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.

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)和甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)是我国重要的农作物害虫,存在很多共同的寄主植物.为明确草地贪夜蛾和甜菜夜蛾的竞争关系,本文在食物充足和食物缺乏条件下,研究了草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种内和种间竞争行为;研究了不同初始种群密度草地贪夜蛾和甜菜夜蛾初孵幼虫在相同生态位的种群竞争行为.结果表明:无食物条件下,扭动行为是草地贪夜蛾种内竞争最主要的行为表现,其中3龄与5龄幼虫组合扭动行为出现次数最多,为8.57±0.49次/30 min.与无食物处理相比,有食物处理下草地贪夜蛾攻防行为次数较少.种间竞争中,在无食物条件下二者攻击行为主要表现为头部接触,防御主要表现为扭动行为,其中草地贪夜蛾4龄幼虫与甜菜夜蛾5龄幼虫竞争时头部接触和扭动行为最频繁,分别出现5.03±2.43次/30 min和18.47±5.92次/30 min.此外,同一龄期的草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种间竞争中,草地贪夜蛾存活率更高;不同龄期两者竞争时,龄期相对较高的幼虫存活率更高,且有食物时两者存活率均高于无食物处理.种群竞争的室内模拟研究中,草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种群的存活率随共存时间的增加逐渐降低.重复测量方差分析表明,5头草地贪夜蛾幼虫与40头甜菜夜蛾幼虫接入玉米苗后,共存时间没有显著影响草地贪夜蛾幼虫的存活率,但甜菜夜蛾幼虫的存活率受共存时间影响显著;其他组合中共存时间均显著影响草地贪夜蛾与甜菜夜蛾幼虫的存活率,其中,40头草地贪夜蛾幼虫与40头甜菜夜蛾幼虫接入玉米苗后,两者存活率均存在显著差异,草地贪夜蛾的存活率显著高于甜菜夜蛾,草地贪夜蛾种群可能取代甜菜夜蛾种群.研究结果可为明确草地贪夜蛾和甜菜夜蛾的种群演替规律及制定科学的防治措施提供参考.

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.

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.

昆虫组织蛋白酶B(Cathepsin B)在昆虫发育和代谢过程中发挥重要作用.本研究首先克隆了草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smmith)的组织蛋白酶B基因Cathepsin B(SCB),获得其开放阅读框(ORF)序列(GenBank登录号:HQ110064).生物信息学分析表明,该基因的开放阅读框包含1026 bp的片段,编码341个氨基酸,预测N-末端含有长度为20个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽序列后,预测成熟蛋白分子量为35.6 kD,等电点为6.59.氨基酸序列与15种物种Cathepsin B比较有51.2％-96.2％ 的一致性,与甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hiibner)相似度最高,达96.2％.利用同源建模预测SCB的三维结构,经动力学的优化,SCB折叠成紧密而稳定的球状结构,含6个对结构有稳定作用的二硫键,亲水性氨基酸主要包被在蛋白表面.同时分子对接模拟结果表明,SCB结合口袋比较浅,形状不规则,袋口较宽.ARG19、VAL23和ASN24为活性位点关键氨基酸残基,抑制剂CA与SCB活性位点3个关键氨基酸残基有较强的相互作用,且均主要表现为静电相互作用能,其中VAL23、ASN24与CA形成氢键.以期为进一步运用生物实验手段研究Cathepsin B的结构和功能,设计和开发昆虫组织蛋白酶类抑制剂类杀虫剂奠定基础.

本文以陆地棉(Gossypium hirsutum)'石远321'为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术,研究了经甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)取食诱导和茉莉酸甲酯(MeJA)处理的茉莉酸(JA)合成途径中关键基因及萜类合酶基因的时间表达模式.甜菜夜蛾取食陆地棉后,JA合成途径脂氧合酶基因(GhLOX1和GhLOX2)、丙二烯氧化物合酶基因(GhAOS)、丙二烯氧化物环化酶基因(GhAOC)随处理时间变化均有不同程度的上调表达,其中GhLOX2表达量上调最明显,处理后12和72 h表达量分别上升64.4和118.7倍;5个萜类合酶基因GhTPS1、GhTPS2、GhTPS3、GhTPS4、GhTPS5随处理时间变化表达模式明显不同,GhTPS4和GhTPS5表达量明显升高.外源MeJA处理后,GhLOX2表达量急剧上升,变化最大;5个萜类合酶基因均受MeJA诱导表达,但表达量在处理后不同时间有明显差异,GhTPS4处理后各时间点的表达量均高于对照.这些结果表明JA合成途径的GhLOX2和萜类合酶基因GhTPS4是响应甜菜夜蛾取食诱导和MeJA处理最为重要的基因.

昆虫共生菌在宿主昆虫的生长、发育及适应环境方面具有重要作用.因此,本文利用16S rDNA文库随机测序法分析了甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner) 初孵幼虫和1日龄整个虫体、3龄幼虫中肠和5龄幼虫中肠的细菌菌群组成,以探究甜菜夜蛾共生菌可能存在的作用.结果显示,在甜菜夜蛾中发现了12种共生细菌,其中有1种共生细菌只能鉴定到伯克氏菌目 Burkholderiales;有3种可以鉴定到科,分别是丛毛单胞菌科Comanonadaceae、肠杆菌科Enterobacteria和草酸杆菌科Massilia;剩余8种均可以鉴定到属,分别是不动杆菌属Acinetobacter、噬酸菌属Acidovorax、噬氢菌属Pelomonas、埃希氏菌属Escherichia、柠檬酸杆菌属Citrobacter、肠球菌属Enterococcus、丛毛单胞菌属Cruvibacter和肠杆菌属Enterobacter.在得到的571条有效序列中,不动杆菌属Acinetobacter相对丰度最高,占72.3%,属于优势共生菌.其次是噬氢菌属Pelomonas和噬酸菌属Acidovorax分别占12.8%和5.6%,剩余种类的相对丰度均低于5%.本研究结果证明甜菜夜蛾中存在多种共生细菌,且其种类和相对丰度随甜菜夜蛾生长发育呈动态变化.其中不动杆菌属Acinetobacter作为优势共生菌具有对多种抗生素天然耐药性的重要特征,这为研究甜菜夜蛾为何易产生较强抗药性的机理提供了新思路,也为甜菜夜蛾的微生物防治研究奠定了基础.

[目的]克隆草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda的组织蛋白酶L(cathepsin L,CatL)基因,分析该基因的序列特征并制备该酶多克隆抗体,为探析其生理功能奠定基础.[方法]根据甜菜夜蛾Spodoptera exigua的组织蛋白酶L基因开放阅读框(ORF)序列两端直接设计引物克隆草地贪夜蛾组织蛋白酶L基因.利用生物信息学软件分析该基因的序列特征,利用ClustalX2软件进行同源比对和进化分析,利用同源建模预测该酶三维结构.通过原核表达重组蛋白,多次免疫新西兰大白兔制备该酶多克隆抗体.[结果]克隆获得了草地贪夜蛾的组织蛋白酶L基因SfCatL(GenBank登录号:HQ110065),ORF序列长1 035 bp,编码344个氨基酸,预测N-末端含有长度为16个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽序列后,预测成熟蛋白分子量为36.8 kD,等电点为6.69.SfCatL氨基酸序列与其他13个物种的组织蛋白酶L氨基酸序列比较有53.7％ ～96.8％的一致性,与甜菜夜蛾组织蛋白酶L氨基酸序列一致性最高,达96.8％.同源建模预测表明,SfCatL折叠成紧密而稳定的元宝状结构,含3个对结构有稳定作用的二硫键,亲水性氨基酸主要包被在蛋白的表面.原核表达、纯化SfCatL蛋白制备抗血清,其效价超过1∶40 000,Western blot鉴定结果表明抗血清与草地贪夜蛾Sf9细胞SfCatL蛋白能够特异性结合.[结论]获得了草地贪夜蛾SfCatL完整ORF序列,分析了其特征,经原核表达、纯化获得高纯度的融合蛋白,成功获得多克隆抗体.本研究为进一步研究该基因的功能并开发组织蛋白酶抑制剂类杀虫剂提供理论依据.

[目的]观察取食人工饲料和3种寄主植物的甜菜夜蛾Spodoptera exigua3龄幼虫感染核型多角体病毒后,其中肠组织的病理变化.[方法]核型多角体病毒感染甜菜夜蛾后,剖取围食膜观察在不同时间点围食膜的变化,以及采用组织切片法探究取食人工饲料和不同寄主植物的甜菜夜蛾感染病毒前后其中肠组织的病理变化.[结果]幼虫感毒后的围食膜首先由无色透明、具有弹性的圆桶状结构,变成乳白色、弹性降低的单片状结构,随着感毒后时间的推移,围食膜破坏严重,变成无弹性的碎片状.取食不同寄主植物和人工饲料的甜菜夜蛾在未感染病毒时其中肠组织都没有明显的变化,而感染病毒后甜菜夜蛾中肠组织围食膜被破坏或消失;中肠柱状细胞伸长、变形,细胞间隙变大,排列混乱,细胞脱落,肠壁变厚.此外,核型多角体病毒对取食人工饲料和不同寄主植物的甜菜夜蛾中肠组织的影响也存在差异,对取食人工饲料和黄豆的影响类似且最大、甘蓝次之,蕹菜最小.[结论]核型多角体病毒对甜菜夜蛾中肠组织具有显著的影响,且取食不同寄主植物时其影响存在明显差异.