为明确朝天椒(品种:BLTY2)叶片饲喂的斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫生长发育受到抑制的关键原因,本研究以人工饲料及牛角椒(品种:FXBX)叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫为对照,通过比较3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫相关生理生化指标的变化,分析BLTY2辣椒叶片饲喂所致的斜纹夜蛾幼虫生长发育异常的原因.结果表明,朝天椒辣椒叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫生长发育速率滞后于牛角椒辣椒叶片及人工饲料饲喂的斜纹夜蛾幼虫,且每头幼虫的发育时长均显著延长(P＜0.05).饲喂后第1天、第3天、第4天、第5天、第6天和第7天,饲喂BLTY2辣椒叶片的斜纹夜蛾幼虫体内保幼激素(JH)含量均显著高于其他2种食料饲喂的斜纹夜蛾幼虫(P＜0.05).饲喂后第3天、第4天、第5天和第7天,饲喂BLTY 2辣椒叶片的斜纹夜蛾幼虫体内蜕皮激素(Ecd)含量均显著高于其他2种食料饲喂的斜纹夜蛾幼虫(P＜0.05).3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫体内的几丁质酶(CHT)活性变化差异较大,而2种辣椒叶片饲喂后斜纹夜蛾幼虫体内的组织蛋白酶(CTS)活性变化趋势相似,且不同于人工饲料饲喂的斜纹夜蛾幼虫体内的CTS活性变化趋势.由此可见,BLTY2辣椒主要干扰斜纹夜蛾幼虫体内JH与Ecd的含量抑制其生长发育.本研究结果可为筛选具有抗虫活性的植物次生代谢物质奠定基础.

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]基于粘虫Mythimna separata成虫脑转录组数据,明确粘虫体内生物胺受体基因的分子特征及组织表达特性,为粘虫生物胺受体基因的功能研究提供基础.[方法]从粘虫成虫脑转录组数据库中筛选生物胺受体基因序列;基于粘虫基因组数据库,对筛选到的生物胺受体进行基因定位;利用最大似然法对鉴定到的生物胺受体进行系统发育分析;利用qRT-PCR检测鉴定到的生物胺受体基因在粘虫雌雄成虫脑、触角、下唇须、翅、足、胸和腹中的表达量.[结果]从粘虫成虫脑转录组数据库中鉴定出17个生物胺受体基因,包括5个多巴胺受体基因、5个5-羟色胺受体基因、5个章鱼胺受体基因和2个酪胺受体基因.这17个生物胺受体基因分布于8条染色体上,其中7个受体基因共定位于22号染色体上.鉴定到的粘虫生物胺受体与斜纹夜蛾Spodoptera litura、家蚕Bombyx mori和烟草天蛾Manduca sexta生物胺受体具有较高的同源性.粘虫多巴胺受体基因均在雌雄成虫脑和触角中高表达,其中MsepDop2,MsepDop3-1,MsepDop3-2和MsepDopEcR在雌成虫脑中的表达量显著高于在雄成虫脑中的表达量;章鱼胺受体基因MsepOA1和MsepOA2B2在胸部高表达,且在雌成虫胸部中的表达量显著高于雄成虫胸部中的,MsepOA3和MsepOA2B1-3在嗅觉组织触角和下唇须中也具有较高的表达量,并且表达量具有性别差异;酪胺受体基因在脑和触角中具有较高的表达量,其中MsepTA2在雌成虫腹部中的表达量显著高于雄成虫腹部中的;Msep5-HT1基因在脑部中的表达量显著高于在其他组织中的,Msep5-HT2基因在脑、触角和下唇须中都具有较高的表达量.[结论]本研究获得了粘虫17个生物胺受体基因,明确了其在雌雄成虫不同组织中的表达模式,并发现部分生物胺受体基因在粘虫嗅觉和生殖组织中的表达具有性别差异,这为进一步研究粘虫生物胺受体的生理功能提供了基础.

[目的]在性二型昆虫发育历期的研究中雄性先熟更为常见,雌性先熟报道较少.草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是玉米上的重大迁飞性害虫,在发育历期上存在雌性先熟现象.本研究旨在明确该现象的稳定性并探索其影响因素,为草地贪夜蛾的准确监测和早期预警提供理论依据.[方法]分析草地贪夜蛾在16L:8D,14L:10D和8L:16D 3种光周期及玉米叶、花生叶和人工饲料3种食物条件下的生长发育情况,并对不同光周期和食物条件下饲养的草地贪夜蛾卵巢进行解剖;同时选择夜蛾科(Noctuidae)粘虫Mythimna separata和斜纹夜蛾S.litura与草地贪夜蛾的生长发育情况进行比较,评价雌性先熟现象是否为具有迁飞习性的夜蛾科昆虫的共性.[结果]3种夜蛾科迁飞性昆虫中仅有草地贪夜蛾雌成虫显著早于雄成虫羽化,提前1.28 d,且该羽化现象在不同光周期和不同食物条件下稳定存在,仅在草地贪夜蛾取食花生叶时呈现弱化趋势.解剖发现,不同光周期和不同食物条件下,初羽化的草地贪夜蛾成虫卵巢始终处于未成熟期,不随外在条件的变化而改变.草地贪夜蛾雌蛹发育显著快于雄蛹是造成草地贪夜蛾两性羽化时间差异的主要原因,且该差异与两性蛹重正相关:与雌蛹重相比,草地贪夜蛾雄蛹重显著增加9.88％.[结论]草地贪夜蛾雌性先熟现象较为稳定,光周期和食物不会改变该现象但会影响两性羽化时间的差异程度,雌性先熟现象并非具有迁飞习性的夜蛾科昆虫的共性.

microRNA(miRNA)是一类长度约为23个核苷酸的非编码内源性小分子RNA,参与真核生物基因表达的调控,从而在生物发育和应对环境中起着重要的作用.为了探讨novel miRNA在害虫发育中的作用,本研究对斜纹夜蛾Spodoptera litura miRNA数据库中表达量较高的novel-m0287-3p进行了研究.通过生物信息学分析,确定了novel-m0287-3p是一个新的miRNA,并预测其可能靶向蜕皮激素受体EcRbl,表明novel-m0287-3p可能参与斜纹夜蛾发育的调控.双荧光素酶实验表明,novel-m0287-3p分别结合于EcRb13'非编码区的2个位点上.实时荧光PCR结果显示novel-m0287-3p和EcRb1均在斜纹夜蛾的中肠中表达.为了进一步揭示novel-m0287-3p对EcRb1表达的调控以及对幼虫发育的影响,本研究进行了体内实验.将novel-m0287-3p的模拟体类似物注射入斜纹夜蛾幼虫,结果显示斜纹夜蛾体内EcRb1的mRNA水平发生了下调,证明novel-m0287-3p能够抑制幼虫EcRb1的表达.向4龄第1天的斜纹夜蛾幼虫注射novel-m0287-3p后,幼虫的生长受到抑制;而注射斜纹夜蛾6龄幼虫则导致其化蛹滞后.研究结果表明,novel-m0287-3p可通过调控蜕皮激素受体EcRb1的表达,从而影响斜纹夜蛾的生长发育.

[目的]本研究旨在解析ATP合酶亚基α(ATP synthase subunit α,ATPs-α)在棉铃虫Helicoverpa armigera变态和发育中的功能机理.[方法]PCR扩增棉铃虫ATPs-α基因开放阅读框,并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测HaATPs-α在棉铃虫5龄蜕皮期和6龄第1-5天幼虫表皮、中肠和脂肪体中及外源20-羟蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)(0.1 mg/mL)处理后6龄幼虫表皮和脂肪体中的表达量;对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-α,分析RNAi降低HaATPs-α的表达量对幼虫发育及变态及其体内ATP含量、海藻糖和葡萄糖含量以及海藻糖酶活性的影响.[结果]棉铃虫HaATPs-α的开放阅读框长1 677 bp,棉铃虫、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda、斜纹夜蛾S.litura和粉纹夜蛾Trichoplusiani这4种鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)昆虫的ATPs-α氨基酸序列一致性为96.56％,且亲缘关系较近.表达模式分析结果显示,HaATPs-α在6龄第3天幼虫表皮和中肠中表达量最高,在5龄蜕皮期脂肪体中出现表达高峰;20E(0.1 mg/mL)处理较对照显著上调6龄幼虫中HaATPs-α的表达量.与对照组(注射dsGFP)相比,利用RNNAi敲低HaATPs-α表达量后,幼虫发育迟缓,幼虫体重显著下降,幼虫死亡率显著升高,化蛹率和成虫羽化率显著降低,ATP含量和海藻糖酶活性均显著降低,海藻糖含量显著升高,葡萄糖含量显著降低.[结论]HaATPs-α不仅控制棉铃虫ATP的产量,同时还影响着海藻糖和葡萄糖的含量,因此,HaATPs-α在幼虫变态中发挥着重要作用.本研究结果还可为将来利用ATPs-α作为有害生物防控的新靶标提供实验证据和理论依据.

寻求高效低毒的生物农药,是当今新型农药的发展方向,从植物中寻找生物活性物质是其中的一个重要方面.利用万寿菊不同部位的提取液对虫卵、菜青虫、斜纹夜蛾幼虫,以及对霉菌的致死致畸及抑制生长进行了实验研究,结果表明:万寿菊体内含有毒杀害虫的物质,根部提取液毒性最大,具毒物质主要分布在根部,毒性大小为根＞花＞茎.万寿菊根提取液对斜纹夜蛾幼虫、蚜虫、菜青虫等农业害虫毒杀作用最强,对引起霉病的霉菌也具有一定的抑制效果,能够抑制霉菌的生长.

目的:调查博落回Macleaya cordata田间主要害虫与天敌种类,为博落回栽培过程中的害虫防治提供理论依据.方法:定时定点系统调查2种不同种植条件下博落回田间节肢动物种类和数量.结果:二年生博落回田间节肢动物种类和数量比较丰富,包括41种节肢动物,其中,14种植食性害虫、10种天敌昆虫和18种蜘蛛.一年生博落回田间节肢动物种类和数量均较少,共18种,包括植食性害虫9种,天敌昆虫3种,蜘蛛6种.两种种植条件下共有的优势害虫为朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus (Boisduval)、桃蚜Myzus persicae (Sulzer)、斜纹夜蛾Spodopteralitura (Fabricius),优势天敌为草间小黑蛛Hylyphantes graminicola、鳞纹肖蛸Tetragnatha squamata Karsch、八斑鞘腹蛛Coleosoma octomaculatum (Boes.et Str).结论:博落回生长前期(5月前)应重点注意蚜虫的发生和防治,中后期(5至10月)应注意斜纹夜蛾和朱砂叶螨的发生和防治.同时,应加强对优势天敌的保护利用.

[目的]花生是山东省主要油料作物,为阐明山东莱西花生田昆虫群落结构及多样性.[方法]2014年6月到2015年6月采用马来氏网法对该地区花生田昆虫群落结构进行了调查研究.[结果]全年共获得各类昆虫标本89 967头,分属于13目、117科;主要以膜翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目和半翅目为主,其中茧蜂科(膜翅目)、露尾甲科(鞘翅目)、缟蝇科(双翅目)、夜蛾科(鳞翅目)、蚜科(半翅目)为科级优势类群;花生蚜Aphis craccivora Koch、小绿叶蝉Jacobiasca formosana、小地老虎Agrotis ypsilon、棉铃虫Heliothis armigera、斜纹夜蛾Spodoptera litura、异色瓢虫Leis axyrids、蚜茧蜂(Aphidiidae)、啮小蜂(Tetrastichidae)、黑带食蚜蝇Epistrophe balteata De Geer等为优势种.[结论]多样性分析结果表明,该地区花生田昆虫群落结构的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较高,三者呈一致趋势,说明莱西花生田昆虫群落具有较高稳定性.

[目的]在昆虫基因功能等相关研究中,通常需要利用单对交配策略来筛选纯合突变品系,如何在配对前确定个体基因型同时又不对昆虫造成损伤,显得尤为重要.本文旨在探讨利用末龄幼虫蜕和蛹壳进行单头昆虫的无损伤基因检测方法.[方法]针对大小不同的3种鳞翅目昆虫斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius、二点委夜蛾Athetis lepigone M(o)schler和小菜蛾Plutella xyllostella Linnaeus,收集末龄幼虫蜕及蛹壳,利用常规分子生物学技术进行基因组DNA提取、靶标基因PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳检测、连接转化和单克隆测序验证.[结果]从斜纹夜蛾、二点委夜蛾末龄幼虫蜕和蛹壳提取的基因组DNA,以其为模板对GOBP1基因进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳检测得到单一、明显的条带,进一步经连接转化和单克隆测序得到目的序列;但南于小菜蛾末龄幼虫蜕和蛹壳太小,以同样方法提取的基因组DNA浓度太低,PCR产物经电泳检测,未能得到目的条带.[结论]对于与斜纹夜蛾和二点委夜蛾相近或更大的昆虫,可以利用单头末龄幼虫蜕或蛹壳提取基因组DNA,通过常规PCR技术克隆特定基因序列,为突变品系筛选过程中昆虫个体的无损伤基因型检测提供了方法.