锯谷盗线粒体基因组及扁甲总科系统发育分析

【目的】探究锯谷盗Oryzaephilus surinamensis的线粒体基因组结构特征及扁甲总科的系统发育关系。【方法】利用下一代测序方法获得了锯谷盗线粒体基因组的全序列,并基于扁甲总科65个物种(内群)和2个象甲总科物种(外群)的13个蛋白质编码基因、通过最大似然法和邻接法构建扁甲总科的系统发育树。【结果】锯谷盗的线粒体基因组包含37个基因(13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因)和一段控制区。整个线粒体基因组全长为15711 bp(GenBank登录号:OM215199)。锯谷盗线粒体基因组的3个蛋白质编码基因(cox1,nad2和nad1)的起始密码子是ATC或GTG,其余10个蛋白质编码基因都是以ATT或ATG开头;cox1,cox2,nad2,cox3和nad3以不完整的终止密码子T结尾,其余蛋白质编码基因以完整的终止密码子TAA或TAG结尾。除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成稳定的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。此外,trnS1的反密码子不是常见的GCU,而是UCU。rrnL基因的全长为1281 bp,A+T含量为76.58%。rrnS基因的全长为757 bp,A+T含量为75.90%。【结论】2种不同的系统发育分析方法构建的扁甲总科的系统发育关系是基本一致的,均表明扁甲科为单系群;锯谷盗科,大蕈甲科和露尾甲科均为非单系群;锯谷盗O.surinamensis与单齿谷盗Silvanus unidentatus构成姐妹群。

赤拟谷盗、锯谷盗及锈赤扁谷盗幼虫对不同气味源的行为选择研究

幼虫是储粮害虫危害粮食的重要虫态,运用食物引诱剂及时监测幼虫发生是实现储粮害虫高效防治的重要措施。在实验室条件下分别测定3种主要储粮害虫(赤拟谷盗、锯谷盗及锈赤扁谷盗)幼虫对10种食物、2种化合物气味源的行为选择性,进而筛选出每种试验昆虫最佳的诱集物配比组合。结果表明:在测试样品中,对赤拟谷盗诱集效果最好的诱集物是食物组合(V(芝麻油)∶V(熟豆油)∶V(四氯化碳)=1∶2∶3),诱集系数最高可达70.0%;对锯谷盗诱集效果最好的诱集物是葵花籽油,诱集系数可达45.0%;对锈赤扁谷盗诱集效果最好的诱集物是菜籽油,诱集系数可达40.0%。菜籽油、酒曲对3种储粮害虫幼虫均表现较强的诱集效果,菜籽油的诱集效果为赤拟谷盗>锈赤扁谷盗>锯谷盗,酒曲的诱集效果为赤拟谷盗>锯谷盗>锈赤扁谷盗。研究结果为有效监测赤拟谷盗、锯谷盗和锈赤扁谷盗幼虫发生情况,科学实施储粮害虫生态防治提供理论和技术支持。

L -阿拉伯糖对锯谷盗成虫毒杀作用及其过冷却点和冰点的影响

L-阿拉伯糖是与蔗糖非常相似的一种非热量单糖,动物不能利用其进行代谢供能,具有防止害虫发生为害的潜力。为明确L-阿拉伯糖对储藏物害虫锯谷盗的防治效果,本研究比较了不同质量分数的L-阿拉伯糖对锯谷盗成虫存活率、抗氧化酶活性、过冷却点和冰点的影响。结果表明,随着饲料中L-阿拉伯糖质量分数的增大,锯谷盗成虫的死亡率逐步增大,当糖含量为20%时,锯谷盗的校正死亡率可达39.66%;L-阿拉伯糖显著影响了锯谷盗的抗氧化酶和解毒酶活性,随着饲料中L-阿拉伯糖质量分数的增大,锯谷盗成虫体内的过氧化氢酶活性显著增大,而谷胱甘肽S-转移酶活性显著降低;此外,L-阿拉伯糖显著提升了锯谷盗成虫体液的过冷却点和冰点,当L-阿拉伯糖在饲料中的质量分数为8%时,锯谷盗成虫体液的过冷却点和冰点的上升最大,分别上升了3.83℃和3.43℃。通过研究发现,L-阿拉伯糖对锯谷盗具有一定的毒杀作用,显著影响了其体内抗氧化酶和解毒酶的活性,降低了其对低温的抵抗能力,明确了L-阿拉伯糖对锯谷盗的防治效果,为L-阿拉伯糖在储藏物害虫绿色防控中的应用提供了理论基础。

甲基苯醌对锯谷盗行为活动的影响

研究了28℃、75%RH条件下不同剂量的甲基苯醌处理对锯谷盗成虫和幼虫行为活动的影响。研究结果表明,不同剂量甲基苯醌处理的滤纸对锯谷盗成虫有较强的驱避作用,且其驱避作用随着甲基苯醌处理剂量的增加而显著增强。在用10 mg/mL甲基苯醌处理0.5 h后的滤纸上,锯谷盗成虫的选择系数达到-96.7%。低剂量甲基苯醌处理的面粉对锯谷盗成虫、幼虫的驱避作用不明显,但高剂量(10 mg/mL)甲基苯醌处理面粉对锯谷盗成虫、幼虫具有比较显著的驱避作用。

基于电子鼻技术对锯谷盗及烟草甲挥发物的研究

精准监测和及时发现粮食虫害并采取有针对性的措施对于维护粮食安全至关重要。研究采用电子鼻技术对两种储粮害虫锯谷盗和烟草甲挥发物类型进行了研究,电子鼻响应曲线显示12根传感器均在30 s内达到峰值,雷达指纹图谱显示锯谷盗挥发物总体响应值要高于烟草甲,且两种昆虫的主要挥发物类型为含氮化合物和有机极性化合物。主成分分析结果表明锯谷盗挥发物组内差异更小,二者挥发物信号不存在过度拟合,OPLS-DA鉴别结果显示两种储粮害虫主要可以通过含氮化合物、有机极性化合物和芳香族化合物进行有效区分。

3种植物提取物对锯谷盗的控制作用

研究了辣椒、柑桔皮、臭椿皮乙醚提取物在一定浓度(以丙酮为溶剂,1∶15配制成溶液,V/V)下对锯谷盗的驱避、触杀、熏蒸、种群抑制等作用.结果表明,3种植物提取物对锯谷盗成虫均具有较强的驱避效果、一定的触杀作用和很好的熏蒸作用,但对锯谷盗幼虫的驱避作用较弱.三者之间的熏蒸活性由强到弱依次为:臭椿皮提取物>辣椒提取物>柑桔皮提取物;对锯谷盗当代成虫和子代幼虫的种群抑制率达到了100%,均具有较强的杀蛹作用.

温湿度对锯谷盗实验种群生长和发育的影响

在 5种温度 (2 3 5 ,2 6 0 ,2 8 9,32 0 ,35 8℃ )和 3种相对湿度 (5 5 %RH ,76%RH ,93%RH)组合的情况下 ,对锯谷盗实验种群的生长、发育进行了研究。结果表明 :在上述温、湿条件下该种群卵期为 4 0～ 8 4d ,幼虫期为 10 6～ 2 3 3d ,蛹期为 5 4～ 9 8d ,从产卵到成虫羽化之间的未成熟期为 18 6～ 39 2d ;卵的发育起点温度为 13 4～ 14 8℃ ,幼虫为 13 1～ 15 1℃ ,蛹为 7 3～ 12 1℃ ,未成熟期为 13 7～ 14 8℃ ;卵期有效积温 71 2～ 80 1日度 ,幼虫期 170 9～2 36 1日度 ,蛹期 111 9～ 15 0 8日度 ,未成熟期为 319 6～ 378 0日度。同时分析了温、湿度对上述生活史参数的影响 。

电子束对锯谷盗幼虫和成虫的辐照效应研究

[目的]控制锯谷盗对烟草及其他仓储物的危害。[方法]利用不同剂量的电子束对锯谷盗幼虫、成虫进行辐照处理,研究其辐照效应。[结果]锯谷盗的幼虫、成虫对电子束辐照的敏感性依次降低。幼虫和成虫经辐照后21d的半致死剂量LD50分别为67.6和104.2Gy。幼虫经300Gy剂量辐照后可以完全阻止其发育为成虫,并且在35d内全部死亡;成虫经300Gy剂量辐照后则需49d才能全部死亡,但不能产生下一代成虫。[结论]300Gy剂量可以作为电子束辐照防治锯谷盗的参考剂量。

芥末精油对锯谷盗成虫的生物活性

本文研究了芥末精油对锯谷盗Oryzaephilus surinamensis成虫的室内杀虫活性。结果表明,芥末精油对锯谷盗成虫具有很强的熏蒸、驱避和触杀活性。在不同时间0.1μL.L-1芥末精油的熏蒸活性均最强,24h熏蒸毒力最大,锯谷盗成虫的校正死亡率达99.38%;方差分析表明不同处理时间和不同处理剂量对试虫的熏蒸活性均有极显著影响。随着时间延长,驱避作用逐渐增强;同一时间处理浓度越高驱避作用越强,8d时0.1μL.L-1驱避活性最强,达100%。在同一时间随着处理浓度的增大,芥末精油对锯谷盗触杀校正死亡率呈上升趋势,但18h后各处理间校正死亡率无显著差异。

大蒜挥发油对锯谷盗的控制作用

分别以乙醚、正己烷作为有机溶剂提取大蒜挥发油,研究其对锯谷盗的控制作用.结果表明,2种有机溶剂提取的大蒜挥发油对锯谷盗均具有较好的驱避、种群抑制和熏蒸作用,对锯谷盗幼虫具有较强的触杀作用.乙醚提取的大蒜挥发油对锯谷盗的驱避作用和熏蒸作用优于正己烷.

4种植物精油对金银花贮藏期害虫锯谷盗的生物活性

采用滤纸药膜法和广口瓶熏蒸法,在室内测定了大蒜、生姜、花椒和八角茴香4种植物精油对金银花贮藏期害虫锯谷盗的生物活性。结果表明,4种植物精油对锯谷盗成虫均具有一定的驱避活性和熏蒸活性,平均驱避率分别为70.71%、60.64%、53.78%和66.33%,平均校正死亡率分别为60.47%、51.71%、47.01%和56.28%,差异达显著水平。4种植物精油的不同浓度和不同作用时间对锯谷盗成虫的驱避活性有显著差异,随着植物精油浓度的降低和作用时间的延长,各植物精油的驱避活性逐渐降低,浓度和时间的交互作用对驱避活性无显著影响。4种植物精油的浓度、不同作用时间以及它们的交互作用对锯谷盗成虫的熏蒸活性有显著影响,随着植物精油浓度的降低,熏蒸活性逐渐降低,随着作用时间的延长,熏蒸活性逐渐增强。进一步的毒力分析表明,大蒜精油的毒力最强,12 h的LC50值为6.01μL/L,随时间的延长,各植物精油的熏蒸毒力明显增强。这说明4种植物的精油对金银花贮藏贮藏期害虫锯谷盗具有一定的生物活性,具有开发为新型无公害杀虫剂的潜力。

辣根素对长角扁谷盗和锯谷盗成虫的熏蒸活性

辣根素是一种潜在的替代溴甲烷的植物源熏蒸物质。为了进一步完善其杀虫谱,利用三角瓶密闭熏蒸法,研究了辣根素原油和无水乙醇以1∶9按体积比混配后分别在不同温度下对长角扁谷盗和锯谷盗成虫的熏蒸毒力。结果表明:在10、20、28℃下,辣根素对长角扁谷盗的LC50依次为1.40、1.13、0.87μL/L;对锯谷盗的LC50依次为10.06、6.88、5.81μL/L。在相同熏蒸温度下,长角扁谷盗成虫对辣根素的敏感性均较锯谷盗成虫高。辣根素对两种仓虫的熏蒸效果均随温度的升高而升高。

锯谷盗危害对贮藏期金银花化学成分的影响

通过试虫侵害试验,在室内测定了锯谷盗危害后金银花化学成分含量的变化。结果表明:锯谷盗虫口密度和危害时间对贮藏期金银花化学成分有显著的影响,其蛋白质、总糖、总黄酮、绿原酸及维生素C含量均下降。在200、400、600、800和1 000头/kg虫口密度下,危害7 d时金银花的蛋白质含量分别比对照下降了1.43%、3.21%、5.14%、7.81%和9.54%;总糖含量分别下降了0.24%、1.37%、2.15%、3.28%和4.17%;总黄酮含量分别下降了1.25%、1.84%、2.43%、3.51%和4.32%;绿原酸含量分别下降了0.29%、0.60%、0.93%、1.28%和1.56%;维生素C含量分别下降了0.02%、0.06%、0.09%、0.13%和0.15%。随着危害时间的延长,各成分含量不断下降,在同一时间下,各成分含量随着虫口密度的升高而下降。相关性分析表明,金银花的蛋白质、总糖、总黄酮、绿原酸及维生素C含量与锯谷盗的虫口密度和危害时间均呈显著的负相关(P<0.05)。方差分析显示,锯谷盗虫口密度和危害时间的交互作用对金银花上述各成分含量的影响不显著(P>0.05)。

温度对锯谷盗成虫水平和垂直运动分布的影响

为明确不同温度条件下锯谷盗成虫的水平和垂直运动规律,设置不同温度观察了锯谷盗成虫在无粮和铺有小麦水平面上的爬行速度,以及其在垂直小麦粮柱内的移动速度和分布情况.结果表明:锯谷盗成虫在水平方向上的爬行起始温度为12℃,此后随温度的升高爬行速度加快,其中在无粮平面上的爬行速度与温度的回归方程为y=13.09x-18.79,在铺有小麦平面上的爬行速度与温度的回归方程为y=3.939x-5.307,且在无粮平面上的爬行速度显著快于铺有小麦的平面.锯谷盗成虫的垂直移动也与温度相关,温度低于11℃时少有垂直移动,温度大于15℃后垂直移动速随温度升高而加快.在等温小麦粮柱内,锯谷盗成虫向上运动的速度明显大于向下移动速度.在有温差的粮柱(堆)内,成虫较多地出现于温度22～34℃的范围内,且在温度为19～34℃时,移动速度差异不显著,温度高于37℃和低于19℃时,移动速度明显降低.

甲酸乙酯对锯谷盗的熏蒸活性研究

采用密闭熏蒸法,在实验室条件下研究甲酸乙酯(EtF)对储藏物害虫锯谷盗Oryzaephilus surinamensis成虫的熏蒸活性。结果表明,熏蒸时间和温度显著影响甲酸乙酯对锯谷盗的熏蒸致死效果。甲酸乙酯在24 h内就能发挥很好的熏蒸活性,在低温条件下处理比在高温下熏蒸效果更好。在20℃、25℃和30℃条件下,熏蒸处理锯谷盗成虫24 h,其LC50分别为14.78、16.77和17.65μL/L。

米象和锯谷盗信息素收集物诱捕效果研究

应用连续气流收集法收集米象和锯谷盗的聚集信息素,并用正己烷对其淋洗.又通过圆盘诱捕法得到对两种害虫较好的淋洗液引诱剂量:米象为40μL,锯谷盗为50μL.米象淋洗液对雌雄虫都有较好的引诱效果,且对雌虫引诱效果比雄虫的好.将两种淋洗液1∶1混合也能很好地诱捕到米象和锯谷盗,显示出同种昆虫的淋洗液对同种成虫具有显著的引诱效果,但对其他种类的储粮害虫引诱效果不显著.

微波对锯谷盗不同虫态的致死效应研究

采用G80F20CN2L-B8(SO)型微波炉调节其档位功率分别为160 W、320 W、480 W、640 W和800 W处理裸露的和混合于大米中锯谷盗Oryzaephilus surina-mensis(Linnaeus)的卵、幼虫、蛹和成虫。主要结果为:对于裸露的锯谷盗用上述功率各处理5 s、10 s、15 s、20 s、25 s和30 s时,480 W、25s可使幼虫和成虫完全致死,800W、30 s可以完全致死锯谷盗的4个虫态。对于混合于大米中的各虫态锯谷盗,用上述功率辐照20 s时,可以完全致死幼虫和成虫;单独使用800 W分别辐照5 s、10 s、15 s、20 s、25 s和30 s时,800 W、25 s可以完全致死各虫态。作为一种无公害的杀虫方法,微波辐照对锯谷盗杀虫效果显著。

氮气与甲酸乙酯混合熏蒸对锯谷盗的毒力研究

采用广口瓶密闭熏蒸法,在实验室条件下研究了氮气与甲酸乙酯混合熏蒸对锯谷盗成虫的毒力。结果表明,氮气和甲酸乙酯混用具有良好的熏蒸效果。在81%、87%和95%的氮气浓度下,甲酸乙酯为10μL/L熏蒸处理24h,锯谷盗的校正死亡率分别为55%、75%和97%,表明氮气可显著提高甲酸乙酯的熏蒸毒力;温度对氮气和甲酸乙酯混合熏蒸效果具有显著影响作用,相同条件下,在30℃时校正死亡率为41%,在15℃时则提高至90%,表明低温条件下熏蒸效果比高温条件下更好。

玉米象和锯谷盗在小麦粉中的种群动态研究

研究了储粮害虫玉米象和锯谷盗在小麦粉中单独饲养和混合饲养情况下的生长发育状况。研究结果表明:在小麦粉中单独饲养情况下,玉米象可以生存,但总体数量随着处理时间延长逐步下降,而锯谷盗总体数量随着处理时间延长显著增加,在处理63d后最大数量增加为起始虫量的2倍。在小麦粉中混合饲养情况下,随着处理时间延长,玉米象和锯谷盗的种群数量与各自的起始总虫数密切相关。因此,玉米象仍然可以危害储藏的小麦粉,仍需要加强防治,锯谷盗属于粉食性害虫,在小麦粉储藏中是重点防治的对象。

赤拟谷盗与锯谷盗产卵及幼虫期发育竞争研究

昆虫产卵及幼虫期发育情况对昆虫种群数量变化具有十分重要的影响。分别研究了在28℃、RH75%条件下不同起始虫数的赤拟谷盗、锯谷盗成虫单独及混合饲养子代成虫种群数量变化情况。研究发现混合饲养时赤拟谷盗的子代成虫数量较单独饲养时高,锯谷盗子代成虫数量单独与混合饲养时无明显差别。单独饲养与混合饲养时2种储粮害虫子代成虫数量回归方程的拟合度均较好。