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.

米象Sitophilus oryzae是我国主要的储粮害虫之一,对多种谷物及其加工品均可造成严重危害.本研究为探明10℃下米象对糙米挥发性成分及前体物质(脂肪酸、氨基酸)的影响,使用顶空式固相微萃取气质联用技术(Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对糙米挥发性成分进行提取、鉴定,气相色谱-质谱联用仪(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对糙米脂肪酸进行分析、高效液相色谱仪(High performance liquid chromatography,HPLC)对糙米氨基酸进行分析.结果显示:随着米象侵染时间的延长,糙米中脂质氧化和蛋白质水解不断在发生,8种氨基酸、11种脂肪酸存在显著差异.不同侵染时间内米象侵染对糙米挥发性成分有显著影响,通过偏最小二乘法-判别分析(Partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)筛选出18种特征挥发性成分,其中1-十一醇、1-戊醇、二氢-5-十四烷基-2(3H)-呋喃酮、庚醛含量与侵染时间呈正相关,庚醇含量与之呈负相关.基于脂肪酸、氨基酸和特征挥发性成分含量的相关性分析得出,庚醇、邻苯二甲酸二异丁酯与油酸、亚油酸、丙氨酸、亮氨酸含量变化呈一定的相关性.以上结果表明在10℃条件下,米象仍存在缓慢的生命活动,促进了糙米氨基酸和脂肪酸的氧化降解,进而对挥发性成分的形成产生显著影响.

[目的]玉米象Sitophilus zeamais(Motschulsky)为世界性分布仓储物害虫,食性极广,在我国多数省(区)均有分布.由于该虫与米象Sitophilus oryzae (Linnaeus)形态极似,很难区别;目前唯一可靠的鉴别特征是雌、雄外生殖器,且要实现准确鉴定必须要有成虫标本,还要经过一系列的繁琐操作,鉴定难度较大,因此需要探索更加便捷高效的鉴定技术.[方法]利用分子生物学手段,通过提取玉米象的基因组DNA,使用通用引物PCR扩增ITS1、ITS2、Cytb、CO Ⅰ、CO Ⅱ基因并测序,通过基因序列相似性来实现快速鉴定,进而获得用于快速鉴定的DNA条形码.[结果]通过形态特征,初步确定玉米象所属大致类群;通过分子生物学手段,获得了多个基因的碱基序列作为玉米象的DNA条形码.[结论]获得多条序列用来鉴定玉米象的DNA条形码,实现玉米象快速准确鉴定,为玉米象的识别鉴定提供基础数据.

为探明温度对米象成虫的飞行行为的影响,应用起飞测定装置和昆虫飞行磨对不同温度条件下米象成虫的飞行参数进行了测定.结果显示23℃时,米象即可起飞;23～35℃内,60.0％ ～73.3％的米象个体具备飞行能力;温度对米象雌成虫的24 h累计飞行距离、24 h累计飞行时间和飞行速度均有显著影响,随温度的升高其飞行能力先增强后减弱,在32℃时上述3个飞行参数均有最大值.米象雄成虫的24 h累计飞行距离、24 h累计飞行时间和飞行速度受温度影响不显著,整体随测定温度的增加呈现先增大后减小的趋势,在29℃时有最大值.米象雌雄成虫的日常日行活动呈现一定的节律性,每日上午和傍晚以后有两个飞行活动高峰.研究结果明确了米象成虫在不同温度条件下的飞行行为特征,可为米象的扩散和害虫感染的预防提供数据支持.

目的:对余甘子挥发性成分进行富集分析,并评价其抗虫作用.方法:采用CO2超临界流体萃取法制备余甘子精油,采用顶空固相微萃取-气相色谱-三重四极杆质谱联用(HS-SPMEGC-QQQ-MSMS)技术构建了余甘子气味成分谱(OCS)和气味强度特征谱(OICS),对比余甘子药材粉末与精油的挥发性物质组成差异.在封闭空间内研究余甘子药材及精油对药材甲、咖啡豆象、米象、印度谷蛾等仓储害虫死亡率、进食率和趋避作用的影响.结果:药材和精油成分基本一致,但药材中小分子酸类等成分含量更高.余甘子药材与精油均对进食率影响不大,但能提高昆虫死亡率,趋避作用明显,且余甘子精油驱虫效果更强.结论:余甘子药材和精油具有一定的驱虫作用,乙酸乙酯、芳樟醇、α-松油醇等可能是其抗虫主要物质基础.本文首次报道了余甘子的抗虫作用,为余甘子精油的综合开发提供参考.