长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2互作蛋白的筛选与验证

【目的】筛选长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白,为实现利用信息物质对长足大竹象种群持续控制提供参考。【方法】利用GST pull-down联合质谱技术,对长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白进行筛选、鉴定和分析,并采用酵母双杂交试验验证了CbuqPBP2与信息素结合蛋白CbuqPBP1的特异性互作。【结果】GST pull-down共筛选出45个与长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2特异性结合的候选互作蛋白,包括CbuqPBP1、ND2、CYTB。这些互作蛋白主要参与细胞过程、定位、代谢过程、应激反应以及生物调控等多个生物学过程。使用酵母双杂交体系,构建了pGADT7-PBP1重组猎物质粒与pGBKT7-PBP2重组诱饵质粒,通过诱饵质粒毒性检测和自激活检测,表明重组诱饵质粒对Y2HGold酵母菌无毒性作用。共转化验证结果显示,诱饵质粒pGBKT7-PBP2共转化酵母菌株能够在TDO培养基上生长。【结论】CbuqPBP2和CbuqPBP1之间有相互作用,不同信息素结合蛋白间的互作对深入理解长足大竹象嗅觉感受机制提供了新的思路。

长足大竹象的触角超微结构和对竹笋挥发物的触角电位反应

长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville是当前竹林主要害虫,专一地取食危害丛生竹笋梢。本研究应用电镜扫描、气质色谱联用(GC-MS)及触角电位(EAG)技术,分析了长足大竹象成虫触角的超微结构、不同竹笋挥发物的成分及其与成虫的触角电位反应,以期分析长足大竹象寡食竹笋的原因。结果表明长足大竹象成虫触角上感知竹笋挥发物的锥形感器数量最多、密度最大。气质色谱联用在竹笋挥发性物质中检测到28种物质,醛类物质相对含量最高,其次是醇类和酸类物质。EAG分析表明苯甲醛等13种竹笋挥发物的相对触角电位值显著高于对照,以苯甲醛的EAG值最高。结果提示丛生竹笋梢高含量和特有的挥发物成分可能是吸引长足大竹象取食竹笋的重要物质,长足大竹象对竹笋气味的识别很大可能是根据以苯甲醛为主要成分组成的、具有特定成分比例的化学指纹图谱。本研究为研制长足大竹象取食引诱剂提供了理论依据。

长足大竹象交配行为

【目的】探索长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville成虫的交配行为规律。【方法】通过室内饲养和野外观察相结合的方法,记录了完整的交配过程,比较了不同寄主及虫体大小间交配行为的差异。【结果】长足大竹象一次完整的交配包括示爱、抱对、插入输精和配后保护4个阶段,雌雄都有多次交配行为。室内试验证明,长足大足象完整交配时间为21.71±1.84 min,其中示爱时间为0.46±0.05 min,抱对时间为6.18±0.38 min,插入输精时间为8.36±0.62 min,配后保护时间为6.71±0.79 min。雄虫初次交配时,在示爱、抱对和插入输精时间上均显著长于有交配经历的雄虫(P<0.05)。长足大竹象在不同寄主植物上的交配时间存在差异,在慈竹上的示爱时间(0.46±0.05 min)和插入输精时间(8.36±0.62 min)显著长于在唐竹、撑×绿杂交竹、孝顺竹和芦竹上的时间(P<0.05);在孝顺竹上的配后保护时间显著长于在其他植物上的时间(P<0.05)。长足大竹象成虫会选择最适体长的配偶进行交配,当雌虫体长≥3.3 cm和3.0~3.2 cm时,与不同体长的雄虫在示爱、抱对、插入输精和配后保护时间上都显著长于其他体长的雌虫(P<0.05)。林间长足大竹象的交配行为与室内观察结果基本一致。【结论】研究结果有助于了解长足大竹象交配过程,也对研究该虫的繁殖行为学及行为控制技术提供了依据。

长足大竹象生殖系统的形态解剖研究

解剖研究了长足大竹象雌雄虫生殖系统的构造。该虫的雌性生殖系统包括一对卵巢、一对侧输卵管、中输卵管、交配囊、受精囊、生殖腔、产卵器;雄性生殖系统由一对睾丸、一对输精管、一对附腺、射精管和交配器组成。

长足大竹象繁殖行为的初步研究

长足大竹象(Cyrtotrachelus buguetiGuer)是慈竹(Sinocalamus affinisMcClure)等丛生竹林的主要害虫,是国家林业总局公布的危险性生物之一。为了研究有效的防治方法,对其繁殖行为进行研究很有意义。通过3年的野外观察和室内实验,确定它的繁殖行为可分为求偶、交配、产卵3个阶段。

一种新型的昆虫诱捕器及其对长足大竹象的诱捕作用

生态诱捕竹林主要害虫是当前研究的难点。用长形竹条和可降解的聚乙烯光滑细线编织成圆柱体虫网诱捕器,以竹笋为引诱剂,研究了不同孔径的虫网对不同大小的长足大竹象成虫的捕获效果,分析了虫网诱捕器捕获成虫的主要部位及该部位的的超微结构,在此基础上,探索了成虫足的作用力特点及其与虫网的互作机制。研究表明(1)在一定范围内,诱捕率Y与虫网边长X1极显著相关,并受中足长度X2的影响,三者间的回归方程为Y=-30.551+13.945X1+7.825X2(X1∈[2,4.5]、X2∈[2.5,2.9])。(2)虫网诱捕器主要捕捉成虫的主要部位是前、中、后足的转节和腿节。(3)足与虫网的互作主要是机械作用,诱捕器对长足大竹象的捕获主要是虫网与足间的机械作用的结果。虫网诱捕器制作简便,成本低,无毒无污染,是捕获长足大竹象的有效工具。其研究结果为竹林害虫生态防治提供了重要理论依据。

长足大竹象幼虫种群动态及其气候预测模型

2004—2008年于四川沐川定期调查长足大竹象为害的3个慈竹林内所有竹笋上的幼卵和幼虫密度变化,运用主成分、相关和通径分析及决策系数研究影响幼虫种群变化的主要气候因子。结果表明:幼虫种群变化呈单峰型,8月为高峰期,10月上旬以后虫口密度逐渐趋向于0水平。长足大竹象幼虫种群变化最主要的限制因子是旬平均气温,最主要的决策因素是旬最低气温。8种函数拟合表明平均虫口密度与旬平均气温、旬最低气温之间分别用直线函数方程Y=-0.535+0.031X、对数函数方程Y=-1.594+0.600lnX拟合的效果最好,据此建立平均虫口密度气候预测表,提出长足大竹象防治的温度指标为旬平均温度21.5℃或旬最低温度17.7℃。

长足大竹象成虫前胸背板及鞘翅超微结构观察

利用扫描电镜对长足大竹象成虫前胸背板和鞘翅的超微结构进行观察。结果表明:前胸背板和鞘翅表面均不光滑,前胸背板有零星分布的芽型感器和大量的凹陷;鞘翅上肩部有毛,在点刻沟部位遍布大量芽型感器。

长足大竹象成虫体表信息化学物质的提取和鉴定

为了确定我国南方竹林主要害虫长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville雌虫是否存在诱引雄虫的化学信息素以及所释放的相关化学信息素的成分,本研究利用风洞和"Y"型嗅觉仪测试到长足大竹象雄虫对雌虫及雌虫体表提取化合物具有正趋向行为反应,随后用GC-EAD和GC-MS对雌虫体表提取化合物进行了分析。在GC-EAD分析时发现雄虫触角对雌虫体表粗提液和体表物质标准品化合物的触角电位反应时有5个GC峰有电生理活性;通过质谱法确定这5个电生理活性GC峰的化学成分分别为苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯。风洞和GC-EAD分析表明,这5种成分的标准品化合物对长足大竹象雄虫具有诱引生物活性和触角电生理活性。结果说明长足大竹象雌虫体表粗提液中存在的苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯是长足大竹象成虫的化学信息素物质。

乐氰乳油对长足大竹象的防治试验

利用农药乐氰乳油对慈竹长足大竹象Cyrtorachelus buqueti进行了室内和室外防治试验.结果表明施药浓度为300～600倍液,竹笋的成竹率从50%提高到75.9%～76.7%,显示了乐氰乳油对长足大竹象具有较好的防治效果.

格氏线虫中国品系(85011)防治竹象虫的施用技术及与农药混用的研究

直锥大象虫(Cyrtotrachelus longimvnus F.)是华南地区经济竹林的重要钻蛀性害虫,严重威胁竹子生产。应用昆虫病原线虫进行防治试验,取得了一定的成效。试验表明,现场对竹笋虫蛀口采用喷雾、滴注、挂物和涂布等不同施用线虫的方法进行防治,除在操作上表现了它们各自的特点外,对其寄生杀虫率和保笋效果均有较大的差异。在淀粉糊中加入供试的侵染期线虫(Steinernema glaseri 85011)做成线虫糊剂,涂布竹笋虫蛀口,操作简便,防效显著。在上述线虫糊剂中加进少量化学农药(50%乐果2,000～3,000倍)可以提高杀虫和保笋效果。目前仍未见到有关使用线虫糊剂防治害虫的报导,本文尚属首次。

基于MaxEnt模型的长足大竹象在中国潜在分布区及其对气候变化的响应

【目的】探究长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)与环境因子之间的关系,为实现长足大竹象种群持续控制奠定基础。【方法】基于MaxEnt模型结合GIS技术模拟未来2050s和2080s两个时段,3种不同气候情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下长足大竹象的潜在分布区。【结果】在当前气候情景下,长足大竹象在中国的适生区范围为22°~33°N,104°~122°E,位于我国亚热带地区,总适生面积达87983 km2,其中高适生区主要位于四川、贵州、重庆。未来气候由于CO2浓度的增加,中、高适生区向广西一带扩散,高适生区面积增加。在RCP2.6下,高适生区面积变化最大,由当前8607 km2增加到15430 km2(2050s)。相同气候情景下,随时间推移,长足大竹象适生区呈先增加后减少的趋势。2月最低温(tmin2)、最暖季降雨(bio18)和7月降雨量(perc7)对长足大竹象适生区分布影响较大。【结论】气候是决定长足大竹象分布的最主要因素。

长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP1克隆和表达分析

【目的】克隆和表达长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville信息素结合蛋白基因并进行基因序列和表达分析,为进一步研究该基因的生理功能奠定基础。【方法】通过RT-PCR技术克隆了信息素结合蛋白基因,采用生物信息方法分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR技术研究其在长足大竹象不同虫态和不同组织中的表达量。【结果】克隆获得长足大竹象信息素结合蛋白基因,命名为Cbuq PBP1(Gen Bank登录号:KU845733.1),开放阅读框为432bp,编码143个氨基酸残基,分子量为15.84 k D,等电点为4.60,含6个保守半胱氨酸位点。系统进化树结果显示,Cbuq PBP1与其他昆虫PBP具有较高的相似性。实时荧光定量PCR结果表明,Cbuq PBP1在雄虫、雌虫、幼虫体内均有表达,但在雄虫体内表达量最高(P<0.05)。同时,在雄虫触角中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。【结论】表明Cbuq PBP1在长足大竹象不同虫态和不同组织中差异表达。

长足大竹象雄性附腺提取物抑菌作用研究

以3种细菌(大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Bacillus subtilis、枯草芽孢杆菌Staphyloccocus aureus)为供试菌,测定了长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti雄性附腺提取物的抑菌活性。结果表明:长足大竹象雄性附腺提取物对革兰氏阳性菌如枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌活性。不同浓度的粗提物对枯草芽孢杆菌及金黄色葡萄球菌抑菌影响差异均具有高度统计学意义(P<0.01),抑菌活性随着粗提物浓度的增加而增强。粗提物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度分别为0.2 mg·m L^(-1)、0.4 mg·m L^(-1)。不同处理温度对长足大竹象雄性附腺粗提物的抑菌作用有一定影响。

氯氰菊酯对长足大竹象的防治试验

利用农药氯氰菊酯对慈竹长足大竹象进行了室内和室外防治试验.结果表明施用浓度为1∶300～1∶600倍液,竹笋的成竹率从50%提高到87.5%～94.7%.显示了氯氰菊酯对长足大竹象具有较好的防治效果.

长足大竹象幼虫消化酶活性的初步研究

应用酶学分析法研究了长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guer幼虫消化酶的主要种类和活性。结果表明，长足大竹象幼虫主要有7种消化酶。长足大竹象幼虫的消化酶活性大小排列顺序为：半纤维素酶〉果胶酶〉纤维素酶〉淀粉酶〉蔗糖酶〉脂肪酶〉蛋白酶；在40～55℃、pH值7．4～8．5时，半纤维素酶和果胶酶活性最高。

氯氰菊酯与渗透剂混配防治长足大竹象试验

采用氯氰菊酯和以氯氰菊酯为主体添加百威3号高渗增效剂对慈竹长足大竹象进行了防治试验,以竹笋成竹率评价防治效果。结果表明,氯氰菊酯具有较好的防治效果,使慈竹竹笋的成竹率从50.2%提高到74.1%,估算竹材增产47.6%;百威3号高渗增效剂能增强农药渗透能力,从而提高防治效果,使竹笋成竹率从50.2%提高到84.7%,估算竹材增产68.7%。

一字竹象虫回归预测技术的研究

一字竹象虫是竹子重要的笋期害虫,主要为害毛竹、篌竹、刚竹、红竹、淡竹等竹笋、嫩竹。该虫在安吉县毛竹林内二年一代,篌竹等小杂竹林内一年一代。为给一字竹象虫的综合防治提供测报依据,笔者于1984年至1991年定点对一字竹象虫的发生情况进行观察,结果认为:一字竹象虫成虫出土高峰日与当年3月份的平均气温呈负相关,其预测式为(?)=25.8479-2.217(?);一字竹象虫的幼虫为害株率与上一年的幼虫为害株率呈正相关,其预测式为:(?)=17.6676+0.9049x((?),X均为被害株率的反正弦代换值)。

基于ANSYS的竹象虫头管仿生模型抗扭转分析

多层复合管在工程领域中应用广泛,但对其抗扭性质研究却较匮乏。为揭示竹象虫头管的抗扭转机理,该文利用电子扫描显微镜、X射线能谱仪和纳米压痕测试仪对竹象虫头管的内部结构、组成成分和纳米力学特性进行了分析。结果得出,竹象虫头管是由组织形貌、成分、力学性质各异的多种结构组成的多层中空复合管,其中外层主要为致密的几丁质,内层根据组织形貌又可分为轴向层和周向层,轴向层由片状脂类或糖类聚合物排列而成,周向层主要由纤维-蛋白基质排列而成,加强筋径向分布在管壁中,贯通多个轴向和周向层。其中,周向层的弹性模量、硬度和刚度最大。在头管结构研究的基础上,建立了仿生管模型,并采用ANSYS有限元软件对仿生管模型进行扭转分析,揭示了竹象虫头管多层排列的合理性。同时优化结果表明,提高内层材料的弹性模量,可以增加多层复合管的抗扭能力。该研究可为多层复合管抗扭转能力的增强设计提供参考。