青藏高原芫菁科(鞘翅目:拟步甲总科)物种多样性认知——从1840年至今

芫菁科(鞘翅目:拟步甲总科)昆虫因其复变态发育和药用价值而长期受到人们关注,世界已知3亚科133属近3000种(亚种),中国记录2亚科27属近200种(亚种)。青藏高原幅员辽阔,因其复杂的地形地貌和气候特征,蕴含着较为丰富的芫菁科昆虫物种资源。迄今,青藏高原共记录芫菁2亚科5族13属105种(亚种),其中模式产地在该地区的有66种(亚种)。本文以在青藏高原开展的主要昆虫考察活动为线索,回顾了该地区芫菁的发现和认知历史,并对其后续研究方向进行了展望,以期通过更加彻底的考察、物种起源和分化研究以及在资源开发方面的尝试,实现青藏高原芫菁种质资源从认知到利用的转化。

中国红芫菁族新纪录属--红芫菁属及一新纪录种记述(鞘翅目:芫菁科)

首次报道红芫菁属和戴氏红芫菁在中国的分布,标本采自云南省太阳河国家森林公园,保存在石探记生物学研究中心。此外给出戴氏红芫菁形态描述、特征图以及寄主信息,并比较和讨论了该种与近缘种之间的区别。

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。

内蒙古芫菁科(Meloidae)昆虫资源调查及其地理区系

为了进一步掌握内蒙古地区芫菁科昆虫资源,2017—2022年从东部到西部布设7个调查点进行调查。结果表明:(1)调查共发现8属17种,未能采集到能乃扎布教授记录的7个属中的欧芫菁(Spanish)、Pseudoabsibia属、Cantharis属等3属物种,但采集到未记录的带栉芫菁属(Zonitis)、狭翅芫菁属(Stenoria)、沟芫菁属(Hycleus)、栉芫菁属(Megatrachelus)等4属物种。(2)采集到小花斑芫菁(Mylabris atrata Pallas)、横带斑芫菁(Mylabris schonherri Billber)、异色带栉芫菁(Zonitis fortuccii Fairmaire)、四星栉芫菁(Megatrachelus politus Gebler)等4种内蒙古新分布种,目前,在内蒙古芫菁科昆虫种类11属35种。(3)内蒙古芫菁科昆虫种类在世界动物地理区系中的分布极不均匀,明显偏于古北界,与我国动物地理区系华北区关联性最强,与蒙新区和东北区的关联性较强,与青藏区、华南区、华中区、西南区关联性较弱,4内蒙古芫菁科昆虫在我国动物地理区系中存在偏差。

两种芫菁生殖系统比较解剖及大斑芫菁生殖腺组织学探究

通过对细纹豆芫菁 ( Epicauta mannerheimi)和大斑芫菁 ( Mylabrisphalerata)成虫的生殖腺解剖 ,并对大斑芫菁成虫的生殖腺进行组织学研究 ,发现两种芫菁在生殖腺形态上的异同与其分类地位有关 .对大斑芫菁生殖腺组织学特征进行了描述 。

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。

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。

红头豆芫菁成虫芫菁素含量的研究

芫菁素在红头豆芫菁（ＥｐｉｃａｕｔａｒｕｆｉｃｅｐｓＩｌｌｉｇｅｒ）体内主要贮存在雄虫的生殖腺和卵内。与野生群体两性芫菁素的平均含量相比较，刚交配过的雄虫失去体内７０％的芫菁素，其雌配偶体内芫菁素含量相应升高４３％。红头豆芫菁可用作中药材。经１１０℃烘干后的雄虫，用酸水解后提取的芫菁素含量比直接提取的含量增高４倍。

斑蝥素在细纹豆芫菁成虫体内的变化和配偶间的运转

将采自野外的同一批细纹豆芫菁成虫用半人工饲料饲养 ,取刚结束交配 (A组 )、交配结束后单养 4天 (B组 )和未交配 (C组 )的两性成虫的血淋巴和各器官 ,分别测其斑蝥素含量。结果显示 ,斑蝥素含量在两性个体内和配偶间的器官间呈规律性地起伏。探讨了规律发生的过程和起因。

温湿度变化与两种芫菁繁殖的关系

在实验条件下研究了两种药用芫菁繁殖与温湿度变化的关系,表明:交配的最适温度为22～28℃,湿度为60～90％,而大斑芫菁随着气温上升,相对湿度下降,交配活动逐渐减弱,眼斑芫菁则随着气温下降,相对湿度上升,交配活动逐渐减弱;产卵最适温湿度,大斑芫菁为26～28℃及60～68％,眼斑芫菁为23～26℃及72～78％;大斑芫菁最适孵化的温湿度为26～28℃及70～75％,而眼斑芫菁的卵要经过高低温度的变化,有效积温达到1680.85日·度时才能孵化。

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。

中国毛胫豆芫菁组分类研究(鞘翅目,芫菁科)

对中国毛胫豆芫菁组Epicauta tibialis group进行了系统研究,描述云南1新种,即疏毛豆芫菁Epicauta sparsicapilla sp.nov.;编制了中国已知种检索表,简述了种的分布和寄主。模式标本保存于河北大学博物馆。

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。

3种杀虫剂防治红头芫菁成虫对比实验

红头芫菁成虫对林下套种的七叶一枝花的危害较为严重。采用不同浓度的3种杀虫剂防治危害七叶一枝花的红头芫菁成虫,结果显示,使用5%高效氯氟氰菊酯微乳剂、20%高氯马乳油、30%啶虫仲丁威乳油等3种药剂的虫口死亡率都达90%以上,可作为防治红头芫菁成虫的药剂使用,其中5%高效氯氟氰菊酯微乳剂杀虫效果显著优于20%高氯马乳油和30%啶虫仲丁威乳油,杀虫率高且杀虫时间短,20%高氯马乳油和30%啶虫仲丁威乳油杀虫效果类似。

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。

中国豆芫菁属一新种及二雌性补充描述(鞘翅目,芫菁科)

记述云南豆芫菁属1新种,即缘毛豆芫菁,新种Epicauta seriata sp.nov.;编制了凹跗豆芫菁组Epicauta interrupta group已知种检索表;并对钩刺豆芫菁E.curvispina Kaszab和墨江豆芫菁E.mojiangensis Tan雌性进行了补充描述。模式标本保存于河北大学博物馆。