[目的]载脂蛋白(apolipoprotein,apoLp)在动物实现其各项生理功能中发挥着重要作用,但如何影响稻飞虱生长发育等尚未见报道.本研究旨在明确载脂蛋白apoLp在褐飞虱Nilaparvata lugens取食、存活和繁殖中的作用.[方法]基于褐飞虱基因组获得载脂蛋白编码基因NlapoLp全长开放阅读框(ORF)序列,并分析其蛋白序列;使用邻接法将NlapoLp与其他昆虫物种的同源序列进行聚类分析;利用RT-qPCR检测NlapoLp在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫以及刚羽化的短翅型雌雄成虫)、短翅型雌成虫不同组织(去除唾液腺的头部、唾液腺、中肠、脂肪体和卵巢)中的表达量;通过对褐飞虱3龄若虫显微注射dsNlapoLp进行RNAi,利用RT-qPCR检测RNAi后NlapoLp的表达量,之后调查不同发育阶段虫体RNAi后褐飞虱在寄主水稻上的单雌蜜露分泌量、若虫存活率和单雌产卵量.[结果]序列特征分析发现NlapoLp有1个信号肽及5个保守结构域,但无跨膜结构域.系统进化树显示褐飞虱NlapoLp与灰飞虱Laodelphax striatellus LsapoLp和白背飞虱Sogatella furcifera SfapoLp的进化关系最近,然后与其他半翅目昆虫紫苑叶蝉Macrosteles quadrilineatus、烟粉虱Bemisia tabaci和茶翅蝽Halyomorpha halys的apoLp聚为一支,表现出较近的亲缘关系.RT-qPCR结果显示,NlapoLp在褐飞虱各个发育阶段均表达,在短翅型雌成虫中的表达量较高;在短翅型雌成虫中肠、脂肪体和唾液腺中高表达,在其他组织中低表达.对褐飞虱显微注射dsNlapoLp可以显著降低NlapoLp的表达,经RNAi后褐飞虱在寄主水稻上的单雌蜜露分泌量、若虫存活率和单雌产卵量均比对照组(注射dsGFP)的显著降低.[结论]载脂蛋白基因NlapoLp在褐飞虱各发育阶段和短翅型雌成虫各组织均表达,经RNAi沉默NlapoLp可显著影响褐飞虱的正常的取食、生长发育和繁殖.研究结果为深入探究载脂蛋白在昆虫致害水稻中的作用机制奠定了基础,并提供了害虫高效防控的关键靶标.

[目的]本研究旨在调查分析江汉平原稻田节肢动物群落的物种组成以及主要害虫与天敌相互作用的关系,为制定水稻害虫绿色防控技术体系提供科学依据.[方法]2019-2020年通过吸虫器法和扫网法在水稻的分蘖期、孕穗期、齐穗期调查江汉平原监利市、潜江市、江陵县等市(县)28块稻田节肢动物物种种类与个体数量,采用主成分分析和灰色关联度分析法分析了各主成分对稻田节肢动物群落的影响以及主要害虫与天敌种群数量之间的关系.[结果]2019-2020年调查的江汉平原稻田节肢动物种类共169种,按照营养取食关系,将稻田节肢动物群落划分为4个亚群落,其中植食类6目33科57种,捕食类7目30科50种,寄生类2目15科44种,中性类5目16科18种.稻田节肢动物群落中对第1主成分贡献大的是白背飞虱 Sogatella furcifera和黑尾叶蝉Nephotettix bipunctatus;对第2主成分贡献大的是淡翅小花蝽Orius tantillus和青翅蚁形隐翅虫Paederus fuscipes;对第3主成分贡献大的是稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和灰飞虱Laodelphax striatellus.与主要害虫稻纵卷叶螟种群数量关联度大的前3位天敌依次为:草间钻头蛛Hylyphantes graminicola＞拟环纹豹蛛 Pardosa pseudoannulata＞三突花蛛 Misumenops tricuspidatus.与主要害虫白背飞虱种群数量关联度大的前3位天敌依次为:华丽肖蛸Tetragnatha nitens＞黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis＞拟环纹豹蛛.[结论]稻田节肢动物群落构成差异主要是由优势植食性昆虫和优势捕食性天敌数量决定的.捕食动物草间钻头蛛种群数量与稻纵卷叶螟种群数量追随关系最为密切,对稻纵卷叶螟具有一定控制作用,华丽肖蛸的种群数量与白背飞虱种群数量追随关系最为密切,对白背飞虱具有一定控制作用.

为探明贵州玉米田昆虫群落结构和杀虫灯对害虫的防治效果,选取贵州玉米田 3 个具有代表性的点分别安装诱虫灯,进行诱集调查,并对近灯区(距离灯20m以内)、远灯区(距离灯20～150 m)和对照区的昆虫种群消长情况进行田间调查.结果表明,贵州玉米田昆虫共有 11 目 66 科 132 种,主要为同翅目、鞘翅目、鳞翅目、膜翅目、直翅目、双翅目和半翅目类昆虫;灯诱共获得 89 个种类,其中害虫占 64.77%,益虫占 15.91%,中性昆虫占19.32%.田间调查结果显示,近灯区物种丰富度最高,对照区次之,远灯区最低;近灯区玉米螟Ostrinia furnacalis、黏虫Mythimna seperata(Walker)、灰飞虱 Laodelphax striatellus 和条赤须盲蝽 Trigonotylus coelestialium(Kirkaldy)等趋光性昆虫的种群数量长期高于其他区域.综上所述,风吸式诱虫灯对玉米田害虫有较好的防治效果,为玉米田害虫的绿色防控提供了参考.

几丁质合成酶1(CHS1)是昆虫几丁质合成的关键酶,在昆虫几丁质合成的组织中发挥着重要作用.为探索白背飞虱Sogota furcifera几丁质合成酶1(SfCHS1)的基因结构特征及其功能,利用转录组测序结合PCR扩增技术,研究了SfCHS1基因的结构特性,采用定量PCR技术研究SfCHS1基因的时空表达特性,最后利用显微注射RNAi方法研究SfCHS1基因的RNAi效果.通过转录组测序获得的SfCHS1基因开放阅读框为4719 bp,编码1572个氨基酸,预测蛋白分子量为180.6 kD,预测有6个糖基化位点和16个跨膜螺旋.PCR扩增及测序结果表明SfCHS1基因存在两个可变剪切,产生两个转录本(CHS1a和CHS1b).通过系统进化树分析,SfCHS1和灰飞虱Laodelphgax striatellus及褐飞虱Nilaparvata lugens的CHS1同源性最高,为97％.时间表达特异性分析结果表明,SfCHS1基因在4龄期第1天,5龄期第1天,成虫第1天即几丁质合成时的表达量最高.组织特异性检测结果表明,SfCHS1基因主要在白背飞虱的表皮中表达,其次为气管,在肠中也有少量表达.显微注射RNAi的结果表明该方法能显著降低SfCHS1基因的转录水平,并导致白背飞虱的死亡.研究结果说明,SfCHS1基因具有两个可变外显子结构,SfCHS1基因在几丁质合成阶段及几丁质含量高的组织表达量较高,沉默SfCHS1基因的表达会对白背飞虱产生致死的表型,出现较高的死亡率.

[目的]为明确水稻条纹叶枯病毒(Rice stripe virus,RSV)侵染对灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)生长发育的影响,本文比较研究了带毒与无毒灰飞虱发育历期及寿命、卵巢发育及体内相关酶活力等生物学特征和生理生化指标间的差异.[方法]利用单管饲养法,比较分析了带毒与无毒灰飞虱若虫历期与成虫寿命;通过解剖灰飞虱卵巢,观察并统计不同卵子级别与数量,研究携带RSV病毒对灰飞虱卵巢发育的影响;利用多种酶活力测定方法,比较带毒与无毒灰飞虱若虫期5种相关酶活力的差异.[结果]无毒灰飞虱雌、雄若虫历期分别为(16.30±0.33)d和(15.62±0.21)d;带毒灰飞虱雌、雄若虫历期分别为(19.08±0.43)d和(18.50±0.58)d,表明RSV侵染显著延缓了灰飞虱若虫的生长发育(t-test,P<0.001);而无毒灰飞虱雌、雄成虫寿命分别为(10.74±0.81)d和(14.46±1.34)d;带毒灰飞虱雌、雄成虫寿命分别为(9.09±1.27)d和(13.55±2.38)d,表明RSV侵染对灰飞虱成虫发育没有显著影响.解剖羽化后的灰飞虱卵巢经统计分析后,发现RSV侵染后灰飞虱的卵巢发育及卵子发生并未受到明显影响.对发育至3龄若虫后12、24、120 h的无毒与带毒灰飞虱进行相关的酶活力测定,包括保护酶系超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、解毒酶系谷胱甘肽-S转移酶GST和乙酰胆碱酯酶AchE,发现RSV侵染对灰飞虱体内相关生化酶活力大小无明显影响,但可改变酶活力的变化趋势.[结论]RSV侵染显著延长灰飞虱若虫发育历期,但对成虫的寿命和卵巢发育无明显影响,对体内保护、解毒等相关代谢酶活力大小没有显著影响,但却可以改变酶活力的变化趋势,推测RSV与灰飞虱不存在典型的互惠互利关系.

[目的]探明灰飞虱Laodelphax striatellus体内细菌的群落结构和种类多样性.[方法]采用Illumina MiSeq测序平台对新羽化24 h的灰飞虱雌雄成虫体内细菌16S rRNA的V3-V4变异区序列进行高通量测序,应用USEARCH和Silva等软件和数据库来统计样品序列数目和操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析灰飞虱雌雄成虫体内细菌的种类组成、丰度、Alpha多样性及其差异.[结果]灰飞虱雌、雄成虫样本分别获得29 333和25 919条有效序列,根据序列相似性进行聚类分析分别获得55和57个OTUs.其中,雌、雄成虫两类样本共有OTU数目20个,特有的OTU数目分别为35和37个.基于OTU物种分类分析,雌雄成虫样本中细菌种类一共覆盖7个门、15个纲、23个目、33个科、56个属和73个种.在门、纲、目和科分类阶元上,雌雄成虫两类样本均以变形菌门(Proteobacteria,雌99.96％/雄99.16％)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,雌97.76％/雄97.84％)、红螺菌目(Rhodospirillales,雌83.92％/雄53.21％)和醋酸杆菌科(Acetobacteraceae,雌83.90％/雄53.17％)中的细菌为优势茵.在属分类阶元上,灰飞虱雌雄成虫体内优势茵为醋酸杆菌科未分类属(unclassified Acetobacteraceae),沃尔巴克氏体属Wolbachia次之,后者在雌、雄成虫体内丰度分别为13.81％和44.52％.在种水平上,灰飞虱雌、雄成虫体内特有细菌分别为21和32个种,但两类样本中性别特有种的丰度普遍极低,均不足0.5％.[结论]灰飞虱雌雄成虫间细菌群落组成和种类多样性存在差异.本研究为进一步挖掘灰飞虱体内关键微生物并解析其生物学功能及其利用等方面奠定了基础.

目 的:制备一种检测水稻植物和传毒介体灰飞虱中水稻条纹病毒(RSV)的胶体金免疫层析试纸条,为水稻条纹叶枯病的田间调查和检测以及预测预警提供快速、实用的检测试剂.创新点:利用制备的 RSV 单克隆抗体,首次制备了能在5~10 min内快速、准确、灵敏、特异地检测水稻植物和灰飞虱体内 RSV 的胶体金免疫层析试纸条.方 法:以差速离心方法提纯的RSV病毒粒子作为免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术获得了高度特异和灵敏的RSV单克隆抗体.采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备胶体金并标记一个 RSV 单克隆抗体,另一个RSV单克隆抗体和羊抗鼠抗体分别包被到硝酸纤维素膜的检测线和质控线,将吸水滤纸制成的样品垫、RSV免疫胶体金垫、结合有 RSV 单抗和羊抗鼠抗体的硝酸纤维素膜和 吸水纸依次粘贴到聚氯乙烯(PVC)胶板上研制检测水稻植物和传毒介体灰飞虱中 RSV 的胶体金免疫层析试纸条.对田间样品进行RSV检测,分析试纸条检测RSV的有效性.结 论:利用杂交瘤技术获得了 2 株 RSV 单克隆抗体(16E6和11C1),胶体金标记16E6单克隆抗体包被在聚酯膜制成的结合垫上,以 11C1 单克隆抗体和羊抗鼠抗体分别包被到硝酸纤维素膜的检测线和质控线,制成能在5~10 min内快速、特异、灵敏、准确地检测田间水稻及单头灰飞虱样品中RSV的胶体金免疫层析试纸条.试纸条检测感染RSV的水稻植株和灰飞虱呈阳性反应,而检测健康水稻和感染其它5种常见水稻病毒的植株及其传毒介体呈阴性反应,且试纸条检测RSV感染水稻植物组织的灵敏度达到 1:20 480 倍稀释(w/v, g/mL),检测携带RSV单头灰飞虱的灵敏度达到1:2560倍稀释(单头灰飞虱/μL).田间样品检测结果发现,试纸条检测结果与反转录聚合酶链反应(RT-PCR)的检测结果一致,表明制备的试纸条可有效地用于田间RSV的检测,从而为水稻条纹叶枯病的诊断、监测预警、抗病育种、流行病学研究及科学防治提供技术和物质支撑.

采用点滴法,测定了氟雷拉纳与毒死蜱、 吡虫啉、 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐)单剂及其混剂对灰飞虱雌成虫的毒力,并通过共毒系数法评价复配药剂的联合作用.结果表明,氟雷拉纳和甲维盐对灰飞虱的毒力高,药后96 h,其LD50值分别为0.382和0.201 ng/头;毒死蜱和吡虫啉对试虫的毒力低于氟雷拉纳和甲维盐,其LD50值分别为1.127和1.016 ng/头.此外,氟雷拉纳与毒死蜱混配时表现出良好的增效作用,且配比为3:2时,共毒系数最高为142;氟雷拉纳与甲维盐混配时,对灰飞虱的增效作用不显著,在配比为4:1时,共毒系数仅为129;而氟雷拉纳与吡虫啉混配,当配比为2:3和3:2时对灰飞虱表现为拮抗作用,但配比为1:4时表现为增效.以上结果说明,氟雷拉纳与毒死蜱复配对灰飞虱具有增效作用,可为研发田间有效防控该害虫的药剂组合提供科学依据.

[目的]灰飞虱Laodelphax striatellus种群存在长翅和短翅个体,其翅型分化受遗传和环境条件的影响.本研究旨在明确经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异.[方法]在室内分别长期定向筛选63和65代建立灰飞虱长、短翅型品系,并在南京田间采集灰飞虱自然种群;分别在25℃,30℃和35℃恒温条件下测定上述灰飞虱长、短翅型品系和自然种群的繁殖力、存活率和发育历期,测定若虫在5℃和-20℃下的存活率以及若虫和成虫的过冷却点,通过品系间存活率、发育历期、生殖力和过冷却点的比较分析,确定灰飞虱长、短翅型品系对高温和低温的耐受能力.[结果]在25℃,30℃和35℃下,灰飞虱自然种群雌成虫的繁殖力均显著高于室内筛选后的长、短翅型品系,而长、短翅型品系雌成虫之间的繁殖力均无显著差异;长、短翅型品系的繁殖力在25℃和30℃之间均无显著差异,但自然种群在25℃下的繁殖力显著高于30℃条件下的繁殖力;35℃下长、短翅型品系基本无若虫产生.25℃下长翅型品系、短翅型品系和自然种群若虫的存活率无显著差异,但在30℃下,短翅型品系若虫的存活率显著低于自然种群,而与长翅型品系差异不显著;35℃下长、短翅型品系的若虫最长只能存活到3龄,且两品系间无显著差异,而自然种群可存活到5龄.25℃下,短翅型品系若虫的发育历期显著短于自然种群,而与长翅型品系无差异;但是在30℃下,短翅型品系若虫历期显著长于长翅型品系和自然种群.长翅型品系、短翅型品系和自然种群灰飞虱3-4龄若虫在5℃低温下的存活天数无显著差异,并且长翅和短翅型品系在-20℃极端低温下暴露10 min后其死亡率也无显著差异且均显著高于自然种群.3个品系(种群)成虫的过冷却点无显著差异,但5龄若虫的过冷却点表现为短翅型品系显著高于自然种群,而与长翅型品系无显著差异.[结论]经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对低温和高温的适应力基本相当,且低于自然种群.在高温条件下灰飞虱短翅型品系的发育速率低于长翅型品系.

[目的]前期发现水稻条纹病毒(rice stripe virus,RSV)可与介体灰飞虱Laodelphax striatellus 体内的HiPV病毒(Himetobi P virus,HiPV)互作.本研究旨在制备HiPV外壳蛋白VP1的多克隆抗体,并评估其在HiPV病毒检测中的可用性,以为深入研究HiPV-RSV和HiPV-灰飞虱的互作机制提供技术支持.[方法]以RT-PCR方法从灰飞虱成虫体内扩增HiPV主要外壳蛋白基因VP1,然后将VP1基因亚克隆至原核表达载体pET-32a中,构建表达载体pET-VP1.将重组质粒转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3),经IPTG诱导、Ni2+-NTA亲和层析纯化,获得重组蛋白,免疫新西兰大白兔,制备抗体.[结果]从灰飞虱体内克隆到774 bp的HiPV外壳蛋白基因VP1,经原核表达、纯化,获得分子量约47.5 kD的融合蛋白,免疫新西兰大白兔后获得VP1多克隆抗体.该抗体间接ELISA效价达1:819 200,与HiPV外壳蛋白VP1有特异性反应,而与灰飞虱蛋白无交叉反应.利用该多克隆抗体建立了检测单头灰飞虱成虫体内HiPV的Western blot和免疫捕获RT-PCR方法,检测结果显示HiPV在携带和不携带RSV的灰飞虱高亲和性群体内均广泛存在.[结论]利用制备的HiPV的VP1多克隆抗体可特异性检测灰飞虱体内HiPV.本研究为HiPV病毒的快速检测以及HiPV-RSV互作、HiPV-灰飞虱互作研究提供了技术支持.