龟纹瓢虫(Propylea japonica (Thunberg))卵子发生的组织学研究

【目的】系统观察龟纹瓢虫(Propylea japonica (Thunberg))卵子发生过程,为进一步了解龟纹瓢虫的生殖生物学奠定基础。【方法】对处于不同发育时期的龟纹瓢虫卵巢做石蜡切片,光镜下观察其卵子发生过程。【结果】第1阶段,在卵原区可见分化的卵母细胞和滋养细胞,卵母细胞正进行减数第一次分裂;第2阶段,卵母细胞向生长区移动,细胞体积逐渐增大,细胞核形成胚泡,前滤泡细胞逐渐分布于卵母细胞之间;第3阶段,卵母细胞体积明显增大,呈圆球形,前滤泡细胞分化形成滤泡细胞,呈单层扁平细胞包围卵母细胞,胚泡移动到卵母细胞的一侧;第4阶段,滤泡细胞呈立方形,此时卵母细胞仍然通过营养索与滋养细胞相连;第5阶段,卵母细胞不再与滋养细胞连接,滤泡细胞由立方形变为扁平状,在卵母细胞质的边缘处出现细小的卵黄颗粒;第6阶段,卵黄颗粒逐渐充满整个卵母细胞,胚泡退化;第7阶段,卵母细胞表面形成卵黄膜和卵壳,滤泡细胞逐渐与卵母细胞分离,卵母细胞发育为成熟的卵子。【结论】龟纹瓢虫卵子发生过程可明显划分为卵母细胞分化期、卵母细胞生长期、卵黄形成及卵子成熟期3个时期,并可进一步分为7个阶段。

龟纹瓢虫Propylaea Japonica(Thunberg)生物学特性研究初报

对龟纹瓢虫PropylaeaJaponica（Thunberg）进行了田间观察和室内研究，结果表明，龟纹瓢虫在通辽地区一年发生3—4代，以成虫在土缝、作物根际、背风向阳的场所越冬。一代卵期3—4天，幼虫期7．5—11天，蛹期3．5—4天，成虫期较长。世代重叠现象严重。一次交配多次产卵，每次产卵11—22粒。其幼虫、成虫捕食性较强。成虫每昼夜捕食麦蚜76头左右，老龄幼虫每昼夜捕食麦蚜45头左右，幼虫食蚜量随湿度升高而显著增加。是蚜虫、介壳虫等很好的天敌昆虫。

河南漯河小麦和玉米轮作田瓢虫科天敌种类及种群动态

为了解河南漯河小麦和玉米轮作模式下瓢虫科天敌种类,明确优势种及发生消长动态,为保护瓢虫资源及开展生物防治提供数据支撑,试验于2018—2022年选取小麦和玉米轮作田定点开展了瓢虫科天敌资源系统调查研究。结果表明,在小麦和玉米轮作田,漯河本地瓢虫科天敌种类主要有异色瓢虫(Harmonia axyridis)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)和红环瓢虫(Rodolia limbata)。红环瓢虫为漯河瓢虫科新记录种,异色瓢虫和龟纹瓢虫为优势种;不同作物类型、不同年份,优势种不同。由发生动态可知,河南漯河小麦和玉米轮作田瓢虫科天敌有3个高峰期,分别在5月上旬、7月和8月下旬至9月下旬,其中第3个高峰期瓢虫数量最多、占监测总虫量的69.20%,高峰日最高百株虫量达336头。麦田瓢虫始见期最早在3月上旬,最晚在4月下旬,玉米收获前玉米植株上尚有大量瓢虫存在。

龟纹瓢虫对桑蓟马的捕食作用及两者在桑树上的分布

为了明确桑蓟马Pseudodendrothrips mori和龟纹瓢虫Propylea japonica在桑树上不同部位的分布情况,及龟纹瓢虫对桑蓟马的捕食作用和防治潜力,本试验采用五点取样法,使用叶片采集法对桑树上的桑蓟马和龟纹瓢虫分布进行了调查,在室内开展了龟纹瓢虫2龄、3龄幼虫对桑蓟马2龄若虫和成虫的捕食能力试验。结果表明,桑蓟马在桑叶背面的种群数量更高,主要分布在第2至第5叶位上。龟纹瓢虫对桑蓟马若虫和成虫的捕食作用符合HollingⅡ型功能反应模型。龟纹瓢虫3龄幼虫对桑蓟马的控制能力大于2龄幼虫,2龄幼虫对桑蓟马2龄若虫和成虫的最大理论捕食量分别为91.74头和55.56头,3龄幼虫分别为344.83头和196.08头。搜寻效应随猎物密度升高而下降,龟纹瓢虫对桑蓟马的捕食数量受自身密度的影响。龟纹瓢虫在室内对桑蓟马的2龄若虫和成虫具有较强的捕食潜力,且其在田间具有分布,可以作为桑蓟马生物防治的潜在材料。

龟纹瓢虫胰岛素信号通路AKT、MAPK、RPS6KB基因序列结构与时空表达模式分析

为明确龟纹瓢虫Propylea japonica胰岛素信号通路中AKT、MAPK和RPS6KB三个基因的序列结构和时空表达模式,基于龟纹瓢虫全基因组序列数据,选取AKT、MAPK和RPS6KB三个基因全长进行序列结构分析,蛋白序列结构分析发现其分别编码522、332和375个氨基酸。利用qRT-PCR检测其在龟纹瓢虫雌虫不同发育时期(羽化后1、3、5、7 d)、不同组织(头、胸、腹、肠)中的表达模式,结果显示AKT、MAPK和RPS6KB基因表达量均在龟纹瓢虫雌虫羽化第7 d显著上调,并达到最高水平;AKT在雌虫羽化第1 d和3 d高表达部位均为头部,第5 d和7 d高表达部位分别为肠道和胸部;MAPK基因在龟纹瓢虫雌虫羽化第1 d、3 d、5 d和7 d,头部表达水平均显著高于胸、腹和肠道;RPS6KB基因在其羽化后第1 d、3d、5d和7d,腹部表达水平均显著高于头、胸和肠道。AKT、MAPK、RPS6KB基因在龟纹瓢虫不同发育时期及不同组织中的表达量存在差异,为进一步研究胰岛素信号通路在龟纹瓢虫生殖发育中的作用奠定了基础。

枸杞蚜虫及其优势天敌捕食模型建立及性态分析

枸杞蚜虫是枸杞的主要害虫之一,其发生频繁且为害时间长,是影响枸杞产业发展的主要因素。作为枸杞蚜虫的优势天敌,异色瓢虫和龟纹瓢虫对枸杞蚜虫的发生和为害都有较强的控制作用。该文建立了异色瓢虫、龟纹瓢虫和枸杞蚜虫之间的捕食模型,分析了模型的动力学性态,给出了平衡点的存在与稳定条件。由于异色瓢虫灭绝的平衡点均不稳定,因此异色瓢虫对枸杞蚜虫的发生与为害具有较强的控制作用。通过数值模拟发现适当增加龟纹瓢虫的增长率会减少枸杞蚜虫的数量,并使枸杞蚜虫数量保持在较低水平甚至灭绝。最后,依据模型性态及数值模拟的结果给出枸杞蚜虫生物防治的建议。

龟纹瓢虫成虫对3种害虫的捕食作用

为明确天敌昆虫龟纹瓢虫Propylea japonica对3种害虫莲缢管蚜Rhopalosiphum nymphaeae、紫薇长斑蚜Sarucallis kahawaluokalani和红带滑胸针蓟马Selenothrips rubrocinctus的捕食效应,分别在室内测定了龟纹瓢虫成虫对莲缢管蚜3~4龄若蚜、紫薇长斑蚜3~4龄若蚜和红带滑胸针蓟马2~3龄若虫的捕食作用。结果表明:龟纹瓢虫成虫对3种害虫的捕食效果可用Holling-Ⅱ模型进行拟合,对红带滑胸针蓟马2~3龄若虫的捕食能力最强,为192.14,对莲缢管蚜的捕食能力最弱,为91.12。龟纹瓢虫成虫对莲缢管蚜、紫薇长斑蚜和红带滑胸针蓟马的寻找效应呈线性相关,猎物密度越大寻找效应越低。龟纹瓢虫成虫对3种害虫的最佳搜寻密度分别为48.35、23.48和36.48头。由此可知,龟纹瓢虫对莲缢管蚜、紫薇长斑蚜和红带滑胸针蓟马具有一定的控害作用。

瓢虫对杀虫剂的敏感性研究

用4种不同类别杀虫剂对3种不同用药水平地区的七星瓢虫CoccinellaseptempunctataLinnaeus、龟纹瓢虫Propyleajaponica（Thunberg）的毒力进行了测定，同一种用药水平地区的瓢虫对不同药剂的敏感性差异均极显著，三氟氯氰菊酯＞灭多威＞甲胺磷＞硫丹；三氟氯氰菊酯对用药水平较高地区的七星瓢虫幼虫、成虫的毒力分别为硫丹的8547和617倍。同种药剂对不同用药水平地区的七星瓢虫的毒力差异不显著，而用药水平较高地区的龟纹瓢虫较用药水平较低地区的龟纹瓢虫对三氟氯氰菊酯产生了30．6倍的抗药性，这与核酸酯酶活性提高有关。不同种类杀虫剂对七星瓢虫和抗性棉蚜AphisgossypiiGlover的选择指数差异极为显著，硫丹＞灭多威＞甲胺磷＞三氟氯氰菊酯，如硫丹为4．9，而三氟氯氰菊酯却仅为7．3×10－6。硫丹是防治抗性棉蚜值得重视的一种杀虫剂。

不同人工饲料对龟纹瓢虫取食效应和虫体成分的影响

研究了5种人工饲料对龟纹瓢虫雌虫取食以及体成分的影响.结果表明：人工饲料喂养组和蚜虫喂养组的取食量变化趋势相同,都是在羽化后几天内取食量急剧升高,然后逐渐减弱;并且蚜虫喂养组的取食量和取食指数都远大于人工饲料喂养组,约为人工饲料喂养组的3~4倍;而添加蔗糖的饲料2组的取食量要显著高于未添加的饲料1组,则证明了蔗糖对于龟纹瓢虫的取食具有促进作用;在相对生长率（RGR）和食物近似消化率（AD）上,蚜虫喂养组要显著高于人工饲料喂养组,人工饲料喂养组的食物近似消化率偏低,可能是由于饲料的营养配比不平衡,或是饲料中存在某些抗营养因子;而对食物利用率（ECI）和转化率（ECD）的测定发现蚜虫喂养组要低于人工饲料喂养组,这可能是低取食量的昆虫通过提高食物利用率和转化率来维持其生存的需要;实验还表明添加蔗糖可以显著提高食物的近似消化率、食物利用率和转化率.同时对其体成分的研究表明：龟纹瓢虫雌虫水分、粗蛋白和粗脂肪的含量分别为58.77%,15.93%和11.30%;雌虫的脂肪酸组成以不饱和脂肪酸（USFA）为主,单不饱和脂肪酸（MUFA）以油酸（1C18n-9）为主要组成成分,而多不饱和脂肪酸（PUFA）以亚油酸（2C18n-6）占的比例最大;在饲料中添加蔗糖能显著提高龟纹瓢虫的蛋白含量,而在饲料中添加橄榄油则能显著提高龟纹瓢虫粗脂肪的含量;人工饲料组的USFA（平均为72.70%）要高于蚜虫喂养组的含量（58.00%）,当添加0.5%的橄榄油时能显著提高USFA的含量,特别是油酸的含量增加明显,这与橄榄油中油酸含量丰富密切相关.

光谱和光强度对龟纹瓢虫成虫趋光行为的影响

利用行为学方法研究了光谱、光强对龟纹瓢虫Propylea japonica(Thunberg)成虫的趋、避光行为的影响。结果显示:(1)在340～605nm波谱内其光谱趋光行为反应为多峰型,峰间主次不明显,紫外340nm处峰最高,趋光反应率达21%,其它各峰依大小次序分别位于绿光524nm、蓝光400～440nm和483nm处;(2)随光强增强其趋光反应率增大,白光和483nm刺激时其光强趋光行为反应呈一倒"L"型式样,524nm时呈一阶梯型,340nm时为一较平直的线型;光强最弱时仍均有一定趋光率,最强时均未出现高端平台;(3)性别对其光谱和光强度行为反应均有一定影响,但影响不大;(4)龟纹瓢虫无明显的避光反应,其避光行为可能是趋光行为衍生或其随机活动造成。结果表明:光谱对其趋光行为有一定影响,光强度的影响较大且其影响大小与波长因素有关;其复眼可感受的光强范围更宽。

温度对龟纹瓢虫实验种群生长发育的影响

为了明确龟纹瓢虫人工饲养的最适温度和高温耐受性,研究了温度对龟纹瓢虫生长发育的影响,以期为其人工饲养及利用提供理论指导。在15、20、25、30和35℃5个温度梯度下饲养,记录了龟纹瓢虫的发育历期、产卵量等生理指标,组建了其实验种群生命表。结果表明：在1525℃内,龟纹瓢虫的发育历期随温度升高而缩短,25和30℃下各发育阶段历期没有显著差异。龟纹瓢虫产卵量在25℃下最大,总存活率亦最高为78.8%,另外,龟纹瓢虫在35℃下仍能够少量产卵。龟纹瓢虫的世代发育起点温度为14.24℃,其内禀增长力和种群趋势指数均在25℃下最大,分别为0.11和270.6,表明饲养龟纹瓢虫的最适温度为25℃,并且成虫能耐受35℃的高温。

龟纹瓢虫捕食玉米蚜功能反应研究

室内研究了不同龄期的龟纹瓢虫Propylea japonica幼虫和成虫对玉米蚜Rhopalosiphum maidis的捕食功能反应。结果表明,龟纹瓢虫各龄幼虫及成虫对玉米蚜的日捕食量差异较大。龟纹瓢虫4龄幼虫对玉米蚜具有较强的捕食能力,最大日捕食量为196.85头。各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均属于HollingⅡ型圆盘方程,经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。

人工饲料对龟纹瓢虫生长和繁殖的影响

龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)能捕食多种农业害虫,并且具有食量大、产卵多、适应性强、年发生代数多等特点,是我国农业生产中一种重要的捕食性天敌昆虫。对龟纹瓢虫人工饲料的研究则是实现其规模化饲养的关键。作者研究不同饲料对龟纹瓢虫生长和繁殖的影响,结果表明:添加橄榄油后幼虫发育历期明显增长,添加0.3%的橄榄油能显著提高幼虫的成活率;在成虫体重增长上,雌雄虫均表现为在刚羽化后几天内体重增长显著,随后增长变缓;并且添加蔗糖能显著提高雌虫的体重增长率而对雄虫作用不显著;对雌虫繁殖性能的研究发现,蚜虫喂养组有明显的持续时间较长的产卵高峰期,而人工饲料的产卵高峰期持续时间较短,并且出现时间较晚或分为2个高峰期;添加0.3%的橄榄油能显著缩短龟纹瓢虫的产卵前期,几乎达到蚜虫喂养组的水平;而添加蔗糖在一定程度也能缩短产卵前期,同时还能显著提高龟纹瓢虫的产卵量。

三种捕食性瓢虫的种间竞争作用

【目的】明确多种捕食性天敌田间混合释放后的种群动态,探索瓢虫种间干扰的行为学基础和在生态位上的竞争关系。【方法】在田间农业生态系统中混合释放异色瓢虫、龟纹瓢虫及多异瓢虫,对种群发展动态连续监测;在室内对3种瓢虫的1龄幼虫对卵及4龄幼虫之间互残现象进行观察;对自然生境中3种瓢虫的猎物资源进行确认和资源等级划分,并计算各瓢虫的生态位宽度及生态位重叠系数。【结果】3种捕食性瓢虫在混合种群释放后个体数量均线性上升,异色瓢虫的上升速率显著大于其余2种瓢虫。各瓢虫均倾向于取食异种瓢虫的卵和幼虫,其中异色瓢虫攻击取食卵的能力显著大于其余2种瓢虫。异色瓢虫4龄幼虫在互残后的存活数量显著大于其余2种瓢虫,且伤残比例仅为龟纹瓢虫的22.3%及多异瓢虫的29.8%。基于田间观测结果,异色瓢虫共取食17种猎物,占总量89.5%,龟纹瓢虫共取食12种猎物,占总量的63.2%,多异瓢虫共取食9种猎物,占总量的47.4%。计算异色瓢虫、龟纹瓢虫和多异瓢虫的生态位宽度分别为0.713,0.393和0.304;所得生态位重叠系数异色瓢虫与龟纹瓢虫为0.992,龟纹瓢虫与多异瓢虫为0.983,异色瓢虫与多异瓢虫为0.964。【结论】异色瓢虫与其它捕食性瓢虫在田间释放时表现出很强的竞争作用。异色瓢虫可以通过较高的种间互残及攻击防御能力提高自身在营养水平低下情况时的生存概率。异色瓢虫的生态位宽度高,且与其它瓢虫的生态位重叠程度大。因此异色瓢虫的存在会严重影响同生态位其它捕食性瓢虫的种群增长。

龟纹瓢虫成虫的复眼形态及其显微结构

利用光镜、组织切片法观察了龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)成虫的复眼形态及其显微结构。结果如下:(1)头正前方观,复眼外形似半球,且后方稍向内合拢。每个复眼约包括630个小眼。(2)每个小眼是由1套屈光器(1个角膜和1个晶锥)、6至8个小网膜细胞及其特化产生的视杆和基细胞等几部分组成。晶体周围及小网膜色素细胞内均含有丰富的色素颗粒。(3)小眼整体纵切显示,其上、下段色素颗粒分布相对较多,中段分布较少。(4)明、暗适应状态对小眼的色素颗粒分布有影响,性别对其分布无明显影响。明适应状态下,其色素颗粒较均匀地分布于视杆两侧上下,暗适应状态时色素颗粒则主要分布在视杆部位的上侧,显示其具有一定的重叠眼性质;而在相同的明、暗适应状态下其雌、雄成虫复眼的色素颗粒分布间无明显差异。

三种捕食性瓢虫成虫对卵的种内自残及其集团内捕食作用

捕食性瓢虫是农田生态系中一类重要的天敌昆虫,种内自残和集团内捕食现象在捕食性瓢虫中普遍存在。本研究在室内通过选择性和非选择性试验比较分析了异色瓢虫、七星瓢虫及龟纹瓢虫成虫对卵的种内自残和集团内捕食作用以及卵表面的化学物质对集团内捕食作用的影响。结果表明:在非选择性试验中,3种捕食性瓢虫成虫对卵表现出相似的取食现象,即对龟纹瓢虫卵取食最多,其次为七星瓢虫卵,对异色瓢虫卵取食相对较少;在选择性试验中,七星瓢虫和龟纹瓢虫较偏好取食同种卵,对异色瓢虫卵取食均较少;而异色瓢虫喜欢取食异种卵,对同种卵取食相对较少。3种瓢虫卵经正己烷漂洗后,异色瓢虫、七星瓢虫和龟纹瓢虫成虫却未对卵表现出取食偏好性。本研究可为捕食性瓢虫组合释放与协调利用、田间集团内捕食作用评定及其在生物防治中的应用提供理论依据。

龟纹瓢虫对棉蚜的捕食行为

为探讨天敌对害虫的捕食作用机制，充分发挥生物防治的作用，本文从捕食能学角度，系统地观测了龟纹瓢虫Ｐｒｏｐｙｌｅａｊａｐｏｎｉｃａ（Ｔｈｕｎｂｅｒｇ）对棉蚜ＡｐｈｉｓｇｏｓｓｙｐｉｉＧｌｏｖｅｒ的捕食行为及影响的因素。结果表明：龟纹瓢虫对棉蚜的捕食行为依棉蚜的密度变化而逐渐转变；它在棉蚜密度高时，搜索活动下降；而在棉蚜密度低时，则搜索活动增加。产生这种行为是由于肠胃量与棉蚜遭遇率变化的综合作用结果。因此，将瓢蚜比调控在一定水平上，可以更有效地发挥以瓢治好的生物防治作用。

龟纹瓢虫卵黄蛋白的分子特性及发生动态

研究了龟纹瓢虫Propylea japonica(Thunberg)卵黄蛋白的基本特性以及卵黄发生过程中卵黄蛋白的动态变化。PAGE和SDS-PAGE实验表明,龟纹瓢虫卵黄蛋白分子量为294.81±40.70kD,并由分子量分别为144.68±0.03kD和51.23±0.27kD的两种亚基组成。对卵黄蛋白的氨基酸组成和含量分析发现,其必需氨基酸总量占57.48%,略高于非必需氨基酸,其中谷氨酸(Glu)含量最高,为15.26%;色氨酸(Trp)和蛋氨酸(Met)含量较低,分别为0.50%和0.11%。采用间接竞争ELISA法,系统测定了龟纹瓢虫成虫期脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄蛋白的动态变化,结果表明:脂肪体是卵黄原蛋白合成的场所,卵黄原蛋白的合成始于羽化后第2天;脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄原蛋白的滴度在羽化后第4天开始迅速上升,至成虫期的第8天左右达到高峰期。

温度对龟纹瓢虫呼吸代谢的影响

测定了不同温度下龟纹瓢虫的呼吸率和代谢率。结果表明,龟纹瓢虫雄虫和雌虫的呼吸率和代谢率在温度为15℃和35℃时均达到显著差异,而在20～30℃时差异不显著,由此确定龟纹瓢虫的最适生长温度范围。在此最适生长温度范围内,25℃时的呼吸率最低,呼吸耗能最少,故25℃是该昆虫的最适生长温度。通过观察25℃时龟纹瓢虫的发育历期可知,雄虫的发育历期为53.4±9.0d;雌虫为59.7±7.5d,与文献报道一致。通过测定昆虫的呼吸率,可以快速、方便、精确检测温度及其他环境因子对于昆虫能量代谢的影响。因此,这种方法对于天敌昆虫的人工饲养及田间释放,尤其是合理引进和利用益虫,具有重要的实践意义和推广使用价值。