土壤干旱胁迫对韭菜迟眼蕈蚊生理代谢、卵巢发育和卵黄蛋白含量的影响

【目的】明确土壤干旱胁迫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia cellarum生理代谢、卵巢发育和卵黄原蛋白含量的影响。【方法】分别利用相对含水量10%(干旱胁迫)和40%(湿润处理)的土壤饲养韭菜迟眼蕈蚊后,测定其2和4龄幼虫及雌雄成虫中关键代谢物质(可溶性蛋白、脂肪、糖原和海藻糖)含量和保护酶活性[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)]的变化;解剖雌成虫卵巢,观测卵巢发育状态;对1-3日龄蛹和成虫中卵黄蛋白相对含量和卵黄原蛋白基因(Vg)表达量进行测定。【结果】与湿润处理下相比,干旱胁迫下韭菜迟眼蕈蚊4龄幼虫体内含水量和取食量显著降低,其中干旱胁迫48 h后4龄幼虫取食量较湿润处理降低35.72%。与湿润处理下相比,干旱胁迫下4龄幼虫和雌成虫体内蛋白质和脂肪含量显著下降,海藻糖含量显著升高;4龄幼虫和雌成虫体内的SOD,CAT和POD这3种保护酶活性显著上升,其中4龄幼虫SOD,CAT和POD活性分别提高31.64%,18.69%和48.61%,雌成虫SOD,CAT和POD活性分别提高34.13%,12.67%和31.35%。干旱胁迫抑制雌成虫卵巢发育,破坏卵巢结构。与湿润处理相比,干旱处理雌成虫卵黄蛋白含量显著下降,Vg表达量也显著下降,其中2日龄成虫Vg表达量在两种处理间差异最显著,干旱胁迫下Vg表达量较湿润处理下下降35.66%。【结论】韭菜迟眼蕈蚊通过调节生理代谢抵御干旱胁迫,雌成虫体内卵黄蛋白含量下降导致繁殖力显著降低。本研究为利用土壤干旱胁迫技术防控韭菜迟眼蕈蚊提供理论依据。

EFFECT OF SOLARIZATION TO KILL BRADYSIA CELLARUM ON CHINESE CHIVE GROWTH AND SOIL MICROBIAL DIVERSITY

Bradysia cellarum Frey (Diptera: Sciaridae) is an important subterranean pestand is especially damaging to Chinese chive. An effective and moreenvironmentally safe method than pesticides is needed for its control. Theefficacy of B. cellarum control, growth of Chinese chive and soil microbialdiversity were investigated after uae of soil solarization to exterminate thisinsect pest. The results show that on the first day after soil solarization 100%control of B. cellarum was achieved. Growth of Chinese chive was lower insolarized plots than in control plots over the first 10 days after treatment. Chivegrowth in solarized plots increased subsequently to match that in the controlplots. Moreover, the soil microbial community diversity in the treatment groupdecreased initially before gradually recovering. In addition, the abundance ofbeneficial microorganisms in the genus Bacillus and the phyla Proteobacteria,Chloroflexi and Firmicutes increased significantly. Soil solarization is thereforepractical and worthy of promotion in Chinese chive-growing regions.

韭菜迟眼蕈蚊成虫行为活动昼夜节律

【目的】本研究旨在明确韭菜迟眼蕈蚊Bradysia cellarum成虫行为活动的昼夜节律,为其室内饲养、行为学研究和研发精准、高效的监测与防控新技术提供依据。【方法】室内系统观察记录了韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化盛期求偶、交配、产卵、移动与静息等行为的昼夜节律,分析了其特定行为的时间分配特征。【结果】韭菜迟眼蕈蚊成虫的运动行为和静息行为白天和黑夜均有发生,夜间的繁殖行为(求偶、交配和产卵)频次高于白天的,各时间点的移动、静息和繁殖行为频次占比间均具有显著性差异。韭菜迟眼蕈蚊雌雄成虫的求偶节律相同,一天中求偶有两次高峰,分别出现在3:00和7:00。韭菜迟眼蕈蚊雌雄成虫的交配节律与雌成虫的产卵节律相似,雄成虫移动行为频次占比的峰值时刻均出现在3:00时,雌成虫移动行为频次占比的峰值时刻则出现在19:00时。雌雄成虫静息行为的频次占比均无明显昼夜节律高峰。在日时间分配上,雌、雄成虫以静息行为的时间占比最多,分别为89.53%和89.90%;求偶行为的时间占比最少,分别为0.56%和0.89%。雌雄成虫各行为的日时间占比差异不显著。【结论】韭菜迟眼蕈蚊成虫的求偶、交配、产卵、移动和静息行为具有明显的昼夜节律,且不同行为的发生频率和活动峰值的时间点有所差异。

韭菜迟眼蕈蚊雌雄成虫差异基因表达的转录组分析

为明确韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia cellarum)雌雄成虫之间存在的差异基因及其表达与功能富集,分别对韭菜迟眼蕈蚊雌雄成虫进行全长转录组测序,利用R语言DESeq包比较它们之间的基因表达差异,然后进行KEGG富集分析。结果表明,韭菜迟眼蕈蚊雄性的基因在数量上多于雌性,其中雄性特有的基因6833个,雌性特有的基因3898个,两性共有的基因17763个;雌雄成虫差异表达基因共18675个,其中在雌性中表达上调基因9794个,表达下调基因8881个;差异表达基因明显富集在有机酸代谢、肽代谢过程等功能类别上,参与核糖体生物合成、RNA转运等KEGG通路。研究结果为揭示韭菜迟眼蕈蚊的基因功能、明确基因间的相互关系以及性别决定与性别分化的分子机理提供了基础数据。

土壤干旱胁迫对韭菜迟眼蕈蚊种群动态的影响

【目的】为明确土壤干旱胁迫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia cellarum Frey生长发育、繁殖和种群动态的影响。【方法】基于年龄-龄期两性生命表的理论,研究韭菜迟眼蕈蚊分别在土壤干旱条件下和土壤湿润条件下的生命表参数和繁殖力参数;通过成虫期干旱处理试验进一步验证干旱胁迫对迟眼蕈蚊种群的影响。【结果】土壤干旱处理后卵、1龄幼虫、2龄幼虫和蛹的发育历期显著长于土壤湿润处理(P<0.05);干旱处理的迟眼蕈蚊在土壤湿润条件下,单雌产卵量较湿润处理降低37.8%,净增殖率(R_(0))、内禀增长率(r)和周限增长率(λ)与湿润处理相比均显著降低(P<0.05)。成虫试验表明,土壤干旱条件下,在韭菜断口处获得汁液的成虫产卵率和产卵量分别为5%和1.30粒,显著低于土壤湿润处理的100%和85.50粒(P<0.05),而当成虫无法从韭菜断口处获取汁液时所产的卵不能孵化。【结论】干旱胁迫抑制了韭菜迟眼蕈蚊的种群数量,且在10%土壤相对含水量的干旱条件下种群无法生存。本试验为控水防治韭菜迟眼蕈蚊提供依据。