五倍子是一类具有重要的经济价值的蚜虫虫瘿,在中医、化工、纺织、食品等行业用途广泛.角倍是我国五倍子生产中最重要的一种,是由角倍蚜Schlechtendalia chinensis在盐肤木Rhus chinensis叶轴翅上刺激形成,产量占我国五倍子总产量的75％以上.本研究发现五倍子虫瘿柄部分化出了异常膨大的木质部与叶轴直接相连以稳定支撑虫瘿.虫瘿壁由疏松的薄壁组织构成,有效降低了虫瘿重量并维持虫瘿的足够硬度.柄部除了异常膨大的木质部外,还分布有大量的维管束及裂生道,并从虫瘿柄部一直延伸至虫瘿末端.维管束及裂生道有大量弯曲的细小分枝,形成包裹整个虫瘿的网状结构.从内壁到外壁维管束与裂生道逐渐减小,这既能防止外源微生物入侵,也有效阻止虫瘿内水分向外挥发,保持了虫瘿内蚜虫所需的高湿度生境.内壁大量的分枝有利于虫瘿内蚜虫吸收营养,网状分枝结构在有限倍体中增大了裂生道及维管束数量、体积与表面积,使其能运输更多的营养及提供最大面积的物质交换场所.封闭的虫瘿外壁长有大量绒毛,绒毛中分布有气孔,绒毛有保护功能,可以抵御其它食草动物的攻击;虫瘿内壁粗糙,凹凸不平,有利于蚜虫的附着,同时增加了内壁的表面积;内壁中还分布有大量的缝隙和孔,这些缝隙可以吸收蚜虫排泄的蜜露,使瘿内能保持清洁.本文通过解析角倍蚜虫瘿的结构和功能,从生态学角度阐明蚜虫与植物之间相互适应关系,为研究昆虫与植物协同进化提供新的有力证据.

本研究利用扫描电镜对角倍蚜各蚜型触角感器的超微结构、类型、分布和数量进行了比较分析.结果表明,角倍蚜的触角上着生4种类型的感器:毛形感器、原生感觉圈、感觉突及次生感觉圈,它们在各蚜型触角上的分布和数量各不相同.其中,毛形感器有Type Ⅰ和Type Ⅱ两种类型,各蚜型触角上均有分布;原生感觉圈主要分布于干母、无翅干雌、第3代有翅干雌若蚜以及性蚜的触角上,有两种类型:PrⅠ和PrⅡ,分别位于触角的末节和倒数第2节,其中,第3代有翅干雌若蚜的触角上仅存在PrⅠ,无PrⅡ;感觉突仅出现于第3代有翅干雌若蚜触角的第3～5节;次生感觉圈仅存在于有翅型春迁蚜和秋迁蚜触角的第3～5节,其面积约占触角鞭节面积的2/3.因此,推测各蚜型触角感器的差异可能与蚜虫的生境(瘿内或瘿外)、行为(如取食、交配)以及翅的有无(如寄主选择、迁飞等)有关.

[目的]角倍蚜Schlechtendalia chinensis是五倍子的主要生产种,具有复杂的生活史,需要经历干母、干雌、秋迁蚜、越冬若蚜、春迁蚜和性蚜6种虫态,在盐肤木Rhus chinensis和藓类植物上转主寄生,经历有性和无性生殖、瘿内和瘿外世代的交替才能完成生活史.通过对角倍蚜蜡腺的研究,有助于深入了解角倍蚜的生态适应性,为角倍蚜培育技术改进和产量提高提供依据.[方法]以采自云南盐津田间的角倍蚜为虫源,通过室内饲养获得的角倍蚜各虫态标本.采用光学显微镜、电子显微镜和超薄切片技术,对角倍蚜各虫态蜡腺的分布、形态和结构进行分析.[结果]角倍蚜各虫态(1龄干母除外)均有蜡腺,沿背部中线左右对称分布,其中头部2列2排、胸部4列1排、腹部6列8排,共56个蜡腺;1龄干母(瘿外生活)没有蜡腺,2龄干母(瘿内生活)在腹部背面有2列8排共16个蜡腺.每个蜡腺由2 ～ 22个多边形凹陷组成,凹陷的数量和形态在不同虫态间差异显著,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜的蜡腺最为复杂,越冬若蚜次之.性蚜各部位的蜡腺结构差异明显,靠近背板中线的脊柱板和胸膜板的蜡腺结构简单,而靠近边缘线上的蜡腺结构复杂;2龄干母的蜡腺结构也较简单.与各虫态蜡腺的分布相对应,角倍蚜各虫态(1龄干母除外)的体表均有蜡粉,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜分泌大量的蜡粉,越冬若蚜次之,性蚜体表有少量蜡粉,1龄干母没有蜡粉,2龄干母有少量蜡粉.[结论]角倍蚜各虫态蜡腺和体表蜡粉的数量、排列和发达程度存在差异,且这些差异与其生活微环境和各虫态的生物学特性密切相关,可能是角倍蚜对环境条件长期适应的结果.

[目的]角倍蚜Schlechtendalia chinensis是五倍子蚜的主要生产种,深入了解角倍蚜越冬若蚜的生物学习性,揭示田间无土植藓条件下越冬若蚜的种群动态,可以为进一步降低若蚜越冬的死亡率,提高五倍子产量提供依据.[方法]在田间以无纺布为基质种植侧枝匐灯藓Plagiomnium maximoviczii培育越冬若蚜,定期采集带不同龄期角倍蚜的藓块带回实验室,利用数码显微系统连续观测和记录越冬期间若蚜的行为习性、形态特征、种群动态和龄期分布等,并连续测量越冬期间侧枝匐灯藓的藓层厚度和覆盖率.[结果]角倍蚜秋迁蚜以卵胎生方式产生若蚜,若蚜在侧枝匐灯藓的拟叶基部分泌蜡丝包裹自身并形成蜡球,在蜡球内取食和越冬.每个蜡球内通常有1头若蚜.越冬若蚜从1-4龄,体色由淡黄色逐渐加深至深褐色,体长和体宽随龄期的增加而增加,分别从1 龄若蚜 552.92±16.95 和 294.70±11.52 μm 增加到 4 龄若蚜的 1 205.25±10.75 和 593.15±7.66 μm.越冬期间若蚜的平均种群密度从10月中旬的13.10×104头/m2降至翌年3月的1.05×104头/m2,总死亡率高达91.98％.越冬若蚜个体间的发育进度很不整齐,并与当地的气温变化密切相关.若蚜越冬期间侧枝匐灯藓的厚度和覆盖率逐步增加.[结论]越冬若蚜体长和体宽可作为角倍蚜龄期鉴别的主要指标.田间越冬期间角倍蚜若蚜的总死亡率很高,其中越冬初期和中期若蚜转移寄生期的死亡率较其他阶段高.

目的 中药材五倍子分为角倍、肚倍两类.角倍由角倍蚜转主寄生于其冬寄主侧枝匍灯藓及夏寄主盐肤木而形成;肚倍由肚倍蚜转主寄生于其冬寄主密叶尖喙藓、美灰藓及夏寄主红麸杨、青麸杨而形成.本文运用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(Geographic Information System for Global Medicinal Plants,GMPGIS)分析五倍子生产"三要素"五倍子蚜及其冬、夏寄主的全国生态适宜性,为五倍子全国引种栽培的合理布局提供科学数据支撑.方法 根据网络数据库、文献等资源,分别选取五倍子蚜及其寄主生境样点,确定经纬度信息.选择年均温、年均相对湿度、年均降水量、年均日照、土壤等22个生态指标,运用GMPGIS分析生态适宜性.结果 角倍适生区域主要分布于长江以南,如贵州、四川、重庆、湖北、湖南等省;肚倍适生区域主要分布于长江以北,如陕西、河南、四川等省;四川、湖北两省同时适于两种五倍子的生长.结合本草考证与质量评价,提出四川、重庆、贵州、湖北西南部、湖南西北部可作为角倍核心产区,陕西、湖北西北部可作为肚倍发展的核心产区.结论 本研究为五倍子的引种繁育及生产合理布局提供了科学依据.

分析《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020年版昆虫纲药用动物养殖研究的现状,统计《中国药典》2020年版昆虫纲动物药的收载情况、含有昆虫纲动物药的中成药品种.对收载动物的地理分布与栖息环境,生活习性与活动规律,养殖技术中养殖方法与设施、饲养饵料、疾病防治、养殖成熟度进行分类对比论述.《中国药典》2020年版共收载13种涉及昆虫纲药用动物的品种.其中,含土鳖虫中成药品种数量34种,在成方制剂和单味制剂中占比2.12％;含五倍子数量为8种,占比0.50％;含冬虫夏草数量为1种,占比0.06％;含虫白蜡数量为1种,占比0.06％;含桑螵蛸数量为3种,占比0.19％;含斑蝥数量为2种,占比0.12％;含蜂房数量为1种,占比0.06％;含蜂蜡数量为13种,占比0.81％;含蜂蜜数量为19种,占比1.18％;含蝉蜕数量为38种,占比2.36％;含僵蚕数量为35种,占比2.18％.《中国药典》2020年版所载昆虫纲药用动物地鳖、冬虫夏草养殖评估为扩养;白蜡虫、中华蜜蜂、意大利蜂养殖评估为初养;九香虫、斑蝥、角倍蚜、螳螂、蝉蜕、僵蚕养殖评估为试养;冀地鳖、日本长脚胡蜂、异蝮胡蜂、果马蜂未见报道.

为明确烟粉虱及其优势天敌在不同农业生态系统番茄田中的发生规律,于云南省昆明市选取花卉、河流和山地3种不同类型的主要农业生态系统,采取五点取样法进行系统调查,使用四分位法对烟粉虱的种群动态进行分析,利用生态位相关指数分析烟粉虱及其优势天敌在时间生态位上的关系.结果表明:在烟粉虱主要发生时期,花卉农业生态系统番茄田中烟粉虱若虫和成虫的种群密度最低,分别为44.66和36.25头·株-1,河流农业生态系统番茄田中烟粉虱若虫和成虫的种群密度最高,分别为645.79和449.04头·株-1;花卉农业生态系统中优势天敌的种类最多,分别为烟盲蝽、六斑月瓢虫、异色瓢虫、丽蚜小蜂和海氏桨角蚜小蜂5种,其中烟盲蝽、六斑月瓢虫、异色瓢虫和丽蚜小蜂在主要发生时期的种群密度分别是河流农业生态系统的1.90、1.66、1.79、2.19倍,分别是山地农业生态系统的1.61、1.16、1.24、1.43倍;在花卉、河流和山地农业生态系统中六斑月瓢虫与烟粉虱生态位重叠指数均最大,并且其与烟粉虱在空间上跟随关系最密切,灰色关联度值分别为0.32、0.38、0.35;优势天敌与烟粉虱的生态位重叠指数均在花卉农业生态系统中最大,表明在农田周围增加显花植物种植面积的比例,可以增加天敌昆虫的多样性,抑制烟粉虱种群的暴发.

[目的]角倍是角倍蚜Schlechtendalia chinensis在第一寄主植物盐肤木Rhus chinensis叶片上取食而形成的一种封闭型虫瘿,瘿内蚜虫排泄物(蜜露)的清洁对于维持角倍蚜种群的生存至关重要.本研究旨在探究角倍蚜瘿内世代的蜜露排泄及糖分组成情况.[方法]采用倒置荧光显微镜连续观察角倍蚜瘿内干雌的蜜露排泄情况;用含有不同浓度蔗糖或淀粉的培养基饲喂瘿内干雌,统计泌露率,分析蔗糖和淀粉对角倍蚜瘿内干雌蜜露排泄的影响;利用液相色谱检测和分析蜜露的糖分组成和含量.[结果]角倍蚜瘿内,很少能观察到无翅干雌排泄蜜露,35.40％±2.41％的有翅干雌可被观察到排泄蜜露.但在琼脂糖培养基上,无翅干雌和有翅干雌均可排泄蜜露,泌露率分别为23.89％±5.58％和173.96％±28.61％;在含有不同蔗糖浓度的琼脂糖培养基上,无翅干雌和有翅干雌泌露率均随蔗糖浓度的升高而降低.在含有不同淀粉浓度的琼脂糖培养基上,无翅干雌泌露率随淀粉浓度的升高而降低;当淀粉浓度由0增加至2％时,有翅干雌泌露率由173.96％±28.61％增加至236.81％±55.67％,随后泌露率随淀粉浓度的升高而降低,当淀粉浓度达到10％时,有翅干雌泌露率降为55.92％±7.22％.角倍蚜瘿内干雌排泄的蜜露共检测出7种糖分,其中:果糖和葡萄糖的含量较高,分别为51.07％和31.68％;蔗糖的含量较低,仅为1.59％;另有4种未知组分占15.66％.[结论]角倍蚜瘿内干雌蜜露的主要成分为果糖和葡萄糖;食物中蔗糖和淀粉的含量对其蜜露的排泄有明显影响.

[目的]通过对角倍蚜Schlechtendalia chinensis 气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)基因进行鉴定和表达谱分析,为研究OBPs和CSPs在角倍蚜嗅觉感知中的功能提供理论依据.[方法]基于角倍蚜基因组和不同发育阶段转录组数据,通过生物信息学方法鉴定和筛选角倍蚜OBPs和CSPs的基因序列;利用邻接法对角倍蚜与其他半翅目昆虫OBPs和CSPs的氨基酸序列进行系统发育分析;根据角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段(干雌、干母、春迁蚜、秋迁蚜、越冬若蚜、雌性蚜和雄性蚜)转录组数据中的TPM(tags per million)值进行表达丰度分析,结合qRT-PCR方法检测角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段的相对表达量.[结果]从角倍蚜基因组和转录组数据中鉴定出12个OBP基因(SchiOBP2-10,SchiOBP13-15)和9个CSP基因(SchiCSP1-2,SchiCSP4-10);系统发育分析发现,角倍蚜OBPs和CSPs与其他蚜虫OBPs和CSPs聚在一起形成多个同源亚群,具有可信的同源进化关系.不同发育阶段转录组表达丰度和qRT-PCR检测的时空表达谱表明,SchiOBP3/6和SchiCSP1/4/6/9/10在干母中高表达,SchiOBP4/10/14和SchiCSP2/5/7在雄性蚜中高表达,SchiOBP2在干母和雄性蚜中均高表达,SchiOBP7和SchiCSP8在春迁蚜中高表达,SchiOBP8/13/15在秋迁蚜中高表达,SchiOBP9在越冬若蚜中高表达,表明这些基因可能在角倍蚜寻找寄主植物和搜寻配偶的嗅觉识别过程中发挥着重要作用.[结论]本研究鉴定和明确了角倍蚜OBP和CSP基因及其在不同发育阶段的表达特征,为进一步研究角倍蚜嗅觉相关蛋白的功能及瘿蚜与寄主植物的化学通讯机制提供了依据.