温度对绿眼赛茧蜂寄生率及生长发育的影响

绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus(Spinola)是草地螟Loxostege sticticalis L.幼虫的重要寄生蜂。但目前国内外对其生物学特性及其发生与温度的关系还没有报道。为了阐明绿眼赛茧蜂的生物学特性,并为其室内扩繁及田间保护利用提供试验依据,本文分别在17、21、25、29和33℃、相对湿度70%±5%、光周期16L:8D条件下,以草地螟3龄幼虫为寄主,研究了其寄生率和生长发育特征的变异,明确了其发育起点温度和有效积温,以及在我国草地螟主要发生危害区的发生为害世代。结果表明,在17~29℃,绿眼赛茧蜂能与寄主建立寄生关系,并能完成发育。其中以21和25℃的寄生率最高(67.3%和60.0%),子代结茧率和羽化率最高(>70%)并显著高于29和17℃的。另外,绿眼赛茧蜂的蛹(茧)重和成虫寿命随温度的升高而下降。但在33℃,寄生率为0,不能与草地螟建立寄生关系;在17~25℃,卵-幼虫、预蛹-蛹及世代发育历期随温度的升高而缩短,但在29℃时,发育历期比25℃的有所延长。Logistic曲线和线性模型均可描述绿眼赛茧蜂发育速率与温度的关系,但前者的决定系数(R2=0.935~0.971)比后者(R2=0.859~0.890)高,因而Logistic曲线能更好地反映绿眼赛茧蜂发育速率与温度的关系;卵-幼虫、预蛹-蛹以及世代的发育起点温度依次为8.7、9.9和10.8℃,完成发育所需的有效积温分别为176.0、189.6和331.8日·度。绿眼赛茧蜂在我国草地螟发生危害区可发生2~7代/年。

绿眼赛茧蜂生物学特性及其对草地螟的控害作用

绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus(Spinola)是寄生于草地螟Loxostege sticticalis L.幼虫的内寄生蜂,目前国内外对其生物学特性尚无报道。为了阐明绿眼赛茧蜂的生物学特性及其对草地螟的控制作用,本文在(23±1)℃、RH 70%±5%、光周期16L:8D的条件下测定了其发育历期、茧重、羽化和交配习性、成虫产卵、寄生能力和寿命,明确了其对寄主幼虫的功能反应及其对寄主幼虫的影响作用。结果表明,绿眼赛茧蜂卵-幼虫期为14.7 d,预蛹和蛹期为14.5 d,世代历期30.1 d,平均茧重18 mg。成虫羽化多集中在06:00―14:00,雄虫比雌虫早羽化2 d。成虫羽化当日即可交配,交配持续时间在59~168 s。成虫交配后很快产卵。雌蜂平均产卵历期10.8 d、产卵量为104粒,产卵高峰分别为羽化后的第3 d和第7 d。雌、雄蜂寿命分别为15.2和19.0 d。在5、10、15、20、25和30头/瓶(650 m L)密度下,绿眼赛茧蜂的寄生量随草地螟幼虫密度的增加而升高,但寄生率随寄主幼虫密度的增加而下降,对寄主幼虫密度的反应属HollingⅡ型。寄生后第1 d,寄主幼虫与未寄生幼虫的大小体重差异不显著,但在寄生后的第6 d和第12 d,前者的大小体重均显著小于后者的。另外,寄主幼虫的取食量比未寄生幼虫的少了约30%,且差异显著。这些研究结果与其他寄生蜂的生物学特性及对寄主种群的控害作用进行了比较分析,为研发绿眼赛茧蜂的室内繁殖和田间保护利用技术,以及评价其对草地螟的控害能力提供了重要的依据。

绿眼赛茧蜂线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】测定绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus线粒体基因组全序列,分析其基因组结构及茧蜂科(Braconidae)部分类群的系统发育关系。【方法】利用Illumina MiSeq二代测序技术对绿眼赛茧蜂的线粒体基因组进行测序,对基因组序列进行拼装、注释,分析其结构特点和碱基组成;基于22种茧蜂科昆虫的COX1蛋白编码基因序列,应用最大似然法(ML)和邻接法(NJ)构建系统发育树,分析绿眼赛茧蜂与茧蜂科其他昆虫的系统发育关系。【结果】绿眼赛茧蜂线粒体基因组全长16661 bp(GenBank登录号:MG822749),包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因,共37个基因,以及1个控制区。线粒体基因组有明显的核苷酸组成的偏倚,AT偏正,GC偏负,其A+T含量为82.83%。基因排列顺序与推测的昆虫祖先的序列不完全一致,tRNA基因7处发生重排。13个蛋白质编码基因均以ATN为起始密码子,以TAA为终止密码子。在22个tRNA基因二级结构中,除tRNA His(H)缺失TΨC环和tRNA Cys(C)仅剩二氢尿嘧啶(DHU)臂和反密码子臂外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。基于COX1蛋白编码序列的系统发育分析结果显示,与绿眼赛茧蜂亲缘关系最近的是同属于赛茧蜂属的雪跗赛茧蜂Z.niveitarsis。【结论】本研究首次获得绿眼赛茧蜂线粒体基因组全序列。结果表明绿眼赛茧蜂隶属于优茧蜂亚科(Euphorinae)赛茧蜂属,并支持赛茧蜂属的单系性。

绿眼赛茧蜂转录组分析及嗅觉相关蛋白基因的鉴定

【目的】绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus是草地螟Loxoste gesticticalis幼虫重要天敌之一。本研究通过构建绿眼赛茧蜂触角转录组数据库,挖掘其与嗅觉相关的蛋白基因,为更好的利用绿眼赛茧蜂防治草地螟发挥其生防潜能提供理论依据。【方法】以Illumina Novaseq 6000高通量测序平台为基础,将绿眼赛茧蜂触角的基因进行转录组测序、组装序列,以及完成其生物信息学的研究分析,并对绿眼茧赛蜂触角的相关嗅觉基因做鉴定分析。【结果】成功构建绿眼赛茧蜂转录组数据库,数据库中的unigenes序列为65228条,N50为3882 bp。使用BLAST软件将绿眼赛茧蜂触角unigenes序列各自和Pfam、Swiss-Prot、NR、COG、KEGG、GO权威数据库进行对比,并完成基因功能相关注释,共注释基因数为18662条,占总数的28.61%。其中,NR数据库获得的注释最多,占总数的24.61%,为15863条,KEGG数据库获得的注释最少,为9612条(14.91%),其他依次为Pfam数据库注释数据库12164条(18.86%)、COG数据库注释15584条(24.17%)、GO数据库注释11634条(18.05%),Swiss-Prot数据库注释达到11634条,为总数的18.86%。借助GO数据库对unigenes的注释,其功能供分为三大类,可以细分49个分支,主要包括分子功能、细胞组分以及生物学过程。通过注释基因功能对嗅觉相关基因进行筛选,共发现151条和嗅觉有关的蛋白基因,包括3个感觉神经元膜蛋白基因、22个离子型受体基因、23个味觉受体基因、83个气味受体基因、6个化学感受蛋白基因、14个气味结合蛋白基因。【结论】成功收集了绿眼赛茧蜂触角转录组相关数据,并对与嗅觉相关的蛋白进行鉴定分析,为深入研究基因功能及嗅觉分子机制提供理论依据。