叉角厉蝽不同发育阶段肠道细菌群落组成、多样性及功能预测

【目的】分析天敌昆虫叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata(Wolff)]不同发育阶段肠道细菌群落组成及多样性,并预测其功能,为深入了解肠道细菌对叉角厉蝽生长发育和营养获取方式的影响及开发新的害虫生物防治策略提供理论依据。【方法】选取叉角厉蝽1龄、2龄、5龄若虫和7日龄雌、雄成虫,分别提取其肠道细菌基因组DNA。利用单分子实时测序技术对肠道细菌16S rRNA序列全长进行测序,统计操作分类单元(OTU)数量,分析肠道细菌群落组成结构与多样性,并采用PICRUSt预测肠道细菌功能。【结果】从叉角厉蝽15个肠道样品中共得到202401条有效序列,聚类为222个OTUs,其中共有OTUs为5个。共注释到19门32纲62目103科154属188种细菌,优势门、纲、目、科、属、种分别为变形菌门(Proteobacteria,72.22%)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,72.21%)、肠杆菌目(Enterobacterales,72.11%)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae,49.39%)、西地西菌属(Cedecea,49.24%)和奈氏西地西菌(C.neteri,49.24%)。多样性和差异分析结果显示,肠道细菌菌群组成在叉角厉蝽不同发育阶段存在显著差异(P<0.05,下同)。线性判别分析结果显示,1龄、2龄若虫和7日龄雌、雄成虫肠道具有显著优势的菌群,而5龄若虫肠道不存在显著优势菌群(P>0.05),且不同发育阶段肠道的优势菌群在科、属、种3级分类阶元水平上亦不同。KEGG代谢途径分析发现,叉角厉蝽不同发育阶段肠道菌群的功能相似,主要涉及新陈代谢(74.17%~75.59%)和环境信息处理(10.53%~11.03%),二级代谢功能通路主要为全局和概述图谱、糖类代谢和氨基酸代谢等。【结论】叉角厉蝽不同发育阶段肠道细菌群落组成和多样性存在显著差异,优势菌分布呈动态变化。

叉角厉蝽毒液丝氨酸蛋白酶基因EfSP2克隆、表达及捕食功能分析

【目的】通过对叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata(Wolff)]毒液丝氨酸蛋白酶(Serine protease,SP)基因EfSP2的克隆、序列分析、表达谱分析及RNA干扰(RNAinterference,RNAi),解析EfSP2蛋白的功能,为EfSP2基因的分子特征研究及功能注释提供科学依据。【方法】从叉角厉蝽唾液腺转录组中获得EfSP2基因序列,利用PCR技术扩增EfSP2基因完整开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列,对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法分析EfSP2基因在叉角厉蝽不同发育阶段(卵、1~5龄若虫和雌雄成虫)唾液腺及雌成虫不同组织(马氏管、唾液腺、脂肪体、卵巢、中肠、头)中的表达情况;通过RNAi技术检测其对叉角厉蝽雌雄成虫存活及捕食的影响。【结果】克隆获得EfSP2基因ORF序列长861 bp,编码286个氨基酸;EfSP2氨基酸序列中具有1个完整的Tryp-SPc结构域,含有胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列(IVGG);含有保守的SP三联体催化活性中心,属于丝氨酸蛋白酶家族的类胰蛋白酶亚家族;与稻绿蝽(Nezara viridula)SP同源性最高,氨基酸序列一致性为44.69%。EfSP2基因在叉角厉蝽雌雄成虫和唾液腺中有极高的表达量。注射dsEfSP2能显著抑制靶标基因的表达(P<0.05,下同),且显著降低叉角厉蝽雌雄成虫的存活率和捕食量。【结论】成功克隆了叉角厉蝽毒液丝氨酸蛋白酶EfSP2基因。时空表达谱及RNAi结果表明,EfSP2可能是叉角厉蝽生长发育、捕食和消化过程中的重要蛋白之一。

叉角厉蝽3龄若虫肠道可培养细菌多样性及促生潜力分析

【目的】了解叉角厉蝽若虫肠道可培养细菌的组成,分析可培养细菌的促生长特性,为叉角厉蝽肠道细菌与宿主、植物间的关系研究及有益菌株的开发利用提供科学依据和研究材料。【方法】采用传统的细菌分离培养法分离、纯化叉角厉蝽若虫肠道细菌,通过细菌形态特征、染色反应、生理生化试验和16S rDNA序列分析对分离到的肠道细菌进行分类鉴定,测定其固氮、溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体能力,定性分析分离菌株的促生潜力。【结果】从叉角厉蝽若虫肠道中分离到11株细菌,其中革兰氏阳性菌8株、革兰氏阴性菌3株;细胞形态3株为短杆状、1株为球状、7株为杆状。经鉴定11株肠道细菌分属于2门2纲3目4科4属,优势门、纲、目、科、属分别为厚壁菌门(Firmicutes,85.67%)、芽孢杆菌纲(Bacilli,85.67%)、乳杆菌目(Lactobacillales,75.80%)、肠球菌科(Enterococcaceae,75.80%)、肠球菌属(Enterococcus,75.80%);在种分类水平由粪肠球菌(E.faecalis,75.80%)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis,9.17%)、摩氏摩根氏菌(Morganella morganii,6.51%)、嗜线虫沙雷氏菌(Serratia nematodiphila,4.49%)、黏质沙雷氏菌(S.marcescens,3.30%)、苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis,0.28%)、贝莱斯芽孢杆菌(B.velezensis,0.27%)和高地芽孢杆菌(B.altitudinis,0.18%)8种组成。11株分离菌株的植物促生特性分析结果表明,2株沙雷氏菌促生潜力最大,具有固氮、溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体4种促生活性,其次为摩根氏菌,具有溶磷、产吲哚乙酸和产铁载体3种促生活性。【结论】叉角厉蝽若虫肠道可培养细菌种类较丰富,分离获得的11株细菌均具有不同程度的促生长特性。

叉角厉蝽丝氨酸蛋白酶及抑制剂基因的克隆与表达分析

为明确叉角厉蝽Eocanthecona furcellata(Wolff)丝氨酸蛋白酶基因EfSP1及抑制剂基因EfSPI20的基因序列特征和时空转录特征,为其生理功能研究奠定基础。利用PCR克隆技术获得叉角厉蝽唾液腺EfSPI20和EfSP1的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列,使用生物信息学软件进行序列分析以及系统进化分析,采用实时荧光定量PCR(Real time quantitativate PCR,RT-qPCR)分析两个基因分别在叉角厉蝽不同发育时期和组织中的表达特征。结果表明,EfSPI20与EfSP1基因完整开放阅读框长度分别为378 bp和921 bp,分别编码125个氨基酸和306个氨基酸,预测均为亲水蛋白质,理论分子量分别为13.48 kDa和33.82 kDa,等电点分别为6.68和5.80,分别有30个和23个氨基酸残基的信号肽序列,EfSPI20有跨膜结构域,EfSP1无跨膜结构域。序列比对显示叉角厉蝽EfSPI20与茶翅蝽Halyomorpha halys PPI同源性最高,氨基酸序列一致性达58%;EfSP1与稻绿蝽Nezara viridula SP同源性最高,氨基酸序列一致性达66%;系统发育树显示叉角厉蝽与同为蝽科的茶翅蝽和稻绿蝽物种亲缘关系近。EfSPI20基因在雌雄成虫和唾液腺中高表达,推测EfSPI20可能具有抑制胰蛋白酶活性的功能和与叉角厉蝽的捕食消化相关;EfSP1基因在卵期、卵巢和肠道中高表达,推测EfSP1可能与叉角厉蝽的生殖功能和蛋白消化相关。

小地老虎食诱剂糖醋酒液配方筛选及发酵增效作用

【目的】为筛选和规范诱集小地老虎Agrotis ipsilon成虫的最佳糖醋酒液配方及最佳发酵时间,确定发酵液中的挥发物成分。【方法】优选以单一纯物质糖、醋、酒和水进行混配的配方A, B, C和D,其配比分别为蔗糖(g)∶乙酸(mL)∶无水乙醇(mL)∶纯水(mL)(m/v/v/v)=3∶1∶3∶80, 3∶1∶3∶160, 3∶1∶6∶80和1∶1∶3∶80及常见配方E[白糖(g)∶白醋(mL)∶白酒(mL)∶自来水(mL)=6∶3∶1∶10(m/v/v/v)],分别并采用Y型嗅觉仪及GC-MS测试和分析小地老虎成虫对发酵1～15 d后的糖醋酒液的趋性及发酵液中的挥发物成分。【结果】趋性试验结果表明,糖醋酒液B配方对小地老虎诱集效果显著优于A, C, D和E配方,C配方次之。小地老虎成虫对B和C这两种配方发酵8 d发酵液的选择反应率均显著高于对未发酵及发酵5 d和7 d外的其他发酵时间发酵液的选择反应率。挥发物成分组成分析结果显示,糖醋酒液B配方发酵8 d发酵液的挥发物共有41种化合物,主要包括17种烃类化合物、8种醛类化合物、2种酮类化合物、4种醇类化合物、5种酯类化合物和5种醚类化合物。而且发酵8 d的糖醋酒液B配方与其未发酵以及发酵4 d和发酵12 d的糖醋酒液B配方之间的挥发物成分差异较大。【结论】优选并明确单一物质糖、醋、酒和水进行混配的小地老虎食诱剂配方(3∶1∶3∶160, m/v/v/v),其糖醋酒液通过发酵可以产生增效作用,最佳发酵时间为8 d。

辣木瑙螟幼虫虫龄的判定

【目的】明确辣木瑙螟幼虫最佳的分龄指标及幼虫虫龄数,为辣木瑙螟预测预报及防控提供基础资料。【方法】在实验室对辣木瑙螟幼虫头壳宽、体长和体宽3个外部形态指标进行测量,通过Dyar定律推断其龄数,并通过Crosby指数、Brook指数和回归分析对所测得的数据进行统计分析,判断分龄的合理性。【结果】辣木瑙螟幼虫分为5龄,1～5龄幼虫的头壳宽平均值分别为0.25、0.40、0.63、0.92和1.30 mm,体长平均值分别为2.09、3.69、6.10、10.09和12.93 mm,体宽平均值分别为0.34、0.57、0.94、1.33和1.92 mm。各龄幼虫头壳宽平均值的变异系数和Crosby指数最小,头壳宽与虫龄间的三次和二次线性拟合模型的相关系数最大(R2=0.9999),头壳宽与虫龄间指数拟合模型的相关系数(R2=0.9955)较高,拟合程度均较好。28℃下辣木瑙螟幼虫历期为10～13 d。【结论】辣木瑙螟幼虫分为5龄,头壳宽为辣木瑙螟幼虫虫龄判定的最佳指标,体长和体宽不适合用于辣木瑙螟幼虫虫龄的判定,其行为、体色和刚毛可为虫龄的判定提供参考。

磷酸盐改性对TS-1分子筛及其丙烯液相环氧化性能的影响

丙烯和过氧化氢在钛硅沸石TS-1上的液相环氧化反应是合成环氧丙烷HPPO新工艺的核心.首先比较了3种酸性磷酸盐溶液(磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠)和两种碱性磷酸盐溶液(磷酸氢二钠和磷酸三钠)浸渍改性对TS-1沸石及其环氧化性能的影响,发现酸性磷酸盐溶液改性可以明显提高TS-1的过氧化氢转化率和环氧丙烷选择性,但碱性磷酸盐溶液改性则会降低TS-1沸石的催化性能.在此基础上,重点对酸性磷酸盐溶液改性的TS-1沸石催化剂进行了不同表征.结果显示,酸性磷酸盐溶液改性之所以能促进TS-1沸石的催化性能,主要与磷酸根物种与四配位和六配位钛物种的相互作用有关.这种相互作用比较弱,水洗可以破坏这种相互作用,导致磷酸根流失.但是这种弱相互作用却足以钝化六配位钛物种,同时调节四配位钛活性中心的微环境.

菜粉蝶HSP20基因的克隆及温度胁迫下表达分析

【目的】克隆分析菜粉蝶(Pieris rapae)热激蛋白20基因(HSP20),并检测其在温度胁迫下的表达情况,为探析菜粉蝶适应温度胁迫机制提供参考。【方法】以菜粉蝶为试验材料,采用RT-PCR和RACE克隆获得菜粉蝶HSP20基因cDNA全长,并通过生物学软件分析其序列,明确其基因结构特征和亲缘关系;采用实时荧光定量PCR检测菜粉蝶HSP20基因在低温(-20～0℃)和高温(5～45℃)胁迫下的表达响应。【结果】菜粉蝶HSP20基因全长725 bp,5'-端非编码区105 bp,3'-端非编码区109 bp,开放阅读框531 bp,编码176个氨基酸,预测蛋白分子量19.5 kD,理论等电点6.61;其编码氨基酸序列中含有1个典型的HSP20家族结构域(位于第60～142位氨基酸)、1个α-晶体蛋白(位于第60～157位氨基酸)和1个Allato allatostatin(位于第14～24位氨基酸);基序列相似度分析其与二化螟、家蚕和甘蓝夜蛾HSP20蛋白氨基酸相似度较高并聚为一族。该基因随环境温度的升高或降低发生变化,在-5和40℃诱发该基因高效表达。【结论】低温和高温均能诱导菜粉蝶HSP20基因高效表达。

叉角厉蝽成虫对粘虫幼虫的捕食功能反应

【目的】探明室内叉角厉蝽对粘虫幼虫的捕食潜力,为叉角厉蝽应用于田间防治粘虫提供理论依据。【方法】以透明塑料盒为测试容器,在室内设不同密度(3、6、9、12和15头/盒)的3、4和5龄粘虫幼虫供叉角厉蝽成虫(1头/盒)取食,统计叉角厉蝽成虫的捕食量并进行相关分析。固定粘虫幼虫密度(50头/盒),设不同密度(1、2、3、4和5头/盒)的叉角厉蝽成虫,研究捕食者自身密度对捕食量的影响。等比例(天敌∶猎物=1∶10)增加叉角厉蝽成虫和粘虫幼虫,研究干扰反应对捕食量的影响。【结果】叉角厉蝽成虫对3、4和5龄粘虫幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型。在室内条件下,叉角厉蝽成虫对4和5龄粘虫幼虫的理论最大取食量分别为10.09和3.55头,明显低于对3龄粘虫幼虫的理论最大取食量(78.74头)。叉角厉蝽成虫对3、4和5龄粘虫幼虫的搜寻效应方程分别为S=0.9009/(1+0.0114N)、S=0.7291/(1+0.0723N)和S=0.9322/(1+0.2626N),在相同虫龄内,搜寻效应随着猎物密度的增加而减小。捕食者密度对搜寻效应的影响及干扰反应的拟合结果分别为E=0.4254P-0.551和A=8.3413P-0.127,随着捕食者密度的增加,叉角厉蝽的平均捕食量都会逐渐减少,叉角厉蝽成虫与粘虫幼虫等比例增加时,叉角厉蝽也会产生种间干扰。【结论】叉角厉蝽成虫对3龄粘虫幼虫具有较好的捕食潜力,因此选择粘虫幼虫3龄时释放叉角厉蝽成虫为宜,但在田间实际释放时需考虑叉角厉蝽自身密度及种间干扰对其捕食能力的影响。

烟草黑胫病拮抗菌HZ15的发酵条件优化

采用平板对峙法研究了烟草黑胫病菌的拮抗菌铜绿假单胞菌HZ15菌株对烟草疫霉的抑菌活性;以HZ15菌株发酵液的细菌浓度即在波长600 nm处的OD值为指标,采用单因素试验和正交试验对HZ15菌株的基础发酵培养基和发酵条件进行了优化。结果表明:HZ15菌株的发酵培养以YSP培养基(其组分为蛋白胨10 g/L、酵母膏5 g/L、蔗糖20 g/L、蒸馏水1 L)为最适的基础培养基,以蔗糖为最佳碳源,以蛋白胨为最佳氮源;最佳发酵条件为pH 7、温度36℃、光照时间12 h/d、发酵时间48 h、装液量40 mL/250 mL、转速220 r/min、接菌量2.5%。优化后的培养基和发酵条件提高了HZ15菌株的培养效率,节约了发酵成本。

叉角厉蝽对亚洲玉米螟幼虫的捕食功能反应

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,为探明叉角厉蝽对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫的控害潜力,在室内温度26℃±1℃、相对湿度65%±10%、光周期16 L∶8 D条件下,观察了叉角厉蝽4龄、5龄若虫和成虫分别对亚洲玉米螟3龄、4龄幼虫的捕食行为,测定了叉角厉蝽对不同亚洲玉米螟密度下的捕食量、搜寻效应以及自身密度和种间干扰对捕食作用的影响。结果表明,叉角厉蝽对亚洲玉米螟的捕食功能反应符合Holling-Ⅱ功能反应模型,叉角厉蝽3个虫龄对亚洲玉米螟3龄与4龄幼虫的理论最大取食量顺序均为:成虫(30.21头)>5龄若虫(24.69头)>4龄若虫(11.96头),相同虫龄的叉角厉蝽对亚洲玉米螟3龄幼虫的最大取食量均大于对亚洲玉米螟4龄幼虫的最大取食量。在亚洲玉米螟相同虫龄内,搜寻效应与猎物密度的增加呈负相关。在生存环境和亚洲玉米螟幼虫密度固定的条件下,其平均捕食量和搜寻效应与叉角厉蝽成虫密度的增加呈负相关。叉角厉蝽成虫与亚洲玉米螟幼虫以相同比例增加时,叉角厉蝽成虫种间会产生干扰作用。结果表明了叉角厉蝽对亚洲玉米螟具有较好的控害潜力,为今后高效利用叉角厉蝽田间防治亚洲玉米螟提供了理论依据。

捕食性天敌叉角厉蝽生长发育、繁殖及各虫态形态特征观察

【目的】明确叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata(Wolff)]从卵到成虫发育历期及繁殖能力,比较叉角厉蝽各虫态的主要形态鉴别特征,为叉角厉蝽的扩繁及生防潜能开发提供理论支持。【方法】在室内条件下,以云南元江采集并在室内扩繁6代以上的叉角厉蝽为研究对象,在培养皿中采用单头饲养的方法测定叉角厉蝽生长发育指标(卵孵化率、若虫存活率、卵到成虫的发育历期),在饲养盒中雌雄虫配对共培养测定其成虫繁殖力特征。运用显微照相系统比较叉角厉蝽各虫态的主要形态特征。【结果】叉角厉蝽从卵到成虫的平均发育历期为29.00±1.41 d,卵历期为8.00±0.21 d,若虫期为19.76±0.12 d,1~5龄若虫平均发育历期为3.24~5.38 d,卵孵化率为92.91%,若虫存活率为80.21%,雌、雄成虫的平均寿命分别为35.40±1.96和37.40±2.65 d;叉角厉蝽雌成虫交配后,一生平均产卵次数为4.73±2.01次,最多9次,最少2次,平均产卵前期为7.87±2.75 d,产卵期持续14.33±5.13 d,雌成虫与雄成虫交配单次平均产卵量为59.46±15.77粒,未交配雌成虫单次平均产卵量为29.34±15.31粒且为无效卵,最终无法孵化。叉角厉蝽卵为矮杯形或圆筒形,具卵盖,边缘有10~12根刺状精孔突,有金属光泽;1~5龄若虫体色红黑相间,若虫触角4节。1龄若虫触角第2和第3节末端有明显白色环,喙暗红色,接近体长,无翅芽;2龄若虫头部前段扁平突出,触角节间环变为红色,喙黑色;3龄若虫触角第2和第3节末端红色环明显,喙长为体长的一半;4龄若虫喙长为体长的一半,胸部刻点明显,出现翅芽,并延伸至胸部末端;5龄若虫喙暗红色,短于体长一半,中足和后足胫节中部出现白斑,翅芽延伸至腹部第3节;成虫体色黄褐与黑褐混杂相间,密布刻点,触角5节,喙黄褐色,最后一节黑色,喙长短于体长的一半,前胸背板侧角呈剑叉状突出,雄虫腹部近三角形,雌虫腹部卵圆形。【结论】明确了叉角厉蝽的发育历期和繁殖能力,证实叉角厉蝽无孤雌生殖现象。农业生产中可以喙的颜色、长度及翅芽发育作为叉角厉蝽主要形态鉴别特征。

叉角厉蝽触角转录组及嗅觉相关基因分析

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,触角是昆虫进行信息交换的重要器官,而嗅觉相关基因则是调控天敌昆虫捕食行为的重要分子基础。为获得叉角厉蝽触角转录组数据库,挖掘叉角厉蝽嗅觉相关基因,本研究利用Illumina高通量测序平台对叉角厉蝽雌雄成虫与5龄若虫触角进行转录组测序。成功构建了叉角厉蝽触角转录组,获得了67843条unigenes,N50长度为2300 bp。与七大公共数据库比对注释到27686条unigenes,其中NR数据库注释最多(33.33%),且与茶翅蝽Halyomorpha halys相似度最高(64.20%)。14258条注释到GO数据库中,分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类42个亚类;KEGG代谢途径分析表明,7703条形成282条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多(11.50%)。进一步基因注释分析,鉴定得到134个候选嗅觉相关基因,32个化学感应蛋白基因(Chemosensory protein genes,CSP),10个气味结合蛋白基因(Odorant binding protein genes,OBP),21个气味受体基因(Gustatory receptor genes,GR),48个嗅觉受体基因(Olfactory receptor genes,OR),17个离子型受体基因(Ionotropic receptor genes,IR),6个感觉神经元膜蛋白基因(Sensory neuron membrane protein genes,SNMP)。通过比较叉角厉蝽5龄若虫、雌雄成虫触角转录组,共筛选出7324个差异表达基因,分析发现5龄若虫与成虫间的差异表达基因较多,雌雄成虫之间差异表达基因较少;利用FPKM值对OBP与CSP基因进行表达量分析发现,大部分OBP与CSP的表达量在雌雄间差异不大,而若虫与成虫相比基因表达量差异较大,除少部分基因在5龄若虫中高表达外,其余大部分基因均在雌雄成虫间高表达。本研究获得了叉角厉蝽触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究叉角厉蝽的嗅觉感受机制及昆虫化学生态奠定分子基础。

稻鱼、稻鸭共育结合灯光诱杀对有机稻主要病虫害的防治效果

开展了稻鸭共育和稻鱼共育结合灯光诱杀防治有机稻田主要病虫害的研究。结果表明,在4个处理中,灯光诱杀+稻鸭共育对水稻病虫的防效最好,对黑尾叶蝉、稻飞虱、四点叶蝉、水稻枯心白穗的相对防效分别高达80.82%、77.16%、74.13%和59.83%;灯光诱杀+稻鸭共育处理田水稻纹枯病和水稻条纹叶枯病的田间发病率显著低于对照田,相对防效分别达85.38%和70.37%;稻鱼共育、灯光诱杀+稻鱼共育、稻鸭共育、灯光诱杀+稻鸭共育处理的稻田总利润较对照田分别增加了5.95万、5.86万、5.47万和5.31万元/hm 2。可见稻田养殖结合灯光诱杀在提升有机稻田主要病虫害防效的同时能稳定增产创收。

管氏肿腿蜂毒液丝氨酸蛋白酶同源物SgSPH对寄主血淋巴酚氧化酶活性的影响

【目的】本研究旨在通过克隆表达管氏肿腿蜂Scleroderma guani毒液丝氨酸蛋白酶同源物(serine protease homologue,SPH)基因SgSPH,探索其编码的毒液蛋白对寄主血淋巴酚氧化酶活性的影响。【方法】利用RT-PCR技术克隆管氏肿腿蜂毒液SgSPH基因的开放阅读框(ORF),采用生物信息学软件分析其基因序列结构特征;采用qPCR技术检测该基因在不同发育阶段(卵、低龄幼虫、高龄幼虫、老熟幼虫、吐丝幼虫、黄茧蛹、黑茧蛹和羽化后1-5 d成虫)和雌成虫不同组织(头部、胸部、去除毒液器官的腹部和毒液器官)中的相对表达量;利用载体pSUMO-Mut对该基因进行原核表达,用镍亲和层析柱纯化表达的重组蛋白,采用SDS-PAGE和Western blot对获得的重组蛋白进行鉴定;用酶活性测定方法,分析SgSPH重组蛋白对寄主黄粉虫Tenebrio molitor蛹血淋巴酚氧化酶活性的抑制作用。【结果】克隆获得管氏肿腿蜂毒液SgSPH基因(GenBank登录号:MT920663)的ORF,长798 bp,编码265个氨基酸,其中第1-20位氨基酸为信号肽,理论分子量为30.53 kD,等电点为9.59。多序列比对分析表明,SgSPH与其他寄生蜂毒液丝氨酸蛋白酶和SPH具有较低的氨基酸序列一致性(9%~17%),且缺乏保守的催化三联体。qPCR分析表明,SgSPH基因在管氏肿腿蜂成虫阶段和毒液器官中高表达。SDS-PAGE电泳和Western-blot检测发现,成功表达SgSPH重组蛋白,并纯化得到了高纯度SgSPH重组蛋白。酶活性检测结果显示,SgSPH能抑制寄主黄粉虫蛹血淋巴的酚氧化酶活性。【结论】结果提示管氏肿腿蜂毒液SgSPH具有干扰寄主酚氧化酶级联反应的功能。

2株烟草病害拮抗细菌的分离鉴定和发酵条件优化研究

从健康烟株根际土壤中分离得到了2株拮抗细菌菌株Gj7和Gj9。采用平板对峙试验方法探究了这2个菌株对4种烟草病原真菌的抑制效果,通过形态特征观察、生理生化特征测定和16S rDNA基因序列分析对这2个菌株的分类地位进行了鉴定,并采用单因素试验方法对其发酵条件进行了优化。试验结果表明:Gj7和Gj9对烟草黑胫病、赤星病、靶斑病、根腐病菌的抑制率均在60%以上,且这2株菌的挥发性物质对4种病原菌也有抑制效果。初步鉴定Gj7菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),Gj9菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。Gj7菌株的最佳发酵培养基配方为蛋白胨1.00 g,酵母浸粉0.50 g,蔗糖2.00 g,蒸馏水100 mL;其最佳发酵条件为pH值8,转速240 r/min,装液量60 mL,温度24℃,发酵时间为22 h。Gj9菌株的最佳发酵培养基配方为蛋白胨1.00 g,酵母浸粉0.50 g,葡萄糖2.00 g,蒸馏水100 mL;其最佳发酵条件为pH值6,转速240 r/min,装液量30 mL,温度36℃,发酵时间14 h。

管氏肿腿蜂寄生及注射其毒液对黄粉甲蛹营养代谢的影响

本文以肿腿蜂科管氏肿腿蜂Scleroderma guani为研究对象,研究该蜂寄生及毒液对寄主黄粉甲Tenebrio molitor蛹营养代谢的影响。通过Braford法、香兰素-浓硫酸法、蒽酮法和3’5-二硝基水杨酸法分别测定管氏肿腿蜂寄生及注射其毒液对黄粉甲蛹血淋巴和脂肪体中蛋白质、脂类和糖类含量的影响。研究发现管氏肿腿蜂寄生和注射其毒液能引起黄粉甲蛹血淋巴中的蛋白质含量增加和脂类含量下降,而脂肪体中的蛋白质含量减少和脂类含量升高。同时,该蜂寄生和注射其毒液,均能引起黄粉甲蛹血淋巴和脂肪体中的总糖、海藻糖和还原糖含量升高,但糖原含量下降。研究结果表明,管氏肿腿蜂毒液能调控寄主黄粉甲蛹血淋巴和脂肪体中营养物质的代谢,为揭示该蜂对寄主的营养代谢调控机制奠定了基础。

捕食性蝽类唾液腺解剖方法——以叉角厉蝽为例

唾液腺的解剖是研究捕食性蝽类唾液成分及功能的关键。以叉角厉蝽Eocanthecona furcellata为例,报道了解剖获得其完整唾液腺的方法。该方法与其他解剖方法相比明显不同之处在于使用镊子固定虫体,更有利于唾液腺的解剖与收集。通过拍照观察,叉角厉蝽的唾液腺由主腺、副腺、肺门和导管组成。主腺可分为主腺前叶和主腺后叶,它们之间通过肺门相连。主腺肺门处着生有两根导管,其中一根导管与口器相连,而另一根导管与副腺连接。本文描述的解剖方法以及叉角厉蝽唾液腺形态结构可用于指导解剖获得其它捕食性蝽类的唾液腺,进而提取唾液开展成分鉴定和功能研究。

温度对辣木瑙螟生长发育和繁殖的影响

【目的】探明温度对辣木瑙螟生长发育和繁殖的影响,为辣木瑙螟的预测预报和综合防治提供科学依据。【方法】在光周期L∶D=14 h∶10 h、相对湿度80%的条件下,设置24、26、28、30和32℃5个温度梯度,测定不同温度下辣木瑙螟卵的孵化率、幼虫及蛹的死亡率和发育历期;待成虫羽化后,测定不同温度对成虫寿命及产卵量的影响,并计算各虫态的发育起点温度、有效积温及实验室种群的生殖力生命表参数。【结果】在24~32℃内,随着温度的升高,除1、2和3龄幼虫外,辣木瑙螟其他幼虫虫态和蛹的死亡率均先降低后升高;24℃时各虫态的累积死亡率最高。在24~30℃内,随着温度的升高,各龄期幼虫、蛹的发育历期及成虫寿命均逐渐缩短,32℃时从卵发育到成虫仅需14.58 d,而在24℃下为28.75 d。单雌产卵量在30℃时最大,为412.85粒,32℃时最低,仅27.33粒。卵、幼虫和蛹的发育起点温度分别为16.75、16.95和16.33℃,有效积温分别为27.83、131.00和94.16 d·℃。在24~30℃内,周限增长率均大于1,种群数量以几何级数增长。【结论】温度对辣木瑙螟的生长发育和繁殖具有明显影响,28~30℃是辣木瑙螟生长发育和繁殖的最适温区。根据辣木瑙螟危害地区的平均温度,结合其发育历期等,可对辣木瑙螟进行预测预报,为辣木瑙螟的综合防治提供依据。

基于UWB及图像识别的变电站无人机巡检系统设计

该文设计了基于超宽带(ultra wideband,UWB)及图像识别的变电站无人机巡检系统,无人机通过UWB定位系统实时获取无人机的飞行位置。无人机搭载高清摄像头按照预定航线执行拍摄任务,获取变电站仪表图像。为在无人机地面站实现指针仪表的自动读数,设计了基于关键点检测的指针仪表算法,首先定位指针仪表的位置并检测表盘上刻度线和指针的关键点,然后基于检测到的关键点拟合刻度线构成的圆弧以及指针所在的直线,最后根据指针直线和圆弧构成的相对角度计算指针表读数进行读数识别。通过无人机飞行实验证明,该文设计的变电站无人机巡检系统满足变电站巡检要求,表计识别算法有较好的精确性和鲁棒性。