【目的】果蝇Dichaete基因是Sox家族B亚家族基因，其表达贯穿整个胚胎发育阶段，在个体发育过程中发挥重要作用。Dichaete在野生型果蝇幼虫足芽上也有微弱表达，然而其在足发育过程中的作用少有报道。本研究旨在研究异位表达Dichaete对果蝇足部形态构成的影响，探索相关的作用机制。【方法】黑腹果蝇Drosophila melanogaster en-Gal4品系雄性成虫与UAS-Dichaete转基因品系处女蝇杂交，驱动Dichaete异位表达，解剖子一代成虫足，在显微镜下观察异位表达的Dichaete对成虫足形态结构的影响；同时采用免疫组化技术检测异位表达Dichaete对果蝇足芽细胞凋亡和Distal-less (Dll) 表达的影响。【结果】异位表达Dichaete导致黑腹果蝇成虫足末端结构缺陷，引起3龄幼虫足芽细胞凋亡增加，上调了Distal-less基因的表达，但对Wg和Dpp信号均无影响；抑制细胞凋亡也无法拯救该缺陷。【结论】异位表达Dichaete导致黑腹果蝇成虫足末端结构缺陷，Dichaete可能通过上调Distal-less基因影响足部发育。

  摘要: 【目的】旨在了解烟蚜Myzus persicae不同翅型（有翅和无翅）的转录组特征，丰富烟蚜转录组数据信息，为探明烟蚜翅型分化的分子机制打下基础。【方法】利用高通量测序技术Illumina HiSeq^TM2000分别检测烟蚜若蚜、无翅成蚜和有翅成蚜转录组表达差异；通过实时荧光定量PCR（qPCR）方法，分析翅型相关基因表达模式。【结果】经过测序获得质量值高于20的碱基比例(Q20)均不低于94% 的数据（GenBank登录号： SRR6112438, SRR6112436和SRR6112437）；所有reads组装成128 065个 unigenes，平均长度607.08 bp；将所得序列注释到NR, NT, KOG, GO和KEGG等数据库进行比对，共有128 065个unigenes被注释。基因表达分析发现，与无翅成蚜和若蚜两者相比，有翅成蚜翅形成、肽类激素和受体蛋白相关基因的表达量存在显著差异，表明这些差异表达基因在烟蚜生长发育过程中和烟蚜翅的形成有关。qPCR分析结果显示，在有翅成蚜与无翅成蚜中，Bursicon (bur-α和bur-β), flightin (Fln), Wntless (Wnt), Distal-less (Dll), Decapentaplegic (Dpp), Juvenile hormone epoxide hydrolase基因(JHEH)和Ecdysone receptor基因(EcR) 表达量存在显著差异，表明这些基因可能与翅型发育有关。【结论】烟蚜翅形成的过程中体内bur-α和bur-β, Fln, Wnt, Dll, Dpp, JHEH和EcR基因表达发生了变化。该研究结果揭示了烟蚜翅形成相关基因的总体表达特征，为进一步深入开展烟蚜翅形成的研究奠定基础。
 

【目的】建立绿豆象Callosobruchus chinensis触角转录组数据库，挖掘绿豆象的基因数据。【方法】采用高通量测序平台（Illumina Hiseq）对绿豆象成虫触角进行转录组测序、序列组装及生物信息学分析。【结果】共获得51.10 Gb的clean data (NCBI SRA数据库登录号: SRP119884)及83 535条unigenes，长度在1 kb以上的unigenes有15 075条，unigenes的N50为1 492 bp。使用BLAST软件将绿豆象触角Unigene序列与公共数据库比对，共注释到22 148条unigenes，其中NR数据库注释的unigenes最多，为18 744条，且与赤拟谷盗Tribolium castaneum的相似基因最多，达39.57%。通过GO数据库注释，将unigenes功能分为细胞组分、分子功能与生物学过程三大类54个分支，其中参与代谢进程以及结合与催化活性的unigenes比例较大。KEGG代谢途径分析表明，9 084条unigenes形成289条代谢通路，其中核糖体代谢通路所含unigene最多，为516条。进一步基因注释分析筛选到140个嗅觉相关基因，包括12个气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)基因, 4个化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因, 116个气味受体(odorant receptor, Or)基因, 1个离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因和7个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein, SNMP)基因，并用FPKM值对基因表达量进行评估。【结论】本研究获得了绿豆象触角转录组数据，为进一步研究绿豆象的基因功能分析及嗅觉感受机制奠定分子基础。

 【目的】过氧化氢酶(CAT）的主要功能是将过氧化氢分解成水和氧气，从而使生物免受氧化损伤的伤害。本研究旨在探索CAT在粘虫Mythimna separata抗氧化胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆粘虫CAT基因的cDNA全长序列和基因组序列，利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白质的序列特性；运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析该基因在不同发育阶段（卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫）、5龄幼虫不同组织（头、表皮、前肠、中肠、后肠和马氏管）以及毒死蜱、高温和密度胁迫下幼虫中的表达谱。【结果】克隆得到的粘虫CAT基因命名为MsCAT(GenBank登录号： MF737386），其全长cDNA长1 846 bp，开放阅读框为1 602 bp，编码533个氨基酸。序列分析发现MsCAT具有CAT家族典型的结构域，包括一个基部活化位点标签（⁸⁸FDRERIPERVVHAKGAGA¹⁰⁵），一个NADPH结合位点（²¹⁶VTHQVLYLFGD²²⁶）和一个亚铁血红蛋白结合位点（³⁷⁹RLFSYSDTH³⁸⁶）。DNA序列分析表明，在MsCAT编码区99 bp处插入了一个612 bp的内含子。系统发育分析显示，MsCAT与夜蛾科（Noctuidae）昆虫的亲缘关系最近。MsCAT在粘虫的各个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达，分别在6龄幼虫和幼虫中肠中的表达量最高。取食经1 μg/mL毒死蜱处理的玉米叶片24 h后，幼虫体内MsCAT表达量显著上调，但随浓度提高，表达量反而下降；在33~37℃温度处理后，幼虫MsCAT的表达量显著高于对照(24℃），而39℃处理幼虫MsCAT的表达量下调；此外，随饲养密度的增加幼虫体内MsCAT的表达显著下调。【结论】本研究克隆得到的粘虫CAT基因的cDNA全长序列（MsCAT）是可靠的，并且MsCAT在粘虫发育及抗氧化胁迫中具有重要的作用。

【目的】表皮蛋白（cuticular proteins, CPs）种类丰富，在昆虫生长发育中起着重要作用。本研究旨在丰富柞蚕Antheraea pernyi体内所含表皮蛋白的类型，探讨不同发育阶段表皮蛋白基因的表达规律。【方法】利用PCR及3′ RACE技术从柞蚕幼虫表皮组织中克隆得到两个表皮蛋白基因，并进行生物信息学分析及系统进化分析；半定量RT-PCR检测该基因在柞蚕胚胎发育期的表达规律及在幼虫各组织中的表达分布；实时荧光定量PCR（qPCR）分析该基因在柞蚕不同发育时期及3龄幼虫RNAi后的表达量变化。【结果】克隆获得两个柞蚕表皮蛋白基因并分别命名为ApCP12和ApCP23，GenBank登录号分别为MF318874和MF318875。生物信息学分析表明，ApCP12基因长度为690 bp，开放阅读框（open readingframe, ORF）长336 bp，编码111个氨基酸，推测得到的蛋白质分子量为12 kD；ApCP23长度为1 243 bp，ORF长度为594 bp，编码197个氨基酸，相对分子质量为23 kD。两种蛋白都具有RR-1亚族的保守基序，与RR-2亚族表皮蛋白聚类分析位于不同分支。组织特异性表明，ApCP12基因在柞蚕幼虫各组织中的分布比ApCP23更为广泛。柞蚕不同发育时期中，ApCP12在胚胎发育期表达量逐渐升高；幼虫眠起3 d内相对于眠期，ApCP12的表达量最高增加了约3倍，而ApCP23的表达量增加了13倍；蛹黑化时期，ApCP12的表达量高于ApCP23；羽化前期，基因的表达量无明显变化，直至羽化前1 d，ApCP12和ApCP23的表达量相对于注射蜕皮激素第1天分别增加了3.5和3倍。RNAi处理后，3龄幼虫体内ApCP12的表达量下降了5倍，ApCP23的表达量降低了3倍。【结论】结果提示,RR-1亚族的这两种柞蚕表皮蛋白参与了柞蚕不同发育阶段幼虫表皮、蛹皮、成虫表皮的构建，与柞蚕生长发育的整个生命周期关系密切。

【目的】探明灰飞虱Laodelphax striatellus体内细菌的群落结构和种类多样性。【方法】采用Illumina MiSeq测序平台对新羽化24 h的灰飞虱雌雄成虫体内细菌16S rRNA的V3-V4 变异区序列进行高通量测序，应用USEARCH 和Silva等软件和数据库来统计样品序列数目和操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU) 数量，分析灰飞虱雌雄成虫体内细菌的种类组成、丰度、Alpha 多样性及其差异。【结果】灰飞虱雌、雄成虫样本分别获得29 333和25 919条有效序列，根据序列相似性进行聚类分析分别获得55和57个OTUs。其中，雌、雄成虫两类样本共有OTU数目20个，特有的OTU数目分别为35和37个。基于OTU物种分类分析，雌雄成虫样本中细菌种类一共覆盖7个门、15个纲、23个目、33个科、56个属和73个种。在门、纲、目和科分类阶元上，雌雄成虫两类样本均以变形菌门(Proteobacteria, 雌99.96%/雄99.16%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria, 雌97.76%/雄97.84%)、红螺菌目(Rhodospirillales, 雌83.92%/雄53.21%)和醋酸杆菌科(Acetobacteraceae, 雌83.90%/雄53.17%)中的细菌为优势菌。在属分类阶元上，灰飞虱雌雄成虫体内优势菌为醋酸杆菌科未分类属(unclassified Acetobacteraceae)，沃尔巴克氏体属Wolbachia次之，后者在雌、雄成虫体内丰度分别为13.81%和44.52%。在种水平上，灰飞虱雌、雄成虫体内特有细菌分别为21和32个种，但两类样本中性别特有种的丰度普遍极低，均不足0.5%。【结论】灰飞虱雌雄成虫间细菌群落组成和种类多样性存在差异。本研究为进一步挖掘灰飞虱体内关键微生物并解析其生物学功能及其利用等方面奠定了基础。

【目的】明确海南烟粉虱Bemisia tabaci田间种群对2种新型杀虫剂溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮的敏感水平，为杀虫剂的合理施用与烟粉虱的田间抗性监测提供参考。【方法】以2017年1月采自海南省6个地点烟粉虱田间种群为材料，利用线粒体细胞色素氧化酶I基因（mtCOI）测序及mtCOI PCR-RFLP分子标记对采集种群隐种进行鉴定；采用浸叶法测定溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮2种药剂对各地区田间种群的致死中浓度（LC₅₀）。【结果】在海南省6个烟粉虱田间种群中，三亚市吉阳区种群为MEAM1隐种，澄迈县永发镇种群和乐东黎族自治县冲坡镇种群以MED隐种为主的MEAM1(＜10%)与MED隐种（分别为94.6%和92.9%）混合种群，其他3个田间种群均为MED隐种。与溴氰虫酰胺敏感种群相比，除乐东黎族自治县十所种群已处于低水平抗性（RR： 5~10倍），其他5个种群均处于敏感水平（RR<5倍）；所有6个田间种群对氟吡呋喃酮均处于敏感水平（RR<3倍）。【结论】溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮可作为烟粉虱防控的新药剂，并可作为其抗性治理的替代药剂，但同时应密切关注烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性水平变化情况。

【目的】本实验旨在研究3个低浓度氟胺氰菊酯对西方蜜蜂Apis mellifera育王质量的影响。【方法】控制蜂王产卵8 h，孵化后进行人工育王，从移虫第2天起每天用微量进样器分别给王台中小幼虫饲喂2 μL含有0.05, 0.5和5 mg/kg氟胺氰菊酯的糖水, 以饲喂纯糖水作为对照组并进行标记。连续饲喂3 d后，记录王台的封盖数，待蜂王出房时，统计出房数，测其初生重、胸宽；利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法检测蜂王卵巢中卵黄蛋白原基因（Vg）、储存蛋白基因(hex110和hex70b)的相对表达量。【结果】5 mg/kg氟胺氰菊酯处理组王台封盖率显著低于0.05和0.5 mg/kg剂量组及对照组，但后3组之间差异不显著；5 mg/kg和0.5 mg/kg剂量组蜂王出房率显著低于0.05 mg/kg剂量组及对照组；4个试验组之间蜂王初生重及胸宽差异不显著。qPCR结果显示，5 mg/kg剂量组蜂王卵巢中Vg和hex110基因的相对表达量均显著低于0.05和0.5 mg/kg剂量组及对照组，但后3组之间差异不显著；0.5 mg/kg剂量组和5 mg/kg剂量组蜂王卵巢hex70b基因相对表达量显著低于对照组，但0.05 mg/kg剂量组蜂王卵巢hex70b基因相对表达量与0.5 和5 mg/kg剂量组及对照组均差异不显著。【结论】本研究结果说明，食物中氟胺氰菊酯含量超过0.5 mg/kg时，会影响西方蜜蜂育王培育质量。

【目的】鉴定亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis雌蛾在寻找产卵寄主时起重要作用的植物挥发性化学物质，以探索亚洲玉米螟和寄主之间的化学通讯机制。【方法】首先利用田间产卵和风洞行为试验，从酸模叶蓼Polygonum lapathifolium、苘麻Abutilon theophrasti、葎草Humulus scandens、玉米Zea mays和稗草Echinochloa crusgalli 5种寄主植物中筛选出亚洲玉米螟雌蛾的产卵偏好寄主；并结合顶空吸附采样法，收集该寄主植物挥发性化学物质；再应用全二维气相色谱与飞行时间质谱联用系统（GC×GC-TOFMS）鉴定植物挥发性物质的化学成分及含量；最后利用气相色谱触角电位联用仪（GC-EAD）测定亚洲玉米螟雌蛾对提取物中化学成分的触角电位反应。【结果】田间产卵试验结果表明，亚洲玉米螟雌蛾在不同寄主植物上的落卵量依次为玉米>酸模叶蓼>葎草>稗草>苘麻。风洞行为试验结果表明，亚洲玉米螟雌蛾对葎草的产卵趋性显著高于其他寄主植物。GC×GC-TOFMS结果表明，葎草的植物挥发性化学物质主要成分有45种，其中，萜烯类相对含量高达86.29%，醛类、酮类和酯类相对含量合计仅占15.83%。GC-EAD结果显示，芳樟醇、α-葎草烯、桧烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛等9种挥发性物质能引起亚洲玉米螟雌蛾明显的电生理反应。【结论】亚洲玉米螟雌蛾对不同产卵寄主的选择具有显著差异性，寄主植物的理化因素是造成选择差异性的主要因素，葎草的植物挥发性化学物质对亚洲玉米螟有较强的吸引作用；芳樟醇、α-葎草烯、桧烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛9种挥发性化学物质对亚洲玉米螟产卵寄主的选择有重要作用。 

【目的】明确美国白蛾Hyphantria cunea对常见寄主植物的取食偏好，依据寄主植物中次生物质的含量及美国白蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和解毒酶活性来探明美国白蛾对寄主植物的取食策略。【方法】以北京地区美国白蛾危害程度不同的8种植物（桑Morus alba、洋白蜡Fraxinus pennsylvanica、臭椿Ailanthus altissima、白榆Ulmus pumila、黑杨Populus nigra、垂柳Salix babylonica、西府海棠Malus micromalus和金银木Lonicera maackii）为寄主，通过室内饲养，测定美国白蛾4龄幼虫对不同寄主植物叶片的取食量、选择率及营养效应指标，划分其对寄主植物的取食偏好。对8种寄主植物中类黄酮、总酚、单宁含量以及取食不同寄主植物叶片的美国白蛾4龄幼虫体内乙酰胆碱酯酶和解毒酶活性进行测定。【结果】美国白蛾4龄幼虫对不同寄主植物具有选择差异，选择率大小则为洋白蜡和臭椿>桑>白榆>西府海棠、垂柳和金银木>黑杨。寄主植物叶片中类黄酮的含量与幼虫的取食量呈显著负相关(r=-0.657,P=0.017）。不同寄主植物对美国白蛾具有不同的营养效应。金银木饲喂组近似消化率(0.97%±0.01%)最高，相对取食量(2.92±0.49 g/g·d）也较高，但食物利用率(0.005%±0.01%)、食物转化率(0.005%±0.008%)和相对生长率(0.007±0.02 g/g·d)最低；西府海棠饲喂组相对生长率(0.34±0.04 g/g·d)最高，近似消化率(0.72%±0.10%)、食物利用率(0.16%±0.01%)、食物转化率(0.24%±0.06%)和相对取食量(2.19±0.38 g/g·d)均处于较高水平。取食不同寄主植物的美国白蛾幼虫乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)和昆虫细胞色素P450(P450)的活性存在显著差异(P<0.01)。【结论】美国白蛾幼虫对不同寄主植物存在取食选择和营养效应差异，幼虫灵活的取食策略以及解毒代谢调节能力可能是其适应不同寄主的主要原因。

 【目的】食卵自相残杀现象常见于瓢虫中，业已明确取食同胞卵对于初孵瓢虫至关重要，但取食非同胞卵的营养价值是否高于蚜虫仍存争议。本研究旨在明确异色瓢虫Harmonia axyridis在幼虫期除取食蚜虫外兼捕食非同胞卵是否影响其雌成虫的生殖表现。【方法】在异色瓢虫幼虫期设置3个饲喂处理，即仅饲喂禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi（对照）、除饲喂蚜虫外还分别给各龄幼虫饲喂少量非同胞卵（分散食卵）以及除饲喂蚜虫外仅给高龄幼虫饲喂较多非同胞卵（集中食卵）等，观察雌成虫体型大小、产卵前期、连续10 d的逐日产卵量和卵孵化率等形态和生殖特性。【结果】饲喂处理对瓢虫雌成虫体型大小无显著影响，对照、分散食卵和集中食卵3种饲喂处理下的雌成虫身体体积分别为92.30, 89.73和93.98 mm³；饲喂处理对雌成虫产卵前期也无显著影响，3种饲喂处理下雌成虫产卵前期分别为7.50,7.74和7.70 d；但饲喂处理对雌虫生殖力具有显著影响，分散食卵处理与对照无显著差异，羽化后10 d分散食卵和对照下累计产卵量分别为185和205粒，但集中食卵（88粒）比对照或分散食卵的产卵量显著降低；饲喂处理对卵孵化率无显著影响，对照、分散食卵和集中食卵3种饲喂处理下的卵孵化率分别为63.10%, 72.58%和66.61%。【结论】结果说明，异色瓢虫各龄幼虫偶尔取食非同胞卵不影响其成虫的生长发育和生殖，但高龄幼虫捕食较多非同胞卵可降低其雌成虫的生殖力。

摘要: 【目的】昆虫精子的超微结构在昆虫种类鉴定和亲缘关系探讨方面具有重要意义。研究蜡蝉总科（Fulgoroidea）昆虫的精子超微结构，可以为目前仍存较大争议的该类群发育关系分析提供更多证据。【方法】采用超薄切片法并结合光学电子显微镜和透射电子显微镜，观察透明疏广蜡蝉Euricania clara Kato精子形态和超微结构。【结果】透明疏广蜡蝉的成熟精子聚集成束，单根精子无多态性，由头部、颈区和长鞭毛组成。头部包括双层顶体复合体和精子细胞核；颈区可见中心粒和中心粒侧体；长鞭毛主要由一对D形的线粒体衍生物、一对鱼钩状副体和典型的9+9+2微管型轴丝结构组成。【结论】透明疏广蜡蝉的鱼钩状副体与已报道的其他蜡蝉类群的该结构大体一致，但与头喙亚目其他类群的副体结构有显著差异；此外，透明疏广蜡蝉精子线粒体衍生物的数量、大小及横切形状与组成与其他昆虫类群有较大差异，而在头喙亚目内表现出一定的一致性，但也存在明显差异。本研究可以为蜡蝉总科昆虫系统发育分析提供科学资料。

【目的】本研究旨在探索使用计算机视觉技术实现对鳞翅目标本图像的前背景分割方法。【方法】首先对用于训练和测试的昆虫标本图像去除背景，获得昆虫图像的前背景分割参考标准，对过大的昆虫图像进行缩小处理；其次对训练集图像采用旋转、平移、缩放等方法进行数据增强，剪切出中心区域作为有效图像。求取所有训练样本的均值图像，并从所有输入中减去该均值图像。测试用图像只做归一化但不进行数据增强。微调全卷积神经网络，重点调整结构产生变化的卷积层和反卷积层的参数，用前述训练数据集训练直至收敛。对于待分割图像，只要将图像归一化后输入到训练好的全卷积网络，网络将输出前背景分割结果。【结果】该方法在包含823个样本的测试集中进行了测试，取得的mIoU（meanIntersection over Union）达94.96%，而且分割的视觉效果已经非常接近于人工分割的结果。【结论】实验结果证明通过训练全卷积神经网络可以有效实现鳞翅目标本图像的前背景自动分割。