄幼虫的毒力，确定其亚致死剂量LC₂₅和LC₅₀。通过离体酶活性测定，分析噻虫啉亚致死剂量对斜纹夜蛾体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S转移酶和多功能氧化酶3种代谢解毒酶活性的影响。记录各个年龄阶段的生长发育、繁殖力以及种群增长等数据，应用特征年龄-龄期及两性生命表方法分析LC₂₅和LC₅₀剂量处理和对照的斜纹夜蛾子代(F₁)两性生命表参数的差异。【结果】以LC₂₅和LC₅₀剂量处理斜纹夜蛾3龄幼虫48 h，羧酸酯酶活性均受到明显诱导，分别升高了14.2%和45.1%；谷胱甘肽-S 转移酶活性受到明显的抑制，分别降低了9.8%和37.1%；而多功能氧化酶活性均低于对照，其抑制作用与浓度成正比，但差异不显著。LC₂₅和LC₅₀剂量处理斜纹夜蛾幼虫后，子代(F₁)的成虫前期分别比对照延长了3.05 d和4.80 d，雄成虫寿命分别缩短了2.06 d和3.31 d，雌成虫寿命分别缩短了0.13 d和0.92 d;其单雌产卵量均显著减少，分别降低了17.7%和33.3%;化蛹率分别降低了10.7%和11.4%;两个处理的内禀增长率(r)、周限增长率(λ)和净增殖率(R₀)均显著小于对照，平均世代时间(T)均明显延长。【结论】羧酸酯酶可能为斜纹夜蛾对噻虫啉解毒代谢过程中的主要解毒酶，在其后续抗性形成中起主要作用;噻虫啉亚致死剂量对斜纹夜蛾的生长、发育、繁殖有显著的抑制作用。

【目的】本研究旨在探索提高敌敌畏烟剂熏蒸防治韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga成虫效果及效率的条件。【方法】采用正交试验法研究了温度、相对湿度、处理时间和烟剂剂量4因素对韭菜迟眼蕈蚊成虫死亡率的影响，筛选出了最优处理方案;通过多元回归分析建立了拟合模型，并且进行了试验验证。【结果】正交试验结果通过主效应分析表明，4因素对敌敌畏烟剂熏蒸防效影响大小的排列顺序为烟剂剂量﹥温度﹥相对湿度﹥处理时间。通过方差分析和单因素多重比较，筛选得到了熏蒸优化处理方案：温度为32℃，相对湿度为70%，剂量为0.0878 g a.i./m³，熏蒸处理2 h。回归分析结果表明，温度与相对湿度、温度与烟剂剂量、相对湿度与烟剂剂量之间存在交互作用，交互效应指数分别为3, -4.4和-3.25，同时得到了试虫死亡率与影响因素的回归方程。采用优化熏蒸条件组合方案得到的试虫死亡率达到96.59%，且试验实测值与模型拟合值间的Pearson相关系数为0.9749，表明多元回归方程经试验验证为准确有效。【结论】敌敌畏烟剂防治韭菜迟眼蕈蚊成虫可以通过优化熏蒸条件实现增效，并且本研究得到的回归模型能够用于预测成虫的致死效果。

【目的】香樟齿喙象Pagiophloeus tsushimanus是危害香樟Cinnamomum camphora的中国新记录种。本研究旨在通过调查香樟齿喙象成虫的交配和产卵行为，以增加对其行为习性的认识。【方法】采用室内饲养观察结合录像的方法，记录香樟齿喙象成虫的交配及产卵行为特点并进行分析。【结果】香樟齿喙象一次完整的交配过程大致分为交配前、交配、交配后3个阶段，表现为相遇抱对、插入授精和配后保护等行为特点。香樟齿喙象的完整交配过程需要672.67±156.53 min，其中抱对持续时间103.94±20.61 min，插入授精持续时间333.83±94.15 min，配后保护持续时间234.9±41.79 min。产卵过程可以划分为咬食产卵孔、产卵、填埋3个阶段，其中钻蛀产卵孔持续时间52.43±4.93 min,产卵持续时间2.47±0.14 min,填埋持续时间29.09±6.74 min。雌雄成虫均有多次交配习性，全天均可发生交配行为，交配高峰发生在12：00-14：00，在6：00-8：00有一个次高峰。香樟齿喙象的卵为单产，雌虫产卵具有明显的节律性，产卵高峰在18：00-20：00，次高峰出现于8：00-10：00。【结论】研究结果有助于了解香樟齿喙象的繁殖过程，为系统研究其行为学及发展基于行为调控的防治技术提供了依据。

【目的】樟叶蜂Mesoneura rufonota Rohwer是危害樟树的重要食叶性害虫。本研究旨在探明温度对该虫生长发育和繁殖的影响，以便对其进行预测预报及综合治理。【方法】在19, 22, 25, 28和30℃ 5个恒温条件下测定了樟叶蜂各虫态的生长发育情况，分析了温度对樟叶蜂发育历期、存活率和繁殖的影响，对温度与各虫态发育速率之间的关系进行模型拟合，并采用最小二乘法计算出各虫态的发育起点温度和有效积温。【结果】在19~30℃范围内，各虫态平均发育历期随温度升高而缩短，19℃下完成一个世代发育需要34.62 d，而30℃下仅需18.97 d。各虫态的发育速率与温度呈显著正相关，且更符合二项式回归模型；卵期、幼虫期、蛹期、成虫期以及全世代的发育起点温度分别为5.26, 3.22, 7.66, 8.24和5.11℃，有效积温分别为65.58, 204.15, 121.94, 65.01和460.29 d·℃。各虫态的累积存活率随温度升高而下降，雌雄成虫寿命随温度的升高逐渐缩短;产卵量以22~25℃条件下最高，表明高温和低温均抑制樟叶蜂产卵。【结论】温度是影响樟叶蜂生长发育和繁殖的关键因素，22~25℃是樟叶蜂生长发育和繁殖的适宜温度。研究结果为有效开展樟叶蜂的监测预报及综合防控提供了科学依据。

【目的】为了揭示土地利用变化中人工林对生态系统功能的保护作用。【方法】使用陷阱法调查了云南省绿春县天然次生林、桉树林、橡胶林、紫胶林、紫胶林-玉米混农林、玉米地和农田7种生境样地的地表蚂蚁群落，测定了82种蚂蚁的头长、头宽、胸长和后足腿节长的功能特征，并计算和比较不同生境蚂蚁功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的差异。【结果】不同生境蚂蚁功能丰富度指数FR_ic有显著差异（雨季： F=4.475, P=0.002；旱季： F=7.717, P<0.001），天然次生林、雨季桉树林和橡胶林以及旱季的紫胶林和紫胶-玉米混农林功能丰富度较高，农田最低；不同生境地表蚂蚁功能均匀度指数FE_ve无显著差异（雨季： F=2.106, P=0.078；旱季： F=2.093, P=0.079）；不同生境地表蚂蚁功能离散度指数FD_iv有显著差异（雨季： F=2.577, P=0.036；旱季： F=3.969, P=0.004），旱雨季橡胶林蚂蚁功能离散度均最高，天然次生林和农田则较低。地表蚂蚁功能丰富度指数与物种丰富度显著相关（雨季： Pearson=0.461, P=0.002；旱季： Pearson=0.854, P<0.001）且为线性模型（雨季： F=10.533, P=0.002；旱季： F=107.387, P<0.001）。地表蚂蚁功能均匀度及功能分散度指数与物种丰富度无显著关系。雨季蚂蚁功能丰富度随枯落物厚度增加而增加；旱季蚂蚁功能丰富度随着空地比例增加而降低，随着枯落物厚度增加先下降再升高，随着植物盖度增加先升高后下降。【结论】土地利用变化及旱季和雨季交替导致的栖境异质性降低能降低蚂蚁群落的功能丰富度，但对功能均匀度和功能离散度影响不明显。土地利用中降低人工林的干扰、人为增加栖境复杂程度将为蚂蚁提供生存空间，降低蚂蚁竞争程度，有利于生态系统功能多样化及功能保护。