眼斑芫菁幼虫肠道共生菌的多样性研究

【目的】研究眼斑芫菁幼虫肠道共生菌的多样性,并鉴定其相关功能,以探寻眼斑芫菁肠道共生菌在其生长发育中的作用。【方法】分别以人工饲料、蝗卵为食物饲喂眼斑芫菁幼虫,饲养至不同龄期的眼斑芫菁为材料,按相应龄期收集试验所需幼虫,提取眼斑芫菁幼虫肠道细菌基因组DNA,通过16S rDNA全长扩增子测序,分析其肠道细菌的多样性和相对丰度,并探究其肠道共生菌发挥的潜在功能。【结果】获得最终有效序列81 759条,聚类共获得230个OTUs,注释到17个门,27个纲,41个目,71个科,109个属。变形菌门(Proteobacteria)为3个组中的最优势门,各分组样品的优势菌属不相同,劳尔氏菌属为3个组的共同优势菌属。α多样性分析发现,蝗卵饲养的眼斑芫菁二龄幼虫(L.H2)肠道菌群多样性和丰度比四龄幼虫(L.H4)高,且均高于转接入人工饲料饲养的四龄幼虫(L.S4);α与β多样性分析结果均显示眼斑芫菁肠道内共生菌多样性各组内差异大,组间有一定差异,但不同组之间差异不显著(P>0.05)。功能分析结果发现,L.S4在氨基酸代谢、核苷酸代谢、环境适应、免疫系统等方面明显高于L.H4和L.H2,且L.S4的氨基酸代谢比L.H4显著增强(P=0.035)。【结论】明确了眼斑芫菁幼虫肠道菌多样性和群落结构受食物影响,其肠道细菌在代谢功能上能协助宿主适应相应的食物。研究眼斑芫菁幼虫肠道细菌多样性与食物之间的关系,为研究眼斑芫菁肠道微生物变化奠定了基础。

专食性眼斑沟芫菁幼虫对非喜爱食物的阶段性适应

【目的】芫菁俗称斑蝥,属鞘翅目(Coleoptera)芫菁科(Meloidae),是一类极具药用价值的资源昆虫,但其幼虫对蝗卵的取食专化性极大地制约了其人工饲养和斑蝥素的利用与开发。斑蝥幼虫的专食性已获普遍认可并被许多研究证明,但我们在多年的饲养过程中发现其取食专化性会随龄期增加而降低。【方法】对眼斑沟芫菁Hycleus cichorii进行了大规模的饲养实验和生理生态学分析,测定各处理组(分别从1,2,3和4龄幼虫期由蝗卵转为人工饲料饲喂,即分别为1-4龄组)和对照组(全程饲喂蝗卵)幼虫存活率、化蛹率、成虫羽化率、老熟幼虫干重、生长量、生长速率、幼虫历期及蛹历期和单雌产卵量,比较各处理组幼虫生长发育及成虫生殖情况,验证斑蝥幼虫对非喜爱食物的取食适应性并弄清其应对营养胁迫的适应性规律。【结果】由蝗卵转为人工饲料饲喂后,眼斑沟芫菁1龄组的幼虫存活率极显著地低于2,3和4龄组的和对照组的,化蛹率为0,且1龄组幼虫生长速率和老熟幼虫干重显著低于2,3和4龄组的和对照组的,幼虫历期也更长。2,3和4龄组幼虫存活率无显著差异,但化蛹率和成虫羽化率随龄期增加逐渐升高;幼虫生长速率和老熟幼虫干重逐龄升高,幼虫历期逐龄缩短。【结论】本研究结果说明,眼斑沟芫菁1龄幼虫不能适应非喜爱食物,而高龄幼虫表现出随龄期增加逐渐增强的取食适应性。本研究证实了专食性斑蝥幼虫对非喜爱食物引起营养胁迫具有阶段性适应,取食适应性的变化模式为斑蝥幼虫的全人工饲养提供了理论上的可行性,也有助于药用斑蝥的人工饲养和资源利用研究。

大斑芫菁滞育幼虫在滞育不同阶段体内糖类和醇类含量的变化

在以卵滞育的昆虫中昆虫滞育时的生理代谢特点已经得到了大量研究。本文对以末龄幼虫(5龄)滞育的大斑芫菁Mylabris phalerate(Pallas)在不同滞育阶段体内糖类和醇类代谢的特征进行了研究。结果表明:滞育个体血淋巴中的海藻糖含量高于非滞育个体,且随滞育时间的加大逐渐升高,滞育5个月时达到最大值,为5.61μmol/mL。糖原的含量随滞育的进程逐渐减少,滞育初期(0.5个月)为0.72mg/mL,到滞育末期(5个月)时仅为0.1mg/mL。滞育个体脂肪体中的海藻糖含量都高于非滞育个体,滞育1个月时为非滞育个体的3倍,至滞育末期时达非滞育个体的5倍,为2.5μmol/g脂肪体。糖原含量总体变化趋势是随滞育时间的加大逐渐减少,滞育早期和中期都高于非滞育个体。在滞育过程中血淋巴积累的小分子多元醇主要为甘油,其次是山梨醇;而在脂肪体中主要为甘油,其次是甘露醇,少量积累山梨醇:表明大斑芫菁滞育幼虫主要积累的是海藻糖和一些小分子多元醇。滞育幼虫在准备滞育时储备了大量糖原,这些糖原可能为滞育期间海藻糖、山梨醇和甘油的代谢提供了原料。

人工饲养条件下眼斑芫菁不同发育阶段斑蝥素含量的变化

【目的】分析人工饲养条件下眼斑芫菁Mylabris cichorii Linnaeus不同发育阶段体内斑蝥素含量的变化。【方法】收集不同发育阶段的眼斑芫菁,通过热碱浸提法提取斑蝥素,而后以气相色谱法检测含量。【结果】在幼虫期,1龄幼虫斑蝥素相对含量最高,2龄幼虫斑蝥素相对含量降到最低点;以后随着虫体的发育,幼虫体重和斑蝥素含量都逐渐增加。羽化后的成虫经隔离饲养,雄虫在羽化后5～30天大量合成斑蝥素,而雌虫体内斑蝥素含量则极低,具有典型的性二型现象;雌雄混合饲养组中,20～30天雌虫体内可以检测到大量斑蝥素,而同期雄虫斑蝥素含量远低于隔离饲养组。【结论】幼虫期斑蝥素含量随虫体发育而增加;成虫期主要由雄虫合成斑蝥素。混合饲养组成虫平均单头斑蝥素含量高于隔离饲养组雌雄虫平均斑蝥素含量。成虫身体各部位的斑蝥素含量以腹部最高,胸部次之。

大斑芫菁生殖习性的初步研究

大斑芫菁又名南方大斑蝥。到目前为止,国内外对其生殖习性还未有详尽报道。为给今后开展人工养殖提供一定的理论依据,我们于1984～1987年对大斑芜菁的生殖习性作了系统的观察研究。现将结果整理如下。

芫菁体内斑蟊素的合成、转移和生物学功能

斑蟊素是芫菁科昆虫合成的一种防御物质,已经被证实对多种癌症和其他疾病有着特殊的疗效。芫菁体内存在不同结合态的斑蟊素或斑蟊素衍生物,包括斑蟊素酸镁、斑蟊素酸钙、羟基斑蟊素、甲基斑蟊胺和脱甲斑蟊素等。不同芫菁种类、不同发育阶段其斑蝥素合成量有显著的差异,并且有着典型的性二型现象,性成熟的雄成虫斑蝥素含量最高可达10%。关于斑蝥素的生物合成途径以及斑蝥素在虫体内的分布,尽管有一些研究,但仍然没有定论。本文从斑蟊素在芫菁体内的含量、分布、生物合成、代谢及生物学功能等方面对国内外的研究进行概括,以期为充分发掘芫菁科昆虫资源、指导芫菁的人工养殖、合理的利用资源以及人工合成斑蟊素提供参考。

大斑芫菁挥发性成分的气相色谱-质谱联用分析

采用水蒸气蒸馏法提取大斑芫菁(Mylabris phalerata Pallas)的挥发性成分,并采用气相色谱-质谱联用技术对其进行了分析鉴定,旨在为大斑芫菁的综合利用提供理论依据。从大斑芫菁中共检出86种挥发性成分,并鉴定出其中的41种,以醇、醛、酮、酸类物质居多。其中相对百分含量较高的有苯乙醛(4.07%)、油酸(3.21%)、1,13-十四碳二烯(2.22%)、芳樟醇(1.70%)、香叶基丙酮(1.64%)。

细纹豆芫菁和大斑芫菁的性行为

本文对细纹豆芫菁EpicautamannerheimiM kl和大斑芫菁MylabrisphalerataPallas的求偶和交配过程进行了描述。列举了芫菁亚科 5族 1 3属 3 4种芫菁的性行为 ,并讨论了雄成虫在形态构造上对求偶和交配行为的适应性行为。

中国斑芫菁后翅形态比较

选取中国斑芫菁属11个代表种,对比分析了它们的后翅形态特征;以苹斑芫菁Mylabris calida Pallas,1782为模式,探讨了斑芫菁属后翅的翅脉名称,并对其性状进行了描述。研究结果将斑芫菁属翅脉归纳为3种类型:1)南方型:东洋种,翅深褐色,各脉粗大,骨化程度高,皱褶多而明显;2)高原型:青藏高原特有种,翅乳白色,半透明,仅前缘和MP1+2形成明显的大翅室,余脉淡而不显,骨化程度低;3)北方型:为以上两种类型的中间过渡,古北种,翅褐色,各脉清晰,中度骨化。根据研究结果,初步探讨了斑芫菁属翅脉的形态进化。

大斑芫菁与眼斑芫菁斑蝥素的含量差异

为斑蝥素的开发利用提供参考依据,以野生大斑芫菁和野生眼斑芫菁为研究对象,采用超声波-高效液相色谱仪法提取斑蝥素,比较大斑芫菁和眼斑芫菁内斑蝥素的含量差异。结果表明:在最佳提取条件下(超声时间60 min、丙酮加入量30 mL),眼斑芫菁和大斑芫菁的斑蝥素含量分别为1.015%和0.307%,眼斑芫菁的斑蝥素含量约是大斑芫菁3.3倍。

不同温度和土壤含水量对大斑芫菁生长发育的联合作用

在室内人工饲养大斑芫菁 ,研究了不同温度、土壤含水量对大斑芫菁生长发育及其卵的孵化率的联合作用。结果表明 :大斑芫菁不同生长发育时期对温度、土壤含水量的要求有所不同 ,1～ 6龄幼虫发育速率最快时的温度和土壤含水量依次为 :3 2 .6℃、6% ;3 5 .6℃、6% ;3 6.3℃、6% ;3 8.0℃、6% ;3 5 .6℃、6% ;3 8.0℃、7.1 % ,蛹发育速率最快时的温度、土壤含水量为 3 7.1℃、6%。卵孵化率最高时的温度、土壤含水量为 3 4.0℃、1 2 % ,卵发育速率最快时的温度、土壤含水量为3 3 .2℃、7%。

大斑芫菁和棉蝗间的发育同步性研究

寄生物和寄主的发育关联研究已有很多报道,而人们对捕食者与猎物的同步发育关系却知之甚少。本文研究了大斑芫菁Mylabris phalerata及其猎物棉蝗Chondracris rosear osea在18℃、22℃、25℃、28℃、31℃和34℃恒温下的发育特性及发育同步性。大斑芫菁幼虫(除5龄外)发育起点温度均低于10℃,而棉蝗每个阶段的发育起点温度都高于10℃。大斑芫菁5龄幼虫的有效积温为440.53日度,低于棉蝗卵的462.96日度,并且大斑芫菁1～4龄幼虫的有效积温均少于1～4龄蝗蝻。大斑芫菁成虫出现、卵孵化和幼虫滞育解除日期与棉蝗产卵和卵孵化日期,显示大斑芫菁的发育和棉蝗的发育具有季节同步性,而且大斑芫菁的滞育同步化了大斑芫菁和棉蝗的发育。

中国齿爪斑芫菁亚属分类(鞘翅目:芫菁科)

总结中国齿爪斑芫菁亚属Eumylabris Kuzin共6种,给出5已知种检索表;对后侧斑芫菁Mylabris(E.)posticalis(Dokhtouroff,1889)的形态特征进行了补充描述;提供苹斑芫菁M.calida、藏红花斑芫菁M.crocata、粗点斑芫菁M.magnoguttata magnoguttata和后侧斑芫菁M.posticalis4个种的特征图。观察标本分别保存在河北大学博物馆、南开大学昆虫研究所和天津自然博物馆。

大斑芫菁活体提取斑蝥毒素的研究

应用自行设计的电刺激活体提毒装置,对大斑芫菁Mylabris phalerata成虫活体斑蝥毒素(Cantharidin C10H12O4)提取进行了研究。本实验设置了1V、2V、3V和5V四种刺激电压和1s、2s、3s和5s四个刺激时间。研究结果表明:活体取毒的适宜刺激条件为2V刺激电压下刺激2秒钟。

5种杀虫剂防治西番莲大斑芫菁的药效试验

通过室内药剂试验 ,发现敌百虫 10 0 0倍液、辛硫磷 10 0 0倍液、多虫清 2 0 0 0倍液、功夫 4 0 0 0倍液、巴丹10 0 0倍液等 5种药剂都对大斑芫菁有较好的胃毒效果。其中敌百虫触杀效果较好 ,见效快、持效长 ,在施药 12h后 ,大斑芫菁平均死亡率达到 10 0 %。通过对敌百虫浓度梯度试验表明 ,在生产上使用 90 %敌百虫原粉 30 0 0倍液防治西番莲大斑芫菁较理想 ,既可收到较好的防治效果 。

温度和土壤含水量对眼斑芫菁生长发育的影响

【目的】芫菁是一类重要的药用昆虫,眼斑芫菁又名黄黑小斑蝥,是我国药典中收录的一种重要的动物药。但是斑蝥的规模化人工饲养技术尚不成熟,成为限制斑蝥素类药物开发与利用的瓶颈之一,因此,我们多年来一直致力于眼斑芫菁规模化饲养技术的研究,本文旨在探究温度和土壤含水量2个基本条件对眼斑芫菁生长发育的影响。【方法】本实验在实验室内饲养眼斑芫菁,设计了5组温度和5组土壤含水量连续饲养眼斑芫菁6代。【结果】在实验中未发现眼斑芫菁滞育越冬虫态,每年可在室内繁殖3个完全世代。不同温度处理条件下,30℃下孵化率高于其他处理,达到90.01%;32℃下幼虫和蛹的发育历期最短(14和35 d),且羽化率最高(76.00%),但与30℃下无显著差异。不同土壤含水量条件下,12%的土壤含水量条件下各发育指标显著高于其他处理,卵的发育历期最短(32 d),且孵化率最高(90.11%),幼虫和蛹的发育历期最短(14和35 d),且羽化率最高(76.00%)。【结论】综上所述,在实验室内30℃的温度条件和12%的土壤含水量是眼斑芫菁卵、幼虫及蛹的发育最适环境。结果对眼斑芫菁的规模化饲养繁殖提供了技术指导,也为芫菁的生物学研究及今后斑蝥资源的开发利用奠定了理论基础。

大斑芫菁生物学特性及养殖技术研究

通过开展大斑芫菁在实验室条件下人工饲养,观察了其形态特征和生活史等生物学特征,分析了其成虫饲养、卵孵化和幼虫饲养等人工养殖技术,并对大斑芫菁养殖与应用前景进行了展望。

气质联用分析眼斑芫菁挥发性成分

目的研究眼斑芫菁的挥发油性成分,确定挥发性成分的化学成分组成。方法采用水蒸气蒸馏法提取眼斑芫菁的挥发性成分,并采用气相色谱-质谱联用技术对其进行分析鉴定。结果从眼斑芫菁中共检出64种挥发性成分,其中40种物质结构得以鉴定,以酸类物质含量最多。其中相对百分含量较高的有(E)-9-十八碳烯酸(9.69%)、硬脂酸(5.01%)、1,13-十四碳(3.00%)、亚油酸(1.69%)等。结论眼斑芫菁中含有大量挥发性成分,采用气相色谱-质谱联用技术能够很好的对其分离和鉴定。

眼斑芫菁丝氨酸蛋白酶基因的全长cDNA克隆及序列分析

丝氨酸蛋白酶是眼斑芫菁消化系统内重要的消化酶,为了更好地了解丝氨酸类蛋白酶在芫菁消化系统中的作用,本研究利用5'cDNA末端快速扩增(5'RACE)和3'RACE的方法获得该基因的全长cDNA序列,登录号为KC954650。该基因的开放阅读框长816 bp,编码271个氨基酸,预计分子质量为28.22kDa,pI为5.09,预测分子式为C1255H1975N321O400S8,不稳定系数为23.35,总亲水性系数为0.286,为疏水性稳定蛋白。序列分析表明该基因编码的蛋白含有丝氨酸蛋白酶的保守功能位点,与赤拟谷盗在系统进化关系上最近。本研究首次从眼斑芫菁体内克隆得到丝氨酸蛋白酶基因,为后期研究芫菁体内的消化代谢奠定基础。