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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

照片示豇豆Vigna unguiculata种子内羽化的绿豆象Callosobruchus chinensis(鞘翅目: 叶甲科)成虫。本期报道了绿豆象气味受体基因的克隆和时空表达谱(pp.171-180)。照片由中国科学院动物研究所张润志研究员于2022年6月29日摄于山东省海阳市。

本期目录
2023年 第66卷 第2期 刊出日期:2023-02-20
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  • 研究论文
    意大利蝗卵发育过程保幼激素和蜕皮激素含量的变化及其代谢相关基因的表达谱
    赵娜, 叶小芳, 程文玉, 宋余, 蒋思涵, 王晗, 丁国婵, 季荣
    2023, 66(2):  121-129.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.001
    摘要 ( 269 )   PDF (1552KB) ( 423 )     
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     【目的】鉴于保幼激素(juvenile hormone, JH)与蜕皮激素(ecdysone, Ecd)在昆虫生长发育中的重要作用,本研究旨在明确这两种激素及其代谢相关基因对意大利蝗Calliptamus italicus卵发育过程的调控机制。【方法】采用ELISA技术检测意大利蝗卵发育过程中JH与Ecd含量的变化;采用qRTPCR技术检测JH与Ecd代谢通路的重要基因(JHE, JHEH, DIBEcR)在意大利蝗卵发育过程的表达模式。【结果】意大利蝗卵滞育阶段(阶段Ⅳ-Ⅵ)的JH含量显著高于早期发育阶段(阶段Ⅰ-Ⅲ)的,滞育后发育阶段(阶段Ⅶ-Ⅸ) JH含量显著下降;Ecd含量于滞育早期(阶段Ⅳ)显著上升,而后显著下降,滞育后发育阶段再次上升。JHE的表达量在意大利蝗卵早期发育阶段和滞育后发育阶段均呈先升后降的趋势,滞育阶段JHE的表达量较低;JHEH表达量在意大利蝗卵早期发育阶段也先升后降,滞育阶段变化不显著,滞育后发育阶段显著升高;DIB表达量在意大利蝗卵滞育阶段高于早期发育阶段的,在滞育后发育阶段下降;EcR表达量在意大利蝗卵早期发育阶段及滞育阶段均无显著变化,滞育后发育阶段逐渐升高。【结论】意大利蝗卵的发育过程受JH与Ecd共同调控,且JH为调控意大利蝗卵滞育进入的重要激素,Ecd为意大利蝗卵滞育解除的重要激素;意大利蝗卵的JH分解代谢通路在滞育解除前主要由JHE调控,滞育解除后主要由JHEH调控;DIB与EcR通过调节Ecd含量进而影响意大利蝗卵发育。这些结果为深入揭示蝗卵滞育机制奠定了基础。
    型变过程中亚洲小车蝗体内保幼激素滴度及其代谢相关基因表达量的变化
    孙彦楠, 闫锋, 高书晶, 韩海斌, 郭娜, 高海燕, 杨旭兵
    2023, 66(2):  130-137.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.002
    摘要 ( 145 )   PDF (1468KB) ( 110 )     
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    【目的】本研究旨在明确亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus在不同发育阶段和型变过程中的保幼激素(juvenile hormone, JH) JHⅢ滴度及其代谢相关基因表达量的变化情况,为阐明保幼激素调控亚洲小车蝗型变中的生理功能奠定基础。【方法】采用高效液相色谱法测定散居型和群居型亚洲小车蝗不同发育阶段(4和5龄若虫及1, 4, 7, 10, 13和20日龄成虫)和3龄若虫群居化处理1, 3, 5和7 d时亚洲小车蝗血淋巴中的保幼激素JHⅢ的滴度变化;用qRT-PCR检测在群居化处理亚洲小车蝗3龄若虫1, 3, 5和7 d时保幼激素代谢相关的3种基因保幼激素酯酶(juvenile hormone esterase, JHE)基因、保幼激素甲基转移酶(juvenile hormone methyltransferase, JHAMT)基因和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)基因的表达量;利用JHⅢ浸液处理散居型亚洲小车蝗3龄若虫后进行群居化处理,测定亚洲小车蝗型变率。【结果】JHⅢ在亚洲小车蝗血淋巴中的滴度甚微,在4和5龄两型若虫中最大滴度低于50 ng/mL,在两型成虫中最大滴度低于100 ng/mL;JHⅢ滴度随成虫日龄增加而升高,13日龄时达到高峰,然后随日龄增加而缓慢下降,两型雌成虫和雄成虫呈类似的趋势;除1日龄成虫外,其他日龄散居型亚洲小车蝗成虫血淋巴中JHⅢ滴度均显著高于群居型的;与散居型对照比较,群居化处理3龄若虫1-7 d亚洲小车蝗血淋巴中JHⅢ滴度均显著降低。JHE, JHAMT和JHEH基因的表达量在型变过程中发生显著变化,呈现先增后减的趋势。JHⅢ浓度增加可有效抑制散居型亚洲小车蝗向群居型转变。【结论】保幼激素JHⅢ在亚洲小车蝗两型转变中具有重要作用,JHE, JHAMT和JHEH基因在亚洲小车蝗两型转变过程中可发挥不同的功能。
    褐飞虱核受体基因NlE75的分子特性和功能分析
    李凯龙, 王鑫, 马明勇, 彭兆普, 陈昂, 陈武瑛, 罗香文, 刘勇, 张德咏
    2023, 66(2):  138-149.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.003
    摘要 ( 183 )   PDF (15487KB) ( 98 )     
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    【目的】蜕皮激素通过信号级联反应调节昆虫的蜕皮和变态过程,而核受体基因E75是信号通路的早期响应基因。本研究旨在分析褐飞虱Nilaparvata lugens NlE75的分子特性及生物学功能,为褐飞虱的防治和新农药的开发提供新分子靶标。【方法】本研究基于序列比对和同源检索以及褐飞虱转录组数据获得NlE75的cDNA序列,并利用RT-PCR和RACE技术对其进行cDNA克隆; 利用生物信息学软件预测分析NlE75编码蛋白的结构特性; 利用MEGA5.0邻接法(neighbor-joining, NJ)构建系统进化树。利用RT-qPCR检测NlE75及其转录本在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和成虫)、5龄若虫不同组织(头、胸、腹、表皮、翅芽、脂肪体、中肠和足)中和3龄若虫被注射0.2 μg/头20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)后的表达谱。通过注射法进行RNAi敲降褐飞虱3龄若虫20E合成关键基因NlCYP314A1后,利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75的表达量;通过注射法进行RNAi下调3和5龄若虫NlE75及3龄若虫中其转录本的表达后,利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75及其转录本的表达量,观察敲降NlE75对褐飞虱3和5龄若虫蜕皮和变态的影响,分析NlE75的5个转录本的相互调控关系。【结果】克隆获得褐飞虱NlE75的5个转录本,分别命名为NlE75A, NlE75B, NlE75C, NlE75DNlE75E(GenBank登录号分别为ON086330, ON086331, ON086332, ON086333和ON086334),其编码蛋白均具有典型的核受体保守结构域;系统进化分析发现其与人体虱Pediculus humanus corporis和德国小蠊Blattella germanica的E75蛋白聚在一起。RT-qPCR结果显示, NlE75基因5个转录本具有不同的发育和组织表达特性; NlE75A和NlE75D的表达量在褐飞虱各发育阶段均较低,NlE75A, NlE75BNlE75C的表达动态与NlE75一致,NlE75D在4龄和5龄蜕皮前表达量增至最高,而NlE75E在成虫中的表达量最高; NlE75 5个转录本在5龄若虫各个组织中均有表达,但NlE75B, NlE75C, NlE75DNlE75E在足中高表达,而NlE75A在脂肪体中高表达。20E诱导后4和8 h时,处理组NlE75的表达量较对应的对照组分别上调了4.7和5.0倍,而RNAi干扰褐飞虱NlCYP314A1后48 h时处理组NlE75的表达量较对照组(注射dsGFP)极显著下调了47.8%; RNAi结果表明在3龄若虫中注射dsNlE75后导致褐飞虱蜕皮困难,出现畸形虫体;在5龄若虫中注射dsNlE75导致褐飞虱变态终止,出现畸形虫体;3和5龄若虫注射dsNlE75均无法完成蜕皮过程并最终100%死亡。只有对5个转录本均干扰后才出现畸形表型,而对单一转录本干扰后则不出现畸形表型,说明NlE75基因5个转录本之间存在着复杂的调控关系。【结论】褐飞虱中NlE75基因具有5个转录本,具有不同的发育和组织表达特性;RNAi结果表明,NlE75基因5个转录本存在明显的功能冗余现象,NlE75基因在褐飞虱蜕皮过程发挥重要作用。
    褐飞虱成虫不同密度和取食时长胁迫下水稻植株的生理生化响应
    赵文华, 杨光梅, 刘雨芳
    2023, 66(2):  150-157.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.004
    摘要 ( 179 )   PDF (1395KB) ( 126 )     
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    【目的】探索褐飞虱Nilaparvata lugens不同密度与取食时长胁迫下水稻植株生理生化响应。【方法】在褐飞虱成虫3个密度(2,4和8头/株)与4个取食时长(6, 24, 48和96 h)的组合处理后,应用生物化学分析方法检测水稻植株中叶绿素(chlorophyll, Chl)与总蛋白(total protein, TP)含量,脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase, T-SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)与多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性。【结果】与对照组(未接种褐飞虱成虫)相比,取食6 h时,低密度(2头/株)褐飞虱成虫引起水稻植株中Chl含量显著降低,TP含量和PPO活性显著升高;高密度(8头/株)褐飞虱成虫引起水稻植株中Chlb和总Chl含量、TP含量及LOX和POD活性显著升高。与对照组相比,取食24 h时,低密度褐飞虱成虫引起水稻植株中Chl含量和PPO活性显著降低, LOX, T-SOD和POD活性显著升高,高密度褐飞虱成虫引起水稻植株中Chl含量和PPO活性显著升高,T-SOD和POD活性显著降低。与对照组相比, 褐飞虱成虫取食48 h时,低和中(4头/株)密度组水稻植株中Chl含量及T-SOD和POD活性显著降低, TP含量显著升高;取食96 h时,高密度组水稻植株中Chl含量和T-SOD活性显著降低,TP含量和POD活性显著升高。【结论】褐飞虱成虫不同密度与不同时长的取食胁迫均引起水稻植株中Chl与TP含量,及LOX, PPO, T-SOD和POD活性的变化,变化强度与响应时间因褐飞虱成虫取食密度不同有明显差异。
    荻草谷网蚜唾液蛋白SmHMp1的基因克隆及基于HIGS技术的功能分析 Hot!
    王晗, 尚哲明, 刘晓明, 刘德广
    2023, 66(2):  158-170.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.005
    摘要 ( 192 )   PDF (17504KB) ( 125 )     
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    【目的】荻草谷网蚜 Sitobion miscanthi是我国农业生产中的重大害虫之一,其唾液中存在许多功能各异的效应蛋白,在取食过程中参与蚜虫植物互作。本研究旨在探索荻草谷网蚜唾液蛋白SmHMp1在该蚜虫取食和繁殖过程中的功能,探索其作为沉默靶标用于防治荻草谷网蚜的可行性。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组数据,克隆荻草谷网蚜SmHMp1的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;以RT-qPCR技术测定荻草谷网蚜不同发育阶段(1-4龄若虫以及无翅成蚜)、无翅成蚜不同组织(唾液腺、头、胸、腹、胚胎以及整虫)、不同翅型成蚜(有翅成蚜和无翅成蚜)以及取食不同饲料(人工饲料和小麦苗)的无翅成蚜中SmHMp1基因表达量;以农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的烟草瞬时表达确定SmHMp1蛋白的亚细胞定位;构建大麦条纹花叶病毒(barley stripe mosaic virus, BSMV)重组病毒载体,利用寄主诱导的基因沉默技术(host-induced gene silencing, HIGS)沉默荻草谷网蚜SmHMp1基因后,通过解剖、生命表和刺探电位(electrical penetration graph, EPG)技术分析SmHMp1基因沉默对荻草谷网蚜生长发育、繁殖和取食的影响。【结果】克隆获得荻草谷网蚜SmHMp1 (GenBank登录号: OP021692) cDNA全长序列,其开放阅读框长426 bp,编码141个氨基酸残基;预测其蛋白质分子质量为16.2 kD,理论等电点8.74,N端具有长度为19个氨基酸残基的信号肽。系统发育分析显示,SmHMp1与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum未注释蛋白LOC100165393 precursor(GenBank登录号:NP_001155659.1)亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,荻草谷网蚜SmHMp1在各发育阶段均有表达,在1龄若虫期表达量最高,随发育时间总体呈先下降后升高趋势;SmHMp1在无翅成蚜唾液腺中表达量显著高于在其他组织中的;不同翅型成蚜中,SmHMp1表达量无显著性差异;取食不同饲料(人工饲料和小麦苗)的荻草谷网蚜无翅成蚜中SmHMp1表达量无显著性差异。亚细胞定位结果显示,SmHMp1蛋白定位于烟草细胞膜与细胞核。在接种BSMV-SmHMp1重组病毒小麦上取食的荻草谷网蚜无翅成蚜中SmHMp1表达量极显著下降至对照组(接种BSMV-GFP)的43.64%;沉默SmHMp1荻草谷网蚜无翅成蚜8日产蚜量和胚胎数显著下降,分别为对照组的54.17%和46.25%;韧皮部取食时间显著缩短至对照组的64.95%。【结论】唾液蛋白SmHMp1在荻草谷网蚜取食和繁殖过程中可能发挥重要作用,具有作为HIGS靶标防治荻草谷网蚜的应用潜力。本研究有利于深入理解分子水平上的蚜虫寄主互作和发展针对荻草谷网蚜的绿色防控手段。
    绿豆象气味受体基因的克隆和时空表达谱
    郑海霞, 张敏, 魏国华, 崔小林, 张仙红
    2023, 66(2):  171-180.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.006
    摘要 ( 184 )   PDF (2304KB) ( 272 )     
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    【目的】本研究旨在克隆绿豆象Callosobruchus chinensis触角4个普通气味受体(odorant receptor, OR)基因,明确这些OR基因在绿豆象不同日龄雌雄成虫组织中的表达谱,为进一步研究基因功能奠定基础。【方法】基于绿豆象成虫触角转录组数据,预测绿豆象OR候选基因;利用RT-PCR克隆绿豆象4个OR基因的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;利用qPCR检测这4个OR基因在绿豆象雌雄成虫不同组织(触角、不含触角的头、腹、足和翅)中以及1, 3和5日龄雌雄成虫触角中的表达量。【结果】根据预测的基因序列,克隆得到4个绿豆象气味受体基因的cDNA全长序列,分别命名为CchiOR8, CchiOR10, CchiOR16和CchiOR39,GenBank登录号分别为MW732665, MN832705, MW732664和MN832706;编码的氨基酸数目分别为369, 352, 400和367。系统发育树分析表明,CchiOR8, CchiOR10和CchiOR16均与大猿叶甲Colaphellus bowringi的同源蛋白亲缘关系较近,而CchiOR39与果蝇Drosophila biarmipes和拟果蝇D. simulans的同源蛋白聚在一起。qPCR结果显示,这4个OR基因在绿豆象雌雄成虫的各组织中均有表达,且均在触角中高表达;CchiOR10和CchiOR39在雌成虫触角中表达量显著高于在雄成虫触角中的, CchiOR16在雄成虫触角中的表达量显著高于在雌成虫触角中的,而CchiOR8在雌雄成虫触角中的表达量无显著差异。此外,绿豆象成虫触角中4个OR基因的表达量表现出一定程度的日龄差异,CchiOR8, CchiOR16和CchiOR39在雄成虫触角中的表达量均先升高后降低,都在3日龄时表达量达到最高;CchiOR10在雄成虫触角中的表达量低,且在不同日龄之间无显著差异。CchiOR8和CchiOR16均在5日龄雌成虫触角中表达量达到最高,而CchiOR39和CchiOR10在1日龄雌成虫触角中表达量显著高于其他日龄的。【结论】4个绿豆象CchiOR基因均在成虫触角中表达量较高,推测其在绿豆象嗅觉识别过程发挥重要作用。
    东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-10660及其靶基因表达谱
    张凯遥, 张文德, 王紫馨, 胡颖, 钱加珺, 王思懿, 赵浩东, 顾小雨, 牛庆生, 付中民, 陈大福, 郭睿
    2023, 66(2):  181-189.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.007
    摘要 ( 183 )   PDF (5438KB) ( 115 )     
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    【目的】本研究旨在为探究nce-miR-10660调控东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae侵染的作用机制提供理论和实验依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR对前期鉴定到的东方蜜蜂微孢子虫nce-miR-10660进行表达验证,再通过Sanger测序验证nce-miR-10660的序列。利用相关生物信息学软件预测和分析nce-miR-10660的靶基因。通过RT-qPCR检测nce-miR-10660及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂过程中中肠中的表达谱。【结果】Stem-loop RT-PCR和Sanger测序结果分别证实了nce-miR-10660在东方蜜蜂微孢子虫孢子中的表达和真实存在。靶向预测结果显示nce-miR-10660共靶向RRDRPRCDP 42等9个基因;分别有2和6个靶基因可被分别注释到KEGG数据库中的4条通路和GO数据库中的23个条目。RT-qPCR结果显示,相较于东方蜜蜂微孢子虫侵染后1 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量,东方蜜蜂微孢子虫侵染后2 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量显著上调,在东方蜜蜂微孢子虫侵染后4, 6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中nce-miR-10660的表达量均显著下调;东方蜜蜂微孢子虫侵染后4, 6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中靶基因RRDRP的表达量均显著下调表达;东方蜜蜂微孢子虫侵染后2, 4, 6和8 d时意大利蜜蜂工蜂中肠中靶基因RCDP 42的表达量显著下调。【结论】nce-miR-10660在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达;nce-miR-10660及其靶向的RRDRPRCDP 42在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中差异表达;nce-miR-10660通过正调控RRDRPRCDP 42表达潜在参与调节东方蜜蜂微孢子虫侵染。
    果蝇CYP6G1真核表达及其对新烟碱类杀虫剂的体外代谢
    邵晨, 施雨, 朱语彤, 程家高, 李忠, 须志平
    2023, 66(2):  190-199.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.008
    摘要 ( 153 )   PDF (6815KB) ( 140 )     
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    【目的】CYP6G1是黑腹果蝇Drosophila melanogaster体内重要的P450酶,其底物谱广泛,除了介导黑腹果蝇对DDT的抗性之外,还与其对新烟碱类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性密切相关,但目前CYP6G1的代谢功能与黑腹果蝇抗药性之间的因果关系还缺乏一些直接证据。【方法】本研究通过建立Bac-to-Bac昆虫杆状病毒真核表达系统,功能性地表达了果蝇细胞色素P450酶CYP6G1,以吡虫啉为阳性对照,利用超高效液相色谱(ultra-performance liquid chromatography, UPLC)和超高效液相色谱串联质谱(ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)分析CYP6G1对噻虫啉和噻虫嗪的体外代谢情况。【结果】孵育2 h后,重组CYP6G1能够羟基化吡虫啉和噻虫啉,使它们的含量分别减少17.6%±7.1%和4.2%±2.3%;重组CYP6G1可以促进噻虫嗪转化为噻虫胺,使噻虫嗪含量减少5.8%±2.1%。【结论】本研究结果为果蝇CYP6G1的结构功能研究提供一定理论依据。
    灰飞虱翅型及翅发育基因对长、短翅定向选择的响应 Hot!
    王汝琳, 刘向东
    2023, 66(2):  200-208.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.009
    摘要 ( 164 )   PDF (3401KB) ( 186 )     
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     【目的】稻飞虱翅型调控的分子机理已较为清楚,但是在长、短翅品系不断纯化过程中翅型及翅发育基因表达水平的变化规律还不明确,因此本研究旨在阐明灰飞虱Laodelphax striatellus长、短翅品系的翅长、翅重及翅发育基因对翅型定向选择的响应,以期为明确灰飞虱翅型的遗传进化规律提供参考。【方法】在恒定条件下对灰飞虱长、短翅型分别进行14和13个连续代次的定向选择,建立长翅型和短翅型品系;测定各选择代次中两品系的长翅和短翅率、翅长和翅重;并采用qPCR方法测定翅发育基因InR1, InR2和FoxO的相对表达水平;通过比较长、短翅型品系的翅型指标和基因表达水平在各选择代次间的差异来表征翅型及翅发育基因的选择响应。【结果】长翅型和短翅型分别进行连续14和13代的定向选择,灰飞虱长翅型品系的长翅率以及短翅型品系的短翅率在各选择代次间均显著上升,均已保持在95%左右。随着选择代次的增多,长翅型品系的翅长不断增长,短翅型品系的翅长不断缩短,长、短翅型品系的翅重均呈变轻趋势。长翅型品系3龄若虫的InR1和InR2相对表达水平随选择代次的增多而下降,但FoxO相对表达水平不随选择代次变化;短翅型品系InR1, InR2和FoxO在3龄若虫中的相对表达水平随选择代次增多呈现上升趋势;这3个基因在成虫中的相对表达水平对长和短翅型的选择响应不明显。【结论】灰飞虱翅型对定向选择有明显的响应,选择翅型的比率显著上升并保持在高水平;长翅型品系经定向选择后翅变长、变薄,短翅型品系的翅则变短、变轻;多世代定向选择长翅型抑制了若虫的翅发育基因InR1和InR2的表达,而短翅型的多世代定向选择则激活了其表达,从而促进翅型纯系的形成与保持。研究结果预示灰飞虱种群能向长、短翅型纯系两个方向进化。
    镉胁迫对草地贪夜蛾生长发育及松毛虫赤眼蜂寄生的影响 Hot!
    王杰, 刘莎, 甘甜, 邸宁, 王甦, 李元喜
    2023, 66(2):  209-218.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.010
    摘要 ( 217 )   PDF (1551KB) ( 249 )     
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    【目的】为探究镉胁迫对植食性昆虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的影响以及是否通过“bottom-up”级联效应影响赤眼蜂Trichogramma的寄生能力。【方法】在室内调查了孵化24 h内的草地贪夜蛾幼虫取食添加了不同浓度(0,0.2和51.2 mg/kg)Cd2+的饲料后,草地贪夜蛾生长发育和繁殖力(单雌产卵量)和子一代卵内镉含量,并调查了松毛虫赤眼蜂T. dendrolimi成蜂对低浓度(0.2 mg/kg) Cd2+胁迫的草地贪夜蛾卵的寄生能力及偏好性。【结果】与对照(正常人工饲料)相比,人工饲料中0.2和51.2 mg/kg Cd2+均导致草地贪夜蛾幼虫历期显著延长、雌蛹重显著降低;高浓度(51.2 mg/kg)Cd2+处理下草地贪夜蛾的化蛹率、成虫羽化率、成虫寿命和单雌产卵量均显著降低;而低浓度(0.2 mg/kg)Cd2+处理下草地贪夜蛾的单雌产卵量略高于对照,且低浓度Cd2+胁迫下草地贪夜蛾卵的镉含量为1.03 mg/kg。松毛虫赤眼蜂成蜂对0.2 mg/kg Cd2+胁迫的草地贪夜蛾卵24 h的寄生率约为52%,显著高于对照,而子一代松毛虫赤眼蜂的成虫羽化率和雌性占比与对照无显著差异;当单独或同时提供0.2 mg/kg Cd2+胁迫卵与对照卵时,松毛虫赤眼蜂成蜂对镉胁迫草地贪夜蛾卵的寄生率均显著高于对对照卵的寄生率;而单独或同时提供这2种寄主卵时松毛虫赤眼蜂子一代成虫羽化率和雌性占比无显著差异。【结论】本研究结果表明镉胁迫能够影响草地贪夜蛾的生长发育及繁殖力,且饲料中的镉能够从草地贪夜蛾幼虫传递到卵内,并影响松毛虫赤眼蜂的寄生能力。
    温度对十种赤眼蜂体色的影响
    朱聪颖, 王德森, 肖庄婷, 韩东良, 何余容
    2023, 66(2):  219-225.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.011
    摘要 ( 191 )   PDF (4547KB) ( 123 )     
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    【目的】本研究旨在明确温度对赤眼蜂Trichogramma spp.成蜂体色的影响。【方法】分别在18和30 ℃条件下饲养卷蛾赤眼蜂T. cacoeciae、食胚赤眼蜂T. embryophagum、短管赤眼蜂T. pretiosum、螟黄赤眼蜂T. chilonis、广赤眼蜂T. evanescens、玉米螟赤眼蜂T. ostriniae、松毛虫赤眼蜂T. dendrolimi、微小赤眼蜂T. minutum、土耳其赤眼蜂T. turkestanica和稻螟赤眼蜂T. japonicum 10种赤眼蜂成蜂,并采用RGB色彩模式作为体色判别标准对比18和30 ℃条件下饲养的赤眼蜂的体色差异。【结果】18和30 ℃下饲养的10种赤眼蜂成蜂体色存在明显差异,表现为18 ℃下饲养的赤眼蜂成蜂较30 ℃下饲养的赤眼蜂成蜂体色深。其中卷蛾赤眼蜂成蜂体色的变化最明显:18 ℃下饲养时胸部为黄褐色、腹部为黑褐色; 30 ℃时胸腹部均为浅黄色。在18和30 ℃下饲养时,10种赤眼蜂成蜂胸部中胸盾片与小盾片、腹部第1-3节或腹中部的体色变化明显。18 ℃下饲养的10种赤眼蜂成蜂体色RGB值显著低于30 ℃下饲养的,且螟黄赤眼蜂、广赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和微小赤眼蜂雌成蜂体色的RGB值显著高于雄成蜂。【结论】温度能够显著影响赤眼蜂成蜂的体色,饲养温度越高,赤眼蜂成蜂的体色越浅。
    冷藏温度对日本刀角瓢虫存活及生长发育的影响
    曹惠怡, 罗小龙, 韦雪媛, 梁建锋, 谢永辉, 王兴民
    2023, 66(2):  226-234.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.012
    摘要 ( 304 )   PDF (2614KB) ( 159 )     
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    【目的】本研究旨在调查不同冷藏温度下日本刀角瓢虫Serangium japanicum成虫生物学特性及F1代的生长发育,明确日本刀角瓢虫成虫最适冷藏温度。【方法】将日本刀角瓢虫成虫置于不同低温(7,10,13和16 ℃), 贮藏10 d时测定其存活率、单雌产卵量、寿命和对烟粉虱Bemisia tabaci 4龄若虫的日捕食量,以及日本刀角瓢虫F1代存活率和发育历期;qRT-PCR测定日本刀角瓢虫成虫体内热激蛋白基因Hsp70和Hsp90的相对表达量。【结果】日本刀角瓢虫成虫在16 ℃低温贮藏10 d时,其存活率、雌雄成虫寿命、单雌产卵量和日捕食量以及F1代存活率均与贮藏在26 ℃的对照无显著差异(存活率: 99% vs 100%; 雌成虫寿命: 110.65 d vs 106.87 d; 雄成虫寿命: 12312 d vs 108.79 d; 单雌产卵量: 399.19粒vs 422.63粒; 日捕食量: 34.70头vs 31.95头; F1代存活率: 80.39% vs 94.12%);但其F1代发育历期与对照相比显著缩短(17.33 d vs 18.89 d)。7 ℃贮藏10 d时,日本刀角瓢虫成虫全部死亡;10 ℃贮藏时,其存活率、单雌产卵量和F1代存活率受到显著影响;13 ℃贮藏10 d时单雌产卵量受到显著影响。各贮藏低温均能诱导日本刀角瓢虫Hsp70和Hsp90的表达量上调,且温度越低,相对表达量越高;10 ℃处理组成虫体内Hsp70和Hsp90的相对表达量分别为对照的7.06和2.33倍。【结论】综合以上研究结果,日本刀角瓢虫最适冷藏温度为16 ℃,热激蛋白Hsp70和 Hsp90可能在日本刀角瓢虫成虫响应低温胁迫时发挥了保护作用。
    中国橘小实蝇不同地理种群遗传多样性分析
    袁彬乔, 赵向杰, 侯珲, 张金勇, 黄天祥, 涂洪涛
    2023, 66(2):  235-244.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.013
    摘要 ( 177 )   PDF (1725KB) ( 195 )     
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    【目的】为推测中国橘小实蝇Bactrocera dorsalis向北方扩散的路径和北方地区的传播来源。【方法】本研究对橘小实蝇15个地理种群的144个样本的mtDNA COⅠ序列进行测定;依据mtDNA COⅠ序列利用相关软件对橘小实蝇不同地理种群的遗传多样性、遗传分化等进行分析。【结果】在橘小实蝇144个样本的mtDNA COⅠ序列中获得了75个单倍型,其中单倍型H_7为7个地理种群所共享,北方地理种群与原发生地区种群间存在共享单倍型,绝大部分为种群独享单倍型。15个橘小实蝇地理种群总体表现出高水平的核苷酸多样性(Pi=0.02076)和单倍型多样性(Hd=0.99413),不同橘小实蝇地理种群间遗传分化较大。系统进化树显示,橘小实蝇各地理种群中的单倍型分布格局较为混杂,未形成明显的系统地理结构;系统进化树分为2支,湖北武汉、重庆北碚、福建福州、湖南衡阳、江苏南京、海南海口、河北保定、河南郑州、广东广州的地理种群聚为一支,海南三亚、广西南宁、云南丽江、湖南邵阳、山东泰安、山东临沂的地理种群聚为一支,北方新发生地理种群在两个分支中均有分布。橘小实蝇整体错配分析结果显示为单峰,表明橘小实蝇有过大规模的种群扩张。【结论】橘小实蝇可能以海南、广西和广东为地理源头向中部地区扩散,再从湖南、江苏等地向北方地区扩散。根据遗传多样性、遗传分化和单倍型分析,推测广西、广东和湖南为橘小实蝇北方地理种群较为有影响力的地理源头,海南海口地区与北方地区有着频繁的果品贸易往来,从而导致橘小实蝇随着运输扩散至北方地区。
    综 述
    昆虫性别决定级联的研究进展
    刘雅婷, 王文璐, 陈宗泽, 谢文, 张友军
    2023, 66(2):  245-254.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.014
    摘要 ( 308 )   PDF (1482KB) ( 342 )     
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     性别决定是发育和进化生物学研究的一个重大问题。已知大多数昆虫的性别决定级联为:初级信号因子→性别决定关键基因→双性基因→性别分化基因。尽管遵循这样的模式,但不同昆虫的性别决定基因和调控机制各不相同,特别是性别决定初级信号因子存在较大分歧。自黑腹果蝇Drosophila melanogaster的初级信号被发现以来,人们陆续确定了蚊子、蜜蜂、丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis、家蚕Bombyx mori等模式昆虫的初级信号。初级信号的种类复杂多样,包括性染色体的剂量、雄性化因子(male-determining factors, M factors)、等位基因的杂合度、母代印记等,这在一定程度上增加了非模式昆虫的研究难度。尽管如此,昆虫性别决定级联的下游调控机制仍相对保守,特别是transformer(tra)+transformer2(tra2)→doublesex(dsx)/fruitless(fru)的调控模式在大多数昆虫中存在共性。tra通过感知初级信号而发生选择性可变剪接,并在tra2的帮助下实现其对自身及下游dsxfru的剪接调控,从而维持性别发育。dsx作为级联末端的“双开关”,是昆虫性别决定级联中最保守的基因。它在调控两性发育、求偶行为、外生殖器及性二态特征的形成方面均表现出高度的保守性。fru作为果蝇性行为的开关基因,几乎参与调控果蝇所有雄性性行为。它的功能在橘小实蝇Bactrocera dorsalis、埃及伊蚊Aedes aegypti、家蚕等多种昆虫中得到验证,成为理解昆虫复杂性行为的典型基因。了解昆虫性别决定级联,理清各性别决定基因的功能及其相互作用关系,是阐明性别决定机制的根本,为揭示昆虫性别决定的一般规律、推动昆虫性别决定上游调控机制的基础研究以及实现昆虫的性别遗传操控提供理论基础。
    运用年龄-龄期两性生命表模拟昆虫种群动态及其在害虫治理中的应用
    史梦竹, 傅建炜, 李建宇, 齐心, 尤民生
    2023, 66(2):  255-266.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.02.015
    摘要 ( 341 )   PDF (4484KB) ( 205 )     
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    计算机模拟昆虫的种群数量动态变化对于昆虫种群预测和害虫治理十分重要。本文介绍以年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)为基础,利用计算机模拟预测昆虫的种群动态、种群捕食、寄生和取食的波动、害虫防治时机以及模拟的变异性。利用年龄-龄期两性生命表软件(程式)TWOSEX-MSChart与捕食率软件CONSUME-MSChart分析生命表与捕食率数据,再将分析结果用模拟软件TIMING-MSChart模拟预测种群增长过程中龄期结构以及捕食能力、寄生能力和取食能力的变化。依据种群动态可以预测害虫危害、天敌捕食、寄生蜂寄生能力,再用这些数据确定杀虫剂的施药时机和施药次数,预测生物防治中天敌释放的适当时机、释放数量和释放次数等;同时还可以依据生命表的变异性,利用自我重复取样(bootstrap)技术得到的2.5和97.5百分位(percentiles)或其他百分位的生命表预测种群增长的不确定性。借助基于两性生命表理论的计算机模拟可以预测害虫种群增长以及化学防治和生物防治的最佳时期,以达到经济有效的害虫综合治理,并为农业可持续性提供理论与技术支撑。
    目 录
    66卷第2期中英文目录
    2023, 66(2):  267-267. 
    摘要 ( 81 )   PDF (496KB) ( 81 )     
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