[目的]本研究旨在通过建立团花绢野螟Diaphania glauculalis成虫触角转录组数据库,挖掘化学感受相关基因,为团花绢野螟成虫触角的化学感受机制及绿色防控技术提供理论基础.[方法]使用Illumina NovaSeq 6000平台对团花绢野螟成虫触角转录组进行测序,使用Trimmomatic和Trinity对测序所得的原始数据进行剪切、组装得到转录组数据;比对CDD,KOG,COG,NR,NT,PFAM和KEGG等数据库获得基因注释信息,筛选鉴定出化学感受相关基因;使用TPM(transcripts per million)评估化学感受相关基因的表达量;应用最大似然法构建团花绢野螟化学感受相关基因系统发育树.[结果]团花绢野螟雄成虫触角转录组测序获得52 705 124条unigenes,雌成虫触角转录组测序获得55 391 610条unigenes.通过与NR数据库比对注释,团花绢野螟成虫触角转录组注释unigenes共24 192条,其中与亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的同源序列最多,有10 679条.有14 313条unigenes被注释到204 289条GO功能条目,其中113 387条unigenes注释到生物学进程,70 115条unigenes注释到细胞组分,20 787条unigenes注释到分子功能.有10 721条unigenes注释到KOG数据库25个分类的11 968功能条目.有12 892条unigenes被注释到KEGG数据库5类代谢通路,归属于33个通路,其中注释到信号转导通路的unigenes最多,有1 500条unigenes,进而筛选鉴定到136个化学感受相关基因,包括31个气味结合蛋白(odorant-binding protein,OBP)基因、24 个化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因、50 个气味受体(odorant receptor,OR)基因、20个离子型受体(ionotropic receptor,IR)基因、9个味觉受体(gustatory receptor,GR)基因和2个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein,SNMP)基因.[结论]本研究首次构建了团花绢野螟成虫触角转录组数据库,阐述了化学感受相关基因的种类和数量,为团花绢野螟化学感受基因功能分析及化学感受机制奠定分子基础,进而为基于昆虫化学感受反应机制开发新的绿色防控技术提供理论支撑.

[目的]明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis对镉和氯虫苯甲酰胺的防御机制,评价重金属和农药污染对昆虫的累积效应.[方法]将亚洲玉米螟初孵幼虫接入含5 mg/kg镉、0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺以及5 mg/kg镉+0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺的人工饲料中饲养,以正常饲料饲养作为对照.记录发育历期、体重、成虫羽化率和畸形蛹率,测定不同发育阶段(3龄幼虫、雌雄蛹和雌雄成虫)中解毒酶[谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)]活性.[结果]5 mg/kg镉、0.003 mg/kg 氯虫苯甲酰胺及其复合处理(5 mg/kg镉+0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺)对亚洲玉米螟的生长发育均产生影响,氯虫苯甲酰胺处理组亚洲玉米螟幼虫历期最长,较对照组显著延长7.1 d;其蛹重、成虫重和成虫羽化率最低,较对照组分别显著降低9.1 mg,2.4 mg和25.5％.镉+氯虫苯甲酰胺处理组亚洲玉米螟幼虫历期比氯虫苯甲酰胺处理组缩短4.9 d,其畸形蛹率最高,较对照组显著上升19.4％;成虫历期最短,较对照组显著降低1.6d.镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟的解毒酶活性也有影响,与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫、雌雄蛹和雄成虫中GST活性均表现为诱导作用,且镉+氯虫苯甲酰胺处理组不同发育阶段亚洲玉米螟的GST活性均显著高于其他处理组和对照组.与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对不同发育阶段亚洲玉米螟的CarE活性表现为抑制作用,且镉+氯虫苯甲酰胺处理对各发育阶段亚洲玉米螟CarE活性的抑制作用最强.与对照相比,镉、氯虫苯甲酰胺及镉+氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫AChE活性表现为诱导作用,而对蛹和成虫中AChE活性的作用不一.[结论]5 mg/kg镉、0.003 mg/kg氯虫苯甲酰胺及其复合处理均能够影响亚洲玉米螟的生长发育,对其解毒酶活性有不同程度的影响.

为明确农田生境灯下蛾类群落结构和优势蛾的生态位特点,2017-2021 年在漯河市郊区农田利用虫情测报灯对蛾类进行了逐日监测分析.结果表明,5 年共诱集蛾类昆虫 11 科 121 种 150 861 头,统计得到个体数量(N)、物种丰富度(S)、群落多样性指数(H)、相似性系数(Cs)、生态位宽度(Bi)和生态位重叠(Cij)等相关群落数据参数.3-11 月农田灯下蛾类个体数量、物种丰富度和群落多样性指数,均随时间呈先增加后减小的趋势;不同月份间的群落相似性指数差异较大.年度优势蛾为东方黏虫M.separata、棉铃虫Helicoverpa armigera和甜菜夜蛾Spodoptera exigua 3 种.月度优势蛾共9 种,其中亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis和棉铃虫的生态位宽度最大0.4434 和0.4002,东方黏虫最小(0.1811);棉铃虫和甜菜叶螟Hymenia recurvalis与其余 8 种优势蛾的生态位重叠指数均较大,而东方黏虫和其余优势蛾的生态位重叠指数均较小.研究结果为开展蛾类监测预警和有效防治提供参考数据.

[目的]通过明确当前世界唯一一处亚洲玉米螟 Ostrinia furnacalis和欧洲玉米螟O.nubilalis同域混生区内伴有激烈种间竞争关系的两个近缘种玉米螟主要生物学特性对温度的适应性差异水平,揭示新疆混生区欧洲玉米螟种群被亚洲玉米螟快速取代的生物学驱动机制.[方法]在15,20,25,30和35℃下测定比较了新疆同域环境下分离获得的两个近缘种亚洲玉米螟和欧洲玉米螟种群的卵历期、卵块孵化率、单块卵粒孵化率和卵块死亡率及20,25,30和35℃下成虫寿命、产卵前期、产卵期、单雌产卵量、幼虫和蛹历期、幼虫重和蛹重等参数.[结果]欧洲玉米螟在15,20,25和35℃下的卵块死亡率均显著高于亚洲玉米螟的,在20,25,30和35℃下的平均单块卵粒孵化率则显著低于亚洲玉米螟的;随温度的升高,欧洲玉米螟卵块孵化能力显著降低,至35℃时,卵块死亡率最大(73.42％±2.28％),平均单块卵粒孵化率最低(48.46％±2.64％),而亚洲玉米螟卵块死亡率和平均单块卵粒孵化率分别为41.88％±4.33％和67.99％±2.52％.在20,25,30和35 ℃下同域亚洲玉米螟和欧洲玉米螟间的产卵前期、雌成虫寿命、雄成虫寿命和产卵期均无显著差异,但欧洲玉米螟的单雌产卵块数、单雌所产单个卵块平均卵粒数以及平均单雌产卵量等主要繁殖力指标均显著低于亚洲玉米螟的.较低温度(20和25℃)下,欧洲玉米螟相比于亚洲玉米螟具有较大的1-4龄幼虫重,但随着温度的升高,至30和35℃时欧洲玉米螟2和3龄幼虫重显著小于亚洲玉米螟的,20,25和35℃下欧洲玉米螟各幼虫历期和蛹历期与亚洲玉米螟的无显著差异.[结论]亚洲玉米螟较欧洲玉米螟具有更好的温度适应能力,尤其是高温(30和35 oC)下,亚洲玉米螟卵块存活率更高,孵化能力更好,繁殖力和体重相比更大,竞争力相对更强.

[目的]为了探明滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度如何影响亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis滞育的强度.[方法]采用不同条件下诱导的亚洲玉米螟滞育幼虫转到不同条件下解除滞育的方法,测试了亚洲玉米螟南昌种群滞育幼虫滞育解除的光周期反应、滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度对滞育持续时间的影响及田间越冬幼虫滞育解除的时间进程.[结果]滞育解除是由光周期控制的,临界日长为14.5 h.在25℃和28℃,光周期13L︰11D诱导的滞育个体的滞育强度显著弱于11L︰13D和12L︰12D.滞育幼虫在长光周期15L︰9D和22,25和28℃解除滞育,显示了其滞育持续时间随温度的升高显著缩短,从22℃下的72 d降到28℃下的34 d.5℃的低温处理没有缩短滞育持续时间,但低温处理同步了滞育个体的化蛹时间.越冬幼虫不同时期从自然条件下转入恒温25℃,长光周期15L︰9D和短光周期12L︰12D的条件下解除滞育,显示了越冬幼虫滞育初期对光周期仍然敏感,但这种光敏感性在1月份后丧失.3年的田间观察揭示了50％滞育幼虫的化蛹时间出现在4月末至5月上旬,50％羽化时间出现在5月中旬.[结论]亚洲玉米螟滞育幼虫的滞育强度受到滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度的显著影响.

[目的]探讨转cry1Ab/cry2Aj和G10evo-epsps基因玉米双抗505-12-5中外源Bt蛋白时空表达规律,对3种主要鳞翅目害虫亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫的抗性进行鉴定,为转基因玉米双抗505-12-5的商业化推广提供科学的数据支撑.[方法]Bt蛋白时空表达规律采用酶联免疫法(ELISA),田间抗虫性和室内抗虫性鉴定分别采用田间人工接虫和离体组织生测方法.[结果]在玉米6～8叶期,Bt含量表现为根>心叶>茎,分别为517.3、453.8和312.8 ng?g-1;大喇叭口期,Bt含量表现为心叶>根>茎,分别为353.3、281.3和232.9 ng?g-1;吐丝期,Bt含量表现为心叶>根>茎,分别为188.9、114.1和53.6 ng?g-1;乳熟期,根、茎和心叶含量相当,分别为178.0、160.3和185.4 ng?g-1;繁殖器官中Bt蛋白含量表现为籽粒>花丝>花粉>雄穗,分别为181.3、100.1、95.0和79.8 ng?g-1.室内抗虫性鉴定表明,转基因玉米双抗505-12-5心叶饲喂黏虫24 h,幼虫死亡率低,但48 h后达98.21％;双抗505-12-5心叶、花丝和籽粒饲喂玉米螟,24 h幼虫死亡率分别为87.37％、100％、100％;双抗505-12-5花丝饲喂棉铃虫,24 h幼虫死亡率达80.18％,48 h死亡率为92.45％.田间鉴定结果显示,转基因玉米双抗505-12-5在心叶期和雌穗期对玉米螟、心叶期对黏虫、雌穗期对棉铃虫的抗性均达高抗水平.[结论]转基因玉米双抗505-12-5各器官在不同生育期中均能表达Bt蛋白,尤其在鳞翅目害虫为害的主要时期6～8叶期和吐丝期及乳熟期,易受害器官中Bt蛋白表达量较高.转基因玉米双抗505-12-5田间及室内对3种鳞翅目害虫均表现了显著的抗性效果,具有推广应用的潜力.

[目的]鉴定亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis雌蛾在寻找产卵寄主时起重要作用的植物挥发性化学物质,以探索亚洲玉米螟和寄主之间的化学通讯机制.[方法]首先利用田间产卵和风洞行为试验,从酸模叶蓼Polygonum lapathifolium、苘麻Abutilon theophrasti、葎草Humulus scandens、玉米Zeamays和稗草Echinochloa crusgalli 5种寄主植物中筛选出亚洲玉米螟雌蛾的产卵偏好寄主;并结合顶空吸附采样法,收集该寄主植物挥发性化学物质;再应用全二维气相色谱与飞行时间质谱联用系统(GC×GC-TOFMS)鉴定植物挥发性物质的化学成分及含量;最后利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)测定亚洲玉米螟雌蛾对提取物中化学成分的触角电位反应.[结果]田间产卵试验结果表明,亚洲玉米螟雌蛾在不同寄主植物上的落卵量依次为玉米＞酸模叶蓼＞葎草＞稗草＞茼麻.风洞行为试验结果表明,亚洲玉米螟雌蛾对葎草的产卵趋性显著高于其他寄主植物.GC×GC-TOFMS结果表明,葎草的植物挥发性化学物质主要成分有45种,其中,萜烯类相对含量高达86.29％,醛类、酮类和酯类相对含量合计仅占15.83％.GC-EAD结果显示,芳樟醇、α-律草烯、桧烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛等9种挥发性物质能引起亚洲玉米螟雌蛾明显的电生理反应.[结论]亚洲玉米螟雌蛾对不同产卵寄主的选择具有显著差异性,寄主植物的理化因素是造成选择差异性的主要因素,葎草的植物挥发性化学物质对亚洲玉米螟有较强的吸引作用;芳樟醇、α-律草烯、桧烯、月桂烯、2－正戊基呋喃、壬醛、α－法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛9种挥发性化学物质对亚洲玉米螟产卵寄主的选择有重要作用.

为探明二代亚洲玉米螟发生量对玉米产量损失的影响,本试验在田间采用人工密度梯度接卵法(0、20、50、100和200块·百株-1),模拟自然情况亚洲玉米螟发生量,研究辽宁地区二代亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis Guenée)对玉米的经济阈值.结果表明:百株接卵量与虫孔数呈极显著正相关(P＜0.01),百株虫孔数与产量损失率呈极显著正相关(P＜0.01),回归方程分别为y=3.1999x+24.8416(R2=0.953,P＜0.01),y=0.0234x-1.6167(R2=0.988,P＜0.01),推导出百株接卵量与玉米产量损失率的方程为z=0.0749x-1.0354,即落卵量每增加1块,虫孔数增加约3.2个,产量损失率增加7.49％;隧道长度与雌穗长度、穗粗及粒重呈极显著负相关(P＜0.01),与产量损失率呈极显著正相关(P＜0.01),表明玉米茎秆隧道长度每增加10 cm,玉米平均减产7.02 g,产量损失率平均增加4.38％;根据经济阈值定义,在产量8411 kg·hm-2的玉米田,使用松毛虫赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi Mat-sumura)进行单次防治时,辽宁地区防治二代亚洲玉米螟的经济阈值为百株玉米累计落卵量17.39块.

本文将亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guen6e)初孵幼虫分别置于16C、22℃、25℃、28℃、35℃的恒温培养箱,研究温度对其生长发育、繁殖和求偶行为的影响.结果表明,16℃下亚洲玉米螟幼虫仅有2头化蛹,且蛹不羽化,发育停滞.随着温度的升高,幼虫历期逐渐缩短,发育速率与温度呈现正相关.在22C-25℃范围内,蛹历期和成虫寿命随着温度的升高而延长,而在25℃-35℃范围内时,蛹历期和成虫寿命随着温度的升高而缩短.幼虫存活率在28℃时最高,达57.00％.羽化率、卵孵化率、蛹重、雌雄性比和产卵量均在25℃时最高,并随着温度的上升先上升后下降.在28℃时,雌虫求偶百分率在6个暗期均最高,在第2、3、4个暗期最高达100％.其次是在25℃时,雌虫求偶百分率仅在第4个暗期达到100％.在22℃、25℃、28℃时,雌虫最长求偶持续时间均出现在第3个暗期,分别为4.46 h、4.78 h和5.28 h.当温度升高至35℃时,雌虫求偶高峰期和最高求偶持续时间比在22℃时提前1-2个暗期.

[目的]温度是变温动物最重要的环境因子,影响了所有的生活史特性.本研究旨在探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 生活史特性随温度变异的特点.[方法]在恒温20,22,24,26,28,30和32℃,光周期16L∶ 8D 室内条件下,测定了亚洲玉米螟南昌种群从卵孵化到化蛹和化蛹到成虫羽化的时间,以及蛹和成虫的体重.[结果]亚洲玉米螟幼虫和蛹的历期及总发育历期随温度的升高显著缩短.雄性幼虫历期和总发育历期显著短于雌性,显示了雄性先熟现象.生长速率与温度呈正相关.雌性生长速率在较低温度下显著低于雄性,但在高温下显著高于雄性.体重和温度之间的相关性没有遵循温度-体型大小法则,雌雄个体在高温下体重更重,雌性个体显著大于雄性,显示了雌性偏向的性体型二型性(sex size dimorphism,SSD).与任希法则相反,亚洲玉米螟的SSD 指数和体重随温度升高趋于增大.雄蛹在变态中比雌蛹丢失了更多的重量,导致成虫期的SSD 指数大于蛹期.[结论]高温不仅显著缩短了亚洲玉米螟发育历期,而且导致了其在成熟时体重更大.亚洲玉米螟雌雄间的生活史特性存在较大差异.