茶蚜Toxoptera aurantii Boyer是茶树上的重要害虫之一,深入研究抗蚜特异资源的抗性机理对培育茶树抗蚜品种具有重要意义.课题组前期收集的望谟紫芽茶树优良品系'W016'对茶蚜抗性强,为初步探明该种质的抗蚜特性,利用刺吸电位技术测定了茶蚜在'W016'和黄金芽(感虫品种)上的取食行为,并探明影响茶蚜刺探取食叶片的主要物理性状及生化成分因子.结果表明,茶蚜在两种供试种质上均产生9种EPG波形,依次为非刺探波(np波)、路径波(A波、B波、C波、pd波)、机械阻力波(F波)、木质部吸食波(G波)、韧皮部唾液分泌波(El波)和韧皮部汁液吸食波(E2波).刺探取食过程中,茶蚜在'W016'上的非刺探时间(np波)和C波总持续时间均显著长于黄金芽.二者口针遇到阻力的次数(F波)和总持续时间无差异,但韧皮部吸食汁液(E2波)时间'W016'显著短于黄金芽.茸毛密度、下表皮厚度和栅栏组织厚度是'W016'抗茶蚜取食胁迫的主要物理屏障因子,而咖啡碱和可溶性糖含量为主要生化因子.表明'W016'对茶蚜的取食抗性与其叶片理化性质密切相关.

茶蚜是春季茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)的主要害虫,严重影响茶叶的产量和品质.次生代谢物质在植物防御蚜虫危害过程中具有重要作用,研究茶蚜为害下茶树新梢次生代谢物的变化有利于筛选和培育抗蚜茶树品种.本研究以茶蚜为害和未为害的茶树品种'鄂茶一号'新梢为材料,开展了代谢组学分析和主要代谢物定量分析,检测了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性和脯氨酸(Pro)含量.结果显示,'鄂茶一号'茶蚜危害率高达35.4%,对茶蚜中等抗性.茶蚜为害后,新梢中PAL活性轻微上升,PPO活性显著提高,可溶性糖、黄酮和Pro含量显著上升,而茶多酚含量显著下降.茶蚜为害诱导了8个代谢物质显著差异变化,包括3个初生代谢物和5个次生代谢物.3个初生代谢物全部上调表达,可能为次生代谢物合成提供前体,也可能改变茶蚜生存所需的营养物质.5个次生代谢物包括1个茉莉酸类物质JA-Ile和4个类黄酮物质,JA-Ile作为防御信号物质显著上调表达,激活茶树下游防御体系,类黄酮作为防御物质直接参与茶蚜防御.研究结果表明JA-Ile、类黄酮和Pro可能是茶树防御茶蚜的主要物质.

为了合理保护和利用天敌及科学地选取抽样方法,2015年和2016年合肥地区乌牛早茶园茶蚜、假眼小绿叶蝉、卵形短须螨和双斑长跗萤叶甲与其天敌之间的空间关系,并比较两年间同一种天敌与该害虫空间跟随关系密切程度差异的原因.运用地学统计学方法求得天敌和害虫各自的变程,用灰色关联度方法分析害虫与天敌变程之间的关联度,关联度值越大的天敌在空间上对害虫的跟随关系越密切.与害虫空间跟随关系密切的前三位天敌,2015年茶蚜的是茶色新圆蛛、锥腹肖蛸和粽管巢蛛,2016年是锥腹肖蛸、八斑球腹蛛和鳞纹肖蛸,两年只有锥腹肖蛸相同.2015年假眼小绿叶蝉的是茶色新圆蛛,八斑球腹蛛和粽管巢蛛,2016年的是八斑球腹蛛、茶色新圆蛛和鳞纹肖蛸,两年间前三位天敌中有八斑球腹蛛和茶色新圆蛛相同,但位次不同.2015年卵形短须螨空间跟随关系密切的前三位天敌是茶色新圆蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸,2016年的是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和八斑球腹蛛,两年间前三位天敌中有粽管巢蛛和鳞纹肖蛸相同,但位次不同.2015年双斑长跗萤叶甲的是八斑球腹蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸,2016年的是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和茶色新圆蛛,两年间前三位天敌中有鳞纹肖蛸和粽管巢蛛相同,但位次不同.初步分析表明年度间与害虫跟随关系天敌位次的变化原因是,害虫个体数与某种天敌个体数之比,比值越小,天敌与害虫跟随关系越密切,似乎是天敌食饵资源短缺所致.

采用网捕和观察等方法,调查茶园中6种不同种类显花植物上访花昆虫种类和停留时间,分析不同显花植物上的访花昆虫优势种及其活动规律.结果 表明:秋海棠和四季海棠的访花昆虫分别有7目25科31种和5目10科12种,两种花上双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica和绿盲蝽Apolygus lucorum均为优势种;鼠尾草的访花昆虫有6目16科21种,长肩棘缘蝽Cletus trigonus为优势种;黄金菊的访花昆虫有7目26科34种,纤腰巴食蚜蝇Bacch maculata、短角异斑腿蝗Xenocatantops brachycerus和南方长足虻Dolichopus meridionalis为优势种;凤仙花的访花昆虫有8目32科39种,黑褐举腹蚁Crematogaster rogenhoferi为优势种;毛地黄的访花昆虫有7目18科21种,短头熊蜂Bombus breviceps和南方长足虻为优势种.所有昆虫中以绿盲蝽和南方长足虻在毛地黄停留时间最长,分别达55.33和25.12 s·min-1;长肩棘缘蝽在黄金菊停留时间最长,达57.50 s·min-1;黑褐举腹蚁在凤仙花上的停留时间最长,达13.47 s·min-1;纤腰巴食蚜蝇在四季海棠停留时间最长,达58.33 s·min-1;短角异斑腿蝗在秋海棠上的停留时间最长,为58.26 s·min-1.主要优势捕食性天敌纤腰巴食蚜蝇和南方长足虻在黄金菊上的访花比例(分别为22.41％和13.32％)和访花次数(分别为3.60次和2.13次)最高.黄金菊吸引的天敌昆虫种类最多,优势种天敌昆虫停留时间较长.因此,在茶园种植中,可增加能够吸引更多天敌多样性的显花植物,以促进自然控制害虫的作用.

[目的]本研究旨在从蛋白质组整体层面阐明茶足柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus testaceipes蛹滞育背后的多蛋白调控,重点筛选与能量代谢相关的滞育关联蛋白并分析其功能,有助于更好地理解茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育的代谢机制.[方法]利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)技术比较了茶足柄瘤蚜茧蜂滞育蛹与非滞育蛹的蛋白含量;利用GO,KEGG网络数据库等生物信息学方法分析鉴定茶足柄瘤蚜茧蜂滞育蛹与非滞育蛹中差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs).[结果]分析得到茶足柄瘤蚜茧蜂滞蛹与非滞育蛹DEPs有135个,包括滞育蛹中上调表达蛋白有38个,下调表达蛋白有97个.GO和KEGG富集分析表明,与天冬氨酸转运、L-谷氨酸转运、胆碱脱氢酶活性和胆碱生物合成甘氨酸甜菜碱条目以及氧化磷酸化通路相关的蛋白上调表达.[结论]氧化磷酸化通路相关蛋白在茶足柄瘤蚜茧蜂滞育过程中呈显著上调表达,说明能量代谢与该蜂滞育密切相关,并推测氧化磷酸化过程除为滞育蛹提供维持生命基本活动的主要能量外,还提供热能.

本实验通过探索胰岛素信号通路及其相关途径对茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育的影响,寻找胰岛素替代物,为害虫防治提供新思路.利用RNA-Seq,对滞育组与非滞育组的茶足柄瘤蚜茧蜂进行转录组测序,结合生物信息学方法对转录组中胰岛素信号通路及其相关途径的差异表达基因进行了分析.与胰岛素信号通路相关差异表达基因共31个,重点分析的PI3K-Akt、FoxO、MAPK三条途径,差异表达基因分别为55、21和28个.这些滞育关联基因呈现不同程度的上调或下调表达,发现Sos、FASN、TSC1、PRKAB等基因与茶足柄瘤蚜茧蜂滞育密切相关,共同影响茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育.胰岛素信号通路及其相关途径对茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育起着非常重要的作用,主要体现在影响虫体能量代谢、脂质积累、细胞增殖等方面.

为明确糖代谢相关途径在茶足柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebustestaceipes蛹滞育过程中的作用,揭示滞育调控的分子机制,本试验利用转录组测序技术,对滞育组与非滞育组的茶足柄瘤蚜茧蜂蛹进行转录组测序,并结合生物信息学方法对糖代谢相关途径中的差异表达基因进行了筛选与分析.GO注释到的与碳水化合物代谢条目相关的差异基因共1 050个,KEGG注释到的与碳水化合物代谢相关的差异表达基因共149个,糖酵解/糖异生、淀粉与蔗糖代谢及柠檬酸循环三条途径的差异表达基因分别为18个、10个和18个.这些在滞育过程中与碳水化合物代谢相关的差异基因呈现不同程度的上调或下调表达,发现PFK,PGK,ALDO,GAPDH,PGAM,PEPCK,GYS,TreS,TreH,MDH,IDH等基因与茶足柄瘤蚜茧蜂滞育密切相关,共同影响茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育.碳水化合物代谢相关途径可能对茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育起着非常重要的作用,糖类物质的合成与分解为昆虫在滞育过程中提供能量.

舒茶早(Camellia sinensis cv.'shuchazao')是皖西南产区一种茶树品种.为研究茶蚜取食为害诱导的茶树挥发物释放特征,运用气相色谱-质谱联用技术,比较了健康茶梢和蚜害茶梢的挥发物组成和相对含量.结果 显示,健康茶梢挥发物种类(16种)和相对含量较少,而蚜害茶梢挥发物种类(24种)较为丰富且相对含量增大.对具有显著性差异的挥发物种类进行无监督式聚类分析,结果表明,健康茶梢和蚜害茶梢挥发物具有明显的聚类特征.基于差异显著挥发物建立了偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)模型.经实验验证,此模型可较好地区分健康和蚜害茶梢(R2X=0.903,R2y=0.875).通过计算变量重要性投影,结果表明,α-蒎烯、长叶烯-(V4)、苯甲醛、反-2-甲基-2-丁烯酸环丙烯酯、3-己烯醛、莰酮和癸醛这7种重要挥发物的相对含量整体变化对判别健康与蚜害茶梢具有重要作用.研究初步揭示了茶蚜为害茶树挥发物含量变化的特征,可为制定茶蚜防控策略提供新的理论依据.

本研究旨在明确茶足柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus testaceipes滞育蛹与非滞育蛹体内生化物质浓度和保护酶活性的差异,为进一步探索茶足柄瘤蚜茧蜂滞育调控的分子机制提供依据.通过控制温光环境获得茶足柄瘤蚜茧蜂滞育蛹和非滞育蛹,并对滞育蛹设置不同滞育处理时间(滞育时间为30 d、45 d、60 d和75 d),最终共设置4个滞育处理与1个非滞育处理,分别测定蛹体内主要糖类、醇和蛋白等生化物质的浓度以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物岐化酶(SOD)3种保护酶的活性,并完成对比研究.总糖、海藻糖、甘油、总蛋白浓度在滞育蛹与非滞育蛹中存在显著差异,而糖原与山梨醇则没有明显差异.在滞育过程中POD,CAT和SOD活性随着滞育时间的延长,逐渐增强,当滞育时间达到60 d时,酶活性最高.茶足柄瘤蚜茧蜂蛹由非滞育进入滞育状态过程中,通过调节自身生理代谢使其体内糖类、醇等有机物浓度升高,蛋白质浓度下降,保护酶活性明显增强,从而显著提高其抗低温的能力,以有效应对不利的环境条件.