几丁质酶是降解几丁质的糖苷水解酶,参与昆虫蜕皮、器官发育、免疫等重要生理过程.目前,寄生蜂等膜翅目昆虫中几丁质酶的鉴定以及功能研究仍较少.本研究基于生物信息学分析,在丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis基因组中鉴定到14个几丁质酶基因,氨基酸个数介于312～2 682之间.系统进化分析表明丽蝇蛹集金小蜂几丁质酶分为9个亚家族,其中Group Ⅳ、Ⅶ亚家族可能通过基因串联复制而发生基因家族扩增.qRT-PCR分析结果表明几丁质酶基因的表达具有多样性,其中NvCht1、NvCht5、NvCht6、NvCht7 4个基因在1.5 d幼虫表达量最高,NvCht3在5 d幼虫表达量最高,NvCht8在幼虫期高表达.此外,幼虫组织中的表达分析结果表明NvCht4、NvCht5、NvCht10、NvCht12 在表皮中高表达,NvCht7、NvCht8、NvCht13 在肠道中高表达,NvCht9 在脂肪体和表皮中高表达,NvCht11在唾液腺中高表达.本研究为寄生蜂几丁质酶的进化分析以及功能研究提供理论基础.

RNA干扰技术问世至今 20 余年,已被广泛用于基因功能研究.膜翅目寄生蜂是农林害虫防治领域重要的天敌昆虫资源.RNAi技术对靶基因的昆虫沉默效果依赖于dsRNA的递送效率.寄生蜂幼期通过摄取寄主昆虫营养完成其生长发育,并与寄主昆虫发生相互作用,给RNAi技术的实施带来挑战.目前,RNAi技术已在丽蝇蛹集金小蜂(Nasonia vitripennis)、中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator)、菜蛾盘绒茧蜂(Cotesia vestalis)、蝶蛹金小蜂(Pteromalus puparum)、斑痣悬茧蜂(Meteorus pulchricornis)等至少 13 种寄生蜂中开展.本文归纳了RNAi技术在寄生蜂基因调控方面的研究进展,并总结了在寄生蜂类群中影响RNAi效率的因素,以期为RNAi技术在寄生蜂类群中的应用提供参考.

为研究管氏肿腿蜂Scleroderma guani毒液过敏原3基因SgA3的功能,通过RT-PCR克隆SgA3基因,采用荧光定量PCR分析其在不同发育阶段和组织中的表达特征,并利用载体pSUMO-Mut对其进行原核表达.克隆获得SgA3基因开放阅读框长699 bp,编码233个氨基酸,其中信号肽位于N端第1～23位氨基酸.多序列比对分析发现,SgA3与丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis、粉蝶盘绒茧蜂Cotesia glomerata、红火蚁Solenopsis invicta和常见黄胡蜂Vespula vulgaris过敏原3的氨基酸序列一致性分别为50.44％、50％、48.89％和47.83％.荧光定量PCR结果表明,SgA3基因在雌成虫中高表达,且在毒液器官中的表达量显著高于雌成虫其他组织和雄成虫中的表达量.利用pSUMO-Mut表达载体,成功表达并纯化得到高纯度的SgA3重组蛋白.该研究结果为进一步研究SgA3基因的功能奠定了基础.

[目的]RBP1是一种参与黑腹果蝇Drosophila melanogaster性别决定基因doublesex(dsx)pre-mRNA选择性剪接的重要剪接因子.本研究旨在克隆RBP1基因在西方蜜蜂Apis mellifera中的同源基因AmRBP1,分析其结构域及其在西方蜜蜂性别决定初期胚胎和幼虫不同发育阶段中的表达模式,以期为研究该基因是否参与蜜蜂性别决定奠定基础.[方法]基于NCBI中提交的西方蜜蜂基因数据库和转录组数据库,利用黑腹果蝇rbp1对数据库进行同源检索获得RBP1的转录组序列,并设计引物进行PCR扩增克隆AmRBP1基因,利用生物信息学软件对其进行核酸及氨基酸序列分析.采用半定量RT-PCR技术分析该基因在西方蜜蜂胚胎及幼虫期的表达模式.[结果]由序列比对分析可知,西方蜜蜂AmRBP1基因的pre-mRNA含有3种不同的选择性剪切形式.通过设计不同的引物,克隆得到3种成熟的mRNA序列,分别命名为AmRBP1-R1(GenBank登录号:KY404154)、AmRBP1-R2(GenBank登录号:KY404155)和AmRBP1-R3(GenBank登录号:KY404156);mRNA长度分别为696,790和771 nt,编码的蛋白大小分别为130,166和162 aa;结构域分析发现AmRBP1的3种选择性剪切形式具有相同的结构域,氨基端含有一个RRM结构域,羧基端含有一个RS结构域.同源性分析表明,西方蜜蜂AmRBP1与丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis、红火蚁Solenopsis invicta、埃及伊蚊Aedes aegypti、黑腹果蝇D.melanogaster、家蚕Bombyx mori、家蝇Musca domestica和中华按蚊Anopheles sinensis RBP1蛋白氨基酸序列一致性分别为96.97％,94.20％,84.85％,81.48％,80.28％,78.15％和69.23％.半定量RT-PCR结果表明,AmRBP1基因的3种剪切形式(AmRBP1-R1-3)在西方蜜蜂胚胎和幼虫各时期均有表达,无雌特异性或雄特异性表达的剪切形式.[结论]西方蜜蜂AmRBP1可能是一种SR家族剪切因子,其有可能参与调控基因表达的特定剪切,但其是否参与doublesex(dsx)基因pre-mRNA的性别特异性剪切需要进一步研究.

目的 研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂的安全性.方法 采用浸虫法和饲喂法研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂成虫的安全性;采用浸渍法研究球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂幼期的安全性.利用SPSS 20.0软件进行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析,多重比较采用Duncan法.结果 浸虫法和饲喂法处理后丽蝇蛹集金小蜂雌蜂寿命分别为(11.09±0.15)和(10.92±0.15)d,对照组雌蜂寿命为(10.99±0.19)d,三者间差异无统计学意义(F=0.893,P=0.446);浸虫法和饲喂法雄蜂寿命分别为(5.83±0.09)和(5.88±0.03)d,对照组雄蜂寿命为(5.75±0.09)d,三者间差异亦无统计学意义(F=2.614,P=0.152).被寄生不同时间的棕尾别麻蝇蛹浸渍球孢白僵菌孢子液后,蝇蛹中丽蝇蛹集金小蜂的出蜂率>80％,平均出蜂数为43只/蛹,雌蜂比>90％,羽化出的丽蝇蛹集金小蜂雌雄蜂体长平均为2.0和1.4 mm,与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05).羽化出的雌蜂对棕尾别麻蝇蛹的寄生率均>90％,出蜂率>80％,平均出蜂数约为43只/蛹,后代的雌蜂比>90％,与对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05).结论 幼期暴露球孢白僵菌CF08株对丽蝇蛹集金小蜂的生长、发育、繁殖和后代品质均无显著影响,两者可联合应用于蝇类的生物防治.

目的 探讨丽蝇蛹集金小蜂和球孢白僵菌对家蝇的协同控制作用,为家蝇防制提供科学依据.方法 通过"Y"形管气味选择和寄生选择实验,研究表面黏附球孢白僵菌孢子对丽蝇蛹集金小蜂雌蜂寄主选择性和寄生的影响;利用生态模拟实验研究蝇蛹表面喷洒孢子对羽化家蝇生殖能力和寿命的影响.数据分析采用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析.结果 丽蝇蛹集金小蜂雌蜂对表面喷洒球孢白僵菌孢子后0、1、3、5、7d蝇蛹的选择性与对照蝇蛹比较差异无统计学意义(P>0.05);在表面喷洒球孢白僵菌孢子蝇蛹中羽化出的家蝇雌虫平均产卵前期为(6.00±0.94)d,对照组为(6.07±0.78)d,差异无统计学意义(P=0.200);表面喷洒球孢白僵菌孢子蝇蛹中羽化出的家蝇和对照组家蝇的单雌产卵量分别为(152.20±14.37)和(633.17±17.08)枚,卵孵化率分别为(20.64±1.74)％和(88.63±2.05)％,雌蝇寿命分别为(4.93±1.74)和(28.93±2.70)d.家蝇蛹表面喷洒球孢白僵菌孢子可使其单雌产卵量和卵孵化率均下降为对照组的1/4,雌蝇寿命下降为对照组的1/6,生殖潜力下降为对照组的1％.结论 在蝇蛹孳生地周围释放丽蝇蛹集金小蜂可控制80％以上的蝇蛹,同时在孳生地表面喷洒球孢白僵菌孢子,可使未被寄生蝇蛹中羽化出家蝇的生殖潜力下降近99％,从而达到双重控制家蝇的目的.

斑翅果蝇作为危害蓝莓、 杨梅、 葡萄、 樱桃等软皮水果的重要害虫之一,已经引起国内外广泛关注,明确斑翅果蝇寄生性天敌昆虫的种类、 分布和自然寄生状况,可以为斑翅果蝇天敌的保护利用提供科学依据.本文通过在云南省斑翅果蝇适生区采集斑翅果蝇的栽培寄主和野生浆果果实,带回实验室培养5～8 d,解剖果实并挑出斑翅果蝇蛹,收集其中羽化的斑翅果蝇寄生性天敌昆虫,并记录其种类和数量,计算寄生率.本研究共采集调查了45种植物果实,有15种植物果实可被斑翅果蝇危害,其中杨梅中的斑翅果蝇种群数量最大,达到96.03头/百果;共收集到5种斑翅果蝇的寄生蜂,其中幼虫寄生蜂有丽盾瘿蜂Ganaspis brasiliensis、 细毛瘿蜂Leptopilina japonica和反颚茧蜂Asobara sp.,蛹寄生蜂有果蝇锤角细蜂Trichopria drosophilae和蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemmiae,寄生蜂的自然寄生率最高可达27.81％.结果表明,丽盾瘿蜂的虫口数量最多,分布最广,为斑翅果蝇的田间优势种寄生蜂.斑翅果蝇的寄生性天敌昆虫在斑翅果蝇化蛹后的1～2周达到羽化高峰期,对斑翅果蝇具有较好的自然控制作用.

丽蝇蛹集金小蜂可以蛹外寄生多种双翅目蝇科害虫,在防治卫生害虫及牲畜害虫方面效果显著.该蜂是实验室内研究寄生蜂的理想模式昆虫,其发育学、行为学、生态学以及遗传学等的研究已有70多年的历史,近年来,随着金小蜂基因组测序的完成,系统的RNAi方法和CRISPR-Cas9技术在丽蝇蛹集金小蜂中的成功应用,该蜂现已成为优良的新型遗传学研究模式昆虫.丽蝇蛹集金小蜂以末龄幼虫进行兼性滞育,其滞育由母代经历的短光照和低温决定,研究该蜂的滞育,不仅有助于揭示昆虫滞育的分子机制,也可帮助解决有益昆虫实际应用中的贮存、运输和适时防治等问题,为提高天敌昆虫的应用效果提供技术支撑.本文总结了近年来丽蝇蛹集金小蜂的研究文献,主要介绍了该蜂的基本生物学特征,概括了现代分子生物学前沿技术在金小蜂研究中的应用情况,并重点讨论了丽蝇蛹集金小蜂滞育的最新研究进展,以期为深入金小蜂的滞育研究和促进该蜂其他研究领域的发展提供参考.

[目的]构建入侵种松树蜂Sirex noctilio毒腺转录组数据库,筛选并分析松树蜂毒腺基因数据.[方法]采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeqTM 4000对松树蜂雌成虫毒腺进行转录组测序、数据组装和生物信息学分析.[结果]共获得12.7 Gb松树蜂雌成虫毒腺有效转录组数据,并组装到37 098条unigenes,平均长度968 bp,N50长度为2 364 bp.将所得的unigenes数据使用BlastX与各大数据库比对,共注释到13 515条unigenes,并且在NR数据库中注释的unigenes最多,共11 108条(占总数的29.94％),其中相似基因占比最高的物种为丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis,达815条(占总数的7.29％).在GO数据库中注释到5 726条unigenes,根据功能被分为生物学进程、细胞组分和分子功能3大类63个亚类.KEGG代谢通路分析表明,7 602条unigenes注释到357个代谢通路.根据基因注释信息进一步筛选到43条嗅觉相关基因,包括嗅觉受体(odorant receptor,Or)基因25条、化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因10条、离子型受体(ionotropic receptor,IR)基因5条和气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因3条.此外,还筛选出11条漆酶基因,包括漆酶1(laccase1,LAC1)基因5条、漆酶2(laccase2,LAC2)基因4条、漆酶4(laccase4,LAC4)基因1条和漆酶9(laccase9,LAC9)基因1条,且其中1条LAC2基因在所有被注释的基因中表达量最高(FPKM值=21 126).[结论]本研究获得的松树蜂毒腺转录组数据为松树蜂毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础.