苏云金芽胞杆菌cry1Ib2基因的克隆与生物信息学分析

BRC-ZLL4是一株从鱼尾葵(Cargota mitis Lour)上分离到的,对柑橘凤蝶幼虫具有毒性的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)菌株。本试验采用PCR-RFLP技术鉴定该菌株中含有cry1Ib基因。设计一对特异引物,分别引入SalⅠ和BamHⅠ酶切位点,以BRC-ZLL4的总DNA为模板,扩增cry1Ib全长基因。生物信息学分析表明,该基因全长2160bp,编码一个由719个氨基酸组成的、相对分子质量为81.39ku、等电点为6.425的蛋白。该基因已在GenBank上登录(登录号为EU233027),并被Btδ-内毒素国际命名委员会正式命名为cry1Ib2。信号肽预测显示,Cry1Ib2蛋白没有信号肽,为胞内蛋白。二级结构预测显示,在Cry1Ib2蛋白二级结构中,25%为α-螺旋,28%为β-片层,18%为β-转角,29%为无规则线圈。此外还对Cry1Ib蛋白的功能区和三级结构进行了预测和分析。

低温贮藏对布氏潜蝇茧蜂生物学特性的影响

布氏潜蝇茧蜂是橘小实蝇等多种实蝇害虫的重要寄生性天敌。为满足生物防治所需的大量虫源,常常需要对分批饲养的布氏潜蝇茧蜂蛹进行贮藏备用。因此,本文研究了贮藏温度及贮藏时间对不同蛹龄布氏潜蝇茧蜂羽化的影响,基于此,进一步研究了4个低温贮藏处理对羽化成虫生物学特性的影响。结果表明,贮藏温度、时间、蛹龄及其交互作用对布氏潜蝇茧蜂的羽化率具有显著影响,仅9日龄蛹在13℃下贮藏10 d及15 d后对其羽化率无显著影响,分别为73.10%及68.31%。此外,进一步研究表明上述两种冷藏处理对布氏潜蝇茧蜂羽化成虫的干重、飞行能力、寿命、繁殖子代数及生命表参数不产生任何负面影响。本研究对优化布氏潜蝇茧蜂的低温贮藏技术具有参考价值。

肠道可培养共生菌对橘小实蝇不育雄虫生物学特征的影响

橘小实蝇是一种对果、蔬产业造成严重经济损失的害虫,应用昆虫不育技术(SIT)防治橘小实蝇是一种切实可行的科学手段,但辐照会使不育雄虫受到一定程度的损伤。本研究通过在饲料中添加抗生素对肠道灭菌处理来探究肠道可培养共生菌对橘小实蝇生物学及形态学参数的影响。结果表明,抗生素处理组在不育雄虫的蛹重、逆境存活率以及竞争交配力等均显著低于对照组。另外,抗生素处理组和对照组不育雄虫的存活率曲线图表明处理组不育雄虫的寿命时长显著低于对照组,利用Weibull分布拟合模型判断得知两组橘小实蝇存活率曲线均符合基本模型中的Ⅰ型。本研究为进一步利用肠道可培养共生菌来改善橘小实蝇不育雄虫的生理健康提供理论基础。

蓝莓落果制品引诱果蝇的效果评估

将蓝莓落果和废果加工制成蓝莓浓浆和果汁,在蓝莓园中以诱集瓶悬挂方式,监测其对果蝇的引诱效果,并与糖醋酒液和香蕉果肉的诱捕效果进行比较。结果发现:蓝莓果肉对果蝇的引诱效果显著高于糖醋酒液;在长期诱捕试验中,添加毒死蜱的蓝莓果浆引诱效果更佳,具有更大的应用潜力;此外,添加毒死蜱不会影响蓝莓果汁和糖醋酒液对果蝇的引诱效果,且随着时间的延长,蓝莓果浆的引诱效果显著提高。对每亩果园所用蓝莓落果和废果制成的果蝇引诱剂进行单价预算,结果表明每亩果园用该手段防治果蝇仅需约15元。因此,落果和废果制成的引诱剂在害虫监测和防治中具有广大的应用前景,可为今后果园害虫区域化绿色防治提供技术参考。

橘小实蝇、瓜实蝇和南亚实蝇卵共生菌多样性及差异分析

为探究橘小实蝇、瓜实蝇和南亚实蝇卵共生菌群落结构、多样性及其在不同种群间的差异,利用Illumina NovaSeq 6000测序技术分析3种实蝇不同种群卵共生菌的16S rDNA V3-V4高变区序列。结果表明,7个种群的实蝇卵共生菌序列共注释3 495个操作分类单元(OTUs),注释到界、门、纲、目、科和属水平的比例分别为96.08%、76.37%、74.48%、70.99%、61.09%和41.46%。放线菌门细菌主要在南亚实蝇卵中聚集,拟杆菌门细菌主要在橘小实蝇卵中聚集,而厚壁菌门和变形菌门细菌在3种实蝇卵中均有聚集。从3种实蝇实验室种群和橘小实蝇福州种群6~10代卵共生菌中筛选到相对丰度存在差异的细菌属为沙雷氏菌属、普罗威登斯菌属、漫游球菌属、Cosenzaea、米勒氏菌属、乳球菌属和肠球菌属,其中,沙雷氏菌属、普罗威登斯菌属、肠球菌属和乳球菌属为3种实蝇卵共生菌的优势属。此外,橘小实蝇安顺种群与橘小实蝇福州种群第10代、南亚实蝇安顺种群、南亚实蝇实验室种群的卵共生菌Simpson指数和Shannon指数差异显著。本研究可为3种实蝇引诱活性菌筛选及其功能研究提供参考。

橘小实蝇卵引诱其雌虫聚集和产卵研究

橘小实蝇雌虫有聚集产卵的习性,为阐释橘小实蝇的聚集产卵行为,本文研究橘小实蝇卵引诱雌虫聚集和产卵,探究卵引诱不同橘小实蝇种群的不同日龄和不同交配状态雌虫的产卵效果,以及卵与寄主果实引诱雌虫聚集和产卵的差异。结果表明,在引诱2 h时,橘小实蝇卵的雌虫引诱率为36.00%,显著高于对照(12.00%),雄虫引诱率为0.67%,显著低于对照;不同卵量引诱雌虫时,0.4g卵对实验室种群雌虫的引诱率最高,达到47.67%,1.2 g卵对野生种群雌虫的引诱率最高,达到13.67%;不同卵量引诱雌虫产卵时,0.8 g卵引诱实验室种群的产卵数最多,为762.00粒,1.0 g卵引诱安顺种群的产卵数最多,为790.83粒;卵引诱不同日龄雌虫产卵时,实验室种群在15 d的产卵数为2945.00粒,安顺种群在12 d的产卵数为2530.50粒;卵引诱橘小实蝇实验室种群、遗传区性品系种群、安顺种群和福州种群已交配雌虫的产卵数明显多于未交配雌虫;在选择性和非选择性测试中,卵引诱雌虫产624.33粒和844.00粒卵,均显著高于番石榴、杨桃和鲜橙果实。本研究明确了橘小实蝇卵能引诱雌虫聚集和产卵,且产卵数高于寄主果实。

紫外线辐照被寄生的黑腹果蝇蛹对果蝇锤角细蜂生长发育的影响

【目的】明确紫外线辐照被寄生的寄主蛹对寄生蜂果蝇锤角细蜂Trichopria drosophilae生长发育的影响,以期为改进大量繁殖果蝇锤角细蜂的技术提供参考。【方法】在暗箱中,分别使用UVA,UVB和UVC 3种紫外灯辐照处理被寄生的黑腹果蝇Drosophila melanogaster蛹,辐照时长分别为3,6和9 h,观测辐照后果蝇锤角细蜂的死蛹率、卵-成蜂历期、成蜂羽化率和性比(雌雄性比)及寿命等指标。【结果】与对照相比,UVA辐照对果蝇锤角细蜂的成蜂羽化率、死蛹率和雌雄性比均无显著影响;UVB辐照3,6和9 h以及UVC辐照3和9 h时,果蝇锤角细蜂的成蜂羽化率显著降低,死蛹率显著升高;UVB辐照3,6和9 h时,寄生蜂雌雄性比均大于2.00。UVA辐照3和6 h以及UVC辐照3,6和9 h时,果蝇锤角细蜂卵-雌成蜂历期显著低于对照。UVC辐照3,6和9 h时,果蝇锤角细蜂卵-雄成蜂历期显著低于对照。随UVA辐照时间的增加雌成蜂寿命增加,但UVA辐照组雌成蜂寿命与对照组均无显著差异,UVB辐照6 h时雌成蜂寿命显著高于对照;经过紫外线辐照处理后雄成蜂寿命均高于对照,UVA辐照3 h、UVB辐照6 h和UVC辐照9 h时雄成蜂寿命与对照差异显著。【结论】紫外线辐照被寄生的黑腹果蝇蛹可以显著影响果蝇锤角细蜂的卵-成蜂历期和成蜂寿命。本研究结果为改进果蝇害虫生物防治天敌资源的大量扩繁技术提供参考。

实蝇雄性引诱剂及其代谢研究进展

引诱剂能够对实蝇的行为反应起到一定程度的刺激作用,在实蝇的绿色防控中扮演重要角色。实蝇雄性引诱剂作为其中重要的一类,来源于部分植物挥发物或类信息素,对雄性实蝇的引诱效果显著。雄性实蝇不仅会被雄性引诱剂的气味吸引,而且还会取食引诱剂,被取食后的雄性引诱剂在雄成虫体内会被代谢成不同物质,进而发挥相应的功能。本文结合取食效应的相关研究,对甲基丁香酚、覆盆子酮、姜酮、4-(4-乙酰氧基苯基)-2-丁酮、3-羟基-α-紫罗兰酮和β-石竹烯6种实蝇雄性引诱剂及其代谢相关的研究进展进行综述,内容主要涵盖雄性实蝇的取食行为及其代谢变化、取食效应对实蝇的行为反应影响、取食过引诱剂的雄性实蝇对雌雄实蝇的吸引效果及其交配成功率变化等方面。在对取食效应的探索中,不仅直肠腺是研究信息素隔离和存储的热点,覆盖在昆虫体表由碳氢化合物组成的具有防水功能的蜡质薄膜也是潜在的研究重点。同时,探索触角和下颚须在实蝇感知引诱剂过程中发挥的作用,将有助于更加全面深刻地揭示取食现象背后蕴藏的复杂机制,以期为实蝇引诱剂的开发提供新思路指南,为实蝇的绿色生态防控增添更加多样化的手段与途径。

云南桔小实蝇物候对气候变暖的响应——基于文献数据的分析

全球气候持续变暖是最受关注的环境问题,昆虫作为种类最多、数量最庞大的变温动物,必然受到全球气候变化的影响。以重要果蔬害虫桔小实蝇为研究对象,从研究文献中收集、整理云南省桔小实蝇历年物候数据,同时在中国气象数据网中获取同期年均温、季节均温等温度数据,通过线性回归模型分析该害虫成虫在云南省的始见期、终末期、种群快速增长期和种群高峰期的年际变化情况及与温度升高的关系,探索气候变化对桔小实蝇物候的影响。结果表明,1980—2020年的40年间,云南省年均温和四季均温各有不同程度的上升。云南省桔小实蝇成虫种群快速增长期随年份的推移呈提前趋势,平均每年提前0.697 6 d,而始见期、终末期、种群高峰期则呈现不同程度的延迟,平均每年分别延迟2.151 0、0.600 8和2.549 0 d。云南省桔小实蝇成虫的4个物候指标随年均温升高呈现不同程度的延迟,若年均温提升0.1℃,则始见期延迟0.577 1 d,终末期延迟0.509 1 d,种群快速增长期延迟0.095 4 d,种群高峰期延迟3.197 0 d。春季均温、夏季均温、秋季均温及年均温均是影响桔小实蝇种群高峰期的关键气象因素。

南亚实蝇鞣化激素基因的克隆与表达分析

【目的】克隆南亚实蝇Zeugodacus tau鞣化激素基因,分析其分子特征及时空表达模式,为探索其生理功能奠定基础。【方法】利用同源克隆和RACE技术从南亚实蝇刚羽化成虫中克隆鞣化激素基因bursicon-α和bursicon-β的全长cDNA序列,并用邻接法(neighbor-joining method)与其他昆虫同源序列构建系统发育进化树。利用荧光定量PCR技术检测这两个基因在南亚实蝇不同发育阶段(卵、1-3龄幼虫、预蛹、蛹和刚羽化成虫)的表达特性。【结果】克隆获得南亚实蝇鞣化激素基因bursicon-α(GenBank登录号:MH421861)和bursicon-β(GenBank登录号:MH421862)。bursicon-α基因开放阅读框为551 bp,编码183个氨基酸;bursicon-β基因开放阅读框为467 bp,编码156个氨基酸。基于两个鞣化激素基因的氨基酸序列的系统发育树分析显示,南亚实蝇Bursicon-α与Bursicon-β均与瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae的同源蛋白亲缘关系最近,且与其他双翅目昆虫的同源蛋白聚为一类,形成独立的分支。荧光定量PCR结果表明,两个基因在南亚实蝇各龄期均有表达,均在第5天蛹和刚羽化成虫翅伸展时期表达量最高。【结论】bursicon-α和bursicon-β基因在南亚实蝇不同发育阶段表达量不同,推测其在南亚实蝇成虫表皮鞣化和翅的形成中发挥着重要作用。本研究为进一步探索鞣化激素在南亚实蝇生长过程中表皮的骨化、翅的重建等方面的功能机制奠定了基础。

应该引起重视的害虫:基于文献计量铃木氏果蝇的国内外研究现状分析

【目的】全面客观地揭示国内外铃木氏果蝇Drosophila suzukii Matsumura的研究现状和发展动向,以期唤起相关部门和科研单位对该害虫的重视。【方法】以中国知网、维普、万方和Web of Science数据库为数据来源,运用文献计量学的方法,对2005—2017年国内外有关铃木氏果蝇研究的中英文文献发文量、文献类型、文献主要产出单位和国家、刊载期刊、高被引文献和基金项目等进行统计分析。【结果】检索到的铃木氏果蝇中英文研究文献分别为118篇和305篇,皆呈逐年递增的趋势;英文文献中,大部分为研究性文章,而中文文献中,综述性文章占37%,主要阐述该害虫的发生规律及防治措施,且仅46篇获得项目资助;国内期刊中,《中国植保导刊》发文量最多,而《Journal of Pest Science》为发文量最多的国际期刊;中文文献主要产出单位是山东省农业科学院,英文文献发表量最多的是美国,我国仅居第13位。【结论】国内研究铃木氏果蝇的机构较少,研究内容简单散乱,且受资助率低,以第一作者发表的英文文献数量较少,且质量低,国内和国际上发文量极不均衡。

实蝇引诱剂研究进展

实蝇是一类重要的农业害虫,其中许多种类为入侵及检疫性害虫,对规模种植的经济果蔬及其相应进出口贸易造成重大的经济损失。基于引诱剂所衍生的“诱杀”策略是实蝇调查、监测和防治手段中最有效的方法之一。目前,常用的引诱剂主要分为两类:1、雄性引诱剂;2、双性或雌性引诱剂,其中后者又包括实蝇种内信息素、寄主果实挥发物和食物源引诱剂。本文综述了各类实蝇引诱剂的发展历史、防治现状以及存在的问题,以期为实蝇田间绿色防控以及新型实蝇引诱剂的开发提供借鉴。

三种紫外线辐照对黑腹果蝇蛹的影响

分别利用三种紫外灯(UVA、UVB、UVC)辐照黑腹果蝇蛹,研究辐照对黑腹果蝇的羽化率、性比、飞出率、死蛹率、成虫干重、蛹重以及F1羽化率、F1性比、F1死蛹率、F1成虫干重的影响。结果表明:辐照后黑腹果蝇羽化率均显著降低,其中UVB辐照6 h后的黑腹果蝇蛹羽化率最低,为10.00%;经过UVA辐照9 h组的性比平均值为2.32,显著高于其他处理组;经过UVB辐照后,黑腹果蝇飞出率显著降低,其中UVB处理6 h后黑腹果蝇飞出率低至4.00%;经过UVB辐照的死蛹率显著高于对照组和其他组,其中辐照6 h组黑腹果蝇蛹的死亡率平均值达到89.33%,最高达94.00%。经过紫外线辐照后各组蛹重与对照组相比都有不同程度的增加,且差异显著;经过UVB、UVC辐照后羽化的黑腹果蝇成虫干重显著低于对照组;经过紫外线辐照后黑腹果蝇F1成虫干重相比对照组均有所降低,与对照组差异显著。本研究可为昆虫的紫外线诱变和害虫生物防治提供参考。

柑橘大实蝇物候对气候变暖的响应

【目的】明确实蝇对气候变暖的响应特征,研究未来气候变化背景下柑橘大实蝇的灾变规律及防控措施的优化。【方法】以湖北省宜昌市为例,收集该地区柑橘大实蝇历年的物候数据与同期温度数据,通过线性回归模型分析成虫羽化始期、羽化高峰期、羽化结束期、产卵始期、产卵高峰期和产卵结束期的年际变化情况和与温度升高的关系。【结果】1981—2020年,宜昌市年均温和四季均温均有不同程度的上升,春季均温升温最为显著。近20年间,柑橘大实蝇在宜昌市呈羽化发生提前且产卵为害延迟的态势,且羽化和产卵历期呈缩短的态势。若宜昌市年均温提升1℃,柑橘大实蝇羽化始期和高峰期分别延迟0.4746和1.026 d,羽化结束期提前0.0227 d,总体呈羽化延迟且缩短趋势;产卵始期提前4.286 d,高峰期和结束期分别延迟1.173和1.081 d,总体呈产卵提前且延长趋势。【结论】气候变暖对宜昌市柑橘大实蝇的羽化和产卵产生一定的影响,对未来气候变化背景下柑橘大实蝇的灾变规律及防控措施的优化具有重要意义。

基于历史数据探究气候变暖对我国瓜实蝇物候的影响

对收集到的历年文献记载的瓜实蝇(Zeugodacus cucurbitae)历年发生数据与同期温度数据,通过线性回归分析其成虫始见期和种群高峰期的年际变化情况与温度升高的关系,以明确瓜实蝇对气候变暖的物候响应。结果表明,1990—2020年,全国及几个瓜实蝇危害地区年均温皆显著上升。在最近的20年间,瓜实蝇成虫在我国田间始见期和种群高峰期均显著推迟。除华东地区之外,华南、华中及西南地区的瓜实蝇始见期和种群高峰期均有一定程度的延迟。不同地区瓜实蝇对气候变暖的物候响应模式不同。在我国,瓜实蝇始见期随年均温提升呈现显著延迟趋势,而种群高峰期呈现提前趋势。笔者的研究旨在探索昆虫对全球气候变暖的响应及适应,对掌握未来气候变化背景下瓜实蝇的灾变规律及防控措施的优化具有重要意义。

茧蜂标本形态无损提取DNA的新方法

尝试利用全式金生物技术有限公司的TransDirect Animal Tissue PCR Kit^■试剂盒对整头茧蜂标本DNA进行提取,通过缩短浸泡时间和热激时间、优化取虫工具且试验后试虫经纯水漂洗2次以上,无损提取了实验室液浸标本及超过20年的针插干标本的DNA.使用微量分光光度计测定了所得的DNA样品在260和280 nm波长下的光密度值,验证了DNA浓度和质量.用28S、COⅠ、16S和EF-1α的4对引物对提取的DNA样品进行PCR扩增,PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测可得到单一、明显的条带,且通过测序进一步证明了序列的准确性.试验结果证明无损提取DNA的方法可行.

2007—2017年外来入侵害虫风险评估的文献分析及常用风险评估模型介绍

为综合客观反映近10年入侵害虫风险评估的研究现状和发展动态,为制定行之有效的防控策略提供依据,基于2007—2017年中英文科学文献数据库,对外来入侵害虫的风险评估方面的研究进行了文献计量分析,去重后共有885篇文献。分析发现:2014年国内外关于入侵害虫风险分析的发文量最多,在《Biological Invasions》期刊发文量最高,国内期刊植物检疫发文量最高;在害虫类别中,国际期刊关于膜翅目的研究文章发文量最多,而国内是鞘翅目的研究发文量最多;另外,国外对阿根廷蚁Linepithema humile,红火蚁Solenopsis invicta和橘小实蝇Bactrocera dorsalis 3种入侵害虫的风险评估发文量最多。最后本研究简单介绍了4种常用生态位模型在入侵害虫适生性分析领域的基本原理、优缺点和应用,为入侵生物学研究提供参考。

实蝇害虫抗药性研究进展

实蝇科昆虫中的橘小实蝇Bactrocera dorsalis、瓜实蝇B. cucurbitae、南亚实蝇B. tau、柑橘大实蝇B. minax和枣实蝇Carpomya vesuviana等害虫危害作物和果树后造成一定经济损失,而在生产中为追求快速高效常采用化学防治方法控制。但在长期化学防治过程中,实蝇害虫采取代谢、基因标靶、行为和肠道共生菌等系列机制对杀虫剂产生抗药性。本文综述实蝇害虫对杀虫剂的防治现状、抗药性、抗性机制及抗性治理策略,以期为其防治提供参考。

基于文献计量学的橘小实蝇国内外研究态势分析

为了全面客观地了解近10年国内外橘小实蝇的研究现状和发展动态,本文运用文献计量学的方法,以中国知网、维普和Web of Science数据库为数据来源,对2008—2017年国内外有关橘小实蝇研究的中英文文献发文量、文献类型、刊载期刊、高被引文献、关键词、文献主要产出单位和国家等进行统计分析。结果表明,检索到的橘小实蝇中英文研究文献分别为1526篇和329篇,且主要以研究性文章呈现;国内中文期刊中,《昆虫学报》发文量最多,而《Journal of Economic Entomology》为发文量最多的国际期刊;中文文献主要产出单位是华南农业大学,而西南大学则是国内发表英文文献最多的单位。另外,中国在英文文献发文量中位居世界第一,且每年的英文文献发表量呈递增趋势。我国学者在橘小实蝇研究方面,主要侧重其田间发生和防治手段的研究。同时,对其生态和分子生物学等方面也有研究。由此可知,我国在橘小实蝇的研究处于快速发展阶段,在国际上该害虫研究中发挥着举足轻重的作用。另外,我国在橘小实蝇研究领域还具有研究机构分布广、研究者众多和研究内容广泛、丰富等特点。

RNAi技术在农业害虫防治中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由内源或外源的双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)引发的mRNA降解,导致特异性阻碍靶标基因表达的现象,在昆虫学研究领域中得到广泛应用。如功能基因研究、基因表达调控及信号传导通路、益虫保护、新型农药的开发、害虫防治等。本文总结了RNAi技术应用于害虫防治上的原理,即以miRNA、siRNA及piRNA等小分子RNA介导的基因沉默过程,分析了影响RNAi技术防治效率的因素,如dsRNA导入方式、导入剂量和靶标基因的选择等,旨在进一步探讨RNAi应用于害虫防治的机理和存在问题,为运用RNAi技术防治害虫新思路奠定基础。