毛足棒角蝗对高效氯氰菊酯、印楝素和苦参碱的敏感性监测及解毒酶活性分析

为明确毛足棒角蝗Dasyhippus barbipes田间种群对高效氯氰菊酯、印楝素和苦参碱的药物敏感性现状及代谢抗性机制。采用点滴法测定了四子王旗、锡林浩特、正镶白旗、扎鲁特旗和新巴尔虎左旗蝗虫高发地区毛足棒角蝗3龄蝗蝻对3种杀虫剂的抗药性;检测了不同田间种群毛足棒角蝗体内羧酸酯酶(Carboxylesterase, CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione-S-transferase, GST)、多功能氧化酶(Multifunctional oxidase, MFO)和细胞色素P450(CytochromeP450,CYP450)的活性,并分析了毛足棒角蝗的抗性水平与不同解毒酶活性之间的相关性。结果表明:毛足棒角蝗5个种群对高效氯氰菊酯敏感性明显降低,3龄蝗蝻的抗性倍数依次为5.91倍、5.28倍、4.69倍、3.18倍和4.06倍;四子王旗、正镶白旗和扎鲁特旗种群对苦参碱敏感性变化明显,5个毛足棒角蝗种群对印楝素敏感性无明显变化。不同田间种群的解毒酶活性均显著高于敏感种群,其中CarE、GST和CYP450活性与敏感种群差异显著,MFO活性升高不显著。相关分析表明,毛足棒角蝗体内的GST、CYP450活性对印楝素和苦参碱抗性水平存在正相关,相关系数分别为0.672、0.533和0.891、0.845;CarE、GST酶活性对高效氯氰菊酯抗性水平存在极显著正相关,相关系数为0.908和0.842,CYP450酶活性对高效氯氰菊酯抗性水平存在显著正相关,相关系数为0.704。通径分析表明,GST、CYP450活性对印楝素和苦参碱抗性起正向效应,CarE、MFO起间接效应;CarE、GST对高效氯氰菊酯抗性呈现正向效应,发挥直接作用,CYP450则发挥间接作用。毛足棒角蝗的解毒酶与抗药性水平关系密切,多种解毒酶协同发挥作用可降低杀虫剂的毒力,在抗性发展中起到了促进作用,为草原蝗虫治理科学选用杀虫剂、提高防治效率提供科学依据。

植物源杀虫剂在蝗虫防治中的研究进展

蝗虫是一种重要的农业害虫,蝗灾给农牧业生产和生态环境带来了巨大损害。目前,化学杀虫剂作为防治蝗虫的主要手段,在蝗虫防治过程中引起的抗药性和环境污染等问题受到了人们的广泛关注。植物源杀虫剂是生态环境友好型杀虫剂,在蝗虫防治中具有广阔的应用前景。对国内外防治蝗虫的植物资源进行整理,综述其作用机理、相关研究进展及存在的问题,并提出相应建议,以期为植物源杀虫剂在蝗虫防治中的应用提供参考。

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

【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。

麦田昆虫群落的结构与时序动态

采用目测法和网捕法 ,通过对小麦整个生长季节内昆虫群落的系统调查 ,共查得昆虫11目 2 3科 36种 ,其中捕食性昆虫有 4目 5科 12种、寄生性昆虫有 2目 3科 4种、植食性昆虫有 5目 12科 15种、粪食性等其他类昆虫有 1目 3科 5种。在捕食性天敌昆虫中 ,瓢虫的种类和数量最多 ,其次为草蛉和食蚜蝇 ;在寄生性天敌昆虫中 ,蚜茧蜂为优势种 ,其次为寄蝇 ;在植食性昆虫中 ,麦长管蚜为绝对的优势种 ,其次为赤须盲蝽、灰飞虱和麦蓟马。天敌昆虫对害虫具有明显的跟随现象 ,不能有效地控制麦长管蚜的发生与危害。依据昆虫群落的组成与结构 ,结合小麦生育期 ,采用最优分割法将麦田昆虫群落动态划分为 5个阶段 ,并指出不同阶段昆虫群落特点及相应的害虫防治策略。

麦田昆虫群落结构及多样性的季节动态

通过2年对麦田昆虫群落的系统调查,共查得昆虫11目、62科1、13种,其中植食类51种、捕食类23种、寄生类24种、腐食和食血类15种,种类数和个体数分别占群落总数的45.13,20.35,21.24,13.27%和92.89,2.19,3.63,1.35%。麦田昆虫群落可划分为4个营养层、6个功能团和19个类群,麦长管蚜Macrosiphum avenae(Fabricius)是绝对的优势种,其数量变动决定着总群落结构和多样性的季节动态。麦田昆虫群落多样性表现为前期和后期高、中期低的时间格局,类群多样性与物种多样性的变化趋势最为相似,可用类群多样性代替物种多样性进行群落分析。

不同地理种群的亚洲小车蝗mtDNA COⅠ基因序列及其相互关系

亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)是北方草原重要的经济害虫,应用PCR直接测序法对7个不同地理种群的亚洲小车蝗共32个个体的mtDNA COⅠ基因中一段473 bp的序列进行测序。通过比较其同源性,计算核苷酸组成,并用槌角蝗科的宽须蚁蝗(Myrmeleotettix palpalis)和斑腿蝗科的鼓翅皱膝蝗(Angaracris barabensis)作外群构建NJ分子系统树。结果表明:在获得的亚洲小车蝗473 bp的序列中,A+T约占71.7%,其中29个核苷酸位点存在变异(约占所测核苷酸的6.3%)。就每个氨基酸密码子来看,第3位点的A+T含量最高。由NJ树显示,亚洲小车蝗mtDNA COⅠ序列不同单倍型之间有一定的分歧,形成不同的簇类关系,其分枝与地理分布没有直接的对应关系,但总体上看,这种簇类关系基本上呈平行分布,没有明显的地域性差别。

小菜蛾幼虫空间格局的地统计学分析

应用地统计学方法分析了小菜蛾Plutellaxylostella (L .)幼虫空间格局 ,建立了东西和南北 2个方向上多个半变异函数曲线模型。结果表明 ,在菜花 (Brassicaolenaceavar.botrylis)和早甘蓝 (Brassisaoleracea)地中小菜蛾幼虫种群的半变异函数曲线皆为球形 ,其空间格局为聚集型 ;小菜蛾幼虫在菜花上和在早甘蓝上的空间变程分别为 0 62～ 1 5 9m和 2 47～ 5 98m ,空间不连续性强度分别为 0 8779～0 9999和 0 862 1～ 0 91 2 4。

亚洲小车蝗飞行能力及其与种群密度的关系

在室内对我国北方草原优势种蝗虫———亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)成虫连续悬吊飞行测试12h,分析成虫飞行能力及其与种群密度的关系。结果表明,亚洲小车蝗高密度种群的飞行能力较强,最远的累计飞行距离可达15km,累计飞行时间超过2h。不同日龄的成虫飞行能力有显著差异,羽化后4日龄成虫的飞行能力较弱,以13日龄成虫的飞行能力最强,20日龄显示出下降趋势。雌雄个体间飞行能力无显著差异(P>0.05)。低密度种群成虫不具备远距离飞行的能力,各日龄成虫累计飞行距离和飞行时间均极显著短于同日龄的高密度区个体(P<0.01)。

温湿度对亚洲小车蝗飞行能力及主要能源物质利用的影响

本研究采用昆虫飞行数据微机采集系统(飞行磨)吊飞方法,测定了温、湿度对10日龄亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)雌雄成虫的飞行能力及主要能源物质利用的影响。结果表明,在环境温度为28℃、相对湿度(RH)为60%时,10日龄亚洲小车蝗成虫表现出最优的飞行能力,单个个体的最大飞行时间、最大飞行距离和最大飞行速度分别可达1.62h、9.87 km和2.03 km·h^(-1)。在温度16℃以下或28℃以上,其飞行能力明显降低。在40%~80%RH时,成虫均能进行正常的飞行活动。环境温、湿度会显著影响亚洲小车蝗成虫飞行能源物质的消耗情况(P<0.05)。在最适的温、湿度条件下,小车蝗飞行所需的能源物质(甘油三酯)最少,其飞行单位距离消耗的甘油三酯也最低,能源利用效率最高。较高或较低的温、湿度条件,能源物质的消耗都显著高于最适条件。飞行能源物质利用效率的不同是导致其在不同温、湿度下飞行能力产生差异的主要原因之一。

8种生物农药对草原蝗虫的田间防治效果评价

应用4种绿僵菌、白僵菌、0.3%印楝素、1%苦参碱和森得保8种生物农药对草原蝗虫进行了田间药效对比试验,以期筛选出防效较好的生物农药用于大面积推广。研究表明,0.3%印楝素、1%苦参碱和森得保防治效果显著优于其他5种生物杀虫剂,药后11 d防效均在90%以上。几种杀蝗绿僵菌油悬浮剂药后11 d防效在65%以上,白僵菌油悬浮剂防效较差。杀蝗绿僵菌、印楝素、苦参碱和森得保几种药剂均为高效、低毒的生物农药和植物源农药,可以替代化学农药用于草原蝗虫的防治。

亚洲小车蝗和黄胫小车蝗不同地理种群的RAPD遗传分化研究

为了解亚洲小车蝗和黄胫小车蝗的遗传关系及其遗传分化情况,应用RAPD-PCR技术对两种蝗虫的50头个体进行了分析。结果表明:用8条随机引物产生65条清晰、稳定的谱带,其多态性条带占93.85%。Shannon信息指数表明,黄胫小车蝗遗传多样性高于亚洲小车蝗,分别为0.322 4和0.256 0;亚洲小车蝗27.61%的变异存在于种群之间,72.39%的变异存在于种群之内,黄胫小车蝗41.95%的变异存在于种群之间,58.05%的变异存在于种群之内。亚洲小车蝗和黄胫小车蝗的种群间变异均小于种群内变异。Ne′is遗传距离显示:种群间遗传距离明显小于种间遗传距离,同一采集地点混居的亚洲小车蝗与黄胫小车蝗之间的遗传距离小于地理上存在较大跨度的两物种间的遗传距离。基于Ne′is遗传距离,分别用UPGMA和NJ法构建分子系统树,结果表明:供试的50个个体分为两大聚类簇,亚洲小车蝗3个种群聚为一支,黄胫小车蝗2个种群聚为另一支。结论:RAPD分析方法可显示个体间的多态性,反映个体或物种间的细微差异,是区分近缘物种的有效分子标记。

金龟子绿僵菌与联苯菊酯对亚洲小车蝗协同作用的生物测定

测定了低质量浓度的联苯菊酯与金龟子绿僵菌对亚洲小车蝗协同致死作用。结果表明:低质量浓度联苯菊酯与金龟子绿僵菌混合施用时对亚洲小车蝗表现明显的协同作用。混和施用与单独施用联苯菊酯相比对亚洲小车蝗的LT50值分别缩短了约70.62、24.88、10.85d;混和施用与单独施用金龟子绿僵菌相比对亚洲小车蝗的LT50值也缩短了3.44、3.1、1.83d。研究表明混合施用质量浓度为联苯菊酯5mg/L+金龟子绿僵菌107孢子/mL防效比较理想。

群居型、散居型亚洲小车蝗形态特征的数量分析

亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus Bei-Bienko)是草原蝗虫的主要优势种之一,为了明确亚洲小车蝗两型现象与形态特征的关系,本文利用11个形态指标和5个形态指标比值采用数值分类学的方法对两型亚洲小车蝗成虫进行了测量和分析。结果表明,11个形态指标在亚洲小车蝗种群中均表现出一定的差异性,与能量储存、运动和飞行相关的体长(L)、前翅长度(E)、后足股节长度(F)在群居和散居型种群中具有极显著性差异(P<0.01)。形态指标比值中,前翅长度和后足股节长度的比值(E/F)对两型蝗虫区分效果明显,群居型亚洲小车蝗成虫的E/F比值在1.68~1.74之间,散居型成虫的E/F比值在1.44~1.59之间,群居型E/F比值显著大于散居型(P<0.05)。主成分分析构建了3个反映形态特征及其比值信息的综合指标,前两个主成分累积贡献率为99.84%,同时确定了E/F比值在两型区分上具有重要的指示作用,可以作为亚洲小车蝗成虫两型现象的判定指标。

印楝素和阿维·苏云菌对草原蝗虫的防治效果试验

用印楝素和阿维?苏云菌在内蒙古乌兰察布市草原对蝗虫进行了生物防治试验。室内实验和田间试验的结果表明,在第11天印楝素和阿维?苏云菌的防治效果都达到了90%,防治效果较好。这2种生物农药可替代化学农药用于蝗虫的防治。

保护地黄瓜截形叶螨种群动态的研究

截形叶螨在保护地黄瓜上的空间格局为聚集分布,分布的基本成分为个体群,聚集强度与叶螨的密度有关,随着密度的上升而下降;截形叶螨在保护地黄瓜上呈指数增长,模型为Nt=1.3634e0.3126t(R=0.9174 )。应用最优分割法将截形叶螨种群动态划分为3个阶段:初建期、发展期和高峰期。在种群初建期,截形叶螨开始迁入,数量较低,以扩散为主,分布不均匀,聚集强度较高;在发展期,截形叶螨种群不断扩散,分布日均匀,聚集强度逐渐下降;在高峰期,截形叶螨种群数量急剧增长到高峰,聚集强度继续下降,此阶段由于黄瓜接近成熟及受害枯萎,截形叶螨因缺少食物而数量急剧下降。

内蒙古地区8种主要蝗虫基因组DNA多态性的RAPD标记研究

[目的]从分子水平上研究内蒙古草原主要蝗虫种类的遗传进化与系统发育关系。[方法]采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对蝗总科4科6属8种蝗虫的80个个体进行扩增,对基因组DNA进行多态性比较。[结果]7条引物共扩增出64条特异性片断,分子量大小为300～2000bp。8种蝗虫间遗传距离在0.2282～0.5896。带型显示,科内属间及属内种间多态性普遍存在。根据Neis遗传距离对结果进行UPGMA法聚类分析,结果表明,属内的种各自先聚为一类,其次是科内的种聚为一类。[结论]该研究可为内蒙古草原主要蝗虫的系统发育及演化研究提供分子生物学依据。

基于线粒体16S rRNA基因亚洲小车蝗7个地理种群的遗传变异分析

为了解内蒙古草原优势害虫亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)的种群状况,采用线粒体DNA(mtDNA)16SrRNA基因测序技术对7个不同地理种群的亚洲小车蝗的种群结构和遗传变异进行研究。通过对亚洲小车蝗28个个体的线粒体16S rRNA基因进行测序,获得1个长度为289 bp的同源序列,通过编辑,剪切有267 bp的序列基可用于这28个个体的比较。在267 bp的序列中,A+T约占69.9%,A+T含量明显高于G+C含量。其中有20个变异位点,约占所测核苷酸总数的7.49%,密码子第3位点上的变异最多。共检测出18个单倍型。以斑腿蝗科的鼓翅皱膝蝗Angaracris barabensis和槌角蝗科的宽须蚁蝗Myrmeleotettix Palpalis作外群构建NJ和UPGMA分子系统树。聚类结果表明,亚洲小车蝗mtDNA 16S rRNA基因序列不同个体间存在一定的分歧,呈现平行分布,没有明显的地理分布簇群,遗传变异与地理距离无明显相关性。

麦长管蚜ELISA检测体系的建立

应用麦长管蚜Macrosiphum avenae(Fabricius)单克隆抗体比较直接、间接和夹心ELISA方法。结果表明,间接ELISA的灵敏度高于直接ELISA,灵敏度分别为0.042μg/mL和0.083μg/mL,而双抗夹心ELISA灵敏度很差,无法使用。建立用于检测捕食性瓢虫肠道内麦长管蚜抗原的间接ELISA检测体系,为进一步应用单克隆抗体评价捕食性瓢虫对麦长管蚜的控制作用奠定可靠的基础。

捕食量和温度对麦长管蚜在多异瓢虫体内可测定时间的影响

为了方便准确评价麦田捕食性天敌对麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)的控制作用,应用单克隆抗体及间接ELISA方法研究了捕食量和温度对麦长管蚜在多异瓢虫Adonia variegata(Goeze)体内可测定时间的影响。结果表明:在不同的温度和捕食量下,麦长管蚜在多异瓢虫体内的降解中间产物曲线均为单峰型。温度对猎物的可测定时间有显著的影响,随着温度的上升,猎物的可测定时间不断缩短。特别是当温度达到30℃时,猎物的降解速率迅速上升,其可测定时间只有1.18天。捕食量对猎物的可测定时间也有显著影响,随着捕食量的增加,猎物的可测定时间延长。在25℃的条件下,当捕食量从1头蚜虫增加到3头蚜虫,可测定时间从2.81天延长到4.25天。

内蒙古地区8种主要蝗虫基因组DNA多态性的RAPD标记研究(英文)

[目的]从分子水平上研究内蒙古草原主要蝗虫种类的遗传进化与系统发育关系。[方法]采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对蝗总科4科6属8种蝗虫的80个个体进行扩增,对基因组DNA进行多态性比较。[结果]7条引物共扩增出64条特异性片断,分子量大小为300～2000bp。8种蝗虫间遗传距离在0.2282～0.5896。带型显示,科内属间及属内种间多态性普遍存在。根据Nei's遗传距离对结果进行UPG-MA法聚类分析,结果表明,属内的种各自先聚为一类,其次是科内的种聚为一类。[结论]该研究可为内蒙古草原主要蝗虫的系统发育及演化研究提供分子生物学依据。