黏虫保幼激素结合蛋白基因MsJHBP3生物学功能及对黏虫生长发育的影响

保幼激素结合蛋白(juvenile hormone binding protein,JHBP)是一类载体蛋白,与保幼激素(juvenile hormone,JH)结合形成复合体后将保幼激素运送到靶器官处调控昆虫的生长发育。本试验在黏虫Mythimna separata转录组中获得7条保幼激素结合蛋白基因,筛选获得一条经保幼激素诱导后高表达的保幼激素结合蛋白MsJHBP3(GenBank登录号:MZ577068),c DNA全长为839bp,开放读码框长度729bp,编码242个氨基酸,氨基酸等电点为5.35,分子量为27.02kDa。不同发育阶段研究表明,Ms JHBP3在蛹期表达量最高,2龄表达量最低。RNA干扰处理4龄幼虫后6 h基因抑制效率最好,达79.72%。干扰后虫体内保幼激素含量为对照的1.14倍;羽化率和化蛹率均较对照组显著降低,羽化率下降7.42%,化蛹率下降3.75%;Ms JHBP3干扰后转录组测序数据分析共获得212个差异基因,其中105个上调基因,107个下调基因,其中保幼激素甲基转移酶基因、保幼激素环氧水解酶基因、保幼激素酯酶基因均上调。本研究表明MsJHBP3影响黏虫生长发育并参与调控JH代谢。本研究结果为黏虫生长发育关键基因的挖掘提供基础数据,为黏虫生物防治提供新的靶标基因和途径。

草地贪夜蛾与东方黏虫的种内及种间斗争行为差异研究

昆虫之间存在复杂的种内及种间竞争关系,竞争中的获胜方可以占有食物、配偶等资源,其中,斗争行为是昆虫竞争的主要方式之一。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是我国玉米上的重大入侵性害虫,其入侵过程伴随着与本地害虫的竞争,草地贪夜蛾与本地害虫的种内及种间竞争能力差异是其能否成功入侵、定殖甚至取代本地种群的关键。东方黏虫Mythimna separata是我国玉米上重要的本地害虫,本文分别对不同龄期草地贪夜蛾和东方黏虫幼虫的种内及种间斗争行为进行深入研究。在种内斗争行为中,不同龄期东方黏虫幼虫均表现出较高频次的攻击行为,以头部接触行为发生最为频繁;而草地贪夜蛾仅高龄幼虫对低龄幼虫表现出显著攻击性,如在6龄vs 4龄中,头部接触频次为(0.318±0.073)次/min、猛击频次为(0.313±0.059)次/min。在种间斗争行为中,不同龄期草地贪夜蛾幼虫均对东方黏虫表现出显著高频次且具有杀伤力的攻击行为,如在4龄vs 4龄、5龄vs 5龄、6龄vs 6龄、4龄vs 6龄和6龄vs 4龄中,猛击频次分别为(0.337±0.052)次/min、(0.695±0.127)次/min、(0.546±0.051)次/min、(0.362±0.043)次/min和(1.026±0.172)次/min;而东方黏虫仅4龄幼虫对同龄期草地贪夜蛾表现出显著攻击性,其他龄期幼虫的攻击和防御行为没有显著差异。该研究结果为阐明鳞翅目害虫幼虫的斗争行为提供了重要的参考依据,为阐明害虫的种内及种间互作关系提供了理论基础。

草地贪夜蛾与黏虫肠道微生物的多样性分析

通过比较分析对食用玉米叶的草地贪夜蛾与黏虫体内肠道共生菌进行比较分析,研究玉米叶内生细菌的组成与草地贪夜蛾和黏虫肠道微生态的相互关系。选用玉米叶饲养的草地贪夜蛾和黏虫,通过16S rDNA全长扩增子测序,比较分析其肠道菌群多样性和丰富度。由α多样性研究结果可知,草地贪夜蛾和黏虫肠道菌群多样性、物种丰富度比较接近;β多样性分析结果也表明,草地贪夜蛾和黏虫肠道菌群落结构相似性较高。KEGG通路功能预测结果表明,草地贪夜蛾和黏虫肠道菌群中均以代谢功能占比最高,主要涉及糖类代谢、氨基酸代谢和能量代谢。同样取食玉米叶的草地贪夜蛾和黏虫的肠道细菌在门水平上的核心菌群相同,在属水平上的优势菌属丰度和物种多样性差异不大,群落结构相似度高,菌群功能差异不显著,其原因可能是物种遗传特点相似、取食食物和生长环境中微生物种类相同。

2021年西北地区二代黏虫重发区的虫源分析

明确一代黏虫Mythimna separata(Walker)的迁入路径和各发生区域间的虫源关系,对二代幼虫的有效防控具有重要意义。本研究选取西北地区黏虫重发的典型年份2021年,收集多地黏虫时空种群动态数据,采用FNL再分析数据资料绘制风场图,利用基于WRF模式的轨迹模型对迁飞轨迹进行模拟,并使用R 4.0.2进行轨迹的可视化。虫情监测表明,2021年一代黏虫迁飞高峰期主要集中在6月上中旬,中西部地区高峰期呈多峰现象,蛾峰日期随纬度升高依次推迟。风场分析显示,一代黏虫北迁期间,华北、东北和西北地区受东北气旋、蒙古气旋和东亚气旋交替控制,适于黏虫远距离迁飞的偏南气流间歇性出现,但很难实现一次性远距离迁飞,锋面天气阻碍了黏虫的北迁,并造成聚集降落。轨迹分析结果表明,黄淮、江淮地区一代黏虫羽化后,部分滞留当地,大部分迁入华北、东北和西北地区,东西部地区存在虫源交流;宁夏、陕西、内蒙古等西北地区重发生区虫源主要来自山西、陕西、甘肃南部和四川、重庆北部等地。本文研究结果可为黏虫的监测和防控提供新思路。

基于黏虫转录组的几丁质酶基因筛选和表达分析

昆虫的几丁质酶对昆虫的生长发育致关重要,是生物农药的重要靶标。本研究使用高通量测序技术对迁飞性害虫黏虫Mythimna separata的中肠和表皮组织进行了转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析。对转录组数据库中鉴定出的几丁质酶基因进行了理化性质的预测,包括cDNA长度、蛋白质分子量、氨基酸序列、等电点、不稳定系数、跨膜结构和蛋白结构域等。使用MEGA软件构建了黏虫和其他昆虫几丁质酶的系统进化树,并通过q-PCR验证了黏虫基因在不同组织和发育阶段的表达模式。通过中肠与表皮的转录组测序,获得了19.42 Gb的数据,在COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swissprot、eggNOG、nr数据库注释到了25236个Unigene;基因表达分析结果表明,中肠和表皮的差异表达基因共有3137个,其中中肠高表达基因有1872个,表皮高表达基因有1265个。从转录组数据中鉴定出9个几丁质酶基因,其中7个是新的几丁质酶基因,这些基因的cDNA长度在1362~9816 bp,SMART结构预测表明几丁质酶含有1个或多个催化结构域。构建的系统进化树将昆虫几丁质酶基因分为9个亚家族。q-PCR结果表明MsCht2、MsCht5、MsCht6、MsCht7、MsIDGF1在表皮中表达量较高,MsCht4、MsCht11和MsChi-H在中肠中表达量较高,与转录组数据一致;多数几丁质酶基因在蛹期或预蛹期表达量最高,而MsCht4在5龄期表达量最高,在蛹期表达量很低。黏虫几丁质酶基因表达上存在不同的差异,不同的几丁质酶基因可能具有不同的功能。本研究筛选出了7个新的几丁质酶基因,为黏虫的生物防治提供了新的靶标。研究结果为进一步研究黏虫几丁质酶的功能奠定了基础。

东方黏虫溶菌酶基因MseLYS的克隆与表达分析

克隆东方黏虫C型溶菌酶基因MseLYS,构建MseLYS基因的原核表达载体,检测该基因在东方黏虫不同龄期和组织的表达情况,旨在为探究MseLYS基因的功能和结构提供理论参考,也为进一步研究该基因的抗菌功能和生理机制奠定基础。以东方黏虫为研究对象,通过反转录PCR(RT-PCR)和末端快速扩增技术(RACE),获得了溶菌酶基因MseLYS的全长核苷酸序列,之后将去掉信号肽的开放阅读框架(ORF)序列连接到表达载体pET-30a(+)上,并用IPTG进行了诱导表达,最后用荧光定量PCR明确了该基因的时空表达模式。序列分析表明,此基因全长729 bp,ORF全长426 bp,5′和3′非编码区分别为75,228 bp,共编码141个氨基酸残基,其蛋白质的等电点和分子质量分别为7.72,16.13 ku。系统进化树分析结果表明,MseLYS与其他物种的C型溶菌酶聚集在一起,且与其他昆虫的氨基酸序列具有高度一致性,表明MseLYS为C型溶菌酶。SDS-PAGE电泳结果表明,MseLYS在表达菌BL21(DE3)内表达的蛋白质分子质量与预期大小一致,约20 ku,说明MseLYS在大肠杆菌中能够高效表达。龄期表达谱分析表明,MseLYS基因在东方黏虫幼虫、雄虫和雌虫不同发育阶段表达量显著不同,在末龄幼虫、蛹中表达量较高,其他发育时期表达水平较低。组织表达分析结果表明,MseLYS基因在雄虫不同组织表达量存在着显著差异,其中脂肪体和胸内表达量较高;在雌虫不同组织表达量也存在显著差异,其中触角、翅和体壁中表达量较高。综上,成功克隆了东方黏虫C型溶菌酶MseLYS基因的全长序列,构建了该基因的原核表达载体并能够高效表达蛋白质,明确了该基因在不同组织和不同龄期的表达模式。

暴食性害虫黏虫和斜纹夜蛾幼虫头部形态及感受器超微结构

黏虫Mythimna separata和斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫兼具多食性和暴食性,严重威胁我国粮食及其他经济作物的生产安全。本研究使用扫描电镜技术系统观察并描述了3~6龄黏虫和斜纹夜蛾的头部形态及触角和口器上的感受器。结果表明:黏虫幼虫头部近圆形,斜纹夜蛾幼虫头部呈椭圆形;2种幼虫头部触角上均分布有毛形感器(Sensilla trichodea,St)、刺形感器(Sensilla chaetica,Sc)、锥形感器(Sensilla basiconica,Sb)和栓锥形感器(Sensilla styloconica,Ss)4种类型感器;下颚和下唇上分布有刺形感器、锥形感器和栓锥形感器共3种类型感器,其中刺形感器和锥形感器均有2种亚型;随着龄期的增加,黏虫和斜纹夜蛾幼虫头部的感器种类及形态特征维持不变,但长度和基部直径均有不同程度的增大,相同龄期的2种幼虫在感器大小上存在一定差异;在感器数量上,黏虫幼虫下颚的锥形感器Ⅰ(SbⅠ)随龄期增加显著增多,在暴食期达到最大值,但在斜纹夜蛾中并未观察到这种现象。该结果可为探究这2种暴食性害虫的寄主植物选择差异奠定形态学基础。

甜玉米黏虫的鉴别与防治

黏虫为湖北地区甜玉米主要害虫之一,2024年对其进行了种群动态调查,对各虫态的形态特征进行了描述,对其发生规律进行了简述,并提出了综合防治措施。

4种黏虫板对蔬菜地实蝇成虫的诱杀效果

我们研究了4个厂家生产的黏虫板对实蝇成虫的诱杀效果,并明确了悬挂高度对黏虫板诱杀效果的影响。结果表明,4种黏虫板在永康市蔬菜地诱到的实蝇经鉴定为南瓜实蝇和具条实蝇2种,其中以南瓜实蝇为主;诱到雌虫比例最高的是万蝇迷牌诱黏板,雌虫占总诱杀量的35.14%。农庄宝诱黏板的诱杀效果最好,3 d内平均每张黏虫板诱到的实蝇数达到了170.22头,明显高于其他3种黏虫板。在丝瓜地应用黏虫板诱杀实蝇时,黏虫板的悬挂高度以瓜架的中下部为宜。

黏虫CYP9A134基因的克隆及其解毒功能

昆虫体内的细胞色素P450酶系统在昆虫解毒过程中发挥着重要作用。本次试验通过转录组测序获得一条新的黏虫P450基因,经国际委员会命名为CYP9A134(登录号为MT990973)。该序列全长为1801 bp,开放序列长度为1596 bp,编码531个氨基酸,分子质量为61.42 kDa,等电点为4.90。在黏虫幼虫阶段用2.5%高效氯氟氰菊酯和20%氯虫苯甲酰胺诱导时该基因表达量会有不同程度上升,最高的可分别达对照组的2.6倍和6.5倍。RNA干扰后,该基因表达量最低下降了70%,以上2种杀虫剂LD30杀虫效果分别提高了13%和25%;在黏虫成虫阶段用20%氯虫苯甲酰胺LD30诱导时,该基因表达量最高可达7.8倍。RNA干扰后,该基因表达量最低下降了61%,LD30剂量的氯虫苯甲酰胺杀虫效果提高26%。结果表明,该基因可能在杀虫剂诱导的解毒代谢过程中发挥重要作用。

警惕南方黏虫传入我国

原产于美洲热带的南方黏虫Spodoptera eridania(Stoll)是一种多食性的农业害虫。2016年南方黏虫入侵到非洲4个国家,对木薯和番茄等作物造成了严重危害,目前在我国尚未发现该害虫及相关报道。本文综述了南方黏虫的形态特征、地理分布、生物学特性以及防治措施,为我国今后南方黏虫的检测、监测和防治工作提供参考。从适生性度看,南方黏虫的寄主植物在我国广泛分布;我国也存在气候环境与该虫生存条件相似的地区,且寄主植物所在区域的气候条件同样适于南方黏虫的生长发育。伴随着国际贸易和其自身强大的迁飞能力,南方黏虫具有入侵我国的可能性。因此,有必要对其入侵我国的威胁提出预警,加强边境口岸检疫是防范该虫入侵的主要手段。

黄帚橐吾乙醇提取物对黏虫毒力及其解毒酶系活性的影响

黏虫(Mythimna separata)是典型的杂食性迁飞性农业害虫,每年都给我国的农业生产造成极大的经济损失。测定黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)乙醇提取物对黏虫幼虫的毒力,并从细胞色素P450(CYP450)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)和碱性磷酸酯酶(ALP)等解毒酶系活性的角度研究黏虫幼虫对该药物的生理生化响应。结果表明,黄帚橐吾乙醇提取物对黏虫幼虫有较强的生物活性,LC_(50)为3.655 mg/mL;CYP450活性在前8 h略有上升,12 h后显著降低(P<0.05);GST活性在4 h时被显著激活,随后受到极显著抑制(P<0.01);3种酯酶活性整体表现出逐渐降低的趋势。上述酶活性变化表明CYP450和GST可能参与了黏虫对黄帚橐吾提取物的代谢过程,但其最终被显著抑制的结果提示黄帚橐吾源农药较难使黏虫产生抗药性,具备被开发成为新型生物农药的潜力。

2015年—2020年河南漯河越冬代劳氏黏虫的种群动态及虫源性质分析

为了解河南漯河越冬代劳氏黏虫的种群动态,本研究分析了1984年-2020年测报灯下越冬代劳氏黏虫成虫的种群数量变化情况,2015年-2020年测报灯和高空探照灯下越冬代劳氏黏虫的种群动态、雌蛾卵巢发育级别、迁飞情况和虫源性质等,同时结合漯河地区冬季温度和降雨量数据,分析了近年来漯河地区越冬代劳氏黏虫成虫数量变化的原因,希望本研究能够为河南省劳氏黏虫的预测预报和综合防治提供参考。

不同龄期蠋蝽对黏虫的捕食功能反应

为明确蠋蝽对黏虫的捕食能力,在试验条件下进行蠋蝽3龄、5龄若虫以及雌成虫分别对黏虫3龄,5龄幼虫的捕食试验,将各龄期蠋蝽饥饿24 h后投放不同密度黏虫,采用HollingⅡ功能模型拟合数据明确其控害效能。结果显示蠋蝽3龄、5龄若虫和雌成虫对黏虫3龄、5龄幼虫的捕食功能反应都符合HollongⅡ模型;各龄期蠋蝽对3龄黏虫瞬时攻击率由高到低为3龄若虫(0.621),雌成虫(0.576),5龄若虫(0.568);蠋蝽雌成虫(14.40)的控害效应最高。各龄期蠋蝽对5龄黏虫的瞬时攻击率由高到低为雌成虫(0.778),5龄若虫(0.475),3龄若虫(0.365);蠋蝽雌成虫(7.14)的控害效应最高。随着黏虫密度增大,蠋蝽的搜寻效应逐渐降低,雌成虫的搜寻效应明显大于其他虫态。本研究显示,蠋蝽对黏虫具有较大的控害能力,在利用蠋蝽对黏虫进行生物防治时,选用雌成虫效果最佳。

东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫的捕食功能评价

为明确东亚小花蝽(Orius sauteri)对东方黏虫[Mythimna separata(Walker)]1龄幼虫的控制潜能,在室内条件下测定东亚小花蝽5龄若虫、雄成虫和雌成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力,并采用HollingⅡ模型和Hassell-Varley模型分别拟合计算东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫的功能反应、搜寻效应和干扰反应。结果表明:东亚小花蝽雌成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力最强,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为19.692,理论日最大捕食量为19.231头,且处理单头猎物时间最短,为0.052 d;东亚小花蝽雄成虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力中等,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为16.610,理论日最大捕食量为16.949头,处理单头猎物时间为0.059 d;东亚小花蝽5龄若虫对东方黏虫1龄幼虫的捕食能力最弱,其瞬时攻击率与处理单头猎物时间的比值为13.211,理论日最大捕食量为13.103头,处理单头猎物时间也最长,为0.076 d。东亚小花蝽的日捕食量与猎物密度呈正相关,与搜寻效应呈负相关;其对猎物的捕食作用率随自身密度的增加而降低,分摊竞争强度随自身密度的增加而增强。综上所述,东亚小花蝽对东方黏虫1龄幼虫具有较好的控制潜能,其中雌成虫的控制潜能最强。

黏虫新型抗菌肽Mysdiap基因克隆、序列分析及原核表达

利用反转录PCR(RT-PCR)和末端快速扩增(RACE)技术从三龄黏虫体内获得新型抗菌肽Diapausin基因的全长序列,利用生物信息学软件对该序列进行分析,并用原核表达体系对其进行诱导表达,为探究该基因的结构和功能提供理论参考。结果表明,成功克隆到了黏虫新型抗菌肽Diapausin基因,命名为Mysdiap(GenBank登录号:AZJ51075)。该基因全长537 bp,其中5′端和3′端非编码区分别为63,279 bp,开放阅读框全长195 bp,编码64个氨基酸残基,预测蛋白质分子质量为7.13 ku,等电点为5.59。Mysdiap的N端前24个氨基酸残基为信号肽序列。多重联配结果表明,Mysdiap氨基酸序列中具有高度保守区域ECCRAHG。成功构建了pET-Mysdiap重组表达质粒,并在大肠杆菌中用IPTG诱导其表达,表达的重组蛋白分子质量在20 ku左右,以包涵体和可溶性蛋白形式存在。综上,从黏虫中克隆获得了新型抗菌肽基因Mysdiap的全长序列,并在大肠杆菌中成功诱导其表达。

黄色·蓝色黏虫板不同挂板方式对牛蒡长管蚜诱杀效果的影响

为了推广普及无公害牛蒡生物防治技术,针对牛蒡园中的牛蒡长管蚜,进行了黄色、蓝色黏虫板在不同挂板方式下诱杀牛蒡长管蚜的效果试验。结果表明,针对牛蒡示范园中的牛蒡长管蚜,黏虫板的挂板方向和挂板位置对牛蒡长管蚜的诱杀效果影响较小;不同挂板密度和挂板高度对牛蒡长管蚜的诱杀效果影响显著。黄板挂板密度为600张/hm^(2)时,诱杀数量最多;蓝板挂板密度为750、900张/hm^(2)时,诱杀数量最多;黄板和蓝板挂板高度分别为20和40 cm时诱杀效果较好;各种挂板处理下,黄色黏虫板的效果均优于蓝色黏虫板;综上,防治牛蒡长管蚜,设置黄色黏虫板、挂板高度低于20 cm、挂板密度为600张/hm^(2)时,能够取得较好的牛蒡长管蚜防治效果。

东方黏虫[Mythimna separata(Walker)]田间自然种群的性信息素受体MsepOR6功能鉴定

为进一步理解东方黏虫[Mythimna separata(Walker)]的求偶行为,探明雄蛾对种内和种间性信息素的嗅觉分子识别机制,本研究以顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16:Ac)和顺11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)为性信息素进行田间诱捕到的东方黏虫作为研究对象,根据文献报道的MsepOR6基因片段序列,采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术扩增出其全长,采用双电极电压钳技术鉴定MsepOR6对东方黏虫及其同作物生境害虫的性信息素的电流反应,并通过田间诱捕试验验证雄性东方黏虫对其中的活性化合物的行为反应。电生理测定结果表明:MsepOR6是东方黏虫雄蛾的性信息素受体基因,其cRNA对种内性信息素顺11-十六碳烯醛(Z11-16:Ald)、十六醛(16:Ald),以及种间性信息素顺9-十四碳烯乙酸酯(Z9-14:Ac)、顺7-十二碳烯乙酸酯(Z7-12:Ac)、顺9-十六碳烯乙酸酯(Z9-16:Ac)、顺9-十四碳烯醇(Z9-14:OH)有显著的电生理反应。田间生物测定结果表明,Z9-14:Ac可显著抑制东方黏虫性信息素的引诱活性,Z7-12:Ac则显著提高东方黏虫性信息素对雄蛾的引诱效果。本研究有助于理解东方黏虫的性信息素行为调控机制,为开发应用性信息素技术提供了理论支撑。

黏虫HSP90/70组织蛋白基因的分子特征与表达特性

为解析黏虫Mythimna separata响应环境胁迫的分子机制,采用RACE和RT-PCR的方法从黏虫中克隆了1个HSP90/70组织蛋白(heat shock 90/70 organizing protein, HOP)基因,并采用qRT-PCR分析了其在多种生物和非生物胁迫下的表达特性。结果表明,MsHOP具有1个1 626 bp的开放阅读框,编码541个氨基酸,预测的分子量为61.7 kDa。序列分析表明,MsHOP主要由已报道的3个保守四肽重复结构域(TPR1, TPR2A和TPR2B)和2个天冬氨酸-脯氨酸重复基序(DP)构成。基于鳞翅目昆虫HOP构建的系统进化树显示MsHOP与棉铃虫Helicoverpa armigera HOP和烟芽夜蛾Heliothis virescens HOP的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,MsHOP在黏虫所有发育时期和组织均表达,分别在5龄幼虫和雌成虫中肠的表达量最高。在30℃下处理1 h后,MsHOP的表达水平较对照显著提高,而在33℃~39℃下处理1 h后MsHOP的表达水平则与对照差异不显著。饥饿24~72 h后,MsHOP的表达与对照相比无明显变化。Bt能显著诱导MsHOP的表达,其表达水平随Bt浓度的升高而上调,并在64 IU/mL浓度下的表达量最高。幼虫饲养密度对MsHOP的表达也具有显著影响,其表达水平随密度的升高而上调,在20头/瓶的饲养密度下达到最大值。这些结果表明,MsHOP可能在黏虫的生长发育、抵御杀虫剂和密度胁迫中发挥重要作用。

溴虫氟苯双酰胺与联苯菊酯复配对黏虫的联合毒力测定

为筛选出防治黏虫的高效杀虫剂,通过喷雾法测定了溴虫氟苯双酰胺和联苯菊酯复配对黏虫的联合毒力。结果表明:溴虫氟苯双酰胺和联苯菊酯以质量比5∶1、3∶1、1∶1、1∶3和1∶5复配对黏虫的共毒系数分别为122.37、141.50、102.19、114.68和117.11。综合考虑,3∶1为溴虫氟苯双酰胺和联苯菊酯混配的最佳配比。