角倍蚜Schlechtendalia chinensis(Bell)(Hemiptera:Pemphigidae)各蚜型触角感器的比较分析

本研究利用扫描电镜对角倍蚜各蚜型触角感器的超微结构、类型、分布和数量进行了比较分析。结果表明,角倍蚜的触角上着生4种类型的感器:毛形感器、原生感觉圈、感觉突及次生感觉圈,它们在各蚜型触角上的分布和数量各不相同。其中,毛形感器有TypeⅠ和TypeⅡ两种类型,各蚜型触角上均有分布;原生感觉圈主要分布于干母、无翅干雌、第3代有翅干雌若蚜以及性蚜的触角上,有两种类型:PrⅠ和PrⅡ,分别位于触角的末节和倒数第2节,其中,第3代有翅干雌若蚜的触角上仅存在PrⅠ,无PrⅡ;感觉突仅出现于第3代有翅干雌若蚜触角的第3~5节;次生感觉圈仅存在于有翅型春迁蚜和秋迁蚜触角的第3~5节,其面积约占触角鞭节面积的2/3。因此,推测各蚜型触角感器的差异可能与蚜虫的生境(瘿内或瘿外)、行为(如取食、交配)以及翅的有无(如寄主选择、迁飞等)有关。

五倍子配方颗粒的位点特异性PCR鉴别

目的:为保障临床用药的安全性和有效性,建立五倍子药材及其加工制品混伪、掺假特异性聚合酶链式反应(PCR)鉴定方法。方法:根据五倍子细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因序列设计引物,筛选出五倍子的稳定引物区间,并在区间内筛选获得五倍子的特异性单核苷酸多态性(SNP)位点,根据SNP位点设计五倍子特异性鉴别引物WBZ-F、WBZ-R,分别收集五倍子及其混伪品,建立五倍子配方颗粒特异性PCR鉴别方法并优化PCR体系,对该方法进行耐受性和适用性考察。结果:退火温度为53℃,循环36次,五倍子及其配方颗粒经PCR及凝胶电泳后,可在约138 bp处观察到单一明亮的特异性鉴别条带,伪品倍蛋蚜虫虫瘿无条带。结论:建立的特异性PCR鉴别方法可准确鉴别五倍子药材、标准汤剂冻干粉、配方颗粒中的五倍子蚜虫源性成分,也可为其他中药配方颗粒的质量标准研究提供参考。

角倍蚜气味结合蛋白和化学感受蛋白基因的鉴定及表达谱

【目的】通过对角倍蚜Schlechtendalia chinensis气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)基因进行鉴定和表达谱分析,为研究OBPs和CSPs在角倍蚜嗅觉感知中的功能提供理论依据。【方法】基于角倍蚜基因组和不同发育阶段转录组数据,通过生物信息学方法鉴定和筛选角倍蚜OBPs和CSPs的基因序列;利用邻接法对角倍蚜与其他半翅目昆虫OBPs和CSPs的氨基酸序列进行系统发育分析;根据角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段(干雌、干母、春迁蚜、秋迁蚜、越冬若蚜、雌性蚜和雄性蚜)转录组数据中的TPM(tags per million)值进行表达丰度分析,结合qRT-PCR方法检测角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段的相对表达量。【结果】从角倍蚜基因组和转录组数据中鉴定出12个OBP基因(SchiOBP2-10,SchiOBP13-15)和9个CSP基因(SchiCSP1-2,SchiCSP4-10);系统发育分析发现,角倍蚜OBPs和CSPs与其他蚜虫OBPs和CSPs聚在一起形成多个同源亚群,具有可信的同源进化关系。不同发育阶段转录组表达丰度和qRT-PCR检测的时空表达谱表明,SchiOBP3/6和SchiCSP1/4/6/9/10在干母中高表达,SchiOBP4/10/14和SchiCSP2/5/7在雄性蚜中高表达,SchiOBP2在干母和雄性蚜中均高表达,SchiOBP7和SchiCSP8在春迁蚜中高表达,SchiOBP8/13/15在秋迁蚜中高表达,SchiOBP9在越冬若蚜中高表达,表明这些基因可能在角倍蚜寻找寄主植物和搜寻配偶的嗅觉识别过程中发挥着重要作用。【结论】本研究鉴定和明确了角倍蚜OBP和CSP基因及其在不同发育阶段的表达特征,为进一步研究角倍蚜嗅觉相关蛋白的功能及瘿蚜与寄主植物的化学通讯机制提供了依据。

角倍蚜虫瘿的组织学结构与功能解析

五倍子是一类具有重要的经济价值的蚜虫虫瘿,在中医、化工、纺织、食品等行业用途广泛。角倍是我国五倍子生产中最重要的一种,是由角倍蚜Schlechtendalia chinensis在盐肤木Rhus chinensis叶轴翅上刺激形成,产量占我国五倍子总产量的75%以上。本研究发现五倍子虫瘿柄部分化出了异常膨大的木质部与叶轴直接相连以稳定支撑虫瘿。虫瘿壁由疏松的薄壁组织构成,有效降低了虫瘿重量并维持虫瘿的足够硬度。柄部除了异常膨大的木质部外,还分布有大量的维管束及裂生道,并从虫瘿柄部一直延伸至虫瘿末端。维管束及裂生道有大量弯曲的细小分枝,形成包裹整个虫瘿的网状结构。从内壁到外壁维管束与裂生道逐渐减小,这既能防止外源微生物入侵,也有效阻止虫瘿内水分向外挥发,保持了虫瘿内蚜虫所需的高湿度生境。内壁大量的分枝有利于虫瘿内蚜虫吸收营养,网状分枝结构在有限倍体中增大了裂生道及维管束数量、体积与表面积,使其能运输更多的营养及提供最大面积的物质交换场所。封闭的虫瘿外壁长有大量绒毛,绒毛中分布有气孔,绒毛有保护功能,可以抵御其它食草动物的攻击;虫瘿内壁粗糙,凹凸不平,有利于蚜虫的附着,同时增加了内壁的表面积;内壁中还分布有大量的缝隙和孔,这些缝隙可以吸收蚜虫排泄的蜜露,使瘿内能保持清洁。本文通过解析角倍蚜虫瘿的结构和功能,从生态学角度阐明蚜虫与植物之间相互适应关系,为研究昆虫与植物协同进化提供新的有力证据。

角倍及盐肤木叶片形态构造解剖分析

对盐肤木叶片的解剖分析后初步认为，角倍蚜选择盐肤木复叶叶翅作为寄生部位，是由盐肤木叶片的形态构造所决定的，叶翅的厚度是小叶的２．３倍。叶翅栅栏组织与海绵组织的比率只有小叶的１／５，角倍蚜干母寄生于叶翅的致倍效果明显好于小叶，寄生在小叶上角倍壁的厚度、平均重量均小于寄生于叶翅上的角倍，无叶翅或叶翅狭窄的滨盐肤木不宜作为角倍林的夏寄主树。角倍具发达的贮存组织和通气组织。角倍形成１月后，瘿壁的厚度停止增长，虽然以后近５个月内其直径增长十几倍，体积增长数百倍，但瘿壁厚度保持不变。

角倍蚜虫瘿对盐肤木光合特性和总氮含量的影响

通过温室栽培和接种实验,以接种角倍蚜形成虫瘿的盐肤木和未接种角倍蚜的盐肤木为实验材料,测定和分析虫瘿对盐肤木光合特性和不同组织氮含量的影响。结果表明虫瘿对盐肤木的光合作用形成扰动,与对照植株相比较:(1)有虫瘿复叶的最大净光合速率升高,其中虫瘿初期、中期和后期分别升高14.49%、32.17%和42.01%;虫瘿还引起无虫瘿复叶最大净光合速率升高,但中期以后下降到正常水平;(2)虫瘿中期有虫瘿复叶的光饱和点升高、无虫瘿复叶光饱合点下降;虫瘿初期和中期有虫瘿复叶的光补偿点升高、无虫瘿复叶光补偿点下降;(3)虫瘿初期引起有虫瘿复叶及邻近无虫瘿复叶暗呼吸速率升高,但中期和后期影响不显著。虫瘿对盐肤木光合作用的扰动程度与小叶的位置和虫瘿生长时期密切相关。同时,虫瘿改变了盐肤木叶片氮含量分布,其中虫瘿外壁、有虫瘿复叶和无虫瘿复叶的氮含量分别为1.13%、1.98%和2.14%,这可能是营养物质从无虫瘿复叶流向有虫瘿复叶,并最终流向虫瘿,满足虫瘿和瘿内蚜虫生长需求的原因。

大棚模拟条件下角倍蚜春季迁飞数量动态及其与气象因子的关系

2009—2011年,在四川峨眉对大棚模拟条件下角倍蚜春季的迁飞数量及其与气象因子的关系进行观察分析,结果表明春迁蚜的迁飞活动与天气条件密切相关,在迁飞期内,当日平均气温≥9℃、最高气温≥13℃、平均相对湿度≤80%,春迁蚜开始迁飞;当日平均气温≥15℃、最高气温≥22℃、日照时数≥7 h、平均相对湿度≤65%,春迁蚜大量迁飞。在迁飞初期和中期,春迁蚜迁飞数随气温升高而增加。当天气条件适宜时,春迁蚜日迁飞数量的变化为单峰型,前期和末期低、中期高;当迁飞期内遭遇激烈降温,日迁飞数量波动较大,呈双峰或多峰型,同时迁飞期延长、迁飞率和单位面积迁飞量下降。相关分析与主成分分析结果:春迁蚜日迁飞数与平均气温、日最高气温和日照时数呈极显著正相关(P<0.001),与平均相对湿度、最小相对湿度呈显著负相关(P<0.05),与日最低气温和降水量相关性不显著(P>0.1);表明温度和湿度是影响春迁蚜迁飞的关键因子,日照次之。

角倍蚜瘿内世代营养环境的初步研究

盐肤木幼嫩复叶萌发早晚不同 ,其内含可溶性糖、单宁和维生素C的浓度有较大的变幅 ,与角倍蚜的致倍率呈正相关关系 ,氨基酸总量则变化较小。不同产量水平典型样地的调查与分析结果表明 :含氮较高的叶片不利于角倍蚜的寄生 ,而土壤的有机质含量或氮素水平与叶组织的氮浓度有着密切的联系。通过调控寄主林的营养环境 ,削弱盐肤木的抗蚜性 。

盐肤木施肥效应及角倍蚜营养环境初步研究

对盐肤木叶片成分分析结果表明 :寄生角倍的叶片与正常叶片相比 ,叶组织内的氨基酸和Vc的浓度由 11.0 6 % ,1.15 %降低到 7.85 %和 0 .6 8% ,幅度很大 ;总N和单宁的浓度也略有降低 ,而可溶性总糖的浓度则稍有升高。通过盆栽施肥试验得出 :N、P肥不但可促进盐肤木幼树生长 ,并影响叶片内Vc的含量 ,但对叶片内的可溶性糖、单宁及总氮含量没有明显的影响 ;施N肥对叶组织的碳氮比(C/N)

角倍蚜干母致瘿率与盐肤木复叶序数的相关性

干母的致瘿结倍效果与倍蚜在同一枝条定叶取食复叶叶片萌发的先后顺序密切相关。角倍干母致瘿率和致倍率作为评价其致瘿结倍效果的指标 ,挂蚜干母的致瘿结倍效果指标 (yi)与盐肤木复叶萌发先后序数 (xi)之间的关系可用函数表达式 yi=A(0 ) +A(1) xi+A(2 ) xi2 +A(3 ) xi3 表示 ;寄生于不同序数复叶之间干母的致瘿率有显著差异 ;角倍蚜在盐肤木不同复叶叶序数上的致倍率 (y3值 )的排序为 :5>4 >6 >7>3>8>9>10 >11。该结果可作为调控角倍蚜干母的发生期以应合盐肤木最适致瘿结倍的展叶物候进度的参考依据。

角倍蚜干母发生期和数量变化及秋迁蚜生殖能力

对角倍蚜干母的发生期、数量变化、趋光行为及秋迁蚜生殖能力进行了研究,结果表明:保存于峨眉、昆明实验室和地下室的虫袋,干母发生期分别为4月19-22日、3月31日至4月4日和4月7-10日,与原产地峨眉相比较,保存于昆明实验室和地下室的虫袋,干母发生期分别提前了19、12 d,但发生节律没有明显差异;干母发生期持续4 5 d,发生期中间的1 2 d发生量占总量的70%以上;干母发生时间集中在10:00-16:00,发生量占日发生总量的80%以上;干母对直射自然光或灯光有明显趋性。秋迁蚜密度、单头产若蚜量和怀卵量随着倍子体积的增加而增加,平均体积为(28.2±0.8)cm3的中倍子的秋迁蚜密度、单头产若蚜量和怀卵量分别为(387.7±52.3)头·cm-3、(26.4±3.8)头、(27.6±4.2)头,与体积为(5.4±0.3)cm3的小倍子相比分别增加了46.7%、24.5%和23.8%(p<0.05)。在冬寄主藓类存在的条件下,秋迁蚜产若蚜的时间更为集中,持续时间缩短。14:00和18:00迁飞的秋迁蚜,迁飞后即开始产若蚜,并在4 h达到高峰,持续时间分别为30、28 h,而8:00迁飞的秋迁蚜,迁飞2 h后开始产若蚜,16 h后才达到高峰,持续时间为36 h。

环境因子对角倍蚜秋迁蚜生殖和雌性蚜发育的影响

研究了环境因子对角倍蚜Ｓｃｈｌｅｃｈｔｅｎｄａｌｉａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｂｅｌ）秋迁蚜生殖和雌性蚜发育的影响。温、湿度单因子试验表明，秋迁蚜在２６℃和８０％ＲＨ条件下有最大生殖量；温、湿度对秋迁蚜生殖量的影响均符合开口向下的二次抛物线变化趋势，极端温、湿度会导致生殖量的下降。采用三元一次正交组合设计，研究了环境温度（Ｘ１）、湿度（Ｘ２）和光照强度（Ｘ３）三因子不同水平组合对雌性蚜发育的影响，表明温度是影响发育历期的主要因子，其次是光照强度，最后是湿度。因此，适当高温、强光照条件可以加快雌性蚜发育；而适当高湿条件可以降低雌性蚜的发育速率而延长其发育历期。在人工培育角倍蚜生产中，创造有利于秋迁蚜生殖的温、湿度条件可以使秋迁蚜产下较多的越冬侨蚜；在适当降低温度、增加湿度的阴暗条件下贮留雌性蚜可以适当延长其发育。

人工培养角倍蚜的生物学基础

角倍约占五倍子总量的70％～80％,单产很低。角倍生产的绝大部分工作是培养角倍蚜。把角倍蚜的生物学特性和角倍生产技术结合起来研究,发现角倍产量低的主要原因是角倍蚜瘿外时期生活力弱、生殖量小及倍蚜种群自然增长率低。欲获得角倍高产稳产,必须合理地增加冬寄主藓量和接种到藓上的虫量,并选择和创造适宜角倍蚜越冬和迁飞的环境,以增加致瘿虫型——干母的数量。

应用M-H琼脂进行五倍子等5种中药对28株肠球菌的体外抗菌活性观察

目的 对五倍子、儿茶、乌梅、黄连和黄芩的体外抗菌效果进行比较。方法 用新的中药抗菌实验方法 ,进行五倍子等 5种中药对 2 8株肠球菌的体外抗菌活性检测。结果与结论 5种中药对肠球菌的抑菌作用均较好 ,其中以五倍子和儿茶的抑菌效果最好 ,其 MIC90 均为 1∶ 6 40 ,而黄连、乌梅和黄芩的抑菌效果也较好 ,其 MIC90 分别为1∶ 32 0 ,1∶ 32 0和 1∶ 16 0。

角倍蚜虫袋的挂放方法与结倍效果

室温贮存虫袋，袋内角倍蚜生长发育历期因室内温度不同而有较大差异，短的需２１ｄ，长的达４８ｄ以上。当虫袋内干母发生时挂放，效果最佳；在盐肤木４～６片复叶将展开之际挂放干母，结倍效果较好；通过选择不同温度的保存环境贮存虫袋可以使干母的发生期提前或推迟。分期挂放能增加结倍复叶数和提高单株产量。长势好的枝条结倍多。纸袋制作不规范及挂袋操作中挤压或折叠虫袋是造成袋内蚜虫死亡的主要原因。

角倍蚜与其寄主间营养关系的研究

通过对侧枝匐灯藓Ｐｌａｇｉｏｍｎｉｕｍｍａｘｉｍｏｖｉｃｚｉ和湿地匐灯藓Ｐ．ａｃｕ－ｔｕｍ游离氨基酸和ＶｉｔＣ含量的测定表明，侧枝匐灯藓中１５种游离氨基酸含量和其中９种昆虫必需氨基酸含量，都明显高于湿地匐灯藓，这可能是角倍秋迁蚜Ｓｃｈｌｅｃｈｔｅｎｄａｌｉａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｂｅｌ）在侧枝匐灯藓上产仔、越冬，并最终建立种群的原因。从干母营瘿至倍子成熟的生长季节内，盐肤木叶片中化学成分的含量变化较大，其Ｃ／Ｎ上升，磷含量下降，表明营养条件恶化，不利于角倍蚜的继续取食，这可能是导致角倍内第３代无翅干雌成蚜转变成有翅干雌成蚜（秋迁蚜）并飞离盐肤木的重要原因。

盐肤木林内间作对角倍蚜虫瘿数量的影响

对不同间作方式下盐肤木林的角倍蚜虫瘿数量进行研究,结果表明:(1)盐肤木纯林的单株虫瘿数、单叶虫瘿数和有虫瘿梢头率分别为14.1个、2.3个和78.4%,而盐肤木襄荷混作林的单株虫瘿数、单叶虫瘿数和有虫瘿梢头率分别为25.8个、3.2个和91.2%,分别为前者的1.8倍、1.4倍,有虫瘿梢头率增加了12.8%。(2)与盐肤木纯林相比,盐肤木襄荷混作林内的温度略低,全天平均低1.6℃,而相对湿度略高,全天平均高5.9%,高湿和较小温度变幅可能是虫瘿数量增加的主要原因。(3)当盐肤木与蔬菜混作时,单株梢头数和有虫瘿梢头数分别比纯林增加了1.4倍,增加的原因可能与蔬菜种植中的松土和施肥有关。综上所述,盐肤木与襄荷混作可以增加倍子产量,盐肤木与蔬菜混作可以增加有虫瘿梢头数量,两种混作模式均可在生产中推广应用。

角倍蚜干母发生期预测及应用

在 10～ 2 6℃恒温条件下 ,角倍蚜雌蚜的世代生长发育历期符合总积温法则 ,发育起点温度为 3.6℃± 1.1℃ ,有效积温为 358.7日度 ;应用中可根据理论公式和倍蚜的生物温度参数预测雌蚜的世代发育历期 ,并通过调控存放虫袋环境温度的方法控制性蚜的发育速率 ,使干母的发生期应合盐肤木的最适致瘿结倍物候期 ,提高倍蚜虫袋的挂放效果 ;干母的耐饥饿能力弱 ,室温存放只能存活 2 d左右 。

角倍蚜干母分批上树对虫瘿数量和分布的影响

对角倍蚜分批上树及接种方法对虫瘿数量和分布的影响进行了研究,结果表明：（1）迁飞接种（同批上树）时,单株虫瘿数为15.65个,而迁飞加挂袋（分批上树-A）及挂袋2次（分批上树-B）时,单株虫瘿数分别为48.39个和161.84个,增加了2.09倍和9.34倍;同时单叶虫瘿数也从1.69个增加到2.77个和3.42个;单株有虫瘿复叶数从8.70片增加到17.87片和46.00片;有虫瘿枝条率从21.65％增加到59.74％和91.58％.（2）迁飞接种时,虫瘿分布于当年生枝条第1～7片复叶,其中1～5片复叶为虫瘿主要分布叶片;迁飞加挂袋及挂袋2次时,虫瘿分布于当年生枝条的第1～8片及第1～11片复叶,其中第3～6片复叶为虫瘿主要分布叶片.（3）无论是干母同批上树还是分批上树,单叶虫瘿数均以1～3个为主,虽然分批上树时单叶平均虫瘿数从1.23个增加到1.47个和2.53个,但仍然低于单叶最适虫瘿数5～6个,对虫瘿的大小和生长没有不良影响.综上所述,干母分批上树可以显著增加角倍蚜虫瘿数量,提高虫瘿的分散度,充分发挥盐肤木形成虫瘿的潜力.

角倍蚜唾液的提取和蛋白鉴定

唾液是蚜虫与寄主植物相互作用的关键因子,蚜虫唾液研究对于作物抗蚜品种选育、防治技术开发和虫瘿形成机理研究等具有重要意义,但唾液的提取和浓缩是研究中的难点。本研究根据角倍蚜体型微小、体表有蜡粉的特点,对蚜虫唾液研究中常用的双层Parafilm膜夹营养液方法进行了改进,改进的方法能够成功提取角倍蚜干雌的唾液,用于质谱分析和蛋白鉴定。