[目的]明确抗生素处理对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum专性共生菌的影响,探究共生菌Serratia symbiotica对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响.[方法]诊断PCR检测试验所用绿色豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌类型;通过注射和饲喂抗生素去除兼性共生菌,建立不含兼性共生菌的豌豆蚜品系;定量PCR检测含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜成蚜中专性共生菌Buchnera aphidicola的特异性基因片段的拷贝数;记录含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜体重、蜕皮率、死亡率和繁殖力.[结果]试验所用豌豆蚜成蚜中仅含有1种兼性共生菌S.symbiotica.使用注射抗生素的方法能够去除豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌S.symbiotica,并且对豌豆蚜中专性共生菌B.aphidicola的含量没有影响.与含有兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜成蚜相比,不含兼性共生菌的豌豆蚜体重增长缓慢,在出生后9 d时体重不到含有S.symbiotica的豌豆蚜成蚜体重的1/3;不含兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜1龄若蚜历期延长、死亡率升高,且平均每头成蚜所产后代数降低.[结论]实验室绿色豌豆蚜品系携带共生菌S.symbiotica.去除豌豆蚜体内的S.symbiotica不会影响专性共生菌B.aphidicola的含量,但会对豌豆蚜的生长发育和繁殖造成负面影响.

为了明确不同温度和亲代产仔日龄对豌豆蚜子代色型分化的影响,在室内15、22、26℃三个温度条件下,采用离体叶片单头继代饲养法,选取红、绿两种色型豌豆蚜F0～F5代成蚜第2、7、12天所产的1龄若蚜,分别连续诱导观察5代,逐代统计红、绿亲本色型豌豆蚜子代中的红、绿色型豌豆蚜比例.结果表明:豌豆蚜子代色型分化受温度和亲代产仔日龄的影响.在15℃,红色型豌豆蚜易分化出绿色型豌豆蚜;在26℃,绿色型豌豆蚜易分化出红色型豌豆蚜;而在22℃红绿色型豌豆蚜亲本产生的非亲本色型后代比例明显较15和26℃低(P＜0.05).此外,不同亲代产仔日龄对子代色型分化也具有一定的影响.亲本产仔日龄不仅影响子代色型分化比例,而且影响豌豆蚜子代出现色型分化时间的早晚(P＜0.05),表明红、绿两种色型豌豆蚜亲本后代开始发生色型分化世代的早晚与同一温度下不同产仔日龄有关.

本文介绍了蜡蚧轮枝菌Lecanicillium spp.的致病性、致病机理、与其他农药的相容性及菌株基因工程改良等内容.蜡蚧轮枝菌的寄主范围极其广泛,寄主至少包括43种昆虫、3种螨类、2种线虫和5种植物病原真菌.蜡蚧轮枝菌一般通过穿透寄主体壁侵入寄主,但长孢蜡蚧菌L.longisporum通过体表寄生豌豆蚜Acyrthtosiphon pisum和柑橘粉蚧Planococcus citri而致其死亡;蜡蚧轮枝菌分泌的降解酶和毒素也具有很大的开发潜力;在田间先后施用蜡蚧轮枝菌制剂和农药以及充分利用蜡蚧轮枝菌对植物的内寄生作用可能为蜡蚧轮枝菌与农药的协调应用提供新的思路;原生质体融合、诱变以及转基因是菌株基因工程改良的主要手段;最后,指出了蜡蚧轮枝菌开发过程中存在的问题以及未来的发展方向.

[目的]本研究旨在通过对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum内参基因在不同实验条件下的表达稳定性进行评估,为豌豆蚜基因表达分析奠定基础.[方法]利用qPCR测定昆虫常用14种候选内参基因(EF1α,Tubulin,NADH,RPL12,SDHB,18S rRNA,28S rRNA,16S rRNA,ATPase,Actin,TATA,RPL32,GAPDH和RPL7)在豌豆蚜不同发育阶段(1-4龄若蚜和成蚜)、有翅和无翅孤雌成蚜、孤雌无翅成蚜不同组织(头、胸和腹)、不同地理种群(美国种群、甘肃种群、云南种群和德令哈种群)的孤雌无翅成蚜、不同寄主植物(苜蓿、三叶草和蚕豆)饲养的孤雌无翅成蚜、不同光周期(24L:0D,0L:24D和16L:8D)下饲养的孤雌无翅成蚜、不同温度(4,18和35℃)下饲养的孤雌无翅成蚜和吡虫啉(200 g/L)处理下孤雌无翅成蚜中的表达量;利用RefFinder,ΔCt法,GeNorm,NormFinder和BestKeeper对上述14种内参基因表达稳定性进行分析;以CYP6CY3为靶标基因,探究不同内参基因对其在吡虫啉(200 g/L)处理下孤雌无翅成蚜中表达量分析的影响.[结果]依据qPCR检测结果,通过RefFinder对ΔCt法,GeNorm,NormFinder和BestKeeper结果的综合分析显示,在不同生物条件下(发育阶段、翅型、组织、地理种群和寄主植物),18S rRNA和GAPDH是表达最稳定的内参基因,而16S rRNA和Actin的表达稳定性最差.在非生物条件下(光周期、温度和杀虫剂),18S rRNA和EF1α的表达最稳定,而Tubulin和TATA的表达稳定性最差.基于GeNorm最佳内参基因数分析和不同内参基因对靶标基因CYP6CY3表达影响的分析,推荐使用2个表达最稳定内参基因18S rRNA和EF1α用于豌豆蚜的进一步研究.[结论]在豌豆蚜qPCR分析中,推荐同时使用18S rRNA和EF1α作为内参基因.

[目的]气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)有助于提高昆虫嗅觉系统的敏感性,并且在蚜虫报警信息素反-β-法尼烯[(E)-β-famesene EBF]的通信过程中起重要作用.萝卜蚜Lipaphis erysimi是十字花科作物的主要害虫,为了减少蔬菜田间的农药使用,EBF对蚜虫防治具有很大的潜力.然而,目前萝卜蚜对EBF反应的研究甚少.[方法]本研究利用PCR和RACE技术克隆并鉴定了2种公认的在萝卜蚜中对EBF具有高度亲和力的气味结合蛋白的基因LeryOBP3和LeryOBP7;利用RT-qPCR检测了它们在萝卜蚜不同发育阶段和无翅成蚜不同组织中的表达谱.[结果]克隆获得的萝卜蚜2个基因序列LeryOBP3(GenBank登录号:KJ703012)和LeryOBP7(GenBank登录号:KJ703013)分别与豌豆蚜Acyrthosiphum pisum ApisOBP3和ApisOBP7序列对比有较高的氨基酸序列一致性(分别为94％和88％),基因序列符合气味结合蛋白基因的典型特征.LeryOBP3和LeryOBP7开放阅读框全长分别为357和468 bp,分别编码118和155个氨基酸.发育表达谱表明,LeryOBP3和LeryOBP7的表达量高峰出现于成虫期;组织表达谱表明,LeryOBP3在成蚜足中表达量较高,而LeryOBP7主要表达于成蚜触角组织中.[结论]在萝卜呀成虫触角中的LeryOBP7结合蛋白可能与其对EBF的响应有关.

羧酸酯酶在昆虫对杀虫剂的解毒代谢过程中发挥重要作用,本研究旨在分析吡虫啉胁迫对麦长管蚜羧酸酯酶基因表达的影响.采用同源克隆方法克隆麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段,实时荧光定量PCR技术检测羧酸酯酶基因在不同吡虫啉剂量下的表达量变化.扩增所得麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段大小为392 bp,命名为SaEST3(GenBank登录号KY 441614),该片段编码130个氨基酸残基,分子量14 kD,等电点4.93.序列同源性比对及生物信息学分析表明SaEST3推导的氨基酸序列与豌豆长管蚜、麦双尾蚜、夹竹桃蚜、桃蚜的羧酸酯酶氨基酸序列相似性较高,分别为94％、85％、80％和80％.实时荧光定量PCR结果显示,不同吡虫啉处理剂量下,SaEST3 mRNA的相对表达量均上调.克隆得到的基因片段为麦长管蚜羧酸酯酶基因片段,吡虫啉对麦长管蚜羧酸酯酶基因SaEST3表达有一定的影响.

[目的]为探明红色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum吸食不同CO2浓度下培育的苜蓿Medicago staiva后对其生物学特性的间接影响,明确CO2浓度升高在豌豆蚜种群演替中的作用.[方法]在二氧化碳光照培养箱内设置380 μL/L(对照)、550 μL/L和750 μL/L 3个CO2浓度培育苜蓿幼苗并连续饲养红色型豌豆蚜6代,观察分析各代蚜虫的生长发育参数、繁殖参数以及种群生命参数.[结果]CO2浓度升高对红色型豌豆蚜生物学参数具有显著影响(P＜0.05).随着CO2浓度升高、世代数目增加,各处理红色型豌豆蚜若蚜历期明显延长、成蚜期显著缩短、平均产蚜量明显降低.而且,在同一世代中,随着CO2浓度升高,豌豆蚜净增殖率R0、内禀增长率rm和周限增长率λ均降低,而平均世代周期T先缩短后延长.与对照相比,在750 μL/L CO2浓度下,净增殖率最大下降为同世代的7.71％,内禀增长率最大降低为同世代的34.57％,周限增长率最大降低为同世代的84.39％.[结论]大气CO2浓度升高对红色型豌豆蚜种群数量产生不利的影响,且随世代数的增加影响越显著.

为了探究七星瓢虫卵的最适低温贮藏条件,本试验研究了七星瓢虫卵在5、7、9和11℃条件下,分别贮藏10、20和30 d的孵化情况,结果表明七星瓢虫卵在11℃贮藏10 d条件下孵化率最高,可以达到50.67％,进一步分析最适的低温贮藏条件11℃贮藏10 d对七星瓢虫种群适合度的影响.结果显示11℃贮藏10 d对七星瓢虫化蛹率无显著影响.以豌豆修尾蚜为猎物,对其幼虫和成虫的日捕食量进行检测,结果表明七星瓢虫的卵经11℃贮藏10 d后,各个龄期幼虫和成虫的日捕食量与对照组相比无显著差异.但经11℃贮藏10 d后七星瓢虫的发育历期显著缩短,羽化率、 产卵量以及子代孵化率显著降低.上述研究结果对利用低温环境提高七星瓢虫的贮藏效率提供一定的理论基础.

地下害虫和地上害虫虽然在空间上隔离,但植物作为媒介将它们联系到一个系统,为了探讨地下害虫危害对地上害虫的影响,本文利用蚕豆植株作为媒介,研究了韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang危害蚕豆植株对两种色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的影响.结果表明:韭菜迟眼蕈蚊危害改变了蚕豆植株的营养组成,包括干重和鲜重比、 可溶性蛋白、 可溶性糖、 海藻糖和游离氨基酸.豌豆蚜取食后若虫历期延长,两种色型豌豆蚜1龄历期延长最为显著,红色型豌豆蚜3龄历期延长差异显著,其他各龄历期无差异;豌豆蚜若虫的死亡率提高,绿色型豌豆蚜1龄和2龄的死亡率高于对照组,红色型豌豆蚜2龄、3龄和4龄的死亡率高于对照组,其中红色型豌豆蚜2龄死亡率显著高于对照组;韭菜迟眼蕈蚊危害减小两种色型豌豆蚜每天产蚜数、10 d累积产蚜数、 净增值率、 内禀增长率、 周限增长率、 相对生长率、 体长和体重,平均世代周期延长但是无显著差异.结果表明,韭菜迟眼蕈蚊危害可直接影响蚕豆的营养组成,进一步间接影响豌豆蚜的生长发育.

[目的]前期研究发现麦长管蚜Sitobion avenae孤雌蚜有翅和无翅个体中存在很多差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA),本研究旨在进一步明确这些miRNA在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中发挥作用的发育阶段,探索miRNA调控孤雌蚜翅两型性分化的机制.[方法]选择在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜中显著差异表达,且靶基因为蜕皮激素、胰岛素信号通路及翅型发育关键基因的5个miRNA(Let-7,miR-92a,miR-92b,miR-92a-1-p5和miR-277),利用qPCR检测这些miRNA及其靶标基因在豌豆蚜3-4龄若蚜和成虫有翅和无翅个体中的表达谱;同时利用双荧光素酶活性检测法对上述miRNA的靶基因进行验证.[结果]表达谱分析发现,这5个miRNA在豌豆蚜成虫中表达量均高于其在若蚜中的表达量,而其预测的靶基因在4龄若蚜中的表达量均高于其在成虫中的表达量,表明miRNA对其靶基因的调控作用可能集中在成虫阶段.分析豌豆蚜有翅和无翅个体中5个miRNA的表达情况发现,在成虫有翅个体中5个miRNA的表达量均高于无翅个体中的,其中miR-277表达差异最显著,成虫有翅个体中的表达量是无翅个体中表达量的7.5倍;其次为Let-7,表达差异达3倍.而Let-7在3龄有翅若蚜和无翅若蚜中表达差异最显著,有翅个体中的表达量是无翅个体中的37.8倍;其次为miR-277,表达差异达7.6倍.比较5个miRNA与其靶基因在豌豆蚜3-4龄若蚜及成虫有翅和无翅个体中的表达发现,miRNA Let-7和miR-92b的表达趋势分别与其靶基因abrupt和Foxo的基本相反.荧光素酶活性检测结果显示,Let-7的真实靶标为abrupt,共转染Let-7模拟物后与对照相比,荧光素酶活性下降53％,达极显著水平.其他miRNA与靶标基因的互作不显著.[结论]首次发现miRNA对豌豆蚜孤雌蚜翅型分化相关基因的调控可能发生在成虫阶段.Let-7可能通过调控abrupt基因参与孤雌蚜翅型分化.该研究为进一步探索miRNA参与孤雌蚜翅两型性分化的机制奠定了基础.