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期刊信息
  • 月刊(每月20日出版)
    1950年创刊
    主管:中国科学院
    主办:中国科学院动物研究所
       中国昆虫学会
    国内邮发代号:2-153
    国外发行代号:Q61
    ISSN 0454-6296
    CN 11-1832/Q
照片示角倍蚜Schlechtendalia chinensis(半翅目:蚜科)秋迁蚜从其在盐肤木Rhus chinensis上形成的虫瘿裂口处爬出,准备迁飞。本期报道了角倍蚜各虫态蜡腺的数量、排列和发达程度的差异及其与生活微环境的关系(pp. 490-497)。照片由杨子祥于2020年9月19日摄于贵州省遵义市汇川区沙湾镇五倍子培育示范基地。
本期目录
2021年 第64卷 第4期 刊出日期:2021-04-20
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  • 研究论文
    豌豆蚜翅分化相关miRNA及其预测靶基因对蜕皮激素的应答及miR-92a-1-p5靶基因的验证 Hot!
    马田田, 杨宗霖, 常美玲, 霍春月, 阚云超, 李丹丹
    2021, 64(4):  419-427.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.001
    摘要 ( 633 )   PDF (1511KB) ( 244 )   PDF(mobile) (1511KB) ( 47 )     
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    【目的】蜕皮激素对孤雌蚜翅两型性分化具有重要调控作用。在前期研究中我们发现5个微小RNA(microRNA, miRNA)在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum翅两型性分化中也发挥关键作用,但蜕皮激素是否与miRNA互作参与蚜虫翅型分化未知。本研究旨在探索蜕皮激素对5个miRNA及其预测靶基因表达的影响,揭示蜕皮激素与miRNA协同调控蚜虫翅型分化的机理。【方法】选择5个与豌豆蚜翅两型性分化相关的miRNA (Let-7, miR-92a, miR-92b, miR-92a-1-p5和miR-277),使用0.1 mol/L蜕皮激素类似物20-羟基蜕皮酮(20E)分别处理孤雌生殖豌豆蚜2龄若蚜10 min和30 min,48 h后取样;qPCR检测这些miRNA及其预测靶基因在20E处理后的表达量;利用双荧光素酶活性检测法对miR-92a-1-p5的预测靶基因flightin进行验证;利用纳米载体/变性剂在孤雌生殖豌豆蚜4龄若蚜中敲低miR-92a-1-p5表达,验证miR-92a-1-p5与其预测靶基因flightin的互作关系。【结果】0.1 mol/L 20E处理30 min可极显著诱导孤雌生殖豌豆蚜2龄若蚜5个miRNA的表达;处理10 min则miR-92a-1-p5和miR-92b表达量较对照极显著下降,而Let-7和miR-277较对照极显著上升。Let-7与预测靶基因abrupt在0.1 mol/L 20E处理后孤雌生殖豌豆蚜豌2龄若蚜中表达趋势相反,miR-92a和miR-277的预测靶基因winglessUba1在0.1 mol/L 20E处理10 min时表达量极显著下降,与两个对应的miRNA表达趋势相反;miR-92a-1-p5的预测靶基因flightin在0.1 mol/L 20E处理30 min后表达量极显著下降,与miRNA表达趋势相反。双荧光素酶活性检测结果显示,共转染miR-92a-1-p5模拟物和flightin CDS过表达载体pmirGlOflightin]后与转染对照NC mimics相比,荧光素酶活性下降40%,达极显著水平;敲低孤雌生殖豌豆蚜4龄若蚜中miR92a1p5后其表达量下调83%,其预测靶基因flightin表达量上升48%,均达极显著水平,表明flightin是miR-92a-1-p5的真实靶基因。【结论】蜕皮激素能够诱导豌豆蚜体内miRNA的表达;miR-92a-1-p5可能通过调控flightin参与孤雌蚜翅型分化;纳米载体/变性剂可以在蚜虫个体中实现miRNA的有效干涉。该研究为进一步探索蜕皮激素和miRNA互作参与孤雌蚜翅两型性分化机制奠定了基础。

    沉默类胰岛素多肽(Ilp)基因对褐飞虱翅和卵巢发育及海藻糖代谢的影响
    於卫东, 刘永康, 罗雨嘉, 黄镇, 周泰, 叶林, 唐斌, 王世贵
    2021, 64(4):  428-438.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.002
    摘要 ( 590 )   PDF (4911KB) ( 201 )   PDF(mobile) (4911KB) ( 21 )     
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     【目的】类胰岛素多肽(insulin-like peptide, Ilp)位于胰岛素信号通路最上游,其在糖类物质调控中发挥关键作用。本研究则旨在探究Ilp在褐飞虱Nilaparvata lugens海藻糖代谢平衡的调控作用。【方法】以褐飞虱5龄若虫为实验材料,采用RNAi技术干扰Ilps的表达,观察RNAi后褐飞虱的表型以及雌成虫的卵巢发育。RNAi 48 h与72 h后,采用生化方法测定褐飞虱5龄若虫体内海藻糖、糖原和葡萄糖含量以及海藻糖酶活性变化;采用qPCR检测海藻糖酶基因(TRE1-1, TRE1-2和TRE2)和海藻糖合成酶基因(TPS1和TPS2)的表达量变化。【结果】dsRNA可有效抑制Ilps的表达,导致褐飞虱出现异常翅型,且注射dsIlp3以及dsIlp1+dsIlp2+dsIlp3+dsIlp4发现褐飞虱2日龄雌成虫卵巢发育不完全。分别注射dsIlp1-4和dsIlp1+dsIlp2+dsIlp3+dsIlp4后48 h均能显著提高葡萄糖含量;分别注射dsIlp2, dsIlp3及dsIlp4后48 h显著提高了糖原含量;分别注射dsIlp3和dsIlp4后48 h能够显著提高海藻糖含量,而分别抑制Ilp2和Ilp4 72 h后海藻糖含量显著下降,但注射dsIlp1+dsIlp2+dsIlp3+dsIlp4后48和72 h海藻糖含量都显著上升。注射dsIlp1+dsIlp2+dsIlp3+dsIlp4后72 h可溶性海藻糖酶活性均显著上升,膜结合型海藻糖酶活性则在分别注射dsIlp3, dsIlp4和dsIlp1+dsIlp2+dsIlp3+dsIlp4后72 h显著下降;分别注射dsIlp1, dsIlp2和dsIlp4后TRE1-1, TRE1-2, TRE2, TPS1和TPS2的表达量显著下降。【结论】沉默Ilp基因对褐飞虱的发育以及繁殖有一定的阻碍作用,且能够提高褐飞虱体内葡萄糖与糖原的含量,下调海藻糖酶与海藻糖合成酶基因表达量,提高可溶性海藻糖酶的活性,进而调控海藻糖的代谢。

    麦长管蚜miRNA实时荧光定量PCR内参基因的筛选
    杨超霞, 闫艺, 张方梅, 朱勋, 张云慧, 李祥瑞
    2021, 64(4):  439-448.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.003
    摘要 ( 459 )   PDF (1337KB) ( 138 )   PDF(mobile) (1337KB) ( 38 )     
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     【目的】筛选特定条件下麦长管蚜Sitobion avenae稳定表达的微小RNA(miRNA)表达分析内参基因。【方法】根据麦长管蚜miRNA Illumina测序结果筛选出miR-10-3p, miR-993, miR-276, miR-275, miR-252a, miR-1, miR-375, pc-15, pc-73和1个常用内参基因U6共10个候选内参基因。利用qRT-PCR测定10个候选内参基因在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜不同发育时期、不同组织以及4种化学药剂(95.1%吡虫啉原药、97.8%噻虫啉原药、95%阿维菌素原药和40%氧乐果乳油)处理无翅蚜中的相对表达量。利用GeNorm, NormFinder, ΔCt法, BestKeeper和RefFinder对10个候选内参基因的表达稳定性进行评价。【结果】qRT-PCR结果表明,在麦长管蚜有翅蚜不同发育阶段、无翅蚜不同发育阶段、有翅蚜和无翅蚜不同组织中和4种药剂处理的无翅蚜中表达量较高的内参基因分别是miR-276, miR-276, miR-10-3p和miR-10-3p;5种方法综合分析得出,在上述4种条件下表达稳定性都较好的内参基因分别是miR-252a, miR-993, miR-275和miR-993。GeNorm软件分析表明不同条件下麦长管蚜内参基因的较佳数目为2,结合RefFinder稳定性综合排序的结果分析可知在有翅蚜不同发育阶段、无翅蚜不同发育阶段、有翅蚜和无翅蚜不同组织中和不同药剂处理无翅蚜中稳定表达的内参基因组合分别是miR-252a和miR-276, miR-993和miR-276, miR-275和miR-10-3p, miR-993和miR-10-3p。【结论】麦长管蚜有翅蚜不同发育阶段、无翅蚜不同发育阶段、有翅蚜和无翅蚜不同组织中和不同药剂处理无翅蚜中内参基因优化组合分别为miR-252a和miR-276, miR-993和miR-276, miR-275和miR-10-3p, miR-993和miR-10-3p。研究结果为麦长管蚜miRNA基因定量表达的研究提供了内参基因选择的依据。

    长足大竹象消化道不同分段菌群异质性及竹木质纤维素降解能力
    唐昊, 王明珺, 杨晓雯, 伍敏, 罗文, 罗朝兵
    2021, 64(4):  449-459.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.004
    摘要 ( 546 )   PDF (9843KB) ( 111 )   PDF(mobile) (9843KB) ( 17 )     
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    【目的】长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti消化道共生菌群参与了竹纤维素的降解。本研究旨在揭示长足大竹象幼虫消化道不同分段共生菌群异质性及木质纤维素的降解能力。【方法】通过对16S rRNA测序对长足大竹象幼虫消化道分段口器(YB)、前肠(YFG)、中肠(YMG)和后肠(YHG)进行菌群组成分析及功能预测;分析各消化道分段核心属细菌基因组中碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzyme, CAZy)基因,预测木质纤维素降解能力;应用口器混合菌(MPJ)、前肠混合菌(FJ)、中肠混合菌(MJ)和后肠混合菌(HJ)悬液体外降解竹笋粉,检测共生菌群的木质纤维素的降解能力。【结果】长足大竹象幼虫消化道菌群多样性分析显示,YFG, YMG和YHG的菌群多样性大于YB,YFG的菌群物种多样性最高,而YB最低。YFG, YMG和YHG样本中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,而YB中变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度最高。核心属细菌基因组CAZy基因分析表明长足大竹象幼虫消化道中大多数细菌基因组中存在丰富的CAZy基因,且在拟杆菌属Bacteroides细菌基因组中尤为明显,预示其与木质纤维素的降解密切相关。体外降解竹笋粉实验结果表明,长足大竹象幼虫MPJ, FJ, MJ和HJ对竹笋粉纤维素的降解率分别为21.7%, 39.9%, 44.2%和21.0%,对半纤维素降解率分别为72.7%, 52.3%, 65.7%和61.5%,对木质素降解率分别为20.5%, 41.3%, 39.9%和37.9%。【结论】长足大竹象幼虫的消化道菌群的异质性可以影响木质纤维素降解能力,因而这些菌群可以作为分离高效木质纤维素降解菌的重要来源之一。本研究为竹生物质的工业转化利用提供部分参考信息。

    植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母三种微生物对黑腹果蝇行为和发育的影响
    王露, 魏博帆, 李苗苗, 李晓哲, 王博, 阚云超, 乔惠丽
    2021, 64(4):  460-470.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.005
    摘要 ( 664 )   PDF (2834KB) ( 164 )   PDF(mobile) (2834KB) ( 46 )     
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    【目的】肠道微生物在宿主的多种生命活动中发挥重要作用。本研究旨在通过研究植物乳杆菌Lactobacillus plantarum, 苹果醋酸杆菌Acetobacter malorum和酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae 3种微生物对黑腹果蝇Drosophila melanogaster觅食、产卵和发育的影响,进一步阐明肠道微生物与宿主的互作调控机制。【方法】采用引诱实验检测体外培养的植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母对交配前后黑腹果蝇成虫的引诱力以及这3种微生物的单一微生物和其中2种或3种微生物的混合物对非处女蝇的引诱力。采用产卵选择实验检测黑腹果蝇非处女蝇对单一微生物和其中2种或3种微生物的混合物的产卵偏好。将黑腹果蝇卵在接种分别含有植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母的培养基和正常培养基(对照)上培养,测量幼虫体重;同时将卵在分别含有活菌或灭活的这3种单一微生物的培养基上和正常培养基上培养,统计化蛹数,以检测不同微生物对黑腹果蝇幼虫发育的影响。将黑腹果蝇幼虫在分别含有植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母的培养基及正常培养基中培养72 h,qRT-PCR检测胰岛素信号通路的关键基因InR在黑腹果蝇幼虫中的相对表达量变化。【结果】苹果醋酸杆菌主要影响黑腹果蝇的产卵,酿酒酵母和植物乳杆菌则可同时影响黑腹果蝇觅食和产卵,且与单一微生物相比,非处女黑腹果蝇更趋向于含有2种或3种微生物的混合物。产卵选择实验表明,3种单一供试微生物及其中2种或3种微生物的混合物对黑腹果蝇的产卵选择具有显著的吸引力,其中混合物的影响最大,然后依次是苹果醋酸杆菌、酿酒酵母、植物乳杆菌。3种微生物均可促进黑腹果蝇幼虫的发育,活菌在接种早期加快幼虫到蛹的发育,灭活菌的促进作用则相对滞后。与对照比较,InR在接种苹果醋酸杆菌的培养基上培养的黑腹果蝇幼虫中的表达量显著降低,而在分别接种植物乳杆菌和酿酒酵母的培养基上培养的幼虫中则被显著促进表达。【结论】苹果醋酸杆菌可引诱黑腹果蝇的产卵,酿酒酵母和植物乳杆菌对黑腹果蝇的觅食和产卵都有具有引诱力;同时微生物的多样性可增加黑腹果蝇的觅食和产卵偏好。植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母可能通过不同的调控机制影响黑腹果蝇幼虫的生长发育。

    园艺矿物油乳剂对亚洲柑橘木虱成虫刺吸行为的影响
    黄振东, 蒲占湑, 胡秀荣, 陈国庆, 吕佳, 朱莉
    2021, 64(4):  471-478.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.006
    摘要 ( 441 )   PDF (1341KB) ( 120 )   PDF(mobile) (1341KB) ( 14 )     
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    目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘最重要病害黄龙病(huanglongbing, Candidatus Liberibacter asiaticus)的媒介昆虫,树冠喷施园艺矿物油(horticultural mineral oil, HMO)可以减少其在柑橘上的取食和产卵。本研究旨在探索植物组织内残留的园艺矿物油如何影响亚洲柑橘木虱成虫的取食行为。【方法】采用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-8)记录亚洲柑橘木虱成虫12 h内在喷施不同浓度(0.25%, 0.5%, 1%和2%, v/v)HMO(nC24)乳剂和清水(对照)时柑橘嫩叶上的刺探和取食行为并转换为波形信号,分析比较各处理的波形参数。【结果】不同浓度HMO乳剂处理显著提高了亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的C波(路径波)持续时间百分比,显著减少了E2波(韧皮部吸食汁液)持续时间百分比,而对D(口针第一次接触韧皮部组织), E1(韧皮部出现唾液分泌) 和G(木质部吸食汁液) 波持续时间百分比没有显著影响。HMO处理组C波的每成虫波形累积时间(WDI)显著长于对照组,而各浓度处理之间没有显著差异,但D波WDI明显短于对照组。随着HMO浓度的增加, E1, E2和G波WDI显著下降,2% HMO处理组E1, E2和G波WDI明显低于其他浓度处理组。HMO乳剂处理明显减少了刺探次数;在HMO处理中,每成虫刺探次数和每成虫各波形次数均显著少于对照组,其中以1%和2% HMO乳剂处理最少。HMO乳剂处理组np波 (非刺探波)、D波、E2波的每成虫单次波形持续时间(WDE)均短于对照组,其中2% HMO乳剂处理后,D, E1和E2波WDE显著短于其他浓度处理和对照。同时,2% HMO乳剂处理推迟了从口器接触叶片到第1次开始刺探的时间和从口器接触叶片到第1次刺探到韧皮部的时间。【结论】结果表明,2% HMO乳剂显著减少亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的取食次数和有效取食时间,同时还缩短了其在韧皮部分泌唾液和吸食汁液时间,因此可推荐矿物油用于柑橘黄龙病和亚洲柑橘木虱的综合防治体系。同时初步推断矿物油的作用机制可能是其进入植物气孔阻止植物挥发性物质的释放,抑制或掩盖柑橘叶片表面的挥发性物质从而减少了亚洲柑橘木虱在寄主上取食。

    传粉和非传粉榕小蜂线粒体基因组进化差异(英文) Hot!
    王建霞, 周怡, 信召哲, 赵丹, 肖金花, 黄大卫
    2021, 64(4):  479-489.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.007
    摘要 ( 479 )   PDF (2047KB) ( 161 )   PDF(mobile) (2047KB) ( 28 )     
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    【目的】目前关于榕小蜂类群的线粒体基因组报道很少,本研究旨在探讨传粉和非传粉榕小蜂两个群体的线粒体基因组的进化差异。【方法】以15种榕小蜂的线粒体基因组(其中11种的线粒体基因组为新测定)数据为基础,采用比较线粒体基因组学方法,分析榕小蜂的线粒体基因组序列和进化特征。【结果】本研究新测定的11个榕小蜂物种的近全长线粒体基因组的长度范围为12 768~17 060 bp,AT含量均大于80%,除了非传粉榕小蜂Philotrypesis tridentata外,其余物种的AT偏斜为负,GC偏斜为正。榕小蜂线粒体基因重排事件很丰富,并且重排情况可能会对该类群的系统发育分析具有重要的价值。进一步的选择压力分析显示,榕小蜂线粒体基因组中的蛋白质编码基因的ω值均远远小于1,表明这些基因经历了纯化选择,传粉榕小蜂线粒体基因组中的大部分基因比非传粉榕小蜂积累了更多的非同义突变。此外与非传粉榕小蜂相比,传粉榕小蜂的线粒体基因组还具有更丰富的基因重排、更高的核苷酸多态性和更高的氨基酸替换率。【结论】传粉榕小蜂比非传粉榕小蜂的线粒体基因组进化更快,这可能与两个群体显著不同的生活方式或进化史有关。

    角倍蚜各虫态蜡腺的分布与结构 Hot!
    魏洪媛, 丰国蕊, 许鑫, 邵淑霞, 陈晓鸣, 杨子祥
    2021, 64(4):  490-497.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.008
    摘要 ( 590 )   PDF (6961KB) ( 158 )   PDF(mobile) (6961KB) ( 21 )     
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    【目的】角倍蚜Schlechtendalia chinensis是五倍子的主要生产种,具有复杂的生活史,需要经历干母、干雌、秋迁蚜、越冬若蚜、春迁蚜和性蚜6种虫态,在盐肤木Rhus chinensis和藓类植物上转主寄生,经历有性和无性生殖、瘿内和瘿外世代的交替才能完成生活史。通过对角倍蚜蜡腺的研究,有助于深入了解角倍蚜的生态适应性,为角倍蚜培育技术改进和产量提高提供依据。【方法】以采自云南盐津田间的角倍蚜为虫源,通过室内饲养获得的角倍蚜各虫态标本。采用光学显微镜、电子显微镜和超薄切片技术,对角倍蚜各虫态蜡腺的分布、形态和结构进行分析。【结果】角倍蚜各虫态(1龄干母除外)均有蜡腺,沿背部中线左右对称分布,其中头部2列2排、胸部4列1排、腹部6列8排,共56个蜡腺;1龄干母(瘿外生活)没有蜡腺,2龄干母(瘿内生活)在腹部背面有2列8排共16个蜡腺。每个蜡腺由2~22个多边形凹陷组成,凹陷的数量和形态在不同虫态间差异显著,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜的蜡腺最为复杂,越冬若蚜次之。性蚜各部位的蜡腺结构差异明显,靠近背板中线的脊柱板和胸膜板的蜡腺结构简单,而靠近边缘线上的蜡腺结构复杂;2龄干母的蜡腺结构也较简单。与各虫态蜡腺的分布相对应,角倍蚜各虫态(1龄干母除外)的体表均有蜡粉,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜分泌大量的蜡粉,越冬若蚜次之,性蚜体表有少量蜡粉,1龄干母没有蜡粉,2龄干母有少量蜡粉。【结论】角倍蚜各虫态蜡腺和体表蜡粉的数量、排列和发达程度存在差异,且这些差异与其生活微环境和各虫态的生物学特性密切相关,可能是角倍蚜对环境条件长期适应的结果。

    黄胸蓟马触角感器的形态和分布
    刘宇艳, 王谅, 张祥琴, 陈艺欣, 田厚军, 林硕, 李恒, 余芸, 林凌鸿, 张洁, 陈勇, 魏辉
    2021, 64(4):  498-509.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.009
    摘要 ( 634 )   PDF (17457KB) ( 199 )   PDF(mobile) (17457KB) ( 26 )     
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    摘要: 【目的】本研究旨在明确黄胸蓟马Thrips hawaiiensis各个发育阶段触角感器类型、形态和分布。【方法】运用扫描电镜技术观察黄胸蓟马雌雄成虫、若虫、预蛹、蛹触角的形态结构以及触角上感器类型、形态和分布。【结果】黄胸蓟马成虫触角由柄节、梗节和鞭节3个部分组成,其中长的鞭节分为5个鞭小节(I-V)。雌成虫触角平均长度为263.70±5.78 μm,雄成虫触角平均长度为225.79±8.92 μm。触角长度随着虫龄的增长而显著增加。雌雄成虫触角上共发现Bhm氏鬃毛、钟形感器、刺形感器(I和II)、毛形感器、锥形感器(I, II和III)、腔锥形感器和腔形感器7种触角感器以及微毛和表皮齿2种表皮结构。预蛹触角呈锥形,无明显分节,可以自由活动,平均长138.81±6.29 μm。蛹触角紧贴头胸背部,圆柱形、无明显分节,不能自由活动,平均长213.07±6.30 μm。1龄和2龄若虫触角由柄节、梗节和鞭节组成,其鞭节分为4个鞭小节(I-IV),触角平均长度分别为122.48±1.72和134.58±3.75 μm。1龄若虫触角上分布有Bhm氏鬃毛、钟形感器、刺形感器(I和II)、锥形感器(I和II)、腔锥形感器、腔形感器、毛形感器和特殊结构感器共8种类型感器,表面分布表皮齿和舌状结构2种表皮结构;2龄若虫触角上分布有Bhm氏鬃毛、钟形感器、刺形感器(I和II)、毛形感器、锥形感器(I和II)、腔锥形感器、腔形感器7种类型感器以及表皮齿1种表皮结构。【结论】本研究较全面地对黄胸蓟马各个发育阶段的触角及触角感器形态和分布进行了观察和描述,并对其功能进行了推测。研究结果为进一步研究蓟马类昆虫触角感器的生理功能奠定了理论基础。
    综 述
    昆虫滞育表观遗传调控的研究进展
    安颢敏, 刘文, 王小平
    2021, 64(4):  510-522.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.010
    摘要 ( 590 )   PDF (1746KB) ( 290 )   PDF(mobile) (1746KB) ( 38 )     
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    滞育是昆虫躲避不良环境的一种策略,对延续昆虫种群具有重要意义。特别是昆虫的兼性滞育,能够受环境的周期性季节变化影响,表观遗传可能在其中扮演重要角色。表观遗传是不依赖DNA序列改变所产生的可遗传变异,包括DNA、RNA、蛋白质和染色质水平上的各种表观遗传调控过程,可能参与生物的发育可塑性。昆虫滞育表观遗传调控主要包括两个方面:一是表观遗传调控如何响应滞育诱导的环境信号;二是环境信号诱导的表观遗传调控如何作用昆虫滞育。尽管已有报道提示DNA甲基化可以响应光周期信号,组蛋白乙酰化能够耦联昆虫内分泌信号,但表观遗传调控参与昆虫滞育的具体机制尚不完全清楚。表观遗传调控昆虫滞育在不同滞育类型的昆虫中都有报道。对于同一滞育类型,不同表观遗传过程之间可能存在协同,这种协同作用如何响应环境信号,又如何精确调节昆虫滞育仍不得而知。总之,现有研究仅仅展示了表观遗传调控昆虫滞育的可能性,昆虫滞育表观遗传调控的分子机制亟待深入研究,特别是以下几个方面:(1)表观遗传响应滞育诱导环境信号的分子机制研究;(2)表观遗传耦联内分泌调控的分子机制研究;(3)介导表观遗传调控的细胞信号转导研究;(4)表观遗传的协同调控在昆虫滞育中的功能研究。

    昆虫嗅觉结合蛋白研究进展
    吴帆, 张莉, 邱一蕾, 李红亮
    2021, 64(4):  523-535.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.011
    摘要 ( 1191 )   PDF (2399KB) ( 532 )   PDF(mobile) (2399KB) ( 100 )     
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     嗅觉结合蛋白是嗅觉系统的第一个参与者,主要表达在嗅觉外周系统淋巴液中,负责识别、结合和转运气味和信息素分子到达嗅觉受体。近些年,随着各种生物新技术的应用,大量昆虫嗅觉结合蛋白被鉴定出来,其各种不同功能得到揭示。本文对近年来嗅觉结合蛋白的分子特征、蛋白结构、功能和应用等方面的研究进展进行总结和综述。总的来说,嗅觉结合蛋白包括气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)、化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)和尼曼匹克C2型蛋白(Niemann-Pick type C2 proteins, NPC2)三大家族,在α-螺旋和β-折叠的基础上形成了相对简单而稳定的球形结构,使它们能适应各种环境和任务,所以嗅觉结合蛋白蛋白具有复杂多样的功能,且这些功能对昆虫生理和行为尤为重要。基于嗅觉结合蛋白功能,研究者已经把它们应用于生物防治、品种选育和制作生物嗅觉传感器等,具有巨大的潜在价值。本综述为昆虫嗅觉结合蛋白后续研究提供了参考信息及一些新的思路。

    致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢的影响
    杨孟可, 刘赛, 乔海莉, 郭昆, 徐荣, 徐常青, 陈君
    2021, 64(4):  536-548.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.04.012
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     虫瘿是致瘿昆虫刺激植物后诱导形成的畸形结构,是研究植物与昆虫协同进化的理想材料,同时致瘿昆虫通常还是重要的农林害虫。因此,研究致瘿昆虫对寄主植物的影响,一方面可进一步揭示致瘿昆虫与植物的关系,有助于揭示成瘿植物生长的一般过程;另一方面,了解成瘿植物对致瘿昆虫的响应有助于筛选植物抗性指标、抗性基因、敏感基因等,为抗性育种提供理论基础。本文主要围绕致瘿昆虫对寄主植物光合作用、生理和代谢活动的影响等进行了综述。致瘿昆虫普遍引起寄主植物光合色素减少、光合速率降低,虫瘿内部组织中糖类、氨基酸类等初生代谢物质含量增加,虫瘿外部组织中酚类、黄酮类等非挥发性和萜类为主的挥发性次生代谢物质含量增加,寄主植物POD和SOD等保护酶活性增强,以及IAA, SA和JA等植物激素含量提高。现有研究资料显示,致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢影响的研究仍处于初级阶段,其影响机制还需要进一步研究。

    目 录
    64卷第4期中英文目录 
    2021, 64(4):  549-549. 
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