目的 苏云金芽孢杆菌对不同虫类影响的meta分析.方法 计算机检索NIH数据库、PubMed数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库(Wangfang)共4个国内外数据库,检索有关苏云金芽孢杆菌杀虫效果的文献.检索年限从1980年1月-2022年6月,由3名研究者独立提取资料进行质量评价后采用Stata 16.0软件进行meta分析.结果 共纳入25篇符合标准文献,包括20篇中文研究和5篇英文研究.Meta分析结果显示,(1)首先选取95％置信区间及WMD的数据进行异质性分析,半翅目(95％CI:1.83～3.38,Z=6.59,P＜0.01,P=30.98％)、草地贪夜蛾(95％CI:1.40～2.08,Z=11.62,P＜0.01,I2=0.00％)与蚊子(95％CI:0.50～2.20,Z=3.11,P＜0.01)三者统计学异质性较小(I2＜50％),其合并效应的结果较可靠,合并效应差异有统计学意义;棉铃虫(95％CI:1.03～1.60,Z=9.07,P＜0.01,P=96.82％)、甜菜夜蛾(95％CI:2.58～6.87,Z=4.32,P＜0.01,I2=93.49％)与小菜蛾(95％CI:1.61～2.73,Z=7.60,P＜0.01,I2=97.15％)三者统计学异质性较大(I2＞50％),使用随机效应模型后合并效应差异有统计学意义.(2)选取昆虫死亡数作为结局指标,使用空白对照分析,棉铃虫(95％CI:4.72～7.30,Z=9.15,P＜0.01,I2=39.22％)、小菜蛾(95％CI:5.19～6.92,Z=13.78,P＜0.01,I2=46.26％)与蚊子(95％CI:3.79～5.03,Z=13.95,P=0.00,I2=25.83％)三者统计学异质性较小(I2＜50％),采用固定效应模式分析结果,差异有统计学意义.结论 苏云金芽孢杆菌对鳞翅目、双翅目、半翅目的昆虫有大小不等的杀伤作用,研究结果中对棉铃虫与小菜蛾的杀伤作用较为突出,具有研究价值.

水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用.近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱)、鞘翅目(如咖啡果小蠹、米象、光肩星天牛)、膜翅目(如金小蜂)、双翅目(如果蝇、白纹伊蚊)等昆虫中广泛存在水平转移基因,且不同的水平转移基因对昆虫的营养合成与共生、吸收与消化、毒素产生与解毒、生长和发育、体色改变等方面有着重要作用.本文结合国内外专家学者的相关报道,就HGT的研究步骤与技术方法、评判HGT发生的方法、昆虫HGT的供体与功能几个方面进行了总结和讨论,以期更加深入地了解水平基因转移现象,为探究水平基因转移的作用机制、理解昆虫的进化、遗传和行为、并将水平基因转移应用到农业生产中为农业害虫的绿色防治提供更多思路.

[目的]昆虫肠道共生细菌是栖息在昆虫肠道中的微生物,是肠道微生物群落中最主要的成员.它们对昆虫的生长发育、营养吸收以及免疫系统均具有重要影响.本研究通过对小菜蛾Plutella xylostella肠道共生细菌进行分离培养和功能鉴定,以探究肠道共生细菌对小菜蛾适应性的影响及其对真菌的广谱抑制作用.[方法]利用体外平板培养分离纯化小菜蛾3龄幼虫肠道细菌PxG45菌株,结合形态学、16S rDNA基因测序和生理生化测定进行菌种鉴定.利用生物测定探究PxG45对小菜蛾3龄幼虫存活率及球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染小菜蛾3龄幼虫对存活率的影响.通过平板对峙法检测PxG45对球孢白僵菌的抑制作用,进一步检测PxG45对植物病原真菌希金斯炭疽菌Colletotrichum higginsianum、刺盘孢炭疽菌C.camelliae、尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种 Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4、茄链格孢菌 Alternaria solani、稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae和丁香假单胞菌杨梅致病变种Pseudomonas syringae pv.myricae的广谱抗性.[结果]小菜蛾3龄幼虫肠道菌PxG45为成团泛菌Pantoea agglomerans.与未饲喂PxG45的对照组相比,饲喂PxG45不仅显著提高了健康小菜蛾3龄幼虫的存活率,还提高了球孢白僵菌侵染后3龄幼虫的存活率.与PxG45拮抗培养的球孢白僵菌和6种植物病原真菌的菌落直径均显著小于单独培养球孢白僵菌和6种植物病原真菌时的直径,与PxG45拮抗培养后真菌的生长均被抑制.[结论]成团泛菌PxG45通过直接的抑菌作用影响小菜蛾对外界的适应性,且这种抑菌作用具备广谱性,可显著抑制植物病原真菌的生长.本研究表明PxG45具备生防菌潜力,并为利用害虫肠道共生菌提供新思路.

为探究银杏外种皮(Ginkgo biloba sarcotesta)与垂序商陆叶(Phytolacca americana leaf)提取物复配剂对小菜蛾及其主要危害对象十字花科植物幼苗的生理影响,本研究利用直接测量、显微解剖、分光光度法等多种方法测定了复配剂作用前后小菜蛾及十字花科代表性植物萝卜幼苗的生理变化.结果发现:复配剂处理下未被致死小菜蛾幼虫继续完成发育并化蛹结茧,但茧重及羽化率显著低于对照组(P＜0.05);复配剂未致小菜蛾幼虫肠道出现明显形状、颜色、表观结构变化,但显著降低了幼虫体内神经传导、解毒、抗氧化相关的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性(P＜0.05);复配剂对萝卜幼苗的株高、鲜重、干重有一定抑制效应,并引发幼苗体内SOD活性、POD活性、MDA含量、叶片电导率增加及叶片净光合速率的动态变化(先降后升).结果提示,复配剂协同影响了小菜蛾幼虫体内神经、解毒、抗氧化多种生理机能,且复配剂毒性效应可持续小菜蛾整个生命阶段;其施用还诱发十字花科植物幼苗出现生长抑制及生理应激,因此在达到防治效果前提下应尽量降低复配剂的使用浓度.

[目的]明确小菜蛾Plutella xylostella成虫的飞行能力及飞行过程中的能源利用模式.[方法]利用飞行磨吊飞测定小菜蛾不同日龄未交配雌雄成虫的飞行能力;田间种群在室内继代饲养3代(F3)和20代(F20)后比较各种群飞行能力的差异;用酶联免疫试剂盒测定1日 龄未交配成虫吊飞0,2,6,12和24 h后胸部和腹部中甘油三酯和可溶性糖含量以及3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、海藻糖酶(trehalase,TRE)、3-磷酸甘油脱氢酶(glycerol 3-phosphate dehydrogenase,GPD)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、3-羟酰辅酶 A 脱氢酶(3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase,HOAD)和柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)6 种能量代谢关键酶活性的变化.[结果]根据吊飞的累计飞行时间(accumulative flight duration,AFD)可将小菜蛾种群划分为短飞型(AFD≤4.5 h)、中间型(4.5 h＜AFD≤8.5 h)和长飞型(AFD＞8.5 h)3种类型.小菜蛾不同日龄未交配雌成虫以及相同日龄雌雄成虫之间的吊飞能力没有显著差异;未交配1日龄雄成虫的累计飞行时间显著低于3-6日龄雄成虫的.F3和F20代种群的平均飞行速度和累计飞行距离显著低于田间种群的;F20代种群的累计飞行时间和长飞型个体比例较田间种群显著下降.吊飞24h内,1日龄未交配雌、雄成虫胸部和腹部中甘油三酯含量呈逐渐升高趋势;胸部中可溶性糖含量在静息状态下显著低于飞行状态,腹部中可溶性糖含量先降低后升高并于吊飞6 h时出现最低值.吊飞过程中6种能量代谢关键酶活性均随吊飞时间呈现逐渐升高的变化趋势,其中GAPDH,GPD和HOAD活性一直处于较高的水平,LDH和CS活性处于相对较低的水平;GAPDH:HOAD活性比略高于1.0,且在吊飞2 h时出现最大值.[结论]小菜蛾成虫有较强的飞行能力;飞行过程中其能源利用类型为混合型,但在飞行初始阶段(前2 h)利用糖类的能力比利用脂类的能力强;飞行中雌雄成虫均可以进行高速有氧代谢,也具备一定的无氧代谢能力.

为评估稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum Ashmead、螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen 对甜菜夜蛾 Spodoptera exigua Hubner 卵和小菜蛾 Plutella xylostella Linnaeus 卵的寄生潜能,本研究在室内条件下测试了 3种赤眼蜂对不同密度甜菜夜蛾卵和小菜蛾卵的寄生率、寄生功能反应和搜寻效应.结果表明,稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂对甜菜夜蛾卵和小菜蛾卵均有一定的寄生效应.螟黄赤眼蜂对甜菜夜蛾卵的寄生率、瞬间攻击率、寄生效能和搜寻效应均高于稻螟赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂;3种赤眼蜂对小菜蛾卵的寄生率、瞬间攻击率、寄生效能和搜寻效应则表现为:稻螟赤眼蜂＞螟黄赤眼蜂＞玉米螟赤眼蜂.3种赤眼蜂对两种寄主的寄生功能反应均符合HollingⅡ型模型方程,表现为寄生量均随寄主卵密度的增加而升高,达到一定水平后趋于平稳.赤眼蜂的搜寻效应随寄主卵密度的增加而降低.综合分析可知,螟黄赤眼蜂对于甜菜夜蛾的控害能力优于稻螟赤眼蜂螟和玉米螟赤眼蜂,而稻螟赤眼蜂比螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂更适合用于防控小菜蛾.

Cactus是昆虫NF-κB信号通路的核转录抑制因子(Inhibitor of nuclear transcription factor,IκB),可通过蛋白质间的相互作用与Toll信号通路中核转录因子(Nuclear transcription factor,NF-κB) Dorsal及Dif结合,从而调控抗菌肽基因的表达.为阐明Cactus在小菜蛾Toll信号通路中的功能,本研究利用RT-PCR结合RACE技术获得了小菜蛾Cactus基因的cDNA全长序列,命名为PxCactus(GenBank登录号:KY828920),其cDNA全长为1 868 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列1 053 bp,编码350 aa.实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对PxCactus的时空表达差异性检测表明,PxCactus基闪在小菜蛾不同的发育阶段都有表达,其中2龄幼虫表达量最低,4龄幼虫表达量最高;PxCactus在健康的4龄幼虫不同组织都有表达,其中在脂肪体中的表达量显著高于其它组织;在脂肪体中PxCactus的表达可以被Bacilhus thuringiensis和Serratia marcescens强烈诱导表达,而Metarhizium anisopliae抑制了PxCactus的表达.为了获得PxCactus的多克隆抗体,本实验构建了原核表达质粒pGEX-4T-PxCactus,并在大肠杆菌BL21 (DE3)中高效表达了融合蛋白GST-PxCactus,利用GST亲和柱纯化了融合蛋白,并免疫日本大耳兔制备了PxCactus多克隆抗体anti-PxCactus.ELISA和Western blot检测结果表明anti-PxCactus和PxCactus蛋白呈高效结合反应,表明已经成功制备的多克隆抗体;并利用Western blot检测到了小菜蛾脂肪体组织中的Cactus蛋白的表达.本研究成功克隆PxCactus基因及制备其多克隆抗体,为下一步研究PxCactus调控Toll信号传导,从而调控抗菌肽的表达奠定了分子基础.

昆虫几丁质酶参与昆虫蜕皮、消化、防御及免疫等多种生理过程,在昆虫的变态和发育中发挥着重要作用.本研究采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆获得小菜蛾Plutella xylosteUa几丁质酶基因,命名为PxyChi.该基因开放阅读框长1677 bp,编码558个氨基酸,推测的蛋白分子量为62.03 kDa.氨基酸序列分析表明,小菜蛾几丁质酶第1-19位氨基酸为蛋白的信号肽,且该序列具有典型昆虫几丁质酶的4个保守氨基酸序列.蛋白结构域分析表明,PxyChi属于几丁质酶Group Ⅱ家族.进化树分析表明:PxyChi与同属鳞翅目二化螟Chilo suppressalis的几丁质酶亲缘关系最近,为75.5％.不同发育时期的荧光定量PCR分析表明,PxyChi在小菜蛾各个发育时期的表达量不同,其中PxyChi在2、3、4龄幼虫、蛹和成虫中的表达量分别是1龄幼虫的28.22、0.76、0.50、84.83和286倍,PxyChi在成虫的表达量最高.暗示PxyChi蛋白可能参与小菜蛾蛹期旧表皮降解和成虫翅的发育等生理过程.本研究可为探索几丁质酶在小菜蛾发育中的功能提供理论依据.

研究近交种群的清除效应对深入探索昆虫近交衰退的遗传机理具有重要作用.本文在连续近交10代的基础上,采用年龄-龄期、两性生命表方法分析回交对小菜蛾近交衰退的清除效应,结果显示,回交1代即可显著提升近交小菜蛾卵的孵化率、成虫前期存活率与繁殖力,雌、雄成虫寿命也显著延长,回交小菜蛾的种群适合度达到杂交种群的水平.其中,回交小菜蛾的单雌产卵量甚至显著高于杂交种群.回交小菜蛾种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率也显著提高,与杂交种群相比无明显差异.同时,对种群数量的模拟发现,回交与杂交小菜蛾的种群数量变化趋势均较一致,60 d时回交与杂交各代种群数量均达到108以上.该结果为进一步研究揭示小菜蛾近交衰退的遗传机理奠定基础.

为了解河南省板蓝根田节肢动物群落的结构组成及物种多样性,该研究采用5点随机取样,通过网捕法和目测法调查并记录了板蓝根植株及地面上的节肢动物种类和数量.结果表明:河南省板蓝根田节肢动物群落物种丰富,共采集到2 613头,隶属于2纲10目39科61种.其中,植食性种类和捕食性种类均为24种(各占39.34%) ,寄生性种类4种(占6.56%) ,中性种类9种(占14.75%) .蜘蛛的种类占群落总种数的比例最高(为21.31%) ,表明田间的蜘蛛种类最丰富.鳞翅目物种的个体数量远大于其他的目,占群落个体数的43.78%.菜青虫和小菜蛾的相对丰盛度最高,分别为0.184 8和0.162 6,说明二者是河南省板蓝根田的优势害虫.捕食性集团的均匀度指数最高,寄生性集团的优势度指数最高,其中小菜蛾幼虫的寄生性天敌菜蛾盘绒茧蜂的数量最大.