不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析

【目的】分析生命力及茧层率不同的家蚕Bombyx mori品种间中肠细菌组成的差异及其对生命力与蚕茧量等性状的影响。【方法】基于长期的家蚕资源饲养调查成绩,选取了高生命力家蚕品种932G和高丝量品种2041J作为实验材料,收集5龄幼虫和蛹的中肠,采用高通量测序平台对中肠细菌16S rDNA进行测序分析,比较不同品种及不同发育阶段家蚕中肠细菌组成及其功能的差异。【结果】分别获得932G和2041J 5龄幼虫期中肠细菌399和453个可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),蛹期OTU数目分别为138和162个。5龄幼虫期中肠优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及放线菌门(Actinobacteriota),优势属是甲基杆菌属Methylobacterium,丰度最高,其次为葡萄球菌属Staphylococcus。有多个菌属的相对丰度在932G和2041J间差异显著,其中德沃斯菌属Devosia、罗尔斯通菌属Ralstonia、硝化螺旋菌属Nitrospira、短杆菌属Brachybacterium、罗氏菌属Rothia、葡萄球菌属及劳氏菌属Lawsonella等在932G 5龄幼虫中肠中的丰度显著高于在2041J 5龄幼虫中肠中的,而假单胞菌属Pseudomonas、甲基杆菌属、不动杆菌属Acinetobscter、管道杆菌属Cloacibacterium、明串珠菌属Leuconostoc、丙酸杆菌属Propionibacteriaceae、嗜冷杆菌属Psychrobacter、鞘氨醇菌属Sphingobium和拟杆菌属Bacteroides等在2041J 5龄幼虫中肠中的相对丰度显著高于932G 5龄幼虫中肠中的。932G和2041J 5龄幼虫中肠细菌分别有77%和78%的功能基因富集在KEGG代谢通路上,其次是富集在环境信息处理和遗传信息处理通路的功能基因;932G的5龄幼虫中肠中硝酸盐还原、氮气呼吸、硝酸盐呼吸、亚硝酸盐呼吸及固氮等功能菌群占比高于2041J 5龄幼虫中肠中的,2041J 5龄幼虫中肠中化学异养、尿素分解、甲醇氧化等功能菌群占比高于932G 5龄幼虫中肠中的。5龄幼虫中肠细菌组成与蛹的显著不同,蛹中肠变形菌门欧文氏菌属Erwinia为优势属,且蛹期两个品种间欧文氏菌属相对丰度无显著差异;932G蛹中肠细菌氨基酸转运与代谢、胞外分泌与转运、碳水化合物转运与代谢和无机盐转运与代谢等功能基因相对丰度显著高于5龄幼虫中的。【结论】家蚕5龄幼虫期中肠细菌组成和预测功能在家蚕高生命力品种932G与高丝量品种2041J间差异显著,蛹期中肠细菌组成与功能与5龄期显著不同,且蛹期中肠细菌的相对丰度在两个品种间无显著差异。这些研究结果可以为进一步探讨肠道微生物在家蚕抗逆、耐药、抗病及其蛋白质合成与转化等方面的作用及其家蚕品种选育提供参考。

光周期和温度对棉铃虫发育历期及蛹重的影响

以山东泰安棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner为例,在人工饲养条件下、人工气候箱中,研究了不同光周期和温度条件对棉铃虫幼虫生长发育历期、蛹重及蛹历期的影响。结果表明,光周期对棉铃虫幼虫发育历期、非滞育蛹历期均存在一定的影响,短光照(滞育诱导的光周期)下的发育历期要长于长光照(诱导发育的光周期)的发育历期;温度对棉铃虫幼虫发育历期、非滞育蛹历期的影响十分明显,随着温度上升,发育历期明显缩短;棉铃虫蛹的重量形成受到幼虫期的光周期和温度的联合作用,在较高温度(28℃)下,光照时数与蛹重呈现极显著的负相关关系(R2=0.9257),在短光照(如11h光)下,蛹重与温度呈现正相关性(R2=0.8564),而在长光照下如15h,蛹重与温度呈现一定的负相关性(R2=0.523);此外,同一光温下,雌雄蛹重量差异不显著,而滞育蛹要重于非滞育蛹,幼虫发育历期越长形成的蛹一般越重。

美洲斑潜蝇蛹期化学环境对成虫嗅觉定向的影响

将美洲斑潜蝇LiriomyzasativaeBlanchard蛹分别暴露于 3种植物挥发物———芳樟醇、β 子丁香烯和 3 己烯 1 醇 ,羽化后用Y形嗅觉仪测定雌成虫对相应挥发物的定向反应。蛹期暴露于 3 己烯 1 醇后羽化的雌成虫趋向该化合物的比率 (37 7% )和平均反应时间 (2 1 5s) ,与对照组 (30 4 % ,35 0s)差异不显著 ;β 子丁香烯处理组雌成虫选择该化合物的比率 (46 2 % )与对照组 (42 0 % )差异不显著 ,但平均反应时间 (2 1 0s)却显著短于对照组 (41 5s)。蛹期经芳樟醇处理后雌成虫选择该化合物的比率 (5 2 9% )显著高于对照组 (2 8 4 % ) ,平均反应时间 (19 5s)也显著短于对照组 (34 5s)。以芳樟醇为处理化合物的进一步研究表明 ,蛹发育早期是诱导成虫产生定向反应的敏感时期。将 1、3、5、7日龄蛹分别暴露于芳樟醇 4 8h后 ,只有 1日龄组蛹羽化的雌成虫趋向芳樟醇的比率 (5 4 % )显著高于对照组 (2 6 % ) ;但 1、3、5日龄组蛹羽化的雌成虫对芳樟醇的平均反应时间均显著短于对照组。此外 ,蛹期暴露于芳樟醇的持续时间也影响雌成虫对该化合物的定向反应 ,2日龄蛹分别暴露于芳樟醇 2 4、4 8、72、96和 12 0h后 ,只有处理时间大于 72h的雌成虫选择该化合物的比率才显著高于对照组 ;

美国白蛾各虫态发育历期试验观察

在恒温25℃、相对湿度75%,光照周期L∶D=16∶8条件下,观察美国白蛾各生态发育历期,结果显示,饲喂杨树叶片处理的各虫态平均历期为:幼虫期24.6～25.3d;蛹期12.3～19.0d;羽化-交尾1.8～2.5d;交尾-产卵期1.8～3.3d;产卵-孵化期8.0～8.5d。饲喂杨树叶片较饲喂家蚕饲料和924-1利于缩短美国白蛾发育周期和增加产卵量。

褐梗天牛蛹期有效积温的测定

褐梗天牛Arhopalus rusticus(Linnaeus)是马尾松Pinus massoniana、黑松Pinus thunbergii、赤松Pinus densiflora等的主要蛀干害虫。作者在室内设置不同温度处理,测定褐梗天牛蛹的发育起点温度(C)和有效积温(K)。初步确定褐梗天牛蛹期有效积温K=(143.988±35.33)日度,发育起点温度C=(9.475±3.36)℃,为褐梗天牛成虫发生期的预测预报提供依据,也为褐梗天牛防治时间的确定提供理论支持。

槐尺蛾第4、5代产卵量与蛹期的预测预报

槐尺蛾ＳｅｍｉｏｔｈｉｓａｃｉｎｅｒｅａｒｉａＢｒｅｍｅｒｅｔＧｒｅｙ繁殖量大，发生世代多，利用雌蛹重和蛹期预报发生数量与孵化时间是防治的关键。经测定，雌蛹重和产卵量的相关方程为ｙ＝－３４７．４４＋５８９．９５ｘ；利用变温经“加权法”算出蛹期发育起点温度Ｃ＝１４．４０±０．８７℃，有效积温Ｋ＝１７９．４４±１３．０１（ＤＤ）。这种测定方法既简捷又符合实际。

摘除咽下神经节对家蚕蛹脂质代谢的影响

于化蛹前将老熟蚕儿咽下神经节摘除,在蛹体发育过程中,卵巢中甘油三酯、游离脂肪酸等脂质的相对含量减少,而脂肪体、血液中的脂质积累量增加。表明咽下神经节对蛹期脂质在脂肪体、血液及卵巢等组织器官间的转运和积蓄,具有一定的调节作用。

果实种类及发育阶段对梨小食心虫幼虫钻蛀率和蛹重的影响

【目的】明确梨小食心虫Grapholitha molesta在寄主果实上的钻蛀率和蛹重与寄主种类和果实发育阶段的关系,为其田间预测预报和综合防控提供技术依据。【方法】在室内条件下测定了接卵后72 h梨小食心虫初孵幼虫在不同发育阶段的3个种共6个品种水果[苹果Malus pumila(嘎啦苹果),桃Amygdalus persica(大久保毛桃、丰白毛桃和霞光油桃),梨Pyrus bretschneideri(砀山酥梨和玉露香梨)]果实上的钻蛀率以及在不同果实状态的4个水果品种(大久保毛桃、丰白毛桃、砀山酥梨和玉露香梨)果实上72 h的钻蛀率;比较了接卵后24 h和72 h初孵幼虫在不同发育阶段的3个苹果品种(嘎啦苹果、富士苹果和金冠苹果)果实上的钻蛀率;并测定了不同发育阶段的金冠苹果、富士苹果、嘎啦苹果、砀山酥梨和丰白毛桃上的梨小食心虫蛹重。【结果】接卵后72 h梨小食心虫初孵幼虫在6个不同水果品种果实上的钻蛀率从高到低依次为:霞光油桃>嘎啦苹果>砀山酥梨>玉露香梨>大久保毛桃>丰白毛桃;除霞光油桃外,其他5个水果品种果实的发育阶段显著影响初孵幼虫钻蛀率。对于嘎啦苹果,接卵后72 h初孵幼虫在其幼果上的钻蛀率最高(73.69%),在其着色期果实上钻蛀率最低(32.51%);在大久保毛桃、丰白毛桃、砀山酥梨和玉露香梨上,接卵后72 h初孵幼虫的钻蛀率均随果实生长发育而增加。初孵幼虫在3个苹果品种着色期和成熟期果实上的钻蛀率随处理时间的增加而显著下降,而在其幼果上变化不显著。寄主种类及其发育阶段也显著影响梨小食心虫蛹重,成熟毛桃和梨饲养的雌、雄蛹重显著高于未成熟果实饲养的蛹重,着色期苹果不利于蛹重的增加。【结论】果实种类及发育阶段显著影响梨小食心虫初孵幼虫钻蛀率和蛹重,取食成熟期梨和桃的梨小食心虫初孵幼虫钻蛀率和蛹重显著高于取食未成熟果实的个体。

家蚕蛹期不同温度保护对产卵量及不受精卵的影响

以云蚕7、云蚕8为试验材料,调查分析蛹期不同温度保护对蚕种产质量的影响,蛹期遭遇28℃以上高温,会使不产卵母蛾、少产卵母蛾增多,不受精卵增加,良卵率降低,不受精卵率和生种百分率增高,影响蚕种产量和质量。

基于支持向量回归的棉铃虫蛹发育历期估测

温度与发育速率关系模拟是昆虫学研究的一个重要内容,传统基于经验风险最小的非线性参数模型(Logan模型、Lactin模型和王氏模型)存在诸多弊端。本文基于结构风险最小的改进支持向量回归(SVR)研究温度与棉铃虫Helicoverpa armigera蛹发育历期关系。结果表明:与传统非线性模型相比,SVR模型性能优异;基于全部92个样本,SVR模型拟合和留一法预测的决定系数R^2分别为0.998和0.996,估测的蛹期三基点温度更可信。从全部样本中依温度均匀选取部分样本实施独立预测,当训练集为20个样本时,SVR模型独立预测的R^2为0.981,优于传统非线性模型中独立预测最佳的Lactin模型(R^2=0.958);当训练集进一步减少到12个样本时,SVR模型的R^2仅降低到0.964,而传统非线性模型均已不适用。结果提示SVR模型在小样本情况下较传统非线性模型优势明显,在昆虫发育历期估测建模中有应用前景。

家蚕性别相关血液蛋白质组的一维电泳-液相色谱-质谱分析

分别从家蚕5龄幼虫和蛹期不同发育阶段提取雌、雄蚕血液总蛋白质,采用一维电泳-液相色谱-质谱（1DE-LC-MS）技术分析家蚕血液蛋白质的差异性表达及差异蛋白组分。在家蚕血液蛋白质含量与种类方面检测到与性别及发育相关的差异性表达,数据库检索结果共获得96个相匹配的候选蛋白质,剔除冗余部分后鉴定其中的27个蛋白质组分,分别属于13种蛋白质或其亚基。雌、雄蚕之间的差异组分主要出现在分子质量70-100 kD之间,其中芳基贮存蛋白、卵黄蛋白原、抗胰凝乳蛋白酶因子为雌特异性表达组分。30K蛋白家族是家蚕血液中高丰度表达的蛋白组分。这些差异蛋白质的鉴定与功能分析为研究家蚕性别发育调控机制提供了新的信息。

桑蚕蛹期卵巢移植及其生物学效应的研究

本文报导桑蚕在蛹期进行卵巢移植试验的成功,并调查了卵巢移入雄蛹后的生物学效应。明确了血液中卵黄原蛋白向卵巢移行的时期是在蛹期。试验表明:蛹龄2h的雌、雄蛹在低温抑制后进行移植为适宜;卵巢植入雄蛹后受体发育良好,羽化率达82.5％～100％;雄蛹内卵巢能形成成熟卵,但卵大小、重量和卵肉蛋白质、核酸含量以及卵超微结构发生了一些变化;用人工单性生殖方法处理雄蛹内的发育卵,得到14.2％～16.0％的成胚率,进一步研究可望获得后代。

柞蚕对ApNPV感染的抵抗性与部分生命力性状的相关性

柞蚕核型多角体病毒(ApNPV)是危害柞蚕的主要病原。以柞蚕部分现行品种、杂交种及引进品种为材料,研究柞蚕对ApNPV感染的抵抗性与部分生命力性状的相关性。结果显示,稚蚕对ApNPV感染的抵抗性与普通孵化率呈显著正相关,相关系数为0.71,而与5龄壮蚕对ApNPV感染的抵抗性及自然发病率无显著相关关系;5龄壮蚕对ApNPV感染的抵抗性与5龄壮蚕感染ApNPV后的虫蛹统一生命率呈显著正相关,相关系数为0.98。研究结果表明,柞蚕品种的抗ApNPV病毒性能应依据稚蚕期和5龄壮蚕期2个发育阶段对病毒感染的抵抗性进行综合鉴定。

自然变温条件下鼻胃蝇蛹发育起点温度及有效积温研究

为探究昭苏地区伊犁马罹患鼻胃蝇在室内自然条件下的发育规律,本研究于2017年7月~8月通过在昭苏马场牧场周边跟踪放牧马群收集自然排出的鼻胃蝇老熟幼虫,将其成功化蛹的鼻胃蝇蛹作为研究对象,在室内自然变温条件下对其进行培养,记录化蛹期的各个时间段的温度和发育历期,用有效积温法则中“最小二乘法”对其发育起点温度和有效积温进行计算。结果显示,室内自然变温条件下昭苏地区鼻胃蝇蛹的发育起点温度为(7.681±1.572)℃,有效积温为(286.856±52.257)d.℃,确立了鼻胃蝇蛹的发育历期预测式为N=(286.856±52.257)/[T-(7.681±1.572)]。本研究在室内自然变温条件下用积温法则建立起昭苏地区鼻胃蝇蛹发育历期预测模型,结合昭苏地区温度及当年幼虫基数的调查,可为鼻胃蝇成虫发生动态提供有效的科学推断。

家蚕抗真菌因子BmSPI39对球孢白僵菌入侵的表达响应

【目的】制备家蚕Bombyx mori抗真菌因子BmSPI39的多克隆抗体,分析BmSPI39对球孢白僵菌Beauveria bassiana入侵的表达响应。【方法】利用原核表达和固定化镍离子亲和层析技术获得高纯度的BmSPI39重组蛋白,利用胶内活性染色检测重组蛋白BmSPI39对枯草杆菌Bacillus subtilis蛋白酶A的抑制活性;利用重组蛋白BmSPI39,通过免疫新西兰大白兔制备BmSPI39的多克隆抗体。基于家蚕开放性数据库SilkDB 3.0,分析BmSP I39在4龄第3天至化蛹后1 d家蚕免疫相关组织体壁、中肠和脂肪体中的时空表达特征。利用制备的BmSPI39抗体通过Western blot分析感染球孢白僵菌不同时间后家蚕幼虫和蛹体壁中BmSPI39应答球孢白僵菌入侵的表达响应。【结果】胶内活性染色结果显示,重组BmSPI39蛋白能够强烈抑制枯草杆菌蛋白酶A的活性。酶联免疫吸附结果显示,BmSPI39抗血清的抗体效价达1∶128000。Western blot和胶内活性染色结果显示,纯化后的BmSPI39抗体能够有效结合不同多聚体化状态下的BmSPI39抗原蛋白。BmSPI39表达数据的热图分析显示,BmSPI39在游走期和预蛹期的家蚕体壁中有表达,在预蛹期的脂肪体中的表达量较高,但在各发育阶段的中肠中均不表达。Western blot分析结果表明,家蚕幼虫体壁中的BmSPI39的表达在感染球孢白僵菌后84 h上调表达,108和120 h下调表达。【结论】本研究成功制备了BmSPI39的多克隆抗体。BmSPI39蛋白的表达能够响应球孢白僵菌入侵,可能参与蛹期家蚕抵御真菌入侵的过程。

三种微小RNA在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程中的表达谱及潜在功能

【目的】意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica是生产性能优良的西方蜜蜂Apis mellifera亚种。本研究旨在利用分子生物学手段揭示3种微小RNA(microRNA,miRNA)ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam调控蛹期变态发育的分子机理。【方法】通过stem-loop RT-PCR验证ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期的真实表达。通过RT-qPCR检测ame-miR-13b,ame-miR-100,ame-miR-bantam和靶mRNA在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程的表达谱。利用相关生物信息学软件预测在意大利蜜蜂工蜂蛹期ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam的靶mRNA,构建和分析miRNA-mRNA调控网络以及对靶mRNA进行数据库注释。【结果】ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程真实表达且表达量总体均呈动态上升趋势;可分别靶向850,136和506条mRNA,并与其靶mRNA之间形成较复杂的调控网络;这些靶mRNA可分别被注释到32,24和33个GO条目,以及204,114和171条KEGG通路。【结论】ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam潜在通过调控蜕皮激素基因、yellow基因以及Hippo,FoxO,Wnt,Jak-STAT和Notch信号通路相关基因的表达共同影响意大利蜜蜂工蜂蛹期的变态发育过程。

松褐天牛蛹期生物学特性和有效积温的研究

松褐天牛Ｍｏｎｏｃｈａｍｕｓａｌｔｅｒｎａｔｕｓ（Ｈｏｐｅ）蛹室通气性对幼虫化蛹有显著影响；蛹室透光性对化蛹无显著影响；蛹室通气性和透光性对蛹羽化均无显著影响。经测定，在４月下旬至７月中旬，蛹的发育历期随气温升高而缩短，蛹发育的起始温度为１１．０８±０．７２℃，有效积温为１６７±１０．６８日度。

马尾松毛虫蛹、卵期寄生性天敌调查初报

通过对常山县松毛虫蛹、卵期寄生性天敌的调查 ,初步查得寄生蜂 7科 2 5种 ,寄生蝇 2科 7种 。

杨潜叶跳象幼虫期和蛹期有效积温的初步研究

本文通过在不同的环境条件下 ,对杨潜叶跳象幼虫和蛹进行饲养观察 ,经计算得出幼虫期的发育起始温度为 6.32℃± 3.19℃ ,有效积温为 151.36± 33.4 3日度 ;蛹期的发育起始温度为 7.91℃± 1.84℃ ,有效积温为 12 1.84± 14.0

雌性意大利蜜蜂复眼形态发育及其视蛋白基因的表达

【目的】复眼作为大多数昆虫最重要的视觉器官,其小眼数量和体积大小一定程度上反映了昆虫视觉能力的强弱。视蛋白作为视觉感知中的功能性分子,在光信号转导过程中具有重要作用,基因的表达受到外源和内源等多种因素的影响。本研究旨在探讨蜂王和工蜂复眼形态发育及视蛋白基因的时间表达模式。【方法】选取3群群势相当的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica蜂群进行人工育王,采集蜂王与工蜂蛹期各日龄蜂蛹及新蜂样品,采用扫描电镜技术观察蜂王和工蜂复眼的外部形态结构,利用Image J软件测量复眼短长轴、面积、小眼个数、小眼面积和小眼直径;采用实时定量PCR技术检测蜂王和工蜂蛹期紫外光视蛋白基因(UV-sensitiveopsin,UVop)、绿光视蛋白基因(Greenopsin,Lop1)和蓝光视蛋白基因(Blue-sensitive opsin,BLop)3种视蛋白基因的mRNA表达水平。【结果】蜂王和工蜂均是在蛹期末龄(出房前)分化出小眼;出房后,蜂王和工蜂复眼面积均变小(P<0.001),蜂王复眼短轴(P<0.05)、面积(P<0.001)、小眼个数(P<0.001)均显著小于工蜂,但蜂王单个小眼面积(P<0.001)、小眼直径(P<0.001)显著大于工蜂。蜂王和工蜂3种视蛋白基因的m RNA表达水平出房后比出房前显著增加(P<0.05);在蜂蛹前期,UVop的mRNA表达水平高于Lop1和BLop的表达水平,蜂王视蛋白基因UVop已经表达工蜂在蛹中后期才表达;在化蛹中后期Lop1mRNA表达水平显著增加并超过UVop和BLop的表达,成为表达量最高的视蛋白。【结论】蜂王小眼个数低于工蜂,推测工蜂视觉能力优于蜂王。蜂王和工蜂视蛋白表达模式存在级型特异性,主要表现在蛹期UVop的mRNA表达水平上。视蛋白的表达模式与体内视觉细胞的发育存在一定的联系,研究结果可为进一步探索意大利蜜蜂蜂王与工蜂的复眼发育规律和感光系统的规律提供一定的理论基础。