[目的]本研究旨在明确寄主转换经历是否会改变亚致死浓度杀虫剂对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生长发育和繁殖的影响,为杀虫剂的合理使用及稻纵卷叶螟的综合治理提供理论依据.[方法]从稻纵卷叶螟水稻种群和小麦种群中收集卵,并将其分别转换寄主植物饲养至2龄,作为具有不同寄主转换经历处理的幼虫[以水稻为食的水稻种群(R-R)、以小麦为食的水稻种群(R-W)、以小麦为食的小麦种群(W-W)和以水稻为食的小麦种群(W-R)].利用离体叶片浸渍法对这些幼虫在亚致死浓度(LC25)阿维菌素和毒死蜱浸渍下的水稻或小麦叶片处理后48 h,测定3-5龄幼虫生长发育及成虫繁殖能力和寿命.[结果]未经杀虫剂处理时,寄主转换显著影响稻纵卷叶螟3-5龄幼虫总历期、化蛹率和蛹重,但对水稻种群和小麦种群的影响相反.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理2龄幼虫,显著延长3-5龄幼虫总历期,但延长程度因寄主转换经历而异.LC25浓度阿维菌素显著降低各寄主转换经历幼虫的化蛹率(R-R组除外).LC25浓度毒死蜱仅显著降低W-W组的化蛹率.在2龄幼虫暴露于LC25浓度阿维菌素后W-W和W-R组的蛹重显著降低.水稻种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素处理后消失,而小麦种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理后均消失.无论是何种寄主转换经历还是LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响成虫羽化率、交配率和单雌产卵量.寄主转换处理只显著影响未经杀虫剂处理时水稻种群的卵孵化率,但卵孵化率均未受LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理影响.与未经杀虫剂处理相比,LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响雌成虫寿命,但LC25浓度毒死蜱处理显著增加了 W-W组雄成虫寿命.[结论]寄主转换经历会影响阿维菌素和毒死蜱对稻纵卷叶螟的亚致死效应.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理经历寄主转换的稻纵卷叶螟幼虫后,其幼虫和蛹生长发育均受到不同程度影响,但成虫繁殖和寿命所受影响较小.使用针对稻纵卷叶螟的杀虫剂时和进行毒理实验时应考虑到寄主植物的潜在影响.

[目的]探明黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis的求偶及交配行为节律,为该虫性信息素提取鉴定、两性通讯机制和群集诱杀技术研究提供理论基础.[方法]统计黄翅绢丝野螟的雌、雄蛹性比,测定成虫在光期和暗期的羽化率,观察其求偶和交配行为;利用等比配对试验测定寄主(菠萝蜜)、成虫日龄和暗期时段对交配率、交配时长和交配次数的影响.[结果]黄翅绢丝野螟雌、雄蛹平均性比为1.06:1,雌蛹占比显著大于雄蛹占比.黄翅绢丝野螟成虫羽化高峰期集中于光暗转换期的前、后2 h,交配仅发生于暗期,寄主(菠萝蜜)的存在对该虫交配有促进作用,有果组交配率为93.33％±2.89％,显著高于无果组(71.67％士14.43％);有果组和无果组交配日龄分别为3-5日龄和3-7日龄;有果组3日龄成虫的交配率为53.33％±11.55％,显著高于无果组(31.67％± 5.77％),两组交配率随日龄增加逐渐降低.有果组交配时段主要集中在进入暗期的0-2 h,其中暗期0-0.5 h为交配高峰期,较无果组提前,交配率为36.67％±17.56％;无果组交配时段主要集中在暗期的0-3.5 h,其中暗期1.0-1.5 h为交配高峰期,交配率为16.67％±11.55％.黄翅绢丝野螟雌成虫最多交配2次,雄成虫最多交配4次,但雌、雄成虫的交配比例随交配次数增加而递减;首次交配时间越早其多次交配概率越高,首次交配发生于3日龄的雌、雄成虫分别可进行2次和4次交配,首次交配发生于5日龄后的雌、雄成虫均无多次交配行为.[结论]黄翅绢丝野螟可进行多次交配,寄主菠萝蜜对其交配有促进作用,该虫交配行为具节律性,仅在暗期发生交配,交配高峰期为3-4日龄、大多发生在暗期的0-2 h内.

大量研究表明热休克蛋白(Heat shock protein,Hsp)作为分子伴侣蛋白,通过对招募蛋白的折叠、转运、定位、装配或降解等行为参与植物病毒的生命活动;明确病毒与植物寄主互作机制对于培育抗病毒品种和开发新型抗病毒农药具有重要意义. 本文概述了Hsp的分类、基因和蛋白结构及生物学意义;系统分析了Hsp70或Hsp90、植物寄主辅助因子、病毒的依赖RNA的RNA聚合酶等组分组装形成植物病毒复制酶复合体的机制,Hsp70、Hsp90和病毒组分互作及其亚细胞定位和调控病毒复制的机制;重点阐述了Hsp70与病毒组分互作及运动机制, 以及病毒对植物寄主或病毒自身编码Hsp表达的影响,包括Hsps与病毒组分在胞内移动、胞间移动或长距离运动过程中的发生场所、参与要素、能量供应及物质转换机制,病毒诱导植物寄主 Hsps表达的种类特异性、动态表达规律等. 目前研究主要集中在Hsps与病毒组分间"两-两"因素,还缺乏超分子复合体中以核酸、蛋白、多糖等为物质基础的多组分间协同机制的研究;建议加强招募蛋白与Hsp间的转位机制、Hsp与超分子蛋白复合体组分间的协作机制、超分子蛋白复合体与植物寄主组织结构间的关系等方面的研究. (图4 表1 参105)

在我国棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley是一种重要的外来入侵害虫.其寄主范围广,对多种经济作物、园林观赏植物等存在严重威胁.本文观察研究了在寄主转换过程中该虫的主要生物学特征包括发育历期、存活率、雌成虫大小、产仔量等,结果表明:初孵若虫存活率以烟草上最高(87.9％),扶桑、棉花、蜀葵上较高,分别为76.0％、66.2％、66.7％,马缨丹上最低(35.4％);若虫发育历期以马缨丹上最长,为42.1 d,扶桑、棉花、蜀葵、烟草上分别为27.6、20.8、20.8、16.2d;在马缨丹(8.7 d)、扶桑(9.3 d)、蜀葵(9.6 d)上蛹历期较长,在烟草(6.7 d)、棉花(6.9 d)上较短.烟草上雌成虫个体显著较大,体长为2 349.3μm;棉花(2 017.5 μm)、扶桑(1 813.9 μm)次之,马缨丹(1 658.0μm)、蜀葵(1 719.4 μm)较小.雌成虫产仔量烟草、蜀葵、棉花、扶桑和马缨丹上分别为376.5粒/雌、209.2粒/雌、177.8粒/雌、94.0粒/雌、27.3粒/雌.转换至马缨丹上后棉花粉蚧从第2代开始生长发育进入稳定状态,但其生物学适应性显著较低,若虫发育历期均显著延长(36.4-40.5 d),存活率显著降低(31.0％-36.0％),单雌产仔量降低至25.9粒-35.0粒.从马缨丹转移至扶桑、棉花后3个世代,除了棉花上第2代、第3代若虫发育历期变短外,棉花粉蚧其他主要生物学参数均未有显著变化.

[目的]为探究美国白蛾Hyphantria cunea在寄主转换过程中的消化生理机制奠定基础.[方法]通过筛选美国白蛾cDNA文库,克隆美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因.荧光定量PCR检测该基因在美国白蛾不同发育阶段的表达特性;半定量RT-PCR和荧光定量PCR分别检测该基因在美国白蛾5龄幼虫体内不同组织中的分布及表达特性;荧光定量PCR检测取食不同寄主植物(美洲黑杨Populus deltoides,日本晚樱Cerasus serrulata var.lannesiana,山樱花Cerasus serrulata,喜树Camptotheca acuminata和法国梧桐Platanus orientalis)叶片后美国白蛾4龄幼虫中该基因的表达量.[结果]克隆获得美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因HcSP1(GenBank登录号:MH663425),开放阅读框长882 bp,编码293个氨基酸,预测分子量为30.5 kD,理论等电点预测为9.86.编码蛋白N末端疏水区包含15个氨基酸组成的信号肽;具有丝氨酸蛋白酶的典型特征,即氨基酸序列中具有组氨酸(His)、天门冬氨酸(Asp)以及丝氨酸(Ser)残基组成的酶活性催化中心三元件;具有明显的胰蛋白酶前体的特征,即具有信号肽、激活肽以及胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列(IVGG).NCBI BLAST比对结果表明美国白蛾HcSP1与其他鳞翅目昆虫丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列一致性在50％～70％之间.荧光定量PCR结果显示,HcSP1在美国白蛾幼虫不同发育阶段的相对表达量呈现动态的变化,并随着幼虫虫龄的增长呈现上升趋势.半定量RT-PCR及荧光定量PCR结果显示,HcSP1在美国白蛾5龄幼虫头部、唾液腺、中肠、脂肪体、表皮、马氏管和血淋巴等组织中均有表达且在幼虫中肠中表达量极高.与取食其他寄主植物叶片相比,美国白蛾取食喜树叶片后HcSP1的相对表达量明显升高,并显著高于取食其他寄主植物.[结论]本研究克隆获得美国白蛾丝氨酸蛋白酶基因HcSP1,检测了其在美国白蛾不同发育阶段、不同组织以及取食不同寄主植物叶片后的表达量,为探究美国白蛾在寄主转换过程中消化生理的机制奠定基础,也为美国白蛾的防治提供新的思路.

[目的]通过比较禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi两种生活史(全周期型和不全周期型)及5种蚜型(有翅孤雌蚜、无翅孤雌蚜、雄蚜、雌性蚜和产雌性母)成蚜复眼外部形态,分析了其视觉能力差异,为进一步探索禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻机制提供参考.[方法]利用扫描电镜技术,观察全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜及其低温短日照(12℃,光周期8L∶ 16D)诱导条件下全周期型所产5种蚜型成蚜的复眼外部形态.[结果]禾谷缢管蚜成蚜复眼着生于头部触角基部,呈卵圆形,小眼间无感觉毛.全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜的复眼大小(长轴直径及短轴直径)、复眼弧高、小眼数量和小眼直径均没有显著差异.而这5个复眼指标在低温短日照诱导全周期型禾谷缢管蚜产生的5种蚜型的成蚜中均存在显著性差异,其中,雄蚜、有翅孤雌蚜和产雌性母的复眼区域较大,小眼数量较多;雌性蚜的复眼区域最小,小眼数量也最少.[结论]综合以上指标结果,推测5种蚜型的视觉能力由大到小是:雄蚜＞有翅孤雌蚜＞产雌性母＞无翅孤雌蚜＞雌性蚜.复眼和小眼的这些差异可能与禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻存在一定的联系.

菜豆是西花蓟马的重要寄主,但西花蓟马对豆荚的嗜食性高于叶片.为探讨西花蓟马在适应菜豆植株过程中P450基因的应答反应,利用实时荧光定量PCR技术检测了西花蓟马从菜豆豆荚转换到菜豆植株后K1、K2和K3三个世代2龄若虫和成虫体内9个P450基因相对表达量的变化.结果表明,西花蓟马2龄若虫体内CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株后K1代显著升高,然后下降;而CYP4-4和CYP6-2的表达量到K3代才显著上升;CYP6-1的表达量只有在K2代显著下降,仅为对照的42.21％,其余世代下和对照均无显著差异;CYP4-5和CYP6-3的表达量在不同世代均显著低于对照.对于成虫而言,CYP4-4、CYP4-5和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株K1后显著上升,分别是对照的2.28倍、1.40倍和1.31倍;CYP6-1、CYP6-2、CYP6-3的表达量在K1代开始下降,而CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3的表达量在K2代才开始下降.在同一个世代下,西花蓟马2龄若虫与成虫体内P450基因表达量不完全相同,除CYP4-2的表达量在K1和K3代,以及CYP4-4、CYP4-5和CYP6-3的表达量在K1代两个虫态间差异不显著外,其余情况下均是2龄若虫的表达量高于成虫的.结果说明西花蓟马通过调节P450基因适应菜豆植株,其表达量与其取食的世代和虫态相关.

分布在我国西南地区的横坑切梢小蠹,云南切梢小蠹和短毛切梢小蠹同域危害寄主云南松,给林业生产带来巨大损失.为探讨同域切梢小蠹种群在共存下对其空间分布格局的影响,采用传统聚集指标法和地统计学方法研究了三者在梢转干期不同受害云南松纯林树冠中的空间分布型.结果 表明重度受害样地中云南切梢小蠹种群密度显著高于横坑切梢小蠹,在轻度受害样地则相反;传统聚集指标法结果显示同域共存的3种切梢小蠹种群在不同受害程度云南松中均为聚集分布,横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹聚集是由环境因素和昆虫本身的聚集习性引起;地统计学结果表明除重度受害样地中短毛切梢小蠹呈随机分布外,其余切梢小蠹在不同种群密度下均呈聚集分布;除重度受害样地横坑切梢小蠹外,其他小蠹的空间依赖范围为4.01-7.45 m.横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹在不同受害林分中拟合的半变异函数模型在球形模型和高斯模型之间转换.同域共存关系不影响不同种群密度下的切梢小蠹种群空间分布类型,但影响其半变异函数模型和理论参数.

[目的]稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻的迁飞性害虫之一,同时也能在玉米上完成世代.本研究旨在探究寄主转换对稻纵卷叶螟寄主种群适合度的影响.[方法]稻纵卷叶螟玉米种群和水稻种群分别取食原寄主和转换寄主,形成取食玉米的稻纵卷叶螟玉米种群、取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群、取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群和取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群4个处理组合,构建这些处理组合的稻纵卷叶螟寄主种群年龄-龄期两性生命表,测定其适合度和生命表参数.[结果]稻纵卷叶螟幼期发育历期以取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群最长(29.2 d),以取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群最短(24.8 d);适合度指标(蛹重、化蛹率、羽化率、产卵量)、生命表参数(存活率、最大繁殖力、最高繁殖值、幼期寿命期望值)、种群参数(内禀增长率、周限增长率、净增殖率)均在两种群取食玉米时最大,在取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群中最小(除蛹重外),而且取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群又往往优于取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群.[结论]稻纵卷叶螟玉米种群在寄主转换后适合度和种群增长显著下降,而稻纵卷叶螟水稻种群在寄主转换后适合度和种群增长有所上升,表明玉米比水稻更有利于提高稻纵卷叶螟的适合度和种群增长,这一与自然条件下稻纵卷叶螟极少在玉米上发生为害相悖的现象值得深入研究.

[目的]亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘最重要病害黄龙病(huanglongbing,Candidatus Liberibacter asiaticus)的媒介昆虫,树冠喷施园艺矿物油(horticultural mineral oil,HMO)可以减少其在柑橘上的取食和产卵.本研究旨在探索植物组织内残留的园艺矿物油如何影响亚洲柑橘木虱成虫的取食行为.[方法]采用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-8)记录亚洲柑橘木虱成虫12 h内在喷施不同浓度(0.25％,0.5％,1％和2％,v/v)HMO(nC24)乳剂和清水(对照)时柑橘嫩叶上的刺探和取食行为并转换为波形信号,分析比较各处理的波形参数.[结果]不同浓度HMO乳剂处理显著提高了亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的C波(路径波)持续时间百分比,显著减少了E2波(韧皮部吸食汁液)持续时间百分比,而对D(口针第一次接触韧皮部组织),E1(韧皮部出现唾液分泌)和G(木质部吸食汁液)波持续时间百分比没有显著影响.HMO处理组C波的每成虫波形累积时间(WDI)显著长于对照组,而各浓度处理之间没有显著差异,但D波WDI明显短于对照组.随着HMO浓度的增加,E1,E2和G波WDI显著下降,2％ HMO处理组E1,E2和G波WDI明显低于其他浓度处理组.HMO乳剂处理明显减少了刺探次数;在HMO处理中,每成虫刺探次数和每成虫各波形次数均显著少于对照组,其中以1％和2％ HMO乳剂处理最少.HMO乳剂处理组np波(非刺探波)、D波、E2波的每成虫单次波形持续时间(WDE)均短于对照组,其中2％ HMO乳剂处理后,D,E1和E2波WDE显著短于其他浓度处理和对照.同时,2％HMO乳剂处理推迟了从口器接触叶片到第1次开始刺探的时间和从口器接触叶片到第1次刺探到韧皮部的时间.[结论]结果表明,2％ HMO乳剂显著减少亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的取食次数和有效取食时间,同时还缩短了其在韧皮部分泌唾液和吸食汁液时间,因此可推荐矿物油用于柑橘黄龙病和亚洲柑橘木虱的综合防治体系.同时初步推断矿物油的作用机制可能是其进入植物气孔阻止植物挥发性物质的释放,抑制或掩盖柑橘叶片表面的挥发性物质从而减少了亚洲柑橘木虱在寄主上取食.