小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇美人茶香气和滋味代谢物的影响

为了探究小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇茶树品种制作的美人茶代谢产物的影响,采用感官审评、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,对无叶蝉刺吸鲜叶和叶蝉刺吸鲜叶加工而成的美人茶的感官品质和代谢物进行比较分析。结果表明,有叶蝉刺吸的美人茶品质较好。与无刺吸美人茶相比,有刺吸美人茶中黄酮和黄酮醇及其糖苷、酚酸、茶黄素、糖苷衍生物和单宁含量增加,氨基酸、糖类和脂质含量下降。基于气味活度值(odor activity value,OAV)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA),确定了香叶醇、芳樟醇、β-月桂烯、水杨酸甲酯和D-柠檬烯这5种特征挥发物。该研究从植物代谢组学角度揭示了有无叶蝉刺吸的美人茶代谢产物的差异性。

寄主植物与刺吸式昆虫互作防御的研究进展

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。

中国园林博物馆园林植物刺吸式害虫调查

对园博馆园林植物刺吸式害虫发生情况进行调查,结果发现,共有害虫33种,隶属2纲3目12科25属。其中蚜虫类害虫13种、螨虫类7种、蚧壳虫类6种、蝉类3种、蓟马类2种、蝽类1种和木虱类1种。园博馆刺吸式害虫的主要危害时期集中在3—10月。依据调查结果,结合园博馆刺吸式害虫发生特点和危害情况,提出防控措施。

攀枝花市园林植物刺吸式害虫调查及防治对策

刺吸式害虫是园林植物有害生物中的优势群体,掌握其主要种类、发生时间和发生规律十分必要,在精准防治、避免景观和生态环境的破坏、节约养护管理成本等方面发挥重要作用。2019年1月至2022年10月对攀枝花市城市绿地中园林植物刺吸式害虫进行地面踏查和随机抽查,结果显示,攀枝花市城市绿地中刺吸式害虫主要有2纲3目46种,其中白粉虱、烟粉虱、扶桑绵粉蚧、棉蚜、木虱、榕管蓟马等6种危害较为严重,可危害乔木、灌木、藤本及地被等大部分园林植物,主要危害叶、芽、花、干、枝、根等部位。介绍攀枝花市园林植物刺吸式害虫的种类、寄主类型、寄主种类、危害部位、危害程度,详细分析白粉虱等6种危害严重的刺吸式害虫的种类、主要发生期、分布情况,并提出“坚持预防为主,综合防治的原则;采用新技术新设备,注意统防统治;建立园林植物害虫巡查和监测机制”等防治建议。

绿盲蝽在人工饲料模型上刺吸波形EPG解析

采用刺吸电波(Electrical penetration graph,EPG)技术和视频观察解析了绿盲蝽在人工饲料模型上的刺吸取食行为与对应的波形关系。共计获得绿盲蝽在食物模型上的4种取食波形:口针刺入、口针搅动、口针上下抽动、口针拔出,未观察到非刺探波形。研究结果可为明确绿盲蝽寄主取食行为机制提供理论参考。

四种药剂对小贯小绿叶蝉的取食刺吸电位分析

小贯小绿叶蝉是半翅目叶蝉科刺吸式口器昆虫,是茶园的主要害虫之一,高效快速的防治小贯小绿叶蝉对茶叶的产量和品质有重大意义。本研究采用刺吸电位仪记录,观察小贯小绿叶蝉在喷施不同药剂处理后的茶树枝上的取食特点,并进行分析。用甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、噻虫嗪水分散粒剂、吡虫啉可湿性粉剂和氟啶虫酰胺水分散粒剂对新鲜茶树枝进行处理,每种药剂使用4个浓度,测试雌雄成虫取食差异。结果表明,小贯小绿叶蝉雌、雄成虫取食行为差异不大。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐刺探总次数显著少与对照组,差异显著(P=0.041)。药剂噻虫嗪刺探总次数较对照组少7次,差异显著(P=0.041)。药剂处理过后影响了小贯小绿叶蝉取食前刺探位置的选择,阻碍取食,减少了刺探次数的发生。吡虫啉F波周期数比对照组多12.95次,差异显著(P=0)。氟啶虫酰胺F波周期数,比对照组多6.2次,差异达显著水平(P=0.035)。说明药剂处理改变了小贯小绿叶蝉的取食行为,使其更多时间用于刺探。

亚洲柑橘木虱刺吸行为特征研究

柑橘黄龙病(huanglongbing,Candidatus Liberibacter asiaticus)是目前世界上最具破坏性的柑橘病害之一,而柑橘黄龙病可以通过亚洲柑橘木虱Diaphorina citri(Hemiptera:Liviidae)进行传播,亚洲柑橘木虱为刺吸式口器的害虫,主要为害植株的新芽嫩梢,成虫分散在叶和嫩芽上吸食,若虫群集在新梢、嫩芽和幼叶上为害。

水稻施硅对白背飞虱刺吸和寄主选择行为的影响

【目的】硅可增强植物对多种植食性昆虫的抗性。本研究旨在了解硅处理对水稻叶鞘硅化程度及其对白背飞虱Sogatella furcifera刺吸和寄主选择行为的影响,以明确施硅增强水稻对白背飞虱的抗性的部分机制。【方法】采用扫描电镜观察施硅水稻的叶鞘硅化程度;利用刺吸电位技术记录白背飞虱若虫刺吸行为;采用笼罩法测定白背飞虱雌成虫栖息和产卵选择性。【结果】与不施硅的对照相比,硅处理(0.16和0.32 g SiO2/kg土壤)增加了水稻叶鞘硅细胞的数量,延长了白背飞虱若虫刺吸行为中非刺探波和路径波的总时间,缩短了取食韧皮部汁液的时间。在选择性测定中,与对照组相比,白背飞虱雌成虫对0.16和0.32 g SiO2/kg土壤处理的水稻的栖息率分别降低48.0%和67.4%,在其上的产卵量分别降低34.8%和46.1%。【结论】施硅增加水稻对白背飞虱的排驱性,阻碍白背飞虱的刺吸行为,因此有助于增强水稻对白背飞虱的抗性。

唾液成分在刺吸式昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对刺吸式昆虫唾液成分的研究,揭示出其在刺吸式昆虫与植物关系中的重要作用。对多数刺吸式昆虫而言,他们取食时会分泌胶状和水状两种唾液,其中胶状唾液会在取食早期分泌形成唾液鞘来围绕并保护口针,通过直接和间接的作用来帮助取食;而水状唾液中则包含了果胶酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、碱性磷酸酯酶、蔗糖酶等组分,来帮助刺吸式昆虫对植物穿刺、消化食物、解毒次生物质并破坏植物的防御反应。有趣的是,唾液成分同时还可以诱导植物的防御反应,包括诱导植物的伤信号引起直接防御反应和诱导植物产生挥发物吸引植食者的天敌引起间接防御反应。并且,许多刺吸式昆虫取食能够特异性地引发植物的病理反应,有研究推测刺吸式昆虫唾液中多聚半乳糖醛酸酶、碱性磷酸酯酶、蔗糖酶、多酚氧化酶等成分可能是某些植物特定病理反应的激发子,但是目前还没有定论,同时许多刺吸式昆虫唾液中的氨基酸和蛋白酶还是引起植物虫瘿的原因之一。迄今的研究表明,刺吸式昆虫会根据不同的寄主植物和不同的生理需要,通过唾液组分的改变,来达到取食和发育的目的。对刺吸式昆虫唾液成分和作用机理的研究,可以为揭示刺吸式昆虫致害机理特别是传毒机理、指导害虫有效治理、阐明其与植物的协同进化等提供一定的思路。

刺吸电波图实验中金丝与烟粉虱的粘连技术

刺吸电波图(EPG)是用于研究刺吸式口器昆虫取食的电生理技术。实验中,昆虫粘连技术是一项非常关键的技术,直接影响实验结果。该文以烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius) ,为例,介绍了粉虱成虫和若虫粘连的具体步骤和注意细节,比较了不同粘连方法的优缺点。结果表明,冷冻法是粘连粉虱最好的一种方法。

白僵菌防治刺吸式口器害虫研究与应用进展

白僵菌是世界各国研究应用最多的真菌杀虫剂,1990年以前主要用于防治咀嚼式口器害虫,自冯明光发现其具有杀蚜特性后,白僵菌防治刺吸式口器害虫的研究日趋增多。本文将十几年来国内外对白僵菌防治刺吸式口器害虫,如粉虱和蚜虫等的致病力、防治刺吸式害虫的应用及生产等方面的进展进行综述,从而为开展相关生物防治的研究与应用提供参考。

绿盲蝽对不同生长期棉花的刺吸危害特性

【目的】近年绿盲蝽Apolygus lucorum （Meyer-Dur）对棉花的危害成为农业中热议的话题和重点研究的课题。为更加深入了解此种害虫对棉花各组织的危害特性及量化危害，为早期预测预报提供依据，我们研究了绿盲蝽对棉花不同生长阶段（各组织）早期危害表征与后期成铃情况的关系。【方法】通过大田接虫法研究了绿盲蝽对苗期、蕾期、花期和铃期棉花植株的危害特性。【结果】绿盲蝽危害24h会造成棉花子叶期和2叶期产生无头苗，2叶期后受绿盲蝽危害不会形成无头苗。建立了无头苗率和生长点被害级别的关系模型y=0．1906x-0．0439（1≤x≤5）和棉花苗期（不同叶期）被害10d后的叶片被害指数与刺吸点数和生长点被害级别回归模型：4叶期：y=0．532＋0．202x1＋0．005x2；6叶期：y=-0．063＋0．339x1＋0．002x2；8叶期：y=-0．150＋0．087x1＋0．001x2（0≤x1≤5，1≤x2≤5）。绿盲蝽对蕾和花的刺吸危害没有对后期棉铃的脱落率和大小产生显著影响。10mm和15mm直径棉铃被害后的校正脱落率分别为55．0％和26．60％，而直径大于15mm的棉铃校正脱落率均为0；绿盲蝽的刺吸危害对棉铃的成铃大小无显著影响；建立了幼铃（10mm、10-15mm直径棉铃）刺吸点数和脱落率的回归模型[10mm：y=0．1857x-0．081；10—15mm：y=0．0522x-0．0068（1≤x≤5）]。【结论】结果表明，幼苗阶段，棉花的子叶期和2叶期是受绿盲蝽危害的敏感时期；成株阶段，棉花嫩铃期是受绿盲蝽危害的敏感时期；建立的绿盲蝽刺吸危害的回归模型可用于绿盲蝽危害损失短期预测。因此，应在棉花受害敏感时期对绿盲蝽重点防治，提高防治效率。

定量研究刺吸式昆虫取食行为的有效方法——电子取食监测仪的原理和应用技术

从电子取食监测仪的原理和种类、建立刺探电位波形与刺探和取食行为对应关系的方法、各种波形的名称和生物学意义等方面 ,概述了定量研究刺吸式昆虫在植物组织内部刺探、取食行为的方法 。

基于小波变换的昆虫刺吸电位(EPG)信号去噪研究

昆虫刺吸电位(EPG)信号为研究刺吸式昆虫取食和传毒机理提供了有力的依据,然而EPG信号在采集过程中易受各种噪声的干扰,可利用小波变换将其去除。本文采用小波阈值去噪法,通过实验对比选择不同的小波基函数及阈值,以均方根误差和信噪比为评价指标,确定了coif4小波6层分解,在Stein无偏风险估计准则下,改进阈值量化为最佳去噪方案;实验结果表明,该小波阈值去噪方法可以有效地去除不同干扰。本文研究的基于小波变换的EPG信号去噪为后续分析识别提供了保证。

基于EPG的三种刺吸式害虫在苹果苗上的取食行为比较

【目的】苹果绵蚜Eriosoma lanigerum、绣线菊蚜Aphis citricola和梨网蝽Stephanitis nashi是苹果园的一类重要害虫,它们以刺吸式口器对苹果树造成不同程度的危害。本研究旨在明确这3种刺吸式昆虫在苹果树上取食行为差异。【方法】利用刺吸电位(electrical penetration graph, EPG)技术对苹果绵蚜和绣线菊蚜成虫在苹果苗韧皮部和非韧皮部上的EPG指标,以及苹果绵蚜、绣线菊蚜和梨网蝽成虫在苹果苗上的取食行为进行了比较分析,分析了这3种害虫的成虫在苹果苗上取食8 h各种波形平均持续时间的占比。【结果】结果表明,苹果绵蚜和绣线菊蚜成蚜在苹果苗上均产生6种取食波形,即非刺探波(np)、路径波(C)、意外穿刺细胞非主动取食细胞波(pd)、木质部取食波(G)、韧皮部唾液分泌波(E1)和韧皮部取食波(E2);而梨网蝽成虫取食过程中只产生非刺探波(np)、表皮刺穿波(A)、叶肉细胞取食波(Gc)和木质部取食波(E)4种波形。从蚜虫在苹果苗非韧皮部上取食的EPG指标看,苹果绵蚜成蚜pd波平均时间显著高于绣线菊蚜的,而刺探次数、np波总时间和pd波次数均显著低于绣线菊蚜的。从蚜虫在苹果苗韧皮部上取食的EPG指标来看,除第1次出现E2波的时间外,各指标没有显著差异。从3种害虫在苹果苗上取食8 h各波形的占比来看,梨网蝽成虫的np波总时间所占比例最高(53%),其次是绣线菊蚜成虫的(24%),苹果绵蚜成虫的最低(为1%)。同时,苹果绵蚜和绣线菊蚜成虫取食波为E2波,所占总时间比例分别为35%和25%,而梨网蝽的取食波为Gc波(占总时间比例为36%)和E波(占总时间比例为11%)。【结论】本研究阐释了苹果园刺吸式口器害虫的生态位分离和取食行为学机制,为果园刺吸式口器害虫的综合治理提供了理论依据。

寄主氮源胁迫下刺吸式昆虫的表现及其适应性对策

寄主氮源胁迫下刺吸式昆虫的表现及其适应性对策马巨法胡国文程家安（中国水稻研究所，杭州３１０００６）（浙江农业大学，杭州３１００２９）ＰｏｐｕｌａｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅＳａｐＦｅｅｄｅｒｓｕｎｄｅｒＬｏｗＮｉｔｒｏｇｅｎＳｔｒｅｓ...

绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花SSH文库的初步构建及生物信息学分析

为了筛选棉花中对绿盲蝽为害产生防御反应的基因,初步构建了绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花抑制性消减杂交正向文库,构建文库过程中随机挑取960个克隆进行菌落PCR鉴定,插入片段在250～1500 bp之间。经反向Northern筛选,测序拼接后得到78个非重复独立基因(unigenes)。通过Blast2GO软件对unigenes进行序列比对,并对差异基因进行功能分类,结果表明,由绿盲蝽刺吸胁迫诱导的棉花应激反应过程包括细胞通讯、酶活性调节、对外界生物和非生物胁迫的应激反应、次级代谢、能量合成代谢以及细胞生长发育等很多生物过程。这些生物过程的变化直接或间接对棉花本身起到一定的保护作用。

园艺矿物油乳剂对亚洲柑橘木虱成虫刺吸行为的影响

【目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘最重要病害黄龙病(huanglongbing,Candidatus Liberibacter asiaticus)的媒介昆虫,树冠喷施园艺矿物油(horticultural mineral oil,HMO)可以减少其在柑橘上的取食和产卵。本研究旨在探索植物组织内残留的园艺矿物油如何影响亚洲柑橘木虱成虫的取食行为。【方法】采用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-8)记录亚洲柑橘木虱成虫12 h内在喷施不同浓度(0.25%,0.5%,1%和2%,v/v)HMO(n C24)乳剂和清水(对照)时柑橘嫩叶上的刺探和取食行为并转换为波形信号,分析比较各处理的波形参数。【结果】不同浓度HMO乳剂处理显著提高了亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的C波(路径波)持续时间百分比,显著减少了E2波(韧皮部吸食汁液)持续时间百分比,而对D(口针第一次接触韧皮部组织),E1(韧皮部出现唾液分泌)和G(木质部吸食汁液)波持续时间百分比没有显著影响。HMO处理组C波的每成虫波形累积时间(WDI)显著长于对照组,而各浓度处理之间没有显著差异,但D波WDI明显短于对照组。随着HMO浓度的增加,E1,E2和G波WDI显著下降,2%HMO处理组E1,E2和G波WDI明显低于其他浓度处理组。HMO乳剂处理明显减少了刺探次数;在HMO处理中,每成虫刺探次数和每成虫各波形次数均显著少于对照组,其中以1%和2%HMO乳剂处理最少。HMO乳剂处理组np波(非刺探波)、D波、E2波的每成虫单次波形持续时间(WDE)均短于对照组,其中2%HMO乳剂处理后,D,E1和E2波WDE显著短于其他浓度处理和对照。同时,2%HMO乳剂处理推迟了从口器接触叶片到第1次开始刺探的时间和从口器接触叶片到第1次刺探到韧皮部的时间。【结论】结果表明,2%HMO乳剂显著减少亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的取食次数和有效取食时间,同时还缩短了其在韧皮部分泌唾液和吸食汁液时间,因此可推荐矿物油用于柑橘黄龙病和亚洲柑橘木虱的综合防治体系。同时初步推断矿物油的作用机制可能是其进入植物气孔阻止植物挥发性物质的释放,抑制或掩盖柑橘叶片表面的挥发性物质从而减少了亚洲柑橘木虱在寄主上取食。

基于分形维数和HHT的蚜虫刺吸电位波形机器识别

昆虫刺吸电位(electricalpenetrationgraph,EPG)技术在研究刺吸式昆虫取食行为、昆虫与植物的关系、昆虫传毒机制、作物抗虫机制等方面得到了广泛的应用,然而EPG信号的识别和分析一直是靠人工进行,亟需波形自动识别系统以提高分析效率。刺吸式昆虫取食植物时,产生的EPG波形跟昆虫和植物的种类有关,不同类别的刺吸式昆虫EPG波形差别很大,即使是同种类型的EPG波形其幅值和频率间也会有差异,这给EPG波形的机器识别带来了困难。该文以蚜虫的EPG信号为研究对象,对np波、pd波、E1波、E2波、G波、C波和F波的特征提取和分类识别进行了研究,提出了一种基于分形维数、希尔伯特-黄变换(hilbert-huang transform,HHT)和决策树的EPG波形识别方法。首先对EPG仪器采集得到的信号进行去噪预处理,分别提取分形维数和HHT共10维特征,组成不同维数的特征向量进入决策树分类器进行对比试验。试验结果表明,可采用分形盒维数、Hurst指数、前2层的谱质心和加权频率融合的6维特征向量获得较高的识别率。在EPG波形的机器识别中采用6维特征向量输入的决策树进行分类,通过对4组不同样本进行测试,得到了92.14%、89.29%、95%和89.29%的识别率,平均识别率为91.43%。研究结果表明该文提出的基于分形维数和HHT的特征提取方法以及构建的决策树分类器具有一定的可行性,可为研发EPG信号自动识别分析系统提供理论参考。

几种生物农药对梨园两种主要刺吸式害虫的毒力比较

梨木虱和绣线菊蚜是梨园中的两种主要刺吸式害虫,研究比较了4种生物农药苦参碱、除虫菊酯、阿维菌素、烟碱·苦参碱对两者毒力作用,以助于控制其危害。结果表明:所选的4种生物农药对绣线菊蚜和梨木虱均有一定的毒力作用,随浓度的增加,死亡率提高,其中对绣线菊蚜的毒力作用普遍高于梨木虱,其致死中浓度分别为:梨木虱(苦参碱129.84 mg/L、除虫菊酯144.7 mg/L、阿维菌素90.74 mg/L、烟碱·苦参碱72.13 mg/L),绣线菊蚜(苦参碱18.79 mg/L、除虫菊酯17.79 mg/L、阿维菌素0.20 mg/L、烟碱·苦参碱8.65 mg/L)。在试验所选的浓度条件下,对梨木虱的防治效果为2.23%～77.27%,对绣线菊蚜的防治效果为43.2%～93.69%。4种生物农药对绣线菊蚜均有明显的防效,其中阿维菌素和烟碱·苦参碱对梨木虱防效较好,可作为推荐药剂。