【目的】为了探究多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC)对异色瓢虫Harmonia axyridis生殖力的影响及其调控机制。【方法】利用RNA干扰技术(RNA interference, RNAi)，将异色瓢虫4龄幼虫的DDC基因(HaDDC)抑制表达, 成虫羽化后第8天开始统计20 d内累计产卵量及产卵后第3天统计子代卵孵化率。同时解剖异色瓢虫雌成虫卵巢，观察比较处理组(dsHaDDC注射组)和对照组(dsGFP注射组)羽化后第8天成虫卵巢组织形态并统计卵巢管数量;观察比较处理组和对照组羽化后第14和20天成虫卵巢管中卵的发育情况。【结果】异色瓢虫雌雄成虫HaDDC基因均通过RNAi被抑制表达后，成虫20 d内累计产卵量为38.67±7.80粒，与对照组(371.33±84.31粒)相比显著降低; 雌成虫或雄成虫HaDDC基因被抑制表达后，20 d内累计产卵量分别为135.50±2838和76.00±14.00粒，均与对照组差异显著。HaDDC基因均被抑制表达的雌雄成虫交配后，其子代卵孵化率为0。异色瓢虫成虫羽化后第8天，处理组中雌虫的卵巢组织形态和卵巢管数量与对照组无显著差异。羽化后第14天的异色瓢虫成虫卵巢形态饱满，双侧卵巢管中有卵母细胞发育，但与对照组相比，处理组卵巢组织中未见成熟的卵粒。【结论】基于上述研究结果，初步判断多巴脱羧酶通过参与异色瓢虫卵母细胞到成熟卵粒的发育过程，进而调控其生殖力。

【目的】为探究保幼激素(juvenile hormone, JH)生物合成关键基因3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR)在白背飞虱Sogatella furcifera生殖中的作用。【方法】基于已公布的白背飞虱基因组和转录组数据，结合RT-PCR技术获得SfHMGR全长cDNA序列；采用RT-qPCR技术分析SfHMGR在白背飞虱不同发育阶段(1-5龄若虫和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、肠道、脂肪体、卵巢和体壁)中的表达谱；通过RNAi技术靶向沉默SfHMGR后观察白背飞虱雌成虫卵巢的发育情况，统计单雌产卵量，用RT-qPCR测定JH生物合成下游基因SfJHAMT和SfFAMeT、JH信号传导相关基因SfMet和SfKr-h1以及卵巢发育关键基因SfVg和SfVgR的转录水平。【结果】克隆获得了白背飞虱SfHMGR(GenBank登录号：MW883397)的全长cDNA序列，开放阅读框长2 724 bp，编码907个氨基酸，其编码蛋白预测的分子量为98.96 kD，理论等电点为6.15。序列分析表明，SfHMGR含有典型的HMG-CoA还原酶的保守结构域、C端3个HMG-CoA结合位点、N端7个典型的跨膜结构域。系统进化分析发现，SfHMGR与灰飞虱Laodelphax striatella和褐飞虱Nilaparvata lugens的HMGR亲缘关系最近，氨基酸序列一致性分别达92.40%和89.25%。发育阶段表达谱结果表明，SfHMGR在各阶段发育中期以及初羽化雌虫中高表达；组织表达谱结果显示，SfHMGR在雌成虫各组织中均有表达，在肠道中具有最高的转录水平。通过显微注射dsRNA抑制SfHMGR表达后，显著抑制了雌虫的单雌产卵量和卵巢的发育，并且SfJHAMT, SfFAMeT, SfKr-h1, SfVg和SfVgR的转录水平也被显著抑制。【结论】SfHMGR通过影响JH生物合成过程及其JH的信号传导来调控SfVg的转录水平，进而影响白背飞虱雌虫的卵巢发育和产卵量。

【目的】ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter, ABC transporter)是一个庞大的膜转运蛋白超家族，在昆虫生长发育和抗药性方面具有重要作用。本研究旨在通过克隆白背飞虱Sogatella furcifera ABCD1基因，并测定其在杀虫剂胁迫下的表达模式,为后续的功能研究提供理论依据。【方法】采用RTPCR技术克隆白背飞虱ABCD1基因cDNA序列并进行生物信息学分析；通过RT-qPCR技术测定其在白背飞虱不同发育时期(1-5龄若虫和羽化后第1-4天雌雄成虫)、5龄若虫和成虫的不同组织(头部、体壁、脂肪体、肠道、足、翅、精巢和卵巢)中及不同浓度(LC₁₀, LC₂₅, LC₅₀和LC₉₀)噻虫嗪、噻嗪酮和阿维菌素胁迫下3龄若虫中的表达量。【结果】获得一个白背飞虱ABC转运蛋白基因，命名为SfABCD1(GenBank登录号: MW701394)，其开放阅读框长2 220 bp，编码739个氨基酸，预测分子量为82.08 kD，理论等电点为9.32；SfABCD1与灰飞虱Laodelphax striatellus和褐飞虱Nilaparvata lugens的ABCD1亲缘关系较近。RT-qPCR结果表明，SfABCD1在5龄若虫中表达量最高，且在5龄若虫和成虫各组织中均有表达，在5龄若虫肠道和头部中表达量最高。3龄若虫受杀虫剂胁迫48 h后，与清水处理的对照组相比，噻嗪酮(LC₁₀, LC₅₀和LC₉₀)，噻虫嗪(LC₁₀, LC₂₅和LC₅₀)和阿维菌素(LC₅₀和LC₉₀)处理组中的SfABCD1表达量均显著上调; LC₁₀, LC₂₅, LC₅₀和LC₉₀ 4个浓度的3种杀虫剂处理不同时间后，SfABCD1的表达量在杀虫剂胁迫48 h时与对照差异最大，胁迫96 h时表达差异下降，处理120 h后该基因的表达水平接近对照组。【结论】白背飞虱可通过上调SfABCD1表达量来应对噻嗪酮和噻虫嗪的胁迫，SfABCD1表达量随噻虫嗪浓度的升高而降低；另外，白背飞虱也通过调节该基因的转录水平来响应高浓度阿维菌素的毒害。

 【目的】中华大仰蝽Notonecta chinensis为中国和日本冲绳分布的重要水生天敌昆虫，可用于蚊虫的生物防治。本研究旨在建立中华大仰蝽转录组数据库，挖掘其基因信息。【方法】采用高通量测序平台Illumina NextSeq500对中华大仰蝽进行转录组测序、de novo组装及生物信息学分析；利用MISA软件基于转录组unigenes数据进行SSR新分子标记筛选。毛细管电泳检测SSR多态性。【结果】总计获得34 782 282条clean reads(NCBI SRA数据库登录号: SRR13259254)，组装成37 801条unigenes，N50为913 bp。将unigenes与已知数据库比对进行基因功能注释，分别有36 474, 32 470, 27 781, 35 079和5 638条序列注释到nr, Swiss-Prot, GO, eggNOG和KEGG数据库。通过GO数据库注释，unigenes的功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类，其中参与细胞、细胞部分及结合功能的unigenes比例较大。eggNOG数据库注释结果显示，37 801条unigenes归到25个基因家族，注释到未知功能的最多。KEGG代谢通路富集分析显示，5 638条unigenes注释到245个代谢通路，注释到核糖体的数目最多。此外，用MISA软件在转录组测序数据中的37 801条unigenes中搜索到3 124个SSR位点(占总unigenes的8.26%)，发生频率为707%。通过PCR筛选出16个SSR位点。7个中华大仰蝽地理种群3个位点NcCF/NcCR, NcKF/NcKR和NcLF/NcLR的多态信息含量(PIC)分别为0.870, 0.902和0.857，具高度多态性。【结论】本研究成功获得了中华大仰蝽转录组数据，为其基因功能分析提供了分子理论基础；SSR新标记的开发为中华大仰蝽遗传多样性分析、隐存种鉴定及基因图谱构建提供了更丰富的候选分子标记。

【目的】探讨麦长管蚜Sitobion avenae 9个微小RNA(microRNA, miRNA)在两翅型间不同发育阶段的表达模式，揭示其在蚜虫翅型分化中发挥作用的关键时期。【方法】RT-PCR克隆麦长管蚜内参基因U6的cDNA全长序列和9个miRNA，并利用qRT-PCR方法检测9个miRNA在有翅和无翅麦长管蚜不同发育阶段(伪胚胎、1-4龄若蚜和成蚜)的表达。【结果】麦长管蚜U6的cDNA全长为92 bp，与其他昆虫的U6 cDNA序列一致性达80%以上。qRT-PCR结果表明，大部分miRNA在伪胚胎期及若蚜期的相对表达量均较低，在成蚜期相对表达量较高。6个miRNA(miR-277, miR-9a, miR-7, Let-7, miR-1和miR-315)在有翅成蚜中的相对表达量高于无翅成蚜中的; miR-277和miR-9a在有翅成蚜期的相对表达量较高;除miR-315外，miR-277, miR-9a, miR-7, Let-7和miR-1在成蚜期的相对表达量在两翅型间均呈显著差异，且miR-9a在伪胚胎期和miR-315在3龄若蚜期相对表达量在两翅型间也差异显著。其他3个miRNA(miR-8, PC-3p-2743_844和PC-5p-113190_15)在无翅成蚜中的相对表达量高于有翅成蚜中的,其中miR-8和PC-3p-2743_844在有翅成蚜和无翅成蚜期相对表达量显著高于在其他发育阶段,而PC-5p-113190_15的在无翅蚜3龄若蚜期显著高于在其他发育阶段; miR-8在成蚜期以及PC-3p-2743_844在伪胚胎和成蚜期的相对表达量在两翅型间差异显著, PC-5p-113190_15在3龄若蚜期的相对表达量在两翅型间差异极显著。【结论】麦长管蚜内参基因U6与其他昆虫的U6 cDNA序列具有高度保守性。表达谱分析显示，9个miRNA可能在伪胚胎或成虫阶段在麦长管蚜翅型分化中起调控作用。

【目的】意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica是生产性能优良的西方蜜蜂Apis mellifera亚种。本研究旨在利用分子生物学手段揭示3种微小RNA(microRNA, miRNA) ame-miR-13b, ame-miR-100和ame-miR-bantam调控蛹期变态发育的分子机理。【方法】通过stem-loop RT-PCR验证ame-miR-13b, ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期的真实表达。通过RT-qPCR检测ame-miR-13b, ame-miR-100, ame-miR-bantam和靶mRNA在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程的表达谱。利用相关生物信息学软件预测在意大利蜜蜂工蜂蛹期ame-miR-13b, ame-miR-100和ame-miR-bantam的靶mRNA，构建和分析miRNA-mRNA调控网络以及对靶mRNA进行数据库注释。【结果】ame-miR-13b, ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程真实表达且表达量总体均呈动态上升趋势；可分别靶向850, 136和506条mRNA，并与其靶mRNA之间形成较复杂的调控网络；这些靶mRNA可分别被注释到32, 24和33个GO条目，以及204, 114和171条KEGG通路。【结论】ame-miR-13b, ame-miR-100和ame-miR-bantam潜在通过调控蜕皮激素基因、yellow基因以及Hippo, FoxO, Wnt, Jak-STAT和Notch信号通路相关基因的表达共同影响意大利蜜蜂工蜂蛹期的变态发育过程。

【目的】本研究旨在利用已获得的PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序数据对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis菌丝(AaM)和孢子(AaS)中的转录因子(TF)、融合基因和RNA编辑事件进行鉴定和分析，以期丰富蜜蜂球囊菌的相关信息，并为进一步探究它们的功能提供理论依据。【方法】利用BLASTx工具将AaM和AaS的全长转录本序列比对到Nr, Swiss-Prot和KEGG数据库以获得一致性最高的蛋白序列，再利用hmmscan软件将上述蛋白序列比对到Plant TFdb数据库以获得TF的分类及注释信息。采用TOFU软件中的fusion_finder.py程序进行融合基因的预测，进而分析融合基因的序列和位置信息。使用SAMtools预测AaM和AaS中的RNA编辑事件，再利用ANNOVAR软件对RNA编辑事件进行注释，进而采用相关生物信息学软件对RNA编辑位点基因进行GO功能和KEGG通路注释。【结果】在AaS中共鉴定到17个TF家族的213个TF，其中C2H2家族包含的TF成员最多。在AaM和AaS中分别鉴定到921和510个融合基因，二者共有的融合基因为510个，特有的融合基因分别为411和0个。在AaM和AaS中分别鉴定到547和191次RNA编辑事件，其中AaM中同义单核苷酸突变的数量最多，AaS中非同义单核苷酸突变的数量最多。此外，在AaM中鉴定到12种碱基替换类型，其中发生C->T的RNA编辑事件数量最多，达到158次；在AaS中鉴定到9种碱基替换类型，其中发生C->T和G->T的RNA编辑事件数量最多，均有42次。AaM和AaS中RNA编辑位点基因分别涉及19和24个GO功能条目；此外还能注释到11和20条KEGG通路。【结论】蜜蜂球囊菌的菌丝和孢子中含有丰富的TF、融合基因和RNA编辑位点；转录因子C2H2家族与蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长发育和细胞活动具有潜在关联；RNA编辑事件的碱基替换类型在蜜蜂球囊菌和其他物种中具有物种特异性；RNA编辑可能在蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长和代谢中发挥作用。

 【目的】生境类型和环境因子对物种分布和维持具有重要的影响。本研究通过分析不同生境类型对蝴蝶群落多样性及其群落结构影响的差异，以及环境因子对蝴蝶物种丰富度和多度的影响，为区域变动尺度蝴蝶多样性维持机制的研究奠定基础。【方法】于2019年8月和10月，在西双版纳地区采用样线法，调查了天然林、次生林、复合生境、人工林和农田5种生境中蝴蝶的物种，分析了蝴蝶群落多样性、群落结构相似性及物种丰富度和多度与环境因子的关系。【结果】2019年从西双版纳共采集蝴蝶2 226头，隶属于11科98属175种，在西双版纳州级尺度上蝴蝶物种丰富度高于县域尺度。在西双版纳州级尺度上，蝴蝶的物种丰富度和多度在5种生境间存在显著差异，而在县域尺度上，物种丰富度、多度和Chao 1物种丰富度估计值没有一致性规律。群落结构相似性结果显示，在西双版纳州级尺度上，蝴蝶群落结构在不同生境类型间存在极显著差异，在县域尺度上，仅勐腊区域蝴蝶群落结构在不同生境类型间存在显著差异。蝴蝶物种丰富度和多度不仅受到生境类型的影响，还受到温度、年均降水和海拔的影响。【结论】本研究结果表明，在区域变动尺度上，生境类型对西双版纳蝴蝶的多样性的影响较大，而温度、年均降水和海拔是维持蝴蝶物种多样性的重要因素。这些发现对当前人类导致的生境丧失和气候变化时代生物多样性的保护具有重要意义。

【目的】研究不同浓度氯化钙(calcium chloride, CaCl₂)浸种处理对水稻防御酶活性和抗褐飞虱Nilaparvata lugens的影响。【方法】分别用10, 20, 30, 40和50 mmol/L CaCl₂溶液浸泡水稻种子48 h，以蒸馏水浸种为对照，待水稻长至分蘖期时，检测褐飞虱3龄若虫取食胁迫下各浓度CaCl2浸种处理水稻植株叶鞘苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase, PAL)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和β-1, 3-葡聚糖酶(β-1,3 glucanase, β-1,3-GA)活性，以及褐飞虱2龄若虫取食不同浓度CaCl₂浸种处理水稻植株以及1 mmol/L钙离子螯合剂乙二醇四乙酸(ethylene glycol tetraacetic acid, EGTA)和离子通道抑制剂氯化镧(lanthanum chloride, LaCl₃)分别与20 mmol/L CaCl₂同时浸种处理植株7 d后的存活率。【结果】没有褐飞虱取食的情况下，各浓度CaCl₂浸种处理的水稻其叶鞘PAL, POD, PPO和β-1,3-GA酶活性与对照相比无显著差异；褐飞虱3龄若虫取食胁迫下，CaCl₂浸种处理的水稻植株以及对照植株叶鞘中以上4种防御酶的活性都显著升高，其中CaCl2浸种处理水稻中的升高幅度大于对照水稻中的升高幅度，褐飞虱取食时不同浓度CaCl₂浸种对水稻植株叶鞘中各防御酶活性的影响不同，其中30 mmol/L CaCl₂浸种处理中PAL, POD和PPO酶活性分别比对照高104.88%, 94.32%和61.84%；10和20 mmol/L CaCl₂浸种处理中β-1,3-GA活性分别比对照高27.75%和33.04%。褐飞虱2龄若虫取食10, 20和30 mmol/L CaCl₂浸种处理的植株7 d后，存活率比取食对照植株的分别低32.68%, 22.54%和30.28%，但取食40和50 mmol/L CaCl₂浸种处理植株的褐飞虱若虫，其存活率与取食对照植株的相比无显著差异。此外，1 mmol/L钙离子螯合剂EGTA和离子通道抑制剂LaCl₃分别与20 mmol/L CaCl₂同时浸种处理水稻显著抑制20 mmol/L CaCl₂诱导的水稻对褐飞虱抗性的影响，取食EGTA+CaCl₂和LaCl3+CaCl₂浸种处理水稻的褐飞虱若虫，其存活率分别比取食CaCl₂浸种处理的高25.80%和22.12%。【结论】通过浸种方式对水稻进行外源钙处理，可以使水稻植株进入防御警备状态，当其遭受褐飞虱取食为害时，会产生更高的防御酶活性，增强水稻对褐飞虱的抗性。

 【目的】褐带蚜小蜂Aphelinus maculatus是2016年的中国新纪录种，是桃蚜Myzus persicae的重要寄生蜂之一。为科学评估褐带蚜小蜂对桃蚜的控制作用，研究了褐带蚜小蜂产卵器刺入对寄主桃蚜存活、生长发育和繁殖力的影响。【方法】培养皿中用油菜叶单头饲养、每天记录被褐带蚜小蜂产卵器刺入1次的桃蚜存活数、被寄生数、死亡数、幸存者发育及繁殖情况。【结果】褐带蚜小蜂产卵器刺入桃蚜1次后会导致其死亡、幸存及被寄生。被刺桃蚜的死亡率与其日龄和被刺时间有关，1日龄若蚜被刺后死亡率最高，为45%；被刺时间越长，死亡率越高。桃蚜存活率、褐带蚜小蜂寄生率随桃蚜日龄的增加而增加。被刺幸存者的若虫存活期、产仔前期较未被刺对照延长，产仔期及产仔后期较对照显著缩短，其中被刺3日龄若蚜的产仔期最短，较未被刺对照缩短13.7±1.7 d。被刺幸存者成虫寿命显著缩短，并与被刺桃蚜日龄有关，2日龄和3日龄若蚜被刺后成虫寿命缩短最明显，分别较对照缩短了12.5 d和11.2 d。被刺幸存者繁殖力(平均每头蚜虫的产仔量)显著降低，被刺日龄越小，产仔量减少越明显，1日龄若蚜被刺幸存者产仔量较未被刺对照减少39.1±4.9头，成蚜被刺幸存者产仔量减少25.2±2.7头。【结论】褐带蚜小蜂除了寄生和取食桃蚜外，产卵器刺入蚜体后的不成功寄生可延长幸存桃蚜的生长发育期，或幸存者的寿命缩短、繁殖力下降，这些影响对评价褐带蚜小蜂控蚜能力非常重要。

 【目的】动物典型的单一染色体线粒体基因组在甲胁虱属Hoplopleura已裂化成多个线粒体微环染色体。本研究旨在通过测定太平洋甲胁虱Hoplopleura pacifica的线粒体基因组来推测甲胁虱属祖先线粒体核型。【方法】利用Illumina HiSeq X Ten高通量测序技术对太平洋甲胁虱裂化线粒体基因组进行测定，分析其结构特征与变异情况；用最大似然法和邻接法构建7科7属15种吸虱的系统发育树；用简约法推测甲胁虱属祖先线粒体核型。【结果】太平洋甲胁虱线粒体基因组测序获得29个基因(11个蛋白质编码基因，16个tRNA基因以及2个rRNA基因)，且不均匀地分布于10个线粒体微环染色体上，每个线粒体微环染色体的编码区包括1~5个基因，大小在690~1 773 bp之间。甲胁虱属内物种线粒体微环染色体组成差异较小，与吸虱亚目(Anoplura)其他属相比，甲胁虱属线粒体微环染色体的基因组成和基因排列有差异，但这种差异仅限于tRNA基因。进化树强烈支持吸虱亚目分为两大进化支，一个大的进化支包括甲胁虱科(Hoplopleuridae)、多板虱科(Polyplacidae)、血虱科(Haematopinidae)和微胸虱科(Microthoraciidae)，另一个大的进化支包括虱科(Pediculidae)、阴虱科(Pthiridae)和猴虱科(Pedicinidae)。甲胁虱属祖先线粒体核型由12个线粒体微环染色体组成，每个线粒体微环染色体由一个编码区和一个非编码区构成，编码区包含1~6个基因。【结论】本研究首次测定并分析了太平洋甲胁虱裂化线粒体基因组，并与迄今为止测序的另外2种甲胁虱的线粒体基因组进行了比较，推测出甲胁虱属祖先线粒体核型。

【目的】马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata是我国重要的检疫性害虫，对茄科植物危害严重。本研究旨在明确出现倒春寒短时低温对马铃薯甲虫种群增长的影响。【方法】马铃薯甲虫卵在8℃下分别处理1, 3和5 d，以27℃下饲养的卵作为对照，调查卵孵化率及孵化后幼虫的生长发育和成虫繁殖情况，用种群参数评估短时低温对马铃薯甲虫种群增长的影响。【结果】马铃薯甲虫卵经8℃短时低温处理后，随着低温胁迫天数的增加，卵期显著延长；3 d和5 d处理组中卵孵化率显著低于对照，1龄幼虫发育历期显著长于对照，但8℃低温处理对2, 3和4龄幼虫历期以及蛹期均无显著影响。马铃薯甲虫卵经8℃低温处理5 d后，1龄幼虫和成虫存活率显著低于对照，而其余各发育阶段的存活率在各处理组间均无显著差异。在8℃低温处理3 d时马铃薯甲虫的内禀增长率(r)、周限增长率(λ)、净增殖率(R₀)显著低于对照和低温处理1 d时，但平均世代时间(T)在各处理组间无显著差异。【结论】短时低温胁迫对马铃薯甲虫的生长发育有不利影响，延缓和降低了马铃薯甲虫种群增长。