小麦吸浆虫小热激蛋白基因Hsp21.9的克隆及在滞育过程与温度胁迫下的表达特性

【目的】小麦吸浆虫(Sitodiplosis mosellana)是最重要的小麦害虫之一,滞育使其度过酷暑和严寒。本研究旨在探讨小麦吸浆虫小热激蛋白(small heat shock protein,sHsp)基因Hsp21.9在滞育中的作用。【方法】利用RACE和RT-PCR技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫中克隆Hsp21.9全长cDNA序列;利用生物信息学软件对其核苷酸和编码蛋白特性进行分析;采用RT-qPCR技术分析Hsp21.9在滞育进程(滞育前、滞育、滞育后静息期和滞育后发育)不同阶段幼虫及夏滞育幼虫在短期(≤120 min)极端高温(35-50℃)和越冬幼虫在短期(≤120 min)极端低温(0--15℃)胁迫下的表达模式;通过大肠杆菌原核表达系统诱导表达及纯化其编码蛋白,采用吸光值法测定重组蛋白抑制猪心苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)热聚沉的能力。【结果】克隆获得了cDNA全长为1 087 bp的小麦吸浆虫Hsp21.9,命名为SmHsp21.9(GenBank登录号:KT749988),其开放阅读框长度为582 bp,编码193个氨基酸,其中谷氨酸含量最高(12.4%),半胱氨酸含量最低(0.5%);预测的蛋白分子量为21.9 kD,等电点为5.67。SmHsp21.9氨基酸序列具有小热激蛋白家族典型的α-晶体结构域,该结构域由6个β-折叠组成,其在空间上形成β-三明治结构。蛋白序列相似性和系统进化分析表明,SmHsp21.9蛋白与长角亚目昆虫摇蚊(Chironomus riparius)Hsp27的相似性最高、亲缘关系最近。RT-qPCR分析结果表明,小麦吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp21.9表达量存在显著差异,进入滞育后表达量显著降低,10月后逐渐升高,滞育后静息阶段的12月和翌年1月显著高于其他季节。与未处理的对照相比,35-45℃高温、-5--10℃低温处理可显著诱导越夏、越冬幼虫SmHsp21.9的表达,以30-60 min处理诱导效果较明显;高于50℃或低于-15℃诱导效果不明显。获得的SmHsp21.9重组蛋白可显著抑制MDH在高温(43℃)下聚集,具有显著的分子伴侣活性。【结论】小麦吸浆虫SmHsp21.9的表达不仅受滞育发育影响,而且受环境温度的调控,其可能参与滞育的启动和终止,且与滞育期间的耐热和耐寒性相关。

长垣市小麦吸浆虫的发生情况及防治

小麦吸浆虫是一种隐蔽性强、为害严重的害虫,造成小麦大幅度减产甚至绝收的例子很多。近年,长垣市小麦田吸浆虫经历了发生-蔓延-高峰-衰退-消亡的全过程。笔者作为一名基层农技人员,连续多年进行田间调查和现场防治,见证了吸浆虫为害地块从绝收到丰产的全过程,现将防治经验与大家分享。

青海省小麦吸浆虫的分布、发生条件及防控策略

小麦吸浆虫曾经是青海省小麦生产中重要害虫之一,麦黄吸浆虫和麦红吸浆虫在青海省均有发生,并且经常混合发生,在乐都区、循化县、化隆县、平安区、西宁市郊、共和县、同德县、兴海县、门源县及黄南州小麦种植区常年发生。青海省小麦吸浆虫常年发生地区的小麦生育期的平均温度是影响当年小麦吸浆虫发生面积的重要因子;小麦生育期的降水量对当年小麦吸浆虫羽化出土有较大影响,是影响当年小麦吸浆虫发生面积的次重要因子。冬季降水量对小麦吸浆虫的发生程度有一定影响,冬季干旱,春、夏季气温较高、降水量小是小麦吸浆虫大发生的气象条件。因地制宜推广农业措施,试验、推广生物防治措施,培育、引进、试验、推广抗小麦吸浆虫的小麦品种,结合化学防治措施是防控小麦吸浆虫的主要策略。

小麦吸浆虫滞育研究进展

小麦吸浆虫Sitodiplosismosellana(Gehin)和Contariniatritici(Kirby)是小麦生产中间歇性猖獗发生的害虫 ,也是一种具有典型的滞育多态性的昆虫。该文从滞育特点、影响滞育的因素、滞育幼虫的形态变化、滞育生理特征、滞育幼虫的化学物质变化和我国小麦吸浆虫滞育区划等 6个方面 ,较全面地回顾总结了国内外小麦吸浆虫滞育研究的进展情况 ,并对今后的研究工作进行了展望。

小麦吸浆虫发生规律及综合防治研究初报

小麦吸浆虫是近年来河牝省主要产麦区回升严重的害虫之一,部分麦田因其危害造成大幅度减产,甚至绝收。经初步研究,危害我省小麦的吸浆虫是小麦红吸浆虫 Sitodiplosimosellana Gehin 属双翅目瘿蚊科。在我省一年发生一代,以虫茧在土中越夏越冬,长达10个多月。活动幼虫为随土温变化而垂直移动,并与小麦生育期相吻合的习性。综合防治包括选用抗虫品种和使用化学农药防治。化学防治要掌握“主攻蛹期,成虫期扫残”的防治策略。田间药效试验表明:用50%甲胺磷或50%辛硫磷或50%DM—合剂(敌百虫加马拉硫磷)等乳剂每亩用药150毫升,加细土20公斤拌匀,于蛹期(4月15日左右)撤施于土内,防治效果均达90%以上,这种方法简便易行,避免污染,可推广应用。成虫期防治,每亩用2.5%溴氰菊酯3000倍或50%乐果乳油1000倍喷雾,或用80%敌敌畏乳剂100毫升,拌麦糠20公斤撒于田间,防治成虫效果均很明显。经在磁县三万亩大面积防治示范,均获得理想效果。小麦品种抗虫性鉴定,初步明确了冀麦20、农大162、西安8号、泰山7号四个品种,小麦红吸浆虫危害粒率仅为0.06～0.31%,抗虫明显可用于生产。

不同小麦品种(系)对小麦吸浆虫田间抗性鉴定

利用一套较完整的小麦吸浆虫田间抗性鉴定方法对我国主要小麦产区推广或即将推广的 5 2 5分优良品种及材料对小麦吸浆虫的抗性在田间进行了鉴定。结果表明 ,不同小麦品种 (系 )对小麦吸浆虫抗性有显著差异 ,抗性较好的品种 (系 )有 6 2份 ,其中高抗占 2 85 %、中抗 3 0 4%、低抗 5 90 %。S山东 92 880 2、百农 12、河农 842 4、郑农 8号、豫展 1号、中麦 9号

粘板对小麦吸浆虫成虫的诱捕效果

【目的】明确不同颜色、不同高度粘板对小麦吸浆虫成虫的田间诱捕效果,寻找小麦吸浆虫成虫发生动态监测的科学方法。【方法】2010-04-05,在陕西省西安市长安区选择发生小麦吸浆虫越冬后出土幼虫虫口基数不等的麦田4块,采用自制大小为30 cm×20 cm,颜色分别为黄色、红色和蓝色的3种粘板,研究粘板颜色、设置高度(下沿距地面高度分别为40,70和110 cm)对小麦吸浆虫成虫诱捕效果的影响。最后进行了自制粘板以及市售10 cm×10 cm自带黏胶黄色粘板(以下简称市售黄色粘板)和性诱剂诱芯对小麦吸浆虫成虫田间诱捕试验。【结果】不同颜色、不同高度粘板均能诱捕小麦吸浆虫成虫,但诱虫量差异很大,其中以下沿距地面40 cm、自制黄色粘板的诱虫效果最多,诱虫量显著高于其他两种颜色、两种高度处理的自制粘板,市售黄色粘板和性诱剂诱芯的诱虫量均较少。【结论】自制黄色粘板可以作为一种有效的小麦吸浆虫成虫诱捕手段,用于监测小麦吸浆虫成虫的发生动态,在田间使用时以下沿距地面40 cm为宜。

夏季高温对翌年小麦吸浆虫发生的影响

在室内人工控制条件下,研究了夏季高温对翌年小麦吸浆虫发生的影响,结果表明,夏季高温影响小麦吸浆虫雌虫抱卵量、幼虫存活率、成虫羽化数量和雌雄比例等。高温干旱对小麦吸浆虫发生更为不利,在于旱条件下,气温39℃及39℃以上高温持续7d对小麦吸浆虫有毁灭性致死作用,翌年小麦吸浆虫的存活率均为0;而在保湿条件下,1999年只有42℃处理的存活率为0,2000年42℃处理的存活率虽亦较低,但仍有32.0％。

小麦吸浆虫发生与小麦产量损失间的关系

通过调查小麦吸浆虫春季越冬幼虫基数、成虫发生量、穗部幼虫数量与小麦产量损失间的关系,旨在寻找一种简便有效的小麦吸浆虫危害对小麦产量影响的评估方法。结果发现,小麦吸浆虫成虫发生总量与小麦产量损失有一定的线性关系,可以通过在小麦吸浆虫成虫发生期设置黄板监测成虫发生量的方法估计其对小麦产量的影响,并在必要时及时采取防治措施,以免因小麦吸浆虫的发生对小麦生产造成严重危害。

一种改进的小麦吸浆虫淘土调查方法及其效果

在多年调查实践的基础上,提出了一种改进的小麦吸浆虫Sitodiplosismosettana(Gelin)淘土调查方法——袋筛箩瓷盘法,并通过试验比较了该方法与传统的箩筛法和近年提出的袋筛箩盐水法的淘捡效果。结果表明,袋筛箩瓷盘法淘捡幼虫多,时间花费少。袋筛箩瓷盘法与袋筛箩盐水法比较,两者的捡虫效果相当,袋筛箩瓷盘法花费时间略少,但不需用食盐调节水的比重,减少了经济支出;与箩筛法比较,箩筛法的捡虫效果仅是袋筛箩瓷盘法的83%,且花费时间比后者多1倍。建议在生产上及时大范围推广袋筛箩瓷盘法淘捡小麦吸浆虫技术。

小麦吸浆虫保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶基因的克隆及在滞育和变态发育过程中的表达动态

【目的】保幼激素(juvenile hormone, JH)在小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育诱导及滞育后静息状态的维持中发挥着重要作用。保幼激素酯酶(hormone esterase, JHE)和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)是调控JH滴度的重要降解酶。本研究旨在探讨JHE和JHEH在小麦吸浆虫滞育和变态发育中潜在功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫克隆JHE和JHEH全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析其核苷酸及编码蛋白特性;采用qPCR技术分析其在小麦吸浆虫滞育不同时期(滞育前、滞育期、滞育后静息期和滞育后发育)3龄幼虫及1龄幼虫到成虫不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹、后蛹、雌成虫和雄成虫)中的表达水平。【结果】克隆获得了cDNA全长分别为3 102和1 980 bp的小麦吸浆虫SmJHE和SmJHEH基因(GenBank登录号分别为MG876768和MG876769),其开放阅读框分别长1 740和1 371 bp,分别编码579和456个氨基酸,预测蛋白分子量分别为65.67和51.65 kD。SmJHE蛋白含有5个JHE家族特有的保守模块,SmJHEH含有催化三联体Asp228, Asp404和His431及组成阴氧离子洞的两个Tyr(Tyr299和Tyr374)和HGWP花样结构。序列比对和进化分析表明,SmJHE和SmJHEH均与双翅目(Diptera)长角亚目(Nematocera)昆虫同源蛋白氨基酸序列一致性较高,亲缘关系最近。不同滞育时期的表达模式表明,SmJHE和SmJHEH在滞育前期(1龄到滞育前的3龄幼虫早期)表达量变化不明显,进入滞育后表达量基本维持恒定,但均在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月最低。发育表达模式表明,幼虫恢复发育后SmJHE表达量逐渐升高,预蛹期达到最高,在雌成虫中的表达量显著低于雄成虫中的;SmJHEH表达量则在预蛹期最低,在雌成虫中最高。【结论】SmJHE和SmJHEH参与小麦吸浆虫滞育调控,其表达量的降低与滞育后静息阶段JH的累积有关;SmJHE在发育过程中表达量的升高可能参与幼虫到蛹的变态,表达量的降低可能与生殖发育有关。

小麦吸浆虫寄生蜂混合种群发生与数量消长研究

初步查明在陕西麦区寄生小麦吸浆虫的寄生蜂有１２种。其中，寄生麦红吸浆虫（ＳｉｔｏｄｉｐｌｏｓｉｓｍｏｓｅｌａｎａＧｅｈｉｎ）的５种，寄生麦黄吸浆虫（ＣｏｎｔａｒｉｎｉａｔｒｉｔｉｃｉＫｉｒｂｙ）的４种，２种吸浆虫均寄生的３种。寄生蜂具隔年出土习性。其田间羽化数量白天多于晚上。吸浆虫种群变动和农药使用是影响寄生蜂种群的２个主要因素。麦红吸浆虫寄生峰有２个高峰，第一峰紧随吸浆虫成虫高峰之后，第二峰在吸浆虫初龄幼虫期。麦黄吸浆虫寄生峰高峰只有一个，比吸浆虫成虫高峰晚２～４ｄ。

小麦吸浆虫研究现状与展望

综述了２０世纪８０年代以来国内外小麦吸浆虫在发生分布与危害、成灾原因、形态分类、生物生态学与种群发生规律、品种抗虫性与抗虫机制、预测预报和综合治理技术研究等方面的研究现状，并展望了今后的研究方向与前景。

小麦吸浆虫药剂防治技术研究

选择不同杀虫剂、不同防治时期、施药方法和次数防治小麦吸浆虫的试验表明,在小麦吸浆虫化蛹率达50%时,应用50%甲胺磷乳油、50%甲基异柳磷乳油、50%对硫磷乳油和6%林丹粉剂配成毒土于麦田撒施,均可有效控制小麦吸浆虫危害,穗、粒被害率均比对照降低80%以上;在小麦吸浆虫成虫羽化始盛期,用55%林丹胶悬剂0.4g/66.7m2、0.6g/66.7m2防治,防效达91.86%、94.95%,在这几种杀虫剂中防效最好;小麦播种前施药防治小麦吸浆虫幼虫效果并不理想。小麦吸浆虫的药剂防治策略应是蛹期防治为主,成虫期扫残。

植物性杀虫剂防治小麦吸浆虫研究

从防治小麦吸浆虫 ( Sitodiplosis mosellana Gehin)施用化学农药对农田生态系统的影响、植物性杀虫剂对吸浆虫的防效和对天敌的保护作用三方面研究了植物性杀虫剂在小麦吸浆虫防治中的作用。结果表明 ,在小麦吸浆虫防治中 ,应用植物性杀虫剂 ,不仅对吸浆虫有较好的防效 ,而且可减少化学农药对农田生态系统的影响 ,其中 ,2 9%净叶宝对吸浆虫的效果较好 ,对成虫的防效可达 77.7%～ 90 .1 %

小麦吸浆虫幼虫在麦穗上的危害特点及空间分布型研究

为了解小麦吸浆虫幼虫在麦穗上的危害特点及在麦田的空间分布型,在春季越冬幼虫出土期选择小麦吸浆虫越冬基数不等的麦田4块,在籽粒乳熟期调查小麦吸浆虫危害程度的基础上,运用扩散系数、聚集度指标、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指标、负二项分布参数等聚集指标及Iwao的x*x-珚回归法和Taylor幂函数法,综合分析小麦吸浆虫幼虫在麦穗上的空间分布型。结果表明,小麦吸浆虫的危害程度在田块间差异很大,且危害程度与春季的幼虫越冬基数无关;在麦穗不同部位,总体趋势是上、中部受害程度大于下部,但不同田块之间有差异。以麦穗为单位时,幼虫在麦田的空间分布型属于聚集分布;以麦穗不同部位为单位时,幼虫在麦田的空间分布型也属于聚集分布,且与密度有关。聚集均数λ值的测定结果表明,小麦吸浆虫幼虫的聚集成因主要由自身的生物学特性和环境因素所决定。

小麦吸浆虫发生动态及综合治理对策

本文介绍了目前小麦吸浆虫的发生动态,主要表现在重发生区虫口数量下降;轻发生区虫量上升,危害严重;新发生区不断出现,面积不断扩大。初步分析了吸浆虫再度猖獗危害与耕作制度、品种、农药、天敌的关系,提出了综合治理的基本对策和方法。

小麦吸浆虫淘虫方法的改进

小麦红吸浆虫Sitodiplosis m osellana Gehin 一年中大约有10 个月的时间以幼虫和茧生活在土壤中,因而淘土查虫是主要的掌握其种群动态的方法。根据小麦吸浆虫虫体大小和在盐水中的浮力特点,设计出了袋筛箩盐水淘虫法。即先用尼龙袋(网孔径0.5 m m )装土样洗泥,再用双层筛箩(上层筛网孔径约2 m m ×3 m m ,,下层箩孔径0.4 m m )洗泥去掉大颗粒杂物,然后用比重大于1.2 的盐水使幼虫和茧浮出水面,过滤捡虫。与传统的过筛法和盐水漂浮法相比,该方法所需设备简单,淘虫快速、省力、准确,对小麦吸浆虫的测报和研究有参考价值。

小麦吸浆虫回升态势原因分析及防治对策

笔者结合近10年来的历史资料和调查结果,对白洋淀地区小麦吸浆虫迅速回升原因及防治对策进行了详细分析探讨。结果表明:小麦吸浆虫在当地已成迅速回升态势;并根据药效试验结果,提出在防治上应采用中蛹期防治为主(防效在90%左右),成虫期防治(防效40%左右)为辅的策略,尤以毒死蜱5%颗粒剂撒毒土法处理防效较为理想。