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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

照片显示番茄Solanum lycopersicum叶片上的番茄潜叶蛾Tuta absoluta(鳞翅目: 麦蛾科)幼虫。本期报道了基于功能反应和两性生命表评价番茄潜叶蛾的取食能力和生长发育(pp.531-537)。照片由中国科学院动物研究所张润志研究员于2022年6月7日摄于北京市昌平区吕各庄温室大棚内。

本期目录
2023年 第66卷 第4期 刊出日期:2023-04-20
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  • 研究论文
    德国小蠊通过自体切除来优化断足再生 Hot!
    赵方明, 龙心怡, 温叶杰, 任充华, 李胜, 彭红元
    2023, 66(4):  439-449.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.001
    摘要 ( 299 )   PDF (51508KB) ( 175 )   PDF(mobile) (51508KB) ( 37 )     
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    【目的】本研究旨在明确自体切除这一现象在德国小蠊Blattella germanica发生的位点,探究自体切除与德国小蠊足再生的关系,为昆虫再生的研究提供理论依据。【方法】选取3-6龄的健康德国小蠊若虫,于右后足的跗节近体端第1节、跗节近体端第2节、跗节与胫节交接处、胫节远体端的1/3, 1/2和2/3处、胫节与腿节交接处、腿节1/2处、腿节与转节交接处、转节与基节交接处以及基节基部共11处分别进行断足处理,每日定时对处理的德国小蠊若虫进行观察,记录是否出现自体切除现象、自体切除发生的时间、部位以及蜕皮后是否再生等。以未断足的左后足长度为对照,分析比较德国小蠊自体切除与未自体切除再生足的差异,分析自体切除与断足再生的关系。【结果】在德国小蠊若虫11处断足部位中均观察到2个自体切除位点,于胫节不同部位、胫节与腿节交接处和1/2腿节处截断的处理自体切除发生在转节末端;于跗节近体端第1和2节处截断的处理自体切除发生在胫节末端;而其他部位断足处理则未曾出现自体切除现象;自体切除位点与断足部位有关,但不受若虫龄期的影响。自体切除发生位点相同的不同断足部位中,同一龄期内,断足程度与自体切除发生概率呈正相关;当断足部位相同时,龄期大小与自体切除发生概率呈负相关。自体切除不影响再生与否,但会改变再生的位置。若在转节末端或胫节末端发生自体切除,在基节和转节内再生出完整的新足,或在胫节末端再生跗节;若不发生自体切除,于断足的部位发生再生。同时,二者再生后的足相对于正常足,发生自体切除的个体其再生足在长度上显著长于未发生自体切除的个体,该现象于胫节与腿节交接处以及胫节远体端2/3断足时最为明显,经过自体切除再生的足比例更加协调且感受器长度更长。【结论】德国小蠊通过自体切除优化断足的再生,存在两个自体切除位点,分别在转节末端和胫节末端,且在这两个自体切除位点处再生能力较强。德国小蠊在断足时会在自体切除和保留肢体之间面临着权衡:当肢体自体切除能够优化再生足的长度和感受器完整性时,虫体偏向选择发生自体切除;自体切除不能优化再生时,德国小蠊偏向选择不发生自体切除。
    梨小食心虫实时荧光定量PCR内参基因的筛选
    韩慧, 庞钦玮, 刘晓庆, 梁宝莲, 高玲玲, 马瑞燕, 郭艳琼
    2023, 66(4):  450-458.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.002
    摘要 ( 160 )   PDF (2249KB) ( 404 )   PDF(mobile) (2249KB) ( 15 )     
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    【目的】本研究旨在探明梨小食心虫Grapholita molesta在不同发育阶段、成虫不同组织以及不同浓度的3种杀虫剂处理后成虫中稳定表达的内参基因,为后续对梨小食心虫目的基因表达的研究奠定基础。【方法】基于梨小食心虫转录组数据筛选10个候选内参基因(β-actin, 18S rRNA, β-tubulin, EF-1α, RPL13, RPL32, RSPL40, UBC7, α-tubulinRPS20);通过实时荧光定量PCR(qRTPCR)测定候选内参基因在梨小食心虫不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、成虫不同组织(头、前肠、中肠、后肠、脂肪体、马氏管、精巢和卵巢)以及不同浓度的3种杀虫剂(阿维菌素: 19.819, 72.897和179.663 μg/mL; 吡虫啉: 17.638, 163.323 和762.986 μg/mL以及高效氯氟氰菊酯:33.791, 96.123和198.282 μg/mL)通过玻璃管药膜法处理后成虫中的表达量;利用geNorm, NormFinder, ΔCt, BestKeeper和RefFinder对10个候选内参基因的表达稳定性进行评价。选择梨小食心虫细胞色素P450基因CYP354A32进行验证。【结果】结合qRT-PCR结果和软件评价结果表明,梨小食心虫不同发育阶段内参基因表达稳定性从高到低依次为β-tubulin, 18S rRNA, EF-1α, RPL13, β-actin, RPS20, UBC7, RPL32, α-tubulin和RSPL40;成虫不同组织内参基因表达稳定性从高到低依次为UBC7, β-tubulin, β-actin, 18S rRNA, RSPL40, EF1α, RPS20, RPL13, RPL32和α-tubulin;不同浓度阿维菌素、吡虫啉和高效氯氟氰菊酯处理后成虫中内参基因表达稳定性从高到低依次为RPS20, RPL13, β-tubulin, β-actin, RPL32, RSPL40, EF-1α, UBC7, α-tubulin和18S rRNA。用所获得的内参基因组合对CYP354A2表达特性进行的分析结果表明,用β-tubulin, 18S rRNAEF-1α组合作为内参基因时CYP354A2在高龄幼虫及成虫中表达量较高,用UBC7, β-tubulinβ-actin组合作为内参基因时在成虫精巢和卵巢中有较高表达,且用RPS20, RPL13β-tubulin组合作为内参基因时不同浓度杀虫剂处理后仅有19.819 μg/mL阿维菌素处理时CYP354A2表达量高于对照,其余浓度杀虫剂处理时CYP354A2表达量均低于对照。【结论】梨小食心虫不同发育阶段目的基因表达的研究推荐使用β-tubulin, 18S rRNA和EF-1α组合作为内参基因;梨小食心虫成虫不同组织目的基因表达的研究推荐使用UBC7, β-tubulinβ-actin组合作为内参基因;不同浓度阿维菌素、吡虫啉和高效氯氟氰菊酯处理梨小食心虫成虫后目的基因表达的研究推荐使用RPS20, RPL13和β-tubulin组合作为内参基因。
    松毛虫赤眼蜂脂肪酸合酶基因的克隆、表达谱及其在滞育中的功能分析
    贺冰心, 张雪, 张俊杰, 郑鑫, 李蕙
    2023, 66(4):  459-468.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.003
    摘要 ( 154 )   PDF (1860KB) ( 119 )   PDF(mobile) (1860KB) ( 13 )     
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    【目的】本研究旨在克隆松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi脂肪酸合酶(fattty acid synthase, Fas)基因(TdFas),并分析其在滞育中的调控功能,为松毛虫赤眼蜂滞育研究提供新依据。【方法】基于松毛虫赤眼蜂转录组数据,克隆TdFas的cDNA全长序列并进行生物信息学分析。利用RT-qPCR检测TdFas在松毛虫赤眼蜂滞育与非滞育预蛹、蛹和成虫及滞育诱导维持期预蛹和滞育解除期预蛹中的表达量。通过以1 000, 2 000和3 000 ng/μL dsTdFas溶液浸泡松毛虫赤眼蜂幼虫的RNAi方式干扰TdFas的表达,探究其对松毛虫赤眼蜂滞育率及甘油三酯相对含量的影响。【结果】克隆得到松毛虫赤眼蜂TdFas的cDNA序列全长为8 601 bp(GenBank登录号: OP146440),其开放阅读框长7 278 bp,推测编码一个2 426个氨基酸的蛋白,含有一个典型的脂肪酸合酶的β-酮酰还原酶结构域。系统发育分析结果表明,TdFas与膜翅目其他昆虫的FASs亲缘关系较近,其中与短管赤眼蜂Trichogramma pretiosum FAS亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,松毛虫赤眼蜂滞育预蛹和滞育成虫中TdFas的表达量均显著高于非滞育个体中的,滞育蛹中则TdFas的表达量显著低于非滞育个体中的;滞育预蛹中TdFas的表达量在滞育诱导维持期和滞育解除期均随时间延长先升高后降低,分别在滞育诱导维持第40天和滞育解除第40天时表达量最高。RNAi结果显示, 3 000 ng/μL dsTdFas沉默TdFas效果最好,在此浓度dsTdFas处理下,松毛虫赤眼蜂滞育率(66.04%)显著低于空白对照组(96.67%)和dsGfp阴性对照组(93.88%),预蛹中甘油三酯相对含量也较这2个对照组显著降低。【结论】本研究首次鉴定了松毛虫赤眼蜂TdFas,且TdFas可能在松毛虫赤眼蜂滞育调控中发挥重要作用,本研究为进一步研究松毛虫赤眼蜂滞育调控机制提供了理论依据。
    西方蜜蜂几丁质合成酶基因的生物信息学分析及功能研究
    郭意龙, 赵萧, 张天泽, 宋宇轩, 赵浩东, 范小雪, 任中民, 张婕, 赵红霞, 徐细建, 陈大福, 郭睿
    2023, 66(4):  469-477.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.004
    摘要 ( 185 )   PDF (2120KB) ( 453 )   PDF(mobile) (2120KB) ( 26 )     
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    【目的】本研究旨在明确西方蜜蜂Apis mellifera几丁质合成酶(chitin synthase, CHS)基因的分子特性,并揭示CHS在西方蜜蜂工蜂幼虫响应蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis胁迫的免疫应答中的功能。【方法】利用相关生物信息学软件预测和分析西方蜜蜂CHS蛋白的分子特性、保守基序和结构域。使用MEGA X软件对西方蜜蜂和其他昆虫CHSs的氨基酸序列进行系统进化分析。采用体外转录法合成CHSegfp的dsRNA,饲喂蜜蜂球囊菌胁迫的西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫以进行RNAi,并利用RT-qPCR检测西方蜜蜂工蜂5日龄幼虫肠道中CHS及宿主响应蜜蜂球囊菌侵染的免疫相关基因abaecin, apidaecin, birc5, defensin-1和PGRP-S2的表达量。【结果】西方蜜蜂CHS蛋白含有1 572个氨基酸,属于20种氨基酸,其中正电荷氨基酸与负电荷氨基酸分别为177和169个,分子量约为178.77 kD,等电点为6.65;含纤维素合酶CESA3催化结构域。在西方蜜蜂和东方蜜蜂A. cerana等共13种昆虫的CHSs中均鉴定到3个Motif (Motif 1, Motif 2和Motif 3)和2个结构域(Chitin_synth_2和Glyco_trans_2_3)。系统进化树表明,膜翅目的西方蜜蜂与东方蜜蜂的CHSs的氨基酸序列一致性最高,聚为一支且自举值为100。相较于dsegfp饲喂对照组,dsCHS饲喂组5日龄幼虫肠道中CHS的表达量显著下调,干扰效率为29.40%,abaecin, birc5和
    defensin-1的表达量均极显著上调,PGRP-S2的表达量显著上调,apidaecin的表达量极显著下调。【结论】西方蜜蜂CHS可能是胞内亲水性跨膜蛋白,西方蜜蜂与其他昆虫CHSs的氨基酸序列具有较高的保守性,其中与东方蜜蜂的CHS的氨基酸序列之间保守性最高,CHS影响西方蜜蜂工蜂幼虫响应蜜蜂球囊菌胁迫的免疫应答。
    意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本鉴定及验证
    范小雪, 张凯遥, 朱乐冉, 王紫馨, 张奎昊, 牛庆生, 徐细建, 骆群, 陈大福, 郭睿
    2023, 66(4):  478-485.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.005
    摘要 ( 145 )   PDF (2641KB) ( 402 )   PDF(mobile) (2641KB) ( 6 )     
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     【目的】利用前期获得的高质量纳米孔长读段测序数据对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本进行鉴定和分析,为深入开展功能研究提供参考信息和基础。【方法】基于前期获得的高质量意大利蜜蜂纳米孔长读段测序数据,通过Blast工具将意大利蜜蜂全长转录本比对Nr数据库筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本;利用gffcompare软件将筛选出的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶全长转录本与西方蜜蜂A. mellifera参考基因组(Amel_HAv3.1)上注释的转录本进行比较,以鉴定未注释的新基因和新转录本;使用Astalavista软件鉴定丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的可变剪接(alternative splicing, AS)事件类型,采用IGV浏览器对剪接体的结构进行可视化,通过RT-PCR验证随机选取的6次AS事件的真实性。【结果】共鉴定到意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶71个基因和335条全长转录本,发掘出未注释的1个新基因和97条新转录本;共对14个已注释基因进行了结构优化,分别延伸了6个基因的5′端和8个基因的3′端。共鉴定到意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶7个基因的57次AS事件,包括40次外显子跳跃(exon skipping, ES)事件、 15次可变5′端剪接位点(alternative 5′splicing site, A5SS)事件和2次可变3′端剪接位点(alternative 3′splicing site, A3SS)事件。对随机选取的6次AS事件的RT-PCR结果表明,所有目的片段均符合预期大小,证实了AS事件的真实性。【结论】本研究系统鉴定了意大利蜜蜂丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因和全长转录本,优化了西方蜜蜂参考基因组注释的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的基因结构。
    蜡蚧菌Lecanicillium araneicola HK-1的鉴定及其对豆蚜的生物防治潜力
    刘盛科, 陈聪玲, 沈钰莹, 李金花, 谭志琼, 靳鹏飞
    2023, 66(4):  486-500.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.006
    摘要 ( 128 )   PDF (16266KB) ( 87 )   PDF(mobile) (16266KB) ( 10 )     
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    【目的】蚜虫是农业生产中最具破坏性的害虫之一,每年造成巨大的农业经济损失。本研究旨在对从死亡蚜虫虫体上分离获得的一株真菌HK-1进行鉴定,分析其生物学特性,并测定其分生孢子对豆蚜Aphis craccivora成蚜的毒力及其对常用化学农药的敏感性,以期为蜡蚧菌Lecanicillium的大规模生产和应用提供理论基础。【方法】结合形态特征和多基因联合分析对HK-1菌株进行鉴定;通过单独改变培养基、pH、碳源和氮源来测定菌株的菌丝生长速率、产孢量和孢子萌发率;采用浸渍法测定孢子悬浮液对豆蚜成蚜的致死率和致死中时(median lethal time, LT50);采用生长速率法测定常用农药对该菌株的半效应浓度(median effective concentration, EC50)。【结果】经鉴定本研究分离的菌株HK-1为蜡蚧菌Lecanicillium araneicola HK-1;生物学特性研究结果表明,L. araneicola HK-1在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上的生长、产孢量和孢子萌发的状态均较其他培养基上的表现好;pH 9.0时生长速率最快,pH 6.0和7.0时产孢最多,pH 6.0时孢子萌发最好;碳源利用方面,L. araneicola H-1生长的最适碳源为蔗糖,产孢最适碳源为山梨醇和麦芽糖,孢子萌发最适碳源为甘露醇和葡萄糖;氮源利用方面,L. araneicola HK-1生长和孢子萌发的最适氮源为牛肉膏,产孢最适氮源为氯化铵。室内毒力测定发现,1×108孢子/mL L. araneicola HK-1悬浮液处理豆蚜成蚜6 d内累计死亡率为61.67%;其对豆蚜成蚜的LT50值为3.35 d,且LT50值随着所测分生孢子浓度的增大而降低。5%啶虫脒乳油、10%烯啶虫胺乳油和6%春雷霉素可湿性粉剂对L. araneicola HK-1的EC50值分别为32.01, 3 250.46和164.02 μg/mL。【结论】本研究分离得到的蜡蚧菌L. araneicola HK-1对豆蚜成蚜具有较好的生物防治潜力。
    烟草甲攻击素基因LsAttacin2的表达及其在抗细菌胁迫中的作用
    夏鹏亮, 严毅, 宋兴宜, 黄勇, 杨文佳
    2023, 66(4):  501-509.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.007
    摘要 ( 141 )   PDF (2670KB) ( 131 )   PDF(mobile) (2670KB) ( 7 )     
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    【目的】本研究旨在阐明烟草甲Lasioderma serricorne幼虫体内攻击素(attacin)基因LsAttacin2在响应细菌侵染过程中的功能。【方法】利用RT-PCR扩增烟草甲LsAttacin2的cDNA全长序列;利用RT-qPCR检测LsAttacin2在烟草甲不同发育阶段(卵、低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫和高龄成虫)、4龄幼虫不同组织(头、表皮、前肠、中肠、后肠、脂肪体和马氏管)、大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus侵染及其肽聚糖处理4龄幼虫后的相对表达量;通过注射法利用RNAi沉默烟草甲4龄幼虫LsAttacin2的表达后,检测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌侵染烟草甲4龄幼虫后的死亡率。【结果】克隆获得烟草甲LsAttacin2(GenBank登录号: MT635176)的cDNA全长序列,其开放阅读框长504 bp,编码167个氨基酸残基,LsAttacin2 N端存在信号肽,C端具有Attacin_C超家族的保守结构域。RT-qPCR结果表明,LsAttacin2在烟草甲测试的各发育阶段均有表达,且在高龄幼虫和蛹中高表达;LsAttacin2主要在4龄幼虫中肠、表皮和脂肪体等免疫组织中表达;大肠杆菌和金黄色葡萄球菌及其肽聚糖均诱导了烟草甲4龄幼虫体内LsAttacin2的上调表达。RNAi结合细菌生物测定结果表明, dsLsAttacin2注射组4龄幼虫中LsAttacin2的表达量在注射24和48 h时较对照组(注射dsGFP)分别显著下降了72.8%和80.4%;RNAi后48 h,与注射dsGFP的对照组相比, dsLsAttacin2注射组大肠杆菌和金黄色葡萄球菌侵染24 h时4龄幼虫的死亡率分别提高了21.1%和24.4%。【结论】本研究结果表明LsAttacin2可能在烟草甲抗细菌的免疫应答过程中起着重要作用。
    氯化钙和水杨酸单独以及复合浸种处理对水稻抗褐飞虱的影响
    邓倩倩, 叶茂, 吴小保, 朱忠艳, 陈丽娜, 谢晶
    2023, 66(4):  510-521.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.008
    摘要 ( 124 )   PDF (3589KB) ( 292 )   PDF(mobile) (3589KB) ( 18 )     
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     【目的】探究氯化钙(calcium chloride, CaCl2)和水杨酸(salicylic acid, SA)单独以及复合浸种对水稻抗褐飞虱Nilaparvata lugens的影响。【方法】分别用20 mmol/L CaCl2溶液(CaCl2)和1 mmol/L SA溶液(SA)单独以及复合(SA+CaCl2)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,检测褐飞虱3龄若虫取食胁迫下经不同浸种处理的水稻植株叶鞘中防御基因转录因子基因OsWRKY70和OsWRKY53、水杨酸信号转导通路关键调控基因OsNPR1及合成水杨酸关键基因OsPAL1的相对表达量,防御酶苯丙氨酸解氨酶(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,以及褐飞虱在各浸种处理的水稻植株上的存活率和发育历期。【结果】没有褐飞虱取食的情况下,经CaCl2和SA单独以及复合浸种处理的水稻叶鞘中各防御基因表达量均无显著差异;而褐飞虱3龄若虫取食胁迫对照水稻叶鞘中OsWRKY53, OsNPR1和OsPAL1表达量在褐飞虱取食180 min时较未取食处理的对照水稻叶鞘中的显著增加;经CaCl2浸种处理的水稻叶鞘中OsNPR1和OsPAL1表达量分别在褐飞虱取食90和120 min时最高,均显著高于相同时间点对照水稻叶鞘中的,OsWRKY70表达量在各取食时间都高于SA单独以及与CaCl2复合浸种的水稻叶鞘中的;经SA浸种处理的水稻叶鞘中OsWRKY53和OsPAL1分别在褐飞虱取食180和90 min时显著高于其他浸种处理的水稻叶鞘中的;而经SA+CaCl2浸种处理水稻叶鞘中OsWRKY53表达量在褐飞虱取食90和120 min时显著高于其他浸种处理的
    水稻叶鞘中的,OsNPR1表达量在褐飞虱取食60和180 min时显著高于其他浸种处理的水稻叶鞘中的,OsPAL1表达量在各取食时间都显著低于其他浸种处理的水稻叶鞘中的。对酶活性的影响方面,无褐飞虱取食的情况下,经CaCl2浸种处理的水稻叶鞘中PAL和β-1,3-GA活性及SA浸种和SA+CaCl2浸种处理的水稻植株叶鞘中PAL, POD, PPO和β-1,3-GA活性显著高于对照水稻叶鞘中的;而遭受褐飞虱取食后,对照水稻叶鞘中4种防御酶活性与未经褐飞虱取食的水稻叶鞘中的相比都显著升高,经CaCl2和SA单独和复合浸种处理的水稻叶鞘中PAL, POD和PPO酶活性的升高幅度都高于对照水稻叶鞘中的,SA+CaCl2浸种处理对POD酶活性有明显诱导作用;褐飞虱若虫取食经CaCl2和SA单独以及复合浸种处理的水稻植株8 d时,其存活率分别比对照低9.03%,13.82% 和19.61%,且若虫历期显著延长,其中经SA+CaCl2浸种处理的水稻植株上取食的褐飞虱若虫存活率最低。【结论】CaCl2和SA单独和复合浸种对水稻叶鞘中OsWRKY70, OsWRKY53, OsNPR1和OsPAL1表达量及PAL, POD, PPO和β-1,3-GA等防御酶活性有不同的诱导效应,CaCl2和SA复合浸种对水稻抵御褐飞虱为害有一定协同增效的作用。
    江西境内松墨天牛生活史特征的季节和纬度变化
    潘友粮, 罗致迪, 李红征, 李金, 官忠民, 焦挺, 刘兴平
    2023, 66(4):  522-530.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.009
    摘要 ( 129 )   PDF (1795KB) ( 359 )   PDF(mobile) (1795KB) ( 8 )     
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    【目的】探明产卵季节和地理纬度对松墨天牛Monochamus alternatus生活史特征的影响,为该虫的精确测报和治理提供依据。【方法】在江西境内沿约1°的纬度梯度自南向北建立6处固定试验样地,通过林间诱木截顶网罩的方式调查松墨天牛的世代分化和发育历期,以及通过枯死树解剖的方式调查越冬虫龄的差异。【结果】松墨天牛在赣南和赣中地区存在二代分化现象,其中赣南地区二代分化比例随
    产卵月份从45.75%下降至2.46%,赣中地区二代分化比例随产卵月份从17.42%下降至0,而在赣北地区仅发生1代,不存在世代分化现象。比较不同纬度下同期所产的卵的二代分代比例时发现,随着地理纬度的增加平均二代分化比例从21.92%下降至0。比较松墨天牛林间的发育历期发现,分化个体的卵-蛹历期在110.66~122.01 d之间且显示同向梯度变异,未分化个体的卵-蛹历期在330.61~366.01 d之间且显示反向梯度变异,但均不存在明显差异。比较越冬幼虫的虫龄及其占比发现,赣南和赣中地区以2-5龄幼虫越冬,赣北地区则以4-5龄幼虫越冬,越冬幼虫中2龄幼虫占比随着地理纬度的增加从12.47%下降至0,而越冬5龄幼虫占比从45.33%上升至98.40%。【结论】季节和纬度对松墨天牛的生活史特征具有一定的影响,其中产卵季节和地理纬度明显影响松墨天牛的世代分化比例,而对分化个体和未分化个体的发育历期影响不明显,越冬虫龄和占比明显受地理纬度的影响。
    基于功能反应和两性生命表评价番茄潜叶蛾的取食能力和生长发育
    周军辉, 罗文芳, 何伟, 孙晓军, 仲卫娟, 许建军
    2023, 66(4):  531-537.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.010
    摘要 ( 141 )   PDF (1247KB) ( 309 )   PDF(mobile) (1247KB) ( 13 )     
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    【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta是茄科作物重要的害虫。本研究旨在明确番茄潜叶蛾的取食能力、种内竞争及生长发育情况,为有效防控番茄潜叶蛾提供理论依据。【方法】在实验室条件下利用功能反应方程、自身干扰模型及两性生命表对番茄潜叶蛾的取食能力(取食量)、种内竞争作用(分摊竞争强度)、生长发育和繁殖参数(发育历期、成虫寿命、雌雄性比、单雌产卵量和存活率)及种群参数(内禀增
    长率、周限增长率、净增殖率及平均世代周期)进行测定。【结果】番茄潜叶蛾3和4龄幼虫取食番茄叶片的的功能反应均符合Holling Ⅱ型,其对番茄叶片的搜寻效率分别为0.448和0.363,处理时间分别为0.018和0.006 d,每日最大取食量分别为55.56和166.67 mg。在食物量一定的条件下,番茄潜叶蛾3和4龄幼虫间存在较强的种内竞争,且3龄幼虫的分摊竞争强度大于4龄幼虫的。通过两性生命表对番
    茄潜叶蛾的种群参数分析表明,取食番茄叶片时其内禀增长率、周限增长率、净增殖率及平均世代周期分别为0.09 d-1, 1.09 d-1, 19.80和32.92 d。【结论】番茄潜叶蛾的4龄幼虫取食能力强,且其世代繁殖速度快,对番茄作物危害程度大,开展番茄潜叶蛾幼虫取食能力及生长发育的研究对其防治具有重要的指导意义。
    日行性朱红毛斑蛾和夜行性斜纹夜蛾成虫复眼结构及其对光暗条件反应的比较研究
    黄吉山, 吴海盼, 王小云, 陆温, 郑霞林
    2023, 66(4):  538-552.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.011
    摘要 ( 131 )   PDF (79191KB) ( 181 )   PDF(mobile) (79191KB) ( 7 )     
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    【目的】本研究旨在比较日行性朱红毛斑蛾Phauda flammans与夜行性斜纹夜蛾Spodoptera litura复眼的外部形态和内部显微结构及自然光照和全黑暗条件下小眼结构和色素颗粒变化的异同,为进一步探索日行性和夜行性蛾类基于视觉的生存和繁殖机制奠定基础。【方法】采用扫描电子显微镜观察朱红毛斑蛾与斜纹夜蛾成虫复眼外部形态并测定其成虫复眼小眼数量与复眼长度等参数,运用石蜡切片技术观察其成虫复眼内部组织结构,通过超景深显微系统观察其成虫复眼在自然光照和全黑暗环境中的光暗适应状态。【结果】斜纹夜蛾成虫的复眼长度[(1.67±0.05) mm]和宽度[1.57±0.02) mm]及小眼数量(8 816.38±25.56)均显著大于朱红毛斑蛾成虫的复眼长度[(0.74±0.11) mm]和宽度[(0.66±0.01) mm]及小眼数量(820.55±23.69)。自然光照和全黑暗条件下,斜纹夜蛾成虫复眼发生了明显的明暗适应状态的转变,而朱红毛斑蛾成虫的复眼无明显变化。自然光照条件下,朱红毛斑蛾小眼中的色素颗粒均匀分布于感杆束和晶锥两侧,斜纹夜蛾的则分布在晶锥和透明带之间;全黑暗条件下,两者的视小网膜细胞内色素颗粒均向小眼远端移动,晶锥两侧的色素颗粒增多。与自然光照下相比,全黑暗条件下朱红毛斑蛾的晶锥长度、感杆束长度和视小网膜细胞核长均显著减小,视小网膜细胞核
    至基膜距离显著增大;斜纹夜蛾的感杆束宽度显著增大,其他小眼结构则无显著变化。自然光照条件下,朱红毛斑蛾的小眼长度、晶锥长度和视小网膜细胞核至基膜距离显著小于斜纹夜蛾的,角膜厚度、感杆束长度、视小网膜细胞核长与宽均显著大于斜纹夜蛾的;全黑暗条件下,朱红毛斑蛾的小眼长度、晶锥长度和视小网膜细胞核至基膜距离亦显著小于斜纹夜蛾的,角膜厚度、晶锥宽度、感杆束长度、视小网膜细胞核长与宽均显著大于斜纹夜蛾的。【结论】朱红毛斑蛾成虫复眼为并列像眼,斜纹夜蛾成虫复眼为重叠像眼。不同光暗条件下,朱红毛斑蛾和斜纹夜蛾小眼的色素颗粒移动方向相同,但复眼适应状态、小眼内部的晶锥和感杆束结构变化存在差异,可能与其不同的感光机制有关。
    Cu2+和阿维菌素及其复合胁迫对亚洲玉米螟生长发育和繁殖行为的影响 Hot!
    郭欣, 徐凡舒, 魏洪义, 陈丽慧
    2023, 66(4):  553-563.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.012
    摘要 ( 128 )   PDF (1818KB) ( 368 )   PDF(mobile) (1818KB) ( 5 )     
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    【目的】探究农田重金属Cu2+和农药阿维菌素(avermectin)及其复合胁迫对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的生长发育和繁殖行为的影响。【方法】在人工饲料中分别和同时添加50 mg/kg Cu2+和0.039 mg/L 阿维菌素(对亚洲玉米螟3龄幼虫的LC10浓度),得到含Cu2+(Cu)、阿维菌素(Av)和同时含二者(Av+Cu)的3种处理的饲料,以正常人工饲料为空白对照组。实验室条件下用这4种饲料饲养亚洲玉米螟
    初孵幼虫,系统调查和记录其生长发育参数(幼虫历期、蛹历期、蛹重、成虫体重、生长速率、成虫羽化率和成虫寿命)、求偶行为参数(求偶率和平均求偶持续时间)、定向行为参数(起飞率、定向率、平均反应时间、飞过半程率和降落至信息素源率)以及繁殖参数(单雌产卵量和卵孵化率)。【结果】Cu和Av及其复合胁迫(Av+Cu)对亚洲玉米螟的生长发育和繁殖均产生一定影响。一方面,Cu单独处理后亚洲玉米螟的雌雄虫胚后发育期(幼虫历期+蛹历期)较空白对照组显著缩短;而Av单独处理后,亚洲玉米螟雌雄虫胚后发育期则分别显著延长至38.31和38.95 d,较空白对照组的分别长67.07%和67.38%。Cu单独处理后,亚洲玉米螟雌蛹、雄蛹、雌成虫和雄成虫体重较空白对照组均显著下降,分别比空白对照组的减轻13.16%, 6.45%, 7.13%和4.60%;Av单独处理后显著抑制亚洲玉米螟雌蛹、雄蛹和雌成虫体重,分别比空白对照组的减轻了26.50%, 8.96%和12.46%,而雄成虫体重比空白对照组的显著增高6.05%。同时Cu处理对雌成虫的求偶行为产生一定影响,Cu处理后各个暗期最高求偶率和平均求偶持续时间均随暗期降低,而空白对照组的最高求偶率和平均求偶持续时间表现为随暗期先升高后降低的趋势;Av处理后促进雌成虫求偶行为:最高求偶率除暗期5(雌虫羽化后的第5个暗期)外在其他暗期均达到100%,平均求偶持续时间除暗期3(雌虫羽化后的第3个暗期)与空白对照组的无显著差异外,其他暗期平均求偶持续时间均显著长于对照组的,在暗期5下Av处理组平均求偶持续时间最长(5.71 h)。与空白对照组相比,Cu和Av单独处理均显著抑制了亚洲玉米螟雄成虫定向行为和单雌产卵量。另一方面,Av和Cu复合胁迫与单独胁迫影响不一,Av+Cu处理抑制了亚洲玉米螟的生长发育,主要体现在较空白对照组发育历期显著延长和体重显著降低。Av+Cu处理中雌雄虫胚后发育期分别为37.60和37.04 d,仅短于Av处理;雌雄蛹和雌成虫体重均
    显著低于空白对照组的且为最低。在Av+Cu胁迫雌雄成虫与空白对照组雌雄成虫各交配组合中,雄成虫降落至信息素源率和单雌产卵量与空白对照组雌雄虫的交配组合相比均显著降低,且均为最低。Av+Cu胁迫后亚洲玉米螟雌成虫的求偶行为与Av处理后较为一致,最高求偶率在各个暗期下均达100%;平均求偶持续时间各个暗期下均显著长于空白对照组和Cu处理组而与Av处理组无显著差异,在暗期3下Av+Cu处理中平均求偶持续时间最长(6.16 h)。【结论】Cu和Av单独及复合胁迫抑制了亚洲玉米螟生长发育,使成虫繁殖行为紊乱、繁殖力降低,并且在二者复合胁迫对亚洲玉米螟各项影响中,起主导作用的为Av。
    草地贪夜蛾的择偶与生殖力研究 Hot!
    吴婷, 张秋朗, 赵庆义, 徐进, 叶辉
    2023, 66(4):  564-574.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.013
    摘要 ( 181 )   PDF (1778KB) ( 254 )   PDF(mobile) (1778KB) ( 11 )     
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    【目的】探究草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda主要择偶策略及其与生殖力的关系,并基于性选择理论探讨其择偶策略的进化意义和机制。【方法】将经过标记的不同日龄、不同体重及不同交配经历的草地贪夜蛾雌雄成虫进行配对,然后对配偶选择进行观察并对交配成功的雌雄成虫形态特征(体长、触角长度、翅长、胸部及腹部长度和宽度)及生殖力(单雌产卵量、卵孵化率和孵化出的幼虫数)进行比较分
    析。【结果】草地贪夜蛾雌雄成虫均偏好与年轻、体重较重及未交配过的成虫进行交配。雌成虫选择年轻(3日龄)雄成虫进行交配的概率(65.45%)显著高于选择年老(7日龄)雄成虫进行交配的概率(34.55%), 雄成虫选择3日龄雌成虫进行交配的概率(82.35%)显著高于选择7日龄雌成虫进行交配的概率(17.65%)。雌成虫选择体重较大雄成虫进行交配的概率(74.58%)显著高于选择体重较轻雄成虫进行交配的概率
    (25.42%),雄成虫选择体重较重雌成虫进行交配的概率(66.67%)显著高于选择体重较轻雌成虫进行交配的概率(33.33%)。雌成虫选择无交配经历雄成虫进行交配的概率(64.91%)显著高于选择有交配经历雄成虫进行交配的概率(35.09%),雄成虫选择无交配经历雌成虫进行交配的概率(78.57%)显著高于选择有交配经历雌成虫进行交配的概率(21.43%)。获得交配权的雄成虫的体长、触角长度以及翅长均显著大于未获得交配权的雄成虫的,获得交配权的雌成虫的体长、翅长以及腹部长度和宽度均显著大于未获得交配权的雌成虫的。生殖力研究表明,雌成虫选择与没有交配经历的雄成虫交配(相对于选择有交配经历的雄成虫交配)可以获得更高的单雌产卵量(未交配vs已交配: 1 024粒vs 917粒)及卵孵化率(未交配vs已交配: 91.36% vs 89.10%)。相比于选择年老和体重较轻的雌成虫交配时,雄成虫选择年轻和体重较重的雌成虫交配时雌成虫具有更高的单雌产卵量(年轻vs年老: 1 001粒vs 939粒;较重vs较轻: 1 039粒vs 830粒)和孵化出的幼虫数(年轻vs年老: 917头vs 838头;较重vs较轻: 950头vs: 754头)。雄成虫的日龄和体重对雌成虫的繁殖力的影响不显著。【结论】草地贪夜蛾雌雄成虫均存在与形态和生理特征有关的择偶偏好,雌雄成虫通过配偶选择可在不同程度上获得物质利益(更多的后代),从而有助于物种的繁衍和进化。本研究有助于昆虫生殖行为和性选择机制研究,并有助于基于生殖行为的害虫防控策略探索。
    综 述
    寄主植物与刺吸式昆虫互作防御的研究进展
    张晶, 段至柔, 刘常权, 彭英传, 张万娜, 肖海军
    2023, 66(4):  575-590.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.014
    摘要 ( 214 )   PDF (1745KB) ( 390 )   PDF(mobile) (1745KB) ( 37 )     
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     寄主植物与昆虫在长期协同进化中形成了复杂的防御和反防御机制。本文系统综述了寄主植物与刺吸式昆虫互作防御的过程与机制。刺吸式昆虫利用特化的口针,吸食寄主植物组织汁液时,植物通过细胞膜表面或细胞内受体感知昆虫取食信号,并经过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路、植物激素信号通路、钙离子信号通路、转录因子调控、Rop/Rac GTPase信号通路、活性氧(reactive oxygen species, ROS)通路等信号转导通路激活植物免疫。为了阻止害虫进一步取食,寄主植物形成了增强的物理屏障,并诱导产生次生代谢物、抗营养酶类、抗消化酶类和胼胝质沉积及释放挥发物等多种防御机制。在与寄主植物“博弈”的过程中,刺吸式昆虫往往会利用其取食时分泌的唾液成分,靶向植物靶标蛋白,通过破坏宿主植物的物理屏障,或抑制宿主植物的抗性信号转导,或抑制宿主次生代谢物的毒害作用,或通过跨界RNA和水平基因转移等方式抑制植物的防御反应,从而达到继续取食为害的目的。此外,基于植物与病原菌互作模式,结合寄主植物与刺吸式昆虫互作研究进展,总结了寄主植物与刺吸式昆虫互作模型的发展。寄主植物与昆虫互作过程复杂,研究寄主植物与刺吸式昆虫的互作防御过程与分子机制,不仅有助于加深对二者协同进化的理解,也可为开发作物害虫防控新途径和新技术提供理论基础与参考。
    寄生蜂基于嗅觉信号识别的宿主定位及其机制的研究进展
    林亚平, 侯有明
    2023, 66(4):  591-608.  doi:10.16380/j.kcxb.2023.04.015
    摘要 ( 161 )   PDF (1744KB) ( 482 )   PDF(mobile) (1744KB) ( 21 )     
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    寄生蜂对宿主的成功定位是其繁衍后代的关键步骤之一,主要受挥发性化合物的调节。首先,雌性寄生蜂可根据寄主植物挥发物尤其是植食性昆虫诱导的植物挥发物(herbivore-induced plant volatiles, HIPVs)对宿主的栖息环境进行远距离定位,它们可根据HIPVs提供的信缩小宿主范围,而HIPVs的混合物极为复杂,其成分和含量受多种因素的调节。尽管如此,萜类是HIPVs中常见的化合物,且被多数行为研究证实在寄生蜂宿主定位中发挥作用。随后,当寄生蜂发现并降落到与宿主相关的植物后,它们可利用宿主衍生的信号近距离定位宿主。宿主的虫体、茧和粪便等释放的挥发性化合物对寄生蜂具有吸引作用,有些宿主粪便的气味可以作为寄生蜂执行宿主定位行为的主信号,而且宿主粪便挥发物的成分因昆虫取食的植物种类的不同而发生变化。此外,来自寄生蜂自身的信息化学物质也有助于同种寄生蜂的其他个体对宿主的定位。寄生蜂对气味分子的感知依赖其主要位于触角上的嗅觉感器,而关于其嗅觉识别的分子机制的研究仍较为薄弱。由于气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)是嗅觉系统中介导气味识别的关键蛋白,所以大多数研究仅限集中于触角OBPs的分析。据现有研究报道,在不同种寄生蜂之间,编码OBPs的基因数量具有较大的差异,且多数研究通过基因沉默、荧光竞争结合检测、分子对接等技术手段证实了OBPs在寄生蜂的宿主定位中发挥着重要作用。寄生蜂宿主定位行为及其嗅觉机制的研究具有重要的生态学意义,同时在农业害虫的综合治理中具有很好的应用前景,在田间施用挥发性化合物或种植能够释放有用挥发物的伴生植物和转基因植物可以增强寄生蜂对宿主的定位,从而达到更好的害虫生物防控效果。
    66卷第4期中英文目录
    2023, 66(4):  609-609. 
    摘要 ( 49 )   PDF (504KB) ( 104 )   PDF(mobile) (504KB) ( 1 )     
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