[目的]褪黑素作为光周期信号变化的重要生理信号物质,在生物体内普遍存在,对生物有机体的代谢活动、免疫活动、抗逆活动及繁殖活动起着重要的调节作用.本研究旨在明确不同浓度外源褪黑素处理对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda生长发育和繁殖的影响.[方法]在室内采用饲喂法,孵化2 h内的草地贪夜蛾幼虫取食含不同浓度(0,0.02,0.2,2和20 μg/g)外源褪黑素的人工饲料后,观察了草地贪夜蛾的发育历期、体型和体重变化、卵巢发育进度、以及成虫寿命和繁殖力变化.[结果]草地贪夜蛾幼虫取食含0.2,2和20 μg/g外源褪黑素的人工饲料后,3-6龄幼虫历期和总幼虫历期较对照(取食正常人工饲料)显著延长,雌蛹历期较对照显著缩短.在20 μg/g外源褪黑素处理下,草地贪夜蛾总幼虫历期最长,比对照延长2.53 d;雌蛹历期最短,较对照缩短1.67 d;而所有浓度外源褪黑素处理对雄蛹历期无显著影响.与对照相比,2和20 μg/g外源褪黑素处理后,2-6龄幼虫头壳宽度显著减小,预蛹前幼虫体重明显下降,雌雄蛹重显著减轻;成虫寿命和产卵期显著缩短,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量显著下降.在20 μg/g外源褪黑素处理下,草地贪夜蛾雌成虫单雌平均产卵量和单雌日均产卵量均最低,与对照相比分别下降45.12％和31.66％.生殖系统解剖观察表明:随着外源褪黑素浓度的增加,雌蛾卵巢的发育速度明显减缓.[结论]高浓度外源褪黑素对草地贪夜蛾生长发育和繁殖有着明显的抑制作用,导致其发育历期延长、体型减小、体重减轻、生殖力下降.本研究的结果为褪黑素在有害生物防控方面的潜在利用和草地贪夜蛾的综合防控提供了理论依据.

[目的]了解氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的亚致死效应,为水稻生产中使用氯虫苯甲酰胺科学高效防治稻水象甲提供参考.[方法]以越冬代稻水象甲成虫为试虫,通过测定不同种群(RW-Js、RW-Gy、RW-Mz、RW-Zy、RW-Lc)稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性,确定氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的致死中浓度(LC50)和亚致死剂量(LC25);分别采用室内测定和田间调查的方法,研究亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对稻水象甲体内多种生物酶活性及田间发育动态的影响.[结果]不同来源稻水象甲种群对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异较大,RW-Js种群的LC50值为RW-Gy种群的13.45 倍,达到中等抗性水平;解毒酶抑制剂胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)对氯虫苯甲酰胺的协同增效作用明显高于磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate,DEM);抗性种群RW-Js体内 3 种解毒酶活性较敏感种群RW-Gy显著增高(P<0.05),其中多功能氧化酶(mixed function oxidase,MFO)变化最为明显.稻水象甲成虫经氯虫苯甲酰胺LC25剂量处理后,虫体内几种生物酶活性总体呈先升高后降低的趋势,具明显的时间效应,其中MFO活性在整个测定周期内均显著高于对照处理(P<0.05);氯虫苯甲酰胺LC25 剂量对稻水象甲各虫态的田间始见期、发生高峰期和发生末期均产生不同程度的影响.[结论]解毒酶活性可能与稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性有关,MFO是稻水象甲对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中最重要的酶,在抗性形成中起主要作用;亚致死剂量氯虫苯甲酰胺可延缓稻水象甲幼虫、蛹和一代成虫的生长发育,缩短成虫寿命、加快田间成虫消亡.

随着全球气候变暖,部分地区茶园害虫扁刺蛾Thosea sinensis再次爆发,为有效提高对其野外识别和预测预报的水平,开展了不同发育阶段虫体的形态特征及其生物学特性初步观察.结果表明,扁刺蛾卵扁平、椭圆形,卵长2.41 mm、卵宽1.77 mm,卵壳有网状线纹结构.幼虫具3对胸足、无腹足,移动时腹部呈波浪状蠕动,老熟幼虫体重542.35 mg、体长21.76 mm、体宽13.30 mm.老熟幼虫结茧后于茧内化蛹,雌虫茧长、宽均显著大于雄虫茧.蛹期体色由乳黄色渐变为黄白色、褐色至灰黑色,复眼由乳黄色渐变为红色至黑色,雌蛹体重446.95 mg,显著高于雄蛹363.32 mg.成虫体灰褐色,前翅近2/3处有一褐色横带,雌成虫体长15.23 mm显著大于雄成虫13.55 mm.扁刺蛾在江西地区1年发生2～3代,第3代发生率仅为1.37％,该虫野外被寄生率为4.66％.

昆虫的几丁质酶对昆虫的生长发育致关重要,是生物农药的重要靶标.本研究使用高通量测序技术对迁飞性害虫黏虫Mythimna separata的中肠和表皮组织进行了转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析...对转录组数据库中鉴定出的几丁质酶基因进行了理化性质的预测,包括cDNA长度、蛋白质分子量、氨基酸序列、等电点、不稳定系数、跨膜结构和蛋白结构域等.使用MEGA软件构建了黏虫和其他昆虫几丁质酶的系统进化树,并通过q-PCR验证了黏虫基因在不同组织和发育阶段的表达模式.通过中肠与表皮的转录组测序,获得了19.42 Gb 的数据,在 COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swissprot、eggNOG、nr 数据库注释到了25 236 个 Unigene;基因表达分析结果表明,中肠和表皮的差异表达基因共有3 137个,其中中肠高表达基因有1 872个,表皮高表达基因有1 265个.从转录组数据中鉴定出9个几丁质酶基因,其中7个是新的几丁质酶基因,这些基因的cDNA长度在1 362～9 816 bp,SMART结构预测表明几丁质酶含有1个或多个催化结构域.构建的系统进化树将昆虫几丁质酶基因分为9个亚家族.q-PCR结果表明MsCht2、MsCht5、MsCht6、MsCht7、MsIDGF1在表皮中表达量较高,MsCht4、MsCht11和MsChi-H在中肠中表达量较高,与转录组数据一致;多数几丁质酶基因在蛹期或预蛹期表达量最高,而MsCht4在5龄期表达量最高,在蛹期表达量很低.黏虫几丁质酶基因表达上存在不同的差异,不同的几丁质酶基因可能具有不同的功能.本研究筛选出了7个新的几丁质酶基因,为黏虫的生物防治提供了新的靶标.研究结果为进一步研究黏虫几丁质酶的功能奠定了基础.

苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)是我国重大农业入侵害虫,对我国果业健康发展造成严重威胁.在利用基因编辑等技术对相关基因进行功能研究时,通常采用单对交配策略对纯合突变体进行筛选.因此,在配对前明确个体基因型,避免对虫体造成损伤尤为重要.本研究分别收集末龄幼虫蜕(10个蜕)和蛹壳(1个、5个、10个、15个蛹壳),通过基因组DNA提取、目的基因PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳检测和PCR产物测序,以评估该方法作为苹果蠹蛾基因检测的可行性.结果显示,以苹果蠹蛾末龄幼虫10个蜕及5个以上蛹壳提取的基因组DNA作为模板,扩增精巢特异性丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Testis specific serine/threonine protein kinase,TSSK1)基因,PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测得到单一、明亮的条带,经测序证实该产物是目的基因序列.基于高效及节约成本的原则,拟推荐利用10个末龄幼虫蜕或10个蛹壳提取基因组DNA、通过PCR扩增和测序进行苹果蠹蛾的无损伤基因型检测.本研究建立了一种利用幼虫蜕和蛹壳进行苹果蠹蛾无损伤、高效的基因检测方法,为提高苹果蠹蛾基因功能研究的效率奠定了基础.

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是农林业重要的天敌昆虫,其替代饲料黄粉虫蛹在饲养中常出现蛹期较短、蛹量过剩的问题.为提升黄粉虫蛹的利用效率,本文探究了-18℃冷冻蛹作为叉角厉蝽饲料可行性,测定了不同冷冻时间处理(1～180d)后其营养成分的变化,通过计算营养摄入量与种群生命表构建,评价冷冻蛹作为替代饲料与黄粉虫幼虫和活蛹的繁育效果.结果发现,-18℃冷冻30 d以上会显著降低黄粉虫蛹的蛋白质和脂肪含量.取食冷冻蛹的叉角厉蝽种群,除成虫前期显著延长外,其余生物学指标与取食活蛹条件下无显著差异;与取食幼虫的种群相比,其净生殖率R0(94.60头)、周限增长率A(1.1111 d-1)和内禀增长率r(0.1053 d-1)更高.研究表明经-18℃冷冻7～14d的黄粉虫蛹仍具有较高的营养价值,叉角厉蝽对其有较好的摄食和繁殖适应性,适度冷冻储存黄粉虫蛹可以用于叉角厉蝽的替代猎物.研究结果为叉角厉蝽的规模化和标准化繁育提供理论依据.

[目的]本研究旨在明确寄主转换经历是否会改变亚致死浓度杀虫剂对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生长发育和繁殖的影响,为杀虫剂的合理使用及稻纵卷叶螟的综合治理提供理论依据.[方法]从稻纵卷叶螟水稻种群和小麦种群中收集卵,并将其分别转换寄主植物饲养至2龄,作为具有不同寄主转换经历处理的幼虫[以水稻为食的水稻种群(R-R)、以小麦为食的水稻种群(R-W)、以小麦为食的小麦种群(W-W)和以水稻为食的小麦种群(W-R)].利用离体叶片浸渍法对这些幼虫在亚致死浓度(LC25)阿维菌素和毒死蜱浸渍下的水稻或小麦叶片处理后48 h,测定3-5龄幼虫生长发育及成虫繁殖能力和寿命.[结果]未经杀虫剂处理时,寄主转换显著影响稻纵卷叶螟3-5龄幼虫总历期、化蛹率和蛹重,但对水稻种群和小麦种群的影响相反.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理2龄幼虫,显著延长3-5龄幼虫总历期,但延长程度因寄主转换经历而异.LC25浓度阿维菌素显著降低各寄主转换经历幼虫的化蛹率(R-R组除外).LC25浓度毒死蜱仅显著降低W-W组的化蛹率.在2龄幼虫暴露于LC25浓度阿维菌素后W-W和W-R组的蛹重显著降低.水稻种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素处理后消失,而小麦种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理后均消失.无论是何种寄主转换经历还是LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响成虫羽化率、交配率和单雌产卵量.寄主转换处理只显著影响未经杀虫剂处理时水稻种群的卵孵化率,但卵孵化率均未受LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理影响.与未经杀虫剂处理相比,LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响雌成虫寿命,但LC25浓度毒死蜱处理显著增加了 W-W组雄成虫寿命.[结论]寄主转换经历会影响阿维菌素和毒死蜱对稻纵卷叶螟的亚致死效应.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理经历寄主转换的稻纵卷叶螟幼虫后,其幼虫和蛹生长发育均受到不同程度影响,但成虫繁殖和寿命所受影响较小.使用针对稻纵卷叶螟的杀虫剂时和进行毒理实验时应考虑到寄主植物的潜在影响.

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的COVID-19在全球范围内大流行,危害了人类健康和公共安全,随着对SARS-CoV-2的结构、功能和致病过程的了解,越来越多的潜在药物被开发.蛹虫草(Cordyceps militaris)是我国传统的药用真菌,具有显著的抗病毒作用,虫草素作为蛹虫草的主要活性成分能够与SARS-CoV-2刺突蛋白、主蛋白酶(Mpro)相结合,抑制病毒RNA依赖的RNA聚合酶(RDRP)活性,阻断SARS-CoV-2在机体内复制.蛹虫草还具有提升机体免疫力、修复受损组织的作用.本文概述虫草素抗SARS-CoV-2的机制和蛹虫草其他相关药理作用,以期为蛹虫草用于新型冠状病毒感染的辅助治疗提供参考.

几丁质酶是降解几丁质的糖苷水解酶,参与昆虫蜕皮、器官发育、免疫等重要生理过程.目前,寄生蜂等膜翅目昆虫中几丁质酶的鉴定以及功能研究仍较少.本研究基于生物信息学分析,在丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis基因组中鉴定到14个几丁质酶基因,氨基酸个数介于312～2 682之间.系统进化分析表明丽蝇蛹集金小蜂几丁质酶分为9个亚家族,其中Group Ⅳ、Ⅶ亚家族可能通过基因串联复制而发生基因家族扩增.qRT-PCR分析结果表明几丁质酶基因的表达具有多样性,其中NvCht1、NvCht5、NvCht6、NvCht7 4个基因在1.5 d幼虫表达量最高,NvCht3在5 d幼虫表达量最高,NvCht8在幼虫期高表达.此外,幼虫组织中的表达分析结果表明NvCht4、NvCht5、NvCht10、NvCht12 在表皮中高表达,NvCht7、NvCht8、NvCht13 在肠道中高表达,NvCht9 在脂肪体和表皮中高表达,NvCht11在唾液腺中高表达.本研究为寄生蜂几丁质酶的进化分析以及功能研究提供理论基础.

红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种国际重大外来入侵生物,严重危害农林生产、生命健康、公共安全和生态环境.本研究在室内条件下测定了小卷蛾斯氏线虫Steinernema carpocapsae All品系、长尾斯氏线虫S.longicaudum X-7品系和芫菁夜蛾斯氏线虫S.feltiae SN品系对红火蚁的致病力,并筛选出高致病力品系及其对红火蚁的田间防控效果.结果表明,不同昆虫病原线虫对红火蚁不同虫态的致病力存在显著差异.3种线虫对红火蚁幼虫具有较高的致病力,处理3d后,幼虫的累计校正致死率均为100％.3种线虫对工蚁的致病力均较弱,处理10 d后的校正死亡率均小于30％.与芫菁夜蛾斯氏线虫SN品系相比,长尾斯氏线虫X-7品系和小卷蛾斯氏线虫All品系对蛹和生殖蚁具有较强的致病能力,10 d后累计校正死亡率均达到90％以上.田间试验表明,施用小卷蛾斯氏线虫All品系对红火蚁工蚁的防控效果最高可达63.7％,且不会增加红火蚁的迁巢风险.综上所述,小卷蛾斯氏线虫All品系和长尾斯氏线虫X-7品系为红火蚁的高致病品系,田间施用小卷蛾斯氏线虫All品系对红火蚁工蚁具有显著的控制作用,可推荐用于红火蚁的生物防治.