白蛾周氏啮小蜂(Chouioia cunea Yang)毒器官的超微结构观察

为明确白蛾周氏啮小蜂(Chouioia cunea Yang)毒器官的超微结构和毒器官的功能,本研究利用显微解剖技术解剖周氏啮小蜂毒器官并使用倒置显微镜观察其外部形态,随后将毒器官经固定、脱水、浸透、包埋后采用超薄切片技术进行切片,切片经染色、脱色后利用透射电镜观察了周氏啮小蜂毒器官的超微结构。结果表明:周氏啮小蜂毒器官由一个毒囊和一条毒腺构成,证实周氏啮小蜂毒腺含有大量分泌细胞,其中细胞器有细胞核、分泌囊泡、线粒体、自噬小体、末端附器及末端微绒毛。同时还观察到,周氏啮小蜂毒囊由肌肉鞘层、上皮细胞层和内膜层组成,肌肉鞘层中肌纤维规则地排列且不交错,上皮细胞层细胞器稀少,内膜层呈波浪状加厚。因此,周氏啮小蜂毒腺中的细胞器决定其具有强大的分泌功能,但由于没有液泡等细胞器而不具备贮存毒液的功能。周氏啮小蜂毒囊中空且细胞器稀少,毒腺分泌的毒液贮存于毒囊中,且在周氏啮小蜂产卵时因肌肉鞘层中肌纤维的收缩注入寄主体内。

周氏啮小蜂CcGSTS1基因的克隆·蛋白表达纯化及酶学特征分析

鉴定一个编码周氏啮小蜂谷胱甘肽S-转移酶序列的全长基因CcGSTS1,系统发育分析发现,该基因与丽蝇蛹集金小蜂NvGSTS6基因具有高同源性。体外表达、纯化的重组CcGSTS1可催化CDNB与GSH结合,最适反应pH为7.0。该试验为进一步研究周氏啮小蜂CcGSTS1基因功能奠定基础。

不同波长光照对周氏啮小蜂黑视蛋白基因表达的影响

周氏啮小蜂(Chouioia cunea Yang)是重大入侵害虫美国白蛾蛹期的重要寄生性天敌,趋光行为对周氏啮小蜂寻找食物、搜寻产卵场所起到重要作用。为探究周氏啮小蜂的趋光性分子机制,选取在视觉形成过程中起到重要作用的黑视蛋白基因(Melanopsin)进行探究。经不同波长,红色光(625~740 nm)、白色光(连续光谱)、蓝色光(440~490 nm)、黄色光(565~590 nm)4种光照射后,通过实时定量PCR检测Melanopsin基因的表达。结果发现,黑视蛋白基因受黄色光激发的表达量最多,其次为蓝色光。推测黑视蛋白基因的上游可能存在对黄色光波敏感的光诱导型启动子。

周氏啮小蜂对阿维菌素胁迫响应的转录组分析

为探究农林生产常用杀虫剂对周氏啮小蜂的胁迫效应,通过药膜法评估阿维菌素对周氏啮小蜂的安全性,并利用转录组测序分析阿维菌素胁迫下周氏啮小蜂的基因表达变化.结果表明:(1)田间使用浓度的阿维菌素对周氏啮小蜂的毒力作用较低,属于低风险性农药,高浓度阿维菌素胁迫对周氏啮小蜂有短期触杀作用;(2)与对照组相比,LC_(10)和LC_(30)浓度阿维菌素胁迫下,对周氏啮小蜂进行转录组测序共获得805个差异表达基因,其中33个基因表达上调,772个基因表达下调;(3)GO功能分析结果表明,差异表达基因在细胞过程、代谢过程、膜和膜成分、分子结合和催化活性方面均显著富集;(4)KEGG代谢通路分析结果显示,神经活性配体-受体相互作用以及药物代谢细胞色素P450代谢通路显著富集;(5)对细胞色素P450相关基因的RT-qPCR检测发现,与对照组相比,阿维菌素胁迫下CcCYP9AG3和CcCYP9AG4的表达水平显著上升,说明细胞色素P450基因家族尤其是CYP9家族参与了周氏啮小蜂对阿维菌素的胁迫响应.

利用柞蚕蛹人工繁殖白蛾周氏啮小蜂的研究

本文首次报导利用柞蚕蛹人工大量繁殖白蛾周氏啮小蜂的主要技术措施，并对温度、湿度等影响繁蜂的因子和小蜂的发育周期进行了观测，初步调查了白蛾周氏啮小蜂的寄主范围及越冬寄主。

释放松毛虫赤眼蜂控制苏北地区杨树舟蛾的防效

笔者进行了林间释放松毛虫赤眼蜂防治杨树舟蛾类害虫卵的试验研究。结果表明:在两种密度下释放赤眼蜂均能有效达到控制杨树舟蛾类危害的目的,使林间赤眼蜂寄生舟蛾卵的寄生率显著提高;以释放赤眼蜂40 000头/667 m2防治处理的舟蛾卵粒寄生率(60%以上)显著高于20 000头/667 m2处理的寄生率(40%)。在3个杨树品种(107杨、46杨、2025杨)的林地内释放松毛虫赤眼蜂,各处理下叶片受害率较对照处理分别由31.84%、41.23%和29.73%降到3.01%、2.42%和4.22%,且差异显著,3个杨树品种林间无显著差异;各处理舟蛾卵粒寄生率与对照相比由10.52%、8.86%和9.36%分别显著提高至69.41%、45.54%和70.7%,3个杨树品种间存在显著差异。在舟蛾卵期利用松毛虫赤眼蜂和蛹期利用白蛾周氏啮小蜂混合防治杨树舟蛾的防效(31.31%)显著优于单种释放的防效(赤眼蜂16.38%,白蛾周氏啮小蜂14.37%)。

利用亚洲玉米螟蛹人工繁殖白蛾周氏啮小蜂的研究

以实验室繁殖的亚洲玉米螟蛹作为繁殖寄主,研究白蛾周氏啮小蜂对玉米螟蛹的寄生情况。结果表明:白蛾周氏啮小蜂对玉米螟蛹的寄生效果良好,寄生率达95%以上;在温度为25℃,相对湿度为75%,光照为14h条件下发育历期为19d,雌蜂寿命在9d以上,子代蜂的单蛹出蜂量和单雌产卵量较高。此结果表明利用实验室繁育的玉米螟蛹繁殖白蛾周氏啮小蜂具有可行性,繁殖出的子代蜂具有较强的寄生能力和繁殖能力,繁殖的最佳接蜂比例为蜂蛹比1∶1。

白蛾周氏啮小蜂的有效积温及发育起点温度研究

Through experiment, the effective accumulated temperature and the threshold temperature for development of \%Chouioia cunea\% Yang (Hymenoptera:Eulophidae), a powerful pupa endoparasitoid of the intruded insect pest-fall webworm, \%Hyphantria cunea\% Drury (Lepidoptera:Arctiidae), are 365.12 degree\|day and 6.14℃, respectively. Meanwhile, the curve diagram of functional relationship between theoretical development duration and temperature is given. These data are important in mass\|rearing the wasp for biological control of the pest.

白蛾周氏啮小蜂的低温滞育研究

将接蜂后的柞蚕蛹保存在低温环境中,诱导白蛾周氏啮小蜂滞育,控制滞育时间,利用公式计算出不同滞育时间下白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度(C)和有效积温(K).研究结果显示出蜂率随滞育时间延长而逐渐降低,发育起点温度(C)随着滞育时间的延长而降低,有效积温(K)随着时间的延长而缓步升高.这些数据可为进一步研究白蛾周氏啮小蜂的长期储存技术以及正确把握放蜂时机提供理论依据.

白蛾周氏啮小蜂的转寄主复壮研究

利用中间寄主柞蚕Antheraea pemyi蛹大量扩繁白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang经多代后寄生效果下降,系由蜂种退化所致,即利用一种中间寄主导致蜂种的营养来源单一。据此设计复壮措施,即利用自然寄主回接。结果表明：回接1代,其子代蜂种的寄生率提高了27.33%-35%,雌雄比提高了32.38%-73.23%。

利用家蚕蛹人工繁殖白蛾周氏啮小蜂的研究

初步研究了利用家蚕蛹大量繁殖白蛾周氏啮小蜂的可行性。观察了白蛾周氏啮小蜂在家蚕蛹上的发育历期,子代蜂的寿命及飞行能力,认为繁蜂的最佳蜂蛹比为15～20∶1;4次接蜂结果显示,周氏啮小蜂可以利用家蚕蛹连续繁殖,单蛹出蜂量及单雌产卵量均较高;利用家蚕蛹繁殖的白蛾周氏啮小蜂对国槐尺蛾蛹寄生率为76.7%,表明利用家蚕蛹繁殖的子代蜂对其他寄主具有较强的寄生能力。

周氏啮小蜂气味结合蛋白Ⅰ基因的进化分析

为了解周氏啮小蜂的嗅觉分子机制,从其触角中分离出一种气味结合蛋白I,根据转录数据得到该蛋白的基因CcOBP1,通过构建系统发育树和分析密码子偏好性等研究该基因的进化关系.结果表明:周氏啮小蜂的CcOBP1基因长度为378 bp,编码125个氨基酸,预测蛋白含有信号肽,位于第17位和第18位氨基酸之间.CcOBP1 22条同源基因的平均Ka/Ks值为0.499 781,主要接受负选择.基于系统发育树的结果可知,周氏啮小蜂的CcOBP1蛋白与一些寄主广泛的寄生蜂(丽蝇蛹集金小蜂和多胚跳小蜂)的气味结合蛋白亲缘关系密切,与寄主单一的对叶榕传粉榕小蜂亲缘关系较远.比较周氏啮小蜂与10种昆虫CcOBP1基因11条序列密码子的偏好性和同义分异,发现周氏啮小蜂的G+C含量在第3位密码子和编码区较高,即周氏啮小蜂CcOBP1基因的密码子偏好性较高,同义分异也较高.

白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP3的生物信息学分析

为了探究白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP3的结合特性,利用Bio Edit、SignalP3.0 Serve、HMMTop对CcOBP3的碱基序列进行了预测分析,用Swiss-Model对CcOBP3蛋白进行同源建模,从Pubchem下载美国白蛾的5种蛹挥发物(邻苯二甲酸二甲酯、正戊醛、十六烷、正十五烷、正十四烷)及3种植物挥发物(苊、3-蒈烯和丁酸丁酯)的结构,利用maestro10.2软件进行分子对接.对CcOBP3碱基序列的分析结果表明,CcOBP3具有昆虫气味结合蛋白的典型特征,即相对分子质量小,有6个保守的半胱氨酸位点,在N端有信号肽.通过Swiss-Model构建的CcOBP3的结构模型中有Arg32-Thr51 (α1)、Leu54-Asn63 (α2)、Pro69-Leu81 (α3)、Ala93-Ile102 (α4)、Ile108-Val116(α5)、Pro128-Glu142 (α6)6个α螺旋结构,拉氏构象和PROSA能量评价结果均表明模型构象合理.分子对接结果表明,CcOBP3与3-蒈烯的结合特性最好,与美国白蛾的挥发物邻苯二甲酸二甲酯和正戊醛的结合特性也较好.推测CcOBP3的功能可能与引诱作用相关. CcOBP3与3-蒈烯主要通过范德华力、碳磷键、碳碳键等进行结合.

白蛾周氏啮小蜂雌性成虫内部生殖系统的解剖研究

解剖发现，白蛾周氏啮小蜂ＣｈｏｕｉｏｉａｃｕｎｅａＹａｎｇ的雌性成虫具一对卵巢，每个卵巢的卵巢管数目为６—１０根，且有时左右卵巢管的数目不等；一个卵巢管中的卵数为８—３４粒，卵巢内总含卵数可达６８０粒，实际平均为２７０．５粒。证明了该种寄生蜂具有较大的繁殖潜力。

2种啮小蜂对棕榈植物3种主要害虫的寄主适合度

寄生蜂对寄主的选择和适合度不同会影响对害虫的控制效果。为评价不同种类寄生蜂对棕榈食叶害虫控害效能,通过强迫寄生实验和寄主选择实验研究2种啮小蜂[椰心叶甲啮小蜂Tetrastichus brontispae Ferriere和周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang)对棕榈植物上3种主要食叶害虫(椰心叶甲Brontispa longissima (Gestro)、水椰八角铁甲Octodonta nipae(Maulik)和椰子织蛾Opisina arenosella Walker]的寄主适合度和选择趋性。啮小蜂强迫寄生实验结果表明:椰心叶甲啮小蜂对椰心叶甲寄生率(76.67%)显著高于其在水椰八角铁甲(63.33%)及椰子织蛾(0.00%)上的寄生率,周氏啮小蜂(北京、海南种群)对椰子织蛾的寄生率(56.67%、63.33%)显著高于其在椰心叶甲(23.33%、15.44%)及水椰八角铁甲(0.00%、0.00%)上的寄生率,它们的出蜂量、性比、寿命等也有显著不同。选择寄生实验结果表明:椰心叶甲啮小蜂更偏向于寄生椰心叶甲(选择频率73%),周氏啮小蜂更喜欢寄生椰子织蛾(选择频率95%)。实验结果表明生产中释放周氏啮小蜂能控制椰子织蛾,也可能兼治椰心叶甲,但不能控制水椰八角铁甲;释放椰心叶甲啮小蜂能有效控制椰心叶甲和水椰八角铁甲,但不能控制椰子织蛾。

互利素与白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白的分子对接

为了揭示白蛾周氏啮小蜂的分子嗅觉机制,利用分子对接技术筛选出能够与美国白蛾取食后的泡桐叶片的互利素成分正十三烷、十四烷结合的气味结合蛋白OBPs(OBP19和OBP23),研究此类互利素进入白蛾周氏啮小蜂后的嗅觉通路.通过Swiss-Model对白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1~CcOBP25进行同源建模,获得蛋白的三维结构.从Pubchem下载十三烷和十四烷的三维结构,用Schrodinger Suites 2015-2中的mae-stro 10.2进行分子对接.结果发现,OBP19和OBP23均能与这2种化合物结合,十三烷与OBP19结合效果最好,系数为-0.595403,十四烷与OBP23结合效果最好,系数为-0.749012.根据这些结果推测,白蛾周氏啮小蜂的嗅觉识别机制在OBP对化合物的识别层面上具有网络交叉特性.

白蛾周氏啮小蜂CcOBP5基因克隆、原核表达及其结合特性分析

为了探究白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP5与其寄主挥发物的结合特性,根据转录组测序数据,获得CcOBP5的全长CDNA序列,采用分子对接方法初步筛选能够与CcOBP5特异性结合的小分子化合物,通过原核表达和纯化CcOBP5蛋白,利用荧光结合实验检测重组CcOBP5与寄主挥发物的结合情况.结果显示,CcOBP5具有6个α螺旋和6个保守的半胱氨酸位点,能够与多种挥发性气味分子特异性结合,与美国白蛾蛹挥发物γ-丁内酯的结合最好,且γ-丁内酯对白蛾周氏啮小蜂有明显引诱作用.说明CcOBP5可能在白蛾周氏啮小峰对γ-丁内酯的行为反应中起关键作用.

美国白蛾寄生性天敌周氏啮小蜂研究与利用

美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是危害多种林木的世界性害虫,目前在中国迅速扩散。在概述美国白蛾及其防治概况的基础上,系统综述了美国白蛾重要寄生性天敌周氏啮小蜂(Chouioia cunea Yang)的研究和利用现状,并就未来如何增强周氏啮小蜂对美国白蛾的控制效果进行了展望。

释放白蛾周氏啮小蜂生物防治美国白蛾试验

开展了释放白蛾周氏啮小蜂生物防治美国白蛾试验,结果表明:第1代美国白蛾老熟幼虫期和化蛹盛期分别为6月19,23日,第2代分别为7月30日、8月2日;释放孕蜂蛹60枚/hm2的防治效果较好,可达52.5%;繁育的孕蜂蛹在18-20℃时羽化出蜂受到显著抑制,从而避开阴雨天气的影响。

绿色防控在大兴区林业有害生物防控中的应用研究

以北京市大兴区林业有害生物防控工作为背景,对大兴区林业有害生物的绿色防控方法展开试验和应用研究,对防治结果采用持续跟踪并调查统计分析,取得了具有重要应用意义的成果。试验结果表明:在正确释放花绒寄甲后,花绒寄甲防治光肩星天牛的平均防治率可达55.94%,试验的3块地增加无受害虫树木分别为12、11、16株,能够显著降低园林树木的受害程度;采用释放周氏啮小蜂防治美国白蛾,经正确释放后,调查显示周氏啮小蜂总寄生率达到83.2%,平均寄生率达到62.7%,达到预期效果同时保护了大兴区生态环境;在采用阻隔法防治春尺蠖时,胶带宽度推荐在15~20cm范围,能够取得很好的阻隔效果;色诱法防治柳蜷叶蜂时,黄绿色色卡诱杀柳蜷叶蜂成虫效果最好,黄色次之;经过多年的绿色防控技术的推广,2019年至2021年大兴区减少使用农药近6.47 t,推广生物防治4.762万亩次,物理防治2.1816万亩次。