[目的]评估芳樟醇、茉莉酸甲酯和香叶醇3种植物挥发性化合物对黄胸蓟马Thrips hawaiiensis和南方小花蝽Orius strigicollis的吸引作用,为利用植物挥发性化合物田间诱集南方小花蝽防控黄胸蓟马提供依据.[方法]采用Y形嗅觉仪测定980,10,0.1和0.001 g/L芳樟醇、茉莉酸甲酯和香叶醇对黄胸蓟马成虫及南方小花蝽5龄若虫和成虫的吸引率,测定980,10和0.1 g/L香叶醇对南方小花蝽和黄胸蓟马成虫吸引作用的时间效应以及吸引率;并进一步在田间大棚条件测定10 g/L香叶醇诱集的黄胸蓟马和南方小花蝽的成虫数量.[结果]与对照组(石蜡油)比,测试的各浓度茉莉酸甲酯对黄胸蓟马成虫和南方小花蝽5龄若虫的吸引率差异不显著,980 g/L芳樟醇对黄胸蓟马成虫吸引率显著提高,但测试的各浓度芳樟醇对南方小花蝽5龄若虫和成虫的吸引率无显著变化;香叶醇纯品(980 g/L)对黄胸蓟马成虫的吸引率显著提高,高浓度(10和0.1 g/L)香叶醇对南方小花蝽成虫的吸引率均显著提高,但对南方小花蝽若虫的吸引率变化不显著.不同浓度香叶醇诱集的黄胸蓟马和南方小花蝽成虫数量具有显著的时间效应,且980和10 g/L香叶醇在处理后2 h时诱集的南方小花蝽成虫数量显著高于其他浓度香叶醇诱集的,并且无论是否被黄胸蓟马成虫为害,980和10 g/L香叶醇处理的青椒苗对南方小花蝽成虫的吸引率显著高于清水对照.与对照组(喷洒清水)比,田间大棚喷洒10 g/L香叶醇的处理组在5 h内诱集的黄胸蓟马成虫数量差异不显著,但诱集的南方小花蝽成虫数量显著提高.[结论]芳樟醇、茉莉酸甲酯和香叶醇3种植物挥发性化合物对黄胸蓟马和南方小花蝽的吸引率存在差异,10 g/L香叶醇能够在5 h内有效诱集南方小花蝽成虫,但不显著吸引黄胸蓟马,这些结果为利用香叶醇诱集南方小花蝽防控黄胸蓟马提供了理论依据和技术支撑.

[目的]鉴定和分析灰飞虱 Laodelphax striatellus卵表面分泌液中的蛋白质组分,为后续灰飞虱效应子筛选和功能研究提供基础.[方法]在显微镜下从水稻叶鞘中收集灰飞虱完整卵,用磷酸缓冲液洗脱并收集完整卵表面的分泌液;利用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)联用仪测定卵表面分泌液蛋白质组,将其中的35个蛋白与10种节肢动物唾液蛋白质进行比较分析,推测这35种蛋白的功能保守性和特异性;采用qPCR检测10个基因(LsHSP70,LsPDIA3,LsHSP90,LsPPIase,LsADPRF1,LsHSP68,LsEF1α,LsATPS,LsG3PD 和RZF49036)在灰飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和成虫)和雌成虫组织(输卵管、唾液腺、肠道和脂肪体)中的表达量.[结果]在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白,其中有35种蛋白检测到2个及以上的唯一肽段.在这35个蛋白中,发现6个蛋白在至少5种节肢动物的唾液蛋白质组中也普遍存在,推测它们在取食和产卵中具有相似功能;另有9个蛋白未在节肢动物唾液蛋白质组中发现,这些蛋白可能特异性地参与了飞虱的产卵过程.qPCR检测结果显示,LsHSP90和LsEF1α在雌成虫中高表达,且LsEF1α在雄成虫中不表达;LsPDIA3和LsHSP90在输卵管中高表达;其余基因在灰飞虱各个发育阶段和组织中均有不同程度的表达.[结论]在灰飞虱卵表面分泌液中鉴定到149个蛋白,其中一些蛋白与节肢动物唾液蛋白相比既有普遍性也有特异性,不同编码基因在不同发育阶段和组织中的表达模式也存在不同程度的差异.

[目的]本研究旨在明确昆虫共生细菌伯克氏菌 目(Burkholderiales)丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)Delftia在扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis中的多样性、丰度动态和感染部位.[方法]克隆并测序扶桑绵粉蚧5个不同地理种群[浙江兰溪(寄主:木芙蓉Hibiscus mutabilis)、浙江东阳(寄主:辣椒Capsicum annuum)、浙江杭州西湖区(寄主:大花马齿苋Portulaca grandiflora)、浙江杭州临平区(寄主:大花马齿苋)和广西防城港(寄主:朱槿Hibiscus rosa-sinensis)]3龄若虫肠道中细菌的16S rRNA基因片段,对Delftia株系进行鉴定和系统发育分析;采用qPCR定量分别取食棉花和番茄的扶桑绵粉蚧不同发育阶段(1-3龄若虫、初羽化成虫及2,4和6日龄成虫以及开始产蚧后2和4 d的成虫)整虫和其中取食番茄的上述各发育阶段成虫肠道和2,4和6日龄成虫卵巢中Delftia 16S rRNA基因的拷贝数;借助荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测扶桑绵粉蚧初羽化成虫肠道和马氏管中Delftia的侵染动态;分析扶桑绵粉蚧从寄主植物获得Delftia的可能性.[结果]扶桑绵粉蚧各地理种群3龄若虫所感染细菌Delftia的16S rRNA基因片段序列极为相似(相似度＞99％),为同一个种Delftia sp.的不同菌株,且与部分其他昆虫、植物中及根际的Delftia系统发育关系十分接近.在若虫期,取食棉花和番茄扶桑绵粉蚧Delftia丰度均随龄期增大逐渐上升,但成虫期Delftia丰度变化因寄主植物而异,取食棉花扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度较高6日龄成虫内Delftia丰度明显下降,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也有下降趋势;取食番茄扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度显著下降,6日龄成虫内Delftia丰度明显上升,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也上升.初羽化成虫肠道和卵巢中Delftia丰度与扶桑绵粉蚧发育期关系密切,其中肠道中丰度随成虫发育推进呈缓慢下降趋势,卵巢中则自羽化至6日龄有一逐渐上升过程.成虫中肠和马氏管中均存在Delftia,但以马氏管中相对较多;扶桑绵粉蚧及其寄主番茄和棉花中存在极为相似的Delftia株系.[结论]扶桑绵粉蚧中Delftia菌的多样性很低,在宿主肠道、卵巢和马氏管中均有分布,其丰度受扶桑绵粉蚧生长发育阶段和寄主植物种类影响,在来源上存在从寄主植物获得Delftia的可能性.

目的 探索S-烯虫乙酯对德国小蠊的现场控制效果.方法 选择2个农贸市场作为研究对象,实验组使用S-烯虫乙酯药片贴进行德国小蠊控制,对照组使用商家自行购药控制德国小蠊密度.通过比较2个市场的德国小蠊密度变化和发育繁殖情况,评估S-烯虫乙酯对德国小蠊的控制效果.结果 实验组在投药30 d后德国小蠊总密度下降明显,密度下降率达到67.11％,若虫密度下降率为79.79％.对照组前60 d总密度变化不大,第90天开始密度上升.统计分析结果表明,实验组与对照组在第90和120天的德国小蠊密度存在显著差异.施药现场带回的德国小蠊若虫中,外形畸形组死亡较早.施药现场带回的10个卵鞘中有3个未孵化,7个卵鞘产生的122只若虫成功羽化40只成虫,其中3个成虫翅膀出现畸形.结论 S-烯虫乙酯通过致畸和不育作用,能够减小德国小蠊种群密度,降低其繁殖能力.

[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]甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是高效治理鳞翅目(Lepidoptera)害虫的新型抗生素类生物源杀虫剂.本研究旨在探究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对水稻害虫白背飞虱Sogatella furcifera的亚致死效应.[方法]采用稻茎浸渍法以不同浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫,72 h后计算甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC10,LC25和LC50值;采用稻茎浸渍法以LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫48 h,测定F0代雌成虫寿命和单雌产卵量;统计F1代卵历期、1-5龄若虫历期、成虫寿命、成虫前历期、总发育历期、成虫产卵前期、成虫总产卵前期和单雌产卵量,构建年龄-龄期两性生命表;利用Timing-MSChart软件预测白背飞虱未来60 d种群动态.[结果]处理72 h时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC50,LC25和LC10值分别为0.831,0.222和0.068 mg/L.与对照组相比,LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理使白背飞虱F0代雌成虫平均寿命分别缩短了 7.19％,24.81％和34.21％,单雌产卵量分别减少22.24％,31.22％和41.53％;LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代5龄雌若虫历期,LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代雄成虫寿命和总发育历期,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代成虫产卵前期和总产卵前期,且显著降低了内禀增长率(r)和周限增长率(λ);LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代净增殖率(R0)显著降低,LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代平均世代周期(T)显著延长;LC10,LC25和LC50这3个亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理明显抑制了白背飞虱种群增长.[结论]亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐胁迫会显著影响白背飞虱成虫寿命和繁殖能力,并降低其后代种群数量,该研究结果可为农业田间科学防治白背飞虱提供理论依据.

烟盲蝽Nesidiocoris tenuis是一种杂食性天敌昆虫.本研究通过比较芝麻饲养和补充烟粉虱Bemisia tabaci猎物饲养烟盲蝽的生物学特征,评估了用芝麻人工饲养烟盲蝽的饲养效果和该种群对自然猎物的捕食能力.结果显示,用芝麻饲养的烟盲蝽若虫发育历期较长,成虫后足胫节长度较小.然而,烟盲蝽的雌性比例、存活率、成虫生殖力以及对烟粉虱和烟蚜的捕食量没有显著差异.两个种群连续繁殖10代时,芝麻饲养的烟盲蝽种群的内禀增长率为0.2152,与补充猎物饲养的烟盲蝽种群的内禀增长率0.2398相近.以上结果表明,仅用芝麻提供营养可以进行烟盲蝽的人工饲养,并且这种方法为烟盲蝽的规模化饲养和基于芝麻种植的田间饲养模式的建立提供了参考依据.

[目的]以新型、高效、持效期长的杀虫剂三氟苯嘧啶和四唑虫酰胺为例,探究带药移栽对水稻害虫的防控效果及农药减量增效的实践意义.[方法]通过室内模拟秧苗带药移栽分别测定了1.95,5.85 和 9.75 mg a.i./m2 三氟苯嘧啶处理对褐飞 虱 Nilaparvata lugens 和白背飞虱 Sogatella furcifera成虫或若虫的毒力和持效期,并在浙江杭州和湖南衡阳两地评估了早、中、晚稻秧苗高剂量带药移栽处理对二化螟Chilo suppressalis和稻飞虱的田间防效以及不同施药模式对稻田寄生蜂种群动态的影响.[结果]室内经5.85和9.75 mg a.i./m2三氟苯嘧啶处理的秧苗在移栽后35 d时使褐飞虱雌成虫和3龄若虫均能保持75％以上的校正死亡率,且5.85 mg a.i./m2剂量处理在移栽后28 d时使白背飞虱雌成虫的校正死亡率大于80％;使用12.75和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺处理秧苗在移栽后35 d时对早稻二化螟为害的校正防效均在85％以上.综合浙江杭州和湖南衡阳两地中、晚稻田间试验结果表明,应用5.85 mg a.i./m2三氟苯嘧啶和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺进行秧苗"送嫁药"处理可减少1～2次大田用药和98％以上的农药有效成分用量,同时还保持着与常规喷施相当的防效,并使寄生蜂总种类和总数量分别提高了 29.0％～49.7％和61.2％～69.3％.[结论]秧苗移栽前施用防效优良且持效期长的杀虫剂能减少水稻前期的施药次数和用量,产生较好的经济和生态效益.本研究为利用带药移栽技术推行水稻病虫害的绿色防控提供了重要参考.

昆虫翅多型作为生物可塑性发育的典型代表,是昆虫对复杂多变环境适应进化的结果.褐飞虱Nilaparvata lugens是一种典型的翅多型昆虫,若虫可发育成短翅型或长翅型成虫,后者的远距离迁飞特性造成褐飞虱在亚洲稻区大面积为害.20世纪60年代以来,前人针对褐飞虱翅多型的发生机理进行了大量研究,发现种群密度、寄主植物质量、温度和光周期等诸多环境因子以及保幼激素均能够影响翅型比例.近20年来,得益于基因组学、RNAi和基因编辑等生物技术的发展,褐飞虱翅型分化的分子机制研究取得了突破性进展,发现了褐飞虱翅型分化的开关基因FoxO,沉默或敲除FoxO会导致飞虱发育为长翅型;而胰岛素信号通路能够磷酸化FoxO抑制其进入细胞核,从而参与翅型分化调控;锌指转录因子Zfh1能够以启动子结合的方式调节FoxO的转录,与胰岛素信号通路平行调控翅型分化;另一个锌指转录因子Rotund能够与FoxO互作共同调控褐飞虱翅多型.此外,性别决定基因Trransformer-2和c-Jun氨基末端激酶通路等也能够影响翅型分化,表明褐飞虱的翅型分化存在多样化的分子调控机制.鉴于半翅目不同亚目间的翅多型机制均有所不同,对褐飞虱翅型分化机制的解析远不足以阐明半翅目乃至整个昆虫纲的翅多型机制,但其研究成果能够引领未来对昆虫翅多型机制的探索研究,并加深人们对昆虫翅及组织可塑性发育与进化的理解.

[目的]本研究旨在鉴定褐飞虱Nilaparvata lugens G蛋白β亚基基因(NlGβ)并分析其功能,以期为基于RNAi技术防治褐飞虱提供潜在的新靶标基因.[方法]利用PCR克隆并验证褐飞虱NlGβ的编码序列(coding sequence,CDS)并进行生物信息学分析;基于褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和雌雄成虫)和成虫不同组织(头、足、肠道、表皮、脂肪体、雌性生殖系统和雄性生殖系统)转录组表达谱分析NlGβ的时空表达模式;通过对2和5龄褐飞虱若虫进行显微注射dsRNA沉默NlGβ,观测个体和雌性生殖系统表型,统计存活率、单雌产卵量和卵孵化率,利用透射电子显微镜技术观察侧输卵管膨大区.[结果]褐飞虱NlGβ(GenBank登录号:XP_022200908.1)的CDS长948 bp,NlGβ蛋白包含7个WD40结构域和4个WD_REPEATS_1基序,是一个较为保守的蛋白,除了直翅目昆虫外,来源于其他昆虫目中的NlGβ同源蛋白能很好地聚集在同一簇进化分支上.NlGβ的表达量在1-3龄若虫期呈现周期性变化,在5龄雌若虫和雌成虫中的表达量高于5龄雄若虫和雄成虫中的;NlGβ在成虫不同组织中都表达,但在脂肪体中表达量最高,在雌性生殖系统中的表达量高于雄性生殖系统中的.沉默褐飞虱2龄若虫NlGβ,出现蜕皮困难的现象,导致存活率较dsGFP对照组显著降低;沉默褐飞虱5龄若虫NlGβ,雌成虫腹部异常膨大,卵巢发育畸形,单雌产卵量较对照组显著下降,卵无法孵化,侧输卵管膨大区内分泌物增加,上皮细胞发生降解.[结论]NlGβ与褐飞虱的生长发育和雌虫的繁殖密切相关.