简介:【目的】松材线虫作为林业重大外来入侵种,扩散型幼虫的形成对其传播扩散起着非常重要的作用,但扩散虫态的形成与维持机制尚未阐明.【方法】通过构建松材线虫数字基因表达谱(DGE),从滞育状态的维持、化学感受、代谢途径等方面分析松材线虫不同虫态的基因表达差异.【结果】参考松材线虫基因组数据,鉴定出2种扩散型幼虫(LⅢ,LⅣ)和繁殖型幼虫(Ln)各有11184、8533和10781个基因.相对于繁殖型虫态,大多数基因在LⅣ中下调表达,该虫态中特异上调表达的基因有化感受体基因、核受体基因以及一些代谢相关基因.推测这可能与扩散型线虫滞育状态的维持相关,并在其生理功能如化学感受和媒介/寄主互作中发挥作用.GO和Pathway富集分析显示,多数代谢相关通路在L,中下调表达,而在LⅢ中的表达均活跃.【结论】以上结果与LⅣ处于不进食、总体代谢水平较低等生理状态的表型相一致.
简介:【目的】松墨天牛是松树的重要蛀干害虫,也是林业重大外来人侵种松材线虫的媒介昆虫。虽然松墨天牛和松材线虫互作的化学生态和分子进化机制受到人们的广泛关注,但miRNA等表观遗传因子在天牛一线虫互作中的作用未见报道。【方法】使用illuminaHiSeq2000平台进行miRNA高通量测序,得到4个携带线虫的天牛miRNA库和4个未携带线虫的天牛miRNA库。此外,对鉴定出的miRNA进行了差异表达分析,并对这些miRNA的靶基因进行了GO注释和KEGG通路富集分析。【结果】在携带线虫的天牛表皮、脂肪体、中肠和气管样本中分别鉴定出780、802、617和762个miRNA;在未携带松材线虫的天牛的不同组织样本中分别鉴定出784、723、713和837个miRNA。在携带松材线虫的松墨天牛中,某些已知miRNA表达量会显著升高,如miR-14、miR279和miR-312等。差异表达miRNA的功能大多指向代谢、免疫等方面。【结论】miRNA在松墨天牛和松材线虫互作中起着重要的调控作用。
简介:[目的]随着杀虫剂阿维菌素的广泛应用,靶标生物对其抗性问题日益严重。以往的研究显示,细胞膜转运蛋白P糖蛋白可能与抗药性有关。但在昆虫对阿维菌素的抗性研究中,由于目前市场上缺少专门针对昆虫的商业化抗体,使得这一研究受限。为此,本研究尝试应用其他物种的抗体开展P糖蛋白的检测。[方法]以果蝇为测试昆虫,以阿维菌素作为测试药物,采用免疫印迹方法用鼠抗人P糖蛋白单克隆抗体检测阿维菌素敏感品系与阿维菌素抗性品系果蝇中的P糖蛋白的表达水平。[结果]检测出果蝇体内P糖蛋白的特异性表达,且无明显非特异性条带;与敏感品系果蝇相比,阿维菌素抗性品系果蝇P糖蛋白的表达水平明显升高。[结论]用针对人及其他脊椎动物的P糖蛋白单克隆抗体检测果蝇P糖蛋白的表达可行,且果蝇对阿维菌素的抗性可能与P糖蛋白的表达升高有关。
简介:【目的】二化螟是水稻的重要害虫之一,钙黏蛋白(cadherin,CAD)是一类重要的Bt杀虫蛋白受体,在获得二化螟钙黏蛋白基因(CsCAD1)的基础上,明确CsCAD1蛋白与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白的结合能力。【方法】利用PCR技术克隆CsCAD1基因片段,将构建的pET-28a-(+)-CsCAD1重组质粒转入原核表达菌株BL21(DE3)中,IPTG诱导表达。目的蛋白经Ni柱亲和纯化后SDS-PAGE电泳检测,利用westernblot和ligandblot技术分析其与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白的结合能力。【结果】重组载体可在表达菌株BL21中表达一个约44ku的蛋白,原核表达载体构建成功。SDS-PAGE显示该蛋白条带单一,且纯度较好。Ni柱亲和层析纯化该目的蛋白后进行Ligandblot分析,结果显示CsCAD1重组蛋白可以与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合。【结论】CsCAD1蛋白可以与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合,是潜在的Cry蛋白受体,所得结果有助于阐明Cry1Ac和Cry2Aa蛋白对二化螟的作用机制。
简介:【目的】薇甘菊颈盲蝽是入侵植物薇甘菊的天敌昆虫。CYP4家族基因在专食性昆虫与宿主植物的相互作用中发挥着极其重要的作用,探明其在不同部位的表达情况,可为薇甘菊生物控制提供科学依据。【方法】采用RACE技术克隆薇甘菊颈盲蝽CYP基因,实时荧光定量PCR检测其在不同部位的表达情况。【结果】PmCYP4C1基因全长1713bp,其中ORF长1500bp,共编码500个氨基酸,理论分子质量为57.44ku,无信号肽;与其他昆虫CYP4家族基因的同源性大于40%,与温带臭虫CYP的亲缘关系最近。该基因在雌、雄虫各部位均有表达,且都是足部的表达量明显地高于其他部位;雌、雄虫的表达差异在于雄虫翅膀中的表达量明显地高于触角和残体,但在雌虫中这3个部位的表达量无显著差异,且雄虫翅膀中的表达量显著地高于雌虫,是其2.37倍。【结论】薇甘菊颈盲蝽PmCYP4基因除参与代谢有毒物质外,其主要功能可能是编码与薇甘菊颈盲蝽运动相关的酶。
简介:作为防治或根除重大害虫最为有效的手段之一,害虫遗传防治在世界范围内被广泛采用并取得了巨大成功。本文综述了不育昆虫技术、雌性致死系统和昆虫显性致死技术等经典害虫遗传防治策略的发展历史、技术特点和应用情况。近年来,许多新的分子生物手段被不断提出并整合到害虫遗传防治策略中,包括归巢核酸内切酶基因、锌指核酸酶、转录激活因子样效应因子核酸酶、CRISPR/Cas9系统、Medea元件、Killer.Rescue系统、Wolbachia.细胞质不亲和性系统等。基于这些新的工具手段,许多国家已经在不同程度上启动了下一代害虫遗传防治项目。而我国在该领域的研究相对薄弱,需要在借鉴国外成功经验的同时,进一步加强害虫遗传防治的基础和应用研究,从而实现本地有害生物的可持续治理和外来人侵生物的有效狙击.确保我国未来的粮食和生态安全。
简介:[目的]随着国际农产品贸易的发展,外来杂草入侵我国的形势越来越严峻。对惠州口岸进境粮谷外来杂草进行调查与监测,能够为惠州口岸进境粮谷检疫监管工作提供参考。[方法]通过实地调查、监测,对惠州口岸进境粮谷厂区及周边外来入侵杂草的种类组成、分布、生活型、原产地、入侵途径和危害程度进行了分析。[结果]惠州口岸进境粮谷厂区及周边外来杂草有12科28种,其中,检疫性杂草有4种。在外来入侵杂草中,菊科植物种类最多,生活型以一年生草本为主;原产地以美洲为主,主要以无意引入,有7种杂草较严重危害当地生态环境。[结论]首次调查和总结了惠州口岸进境粮谷厂区及周边外来入侵杂草的名单和类别,提出了外来杂草口岸防控的建议。
简介:[背景]苹果蠹蛾原产于欧亚大陆,是世界著名的严重危害苹果生产的入侵害虫,也是中国的重要对外检疫性有害生物。[方法]通过收集整理历史文献、资料,并于2005~2013年使用标准性信息素诱芯对全国各苹果、梨主产区的苹果蠹蛾发生情况进行系统监测,明确该虫在我国的分布现状及扩散历史;此外,使用特定公式对苹果蠹蛾在发生区造成的当前经济损失和扩散完成后的潜在经济损失进行了系统评估,以明确该虫在我国的现有和潜在危害。[结果]苹果蠹蛾于1953年首次在中国新疆被发现,目前在中国分布于新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、黑龙江、辽宁和吉林7省的144个县(市、区、旗),主要集中分布在东经74.56°~106.8°以及东经120.02°~132.95°,发生面积约49410hm~2;经济损失评估结果显示,苹果蠹蛾导致中国苹果和梨的潜在减产数量为185.01万和81.33万t。[结论与意义]该虫已在中国形成东西2个分布区,对占据中国苹果产量80%的西北黄土高原(陕西为主)和渤海湾(山东、河北、辽宁为主)两大苹果主产区构成了严重威胁,须引起高度重视。
简介:自英国生态学家查尔斯.艾尔顿1958年撰写的《动植物的入侵生态学》出版至今,半个世纪已经过去,这部著作被公认为是生物入侵在科学研究方面的开端。这期间生物入侵研究经历了萌芽期(20世纪80年代之前)、成长期(20世纪80年代)和快速发展期(20世纪90年代末期至今)。在这个过程中,越来越多的概念、假说、方法和技术被提出和整合到生物入侵研究之中,由此催生了一门生态学领域的新兴学科——入侵生物学。本文在对近50年来生物入侵专著和论文的统计分析基础上,介绍了国际生物入侵研究的发展脉络和现状。同时综述了中国入侵生物学在基础和应用研究方面的相关进展,着重阐述了主要科学问题("入侵潜力与成功入侵的关系"、"入侵种种群的扩张与扩散"、"入侵种的生态适应性与进化"及"本地生态系统对入侵的响应及可入侵性")和预防与控制的技术体系(风险评估与早期预警、检测与监测、狙击与灭除、生物防治、生态修复与干扰调控),并进一步介绍了中国入侵生物学学科体系的构建和框架,提出入侵生物学是研究外来物种的入侵性与生态系统的可入侵性,以及外来物种预防与控制的科学,是一门多领域交叉的学科。最后展望和讨论了中国入侵生物学学科发展可能遇到的一些问题。
简介:基于遗传修饰手段的昆虫不育技术(SIT)作为一类物种特异、环境友好、科学高效的新兴策略,在害虫防治中具有广阔的应用前景。释放携带显性致死基因昆虫的技术(RIDL)是改进传统SIT的重要手段之一,主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件,其中根据不同昆虫的特点选择合适的特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统的控制、或特异的在雌虫中表达、亦或直接作用于x染色体,导致后代在特定发育阶段或特定性别中条件致死。本文综述了RHG家族(reapr、hid、grim、michelob_x)细胞凋亡基因、转录激活因子tTA及NipplDm、归巢内切酶基因等在害虫遗传不育技术中的研究和应用,讨论了特定致死基因的效应机理和应用特点,并对其可能的发展方向进行了展望。由于不同效应基因的致死作用和调控机理尚未完全明晰,因此深入研究特异致死基因的凋亡机制和在不同物种中的兼容作用,将为害虫遗传防控提供更多的研究思路和手段。
简介:[目的]近年来,外来入侵植物对京津冀地区的生态安全和经济贸易发展构成了严重威胁。了解京津冀地区入侵植物种类组成,分析其分布特点,能够为京津冀地区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供理论依据。[方法]对京津冀外来入侵植物的种类、原产地、生活型、危害程度、引入途径等进行调查和分析。[结果]京津冀目前有99种外来入侵植物,其中恶性杂草11种。菊科和禾本科为优势科,所含种数分别为24和12种。京津冀外来入侵植物以一、二年草本植物为主;美洲是京津冀入侵植物的最大起源地,其中,北美地区23种,美洲热带和中、南美洲共32种;人为有意引进共56种,占外来入侵植物总种数的56.57%。[结论]当前京津冀地区外来植物入侵状况比较严重,且该地区入侵植物的入侵与其社会经济学因子和生物地理学因子密切有关,有意引入是京津冀地区外来植物入侵的主要途径。
简介:【背景】莲草直胸跳甲是空心莲子草的专一性天敌,成功地大量繁殖是其大规模应用于空心莲子草生物防治的必要条件,为了更好地开展莲草直胸跳甲的室内大量繁殖,明确其不同虫态对空心莲子草空间的选择性具有重要意义。【方法】本研究调查了莲草直胸跳甲成虫取食与产卵、幼虫取食、老熟幼虫化蛹的空间选择性,并分析了空心莲子草茎秆直径对幼虫化蛹空间选择、蛹羽化率和羽化成虫性别分化的影响。【结果】雌雄成虫均嗜好栖息于空心莲子草幼嫩的顶叶,位于顶叶的雌、雄成虫数量分别占整株的62.9%和63.3%;成虫偏好将卵产在第2节叶片上,比例高达41.2%;幼虫主要集中于上部3节的叶片上取食,占84.8%;老熟幼虫化蛹前在茎秆上蛀孔后钻入茎秆中化蛹,其不在第1节茎秆内化蛹,化蛹主要选择在3~5节,其中在第4节茎秆内化蛹量最高,达1.0头.节-1;老熟幼虫在1~5节茎秆内的化蛹量与空心莲子草茎秆直径具有显著相关性(y=-19.209x2+16.66x+2.6737,R2=0.841);羽化成虫的雌雄性比则与茎秆直径呈显著正相关(y=5.5704x-1.1718,R2=0.914)。【结论与意义】莲草直胸跳甲成虫和幼虫均偏好在空心莲子草上部的叶片取食,老熟幼虫化蛹则偏好中部较粗壮的茎节,因此,培育茎秆较粗且老化程度较低的空心莲子草是实现莲草直胸跳甲大量饲养的重要途径。本研究可为优化人工大量饲养繁殖莲草直胸跳甲的条件提供数据支持。
简介:【背景】豚草卷蛾是豚草的一种重要天敌,1993年在湖南临湘野外释放后,迅速扩散至湖北、江西、福建等省,对豚草种群的蔓延与扩张起到了一定的抑制作用。【方法】为明确豚草卷蛾在湖北的发生规律与抗寒性,2009年在湖北各豚草发生区进行野外调查,并将豚草卷蛾越冬态老熟幼虫置于不同低温下观测其存活率。【结果】豚草卷蛾主要分布于鄂东地区。其越冬代成虫于5月下旬至6月上旬发生,第1代幼虫发生高峰在6月下旬至7月上旬,10月中下旬老熟幼虫进入滞育。12月份的调查结果显示,豚草有虫株率为90%,虫口密度为313头.百株-1,存活率为93.3%。越冬老熟幼虫过冷却点为-26.4℃,存活率和存活时间随温度的降低而下降。【结论与意义】豚草卷蛾已广泛分布于湖北地区,且能成功越冬,对豚草可起到持续控制作用。
简介:[目的]木薯单爪螨是新入侵我国的重要检疫性害螨,主要危害木薯,也可危害橡胶。近年来,该螨种群数量迅速增多,扩散范围不断增大,目前已在海南、云南、广西、广东等重要木薯产区发生并加重危害,危害严重时可导致木薯减产40%-60%。湿度是影响木薯单爪螨发育和繁殖的重要因素之一,但有关该方面的研究较少。[方法]通过室内饲养,观察比较了不同湿度条件下木薯单爪螨发育及繁殖情况。[结果]当湿度为75%和85%时,卵孵化率均达100%,平均每雌产卵量分别达49.22和43.67粒,雌成螨寿命分别为21.00和22.00d;当湿度为55%和95%时,卵孵化率和后代产卵量显著降低,雌成螨寿命显著缩短;当湿度为65%时,卵孵化率、平均每雌产卵量以及成螨寿命均与75%和85%湿度处理无显著差异,但其发育历期显著延长。[结论]75%和85%是木薯单爪螨发育与繁殖的适宜湿度条件。
简介:【背景】目前,烟粉虱已成为世界性的入侵害虫,对我国的农业生产造成了严重损失。由于烟粉虱抗药性增长迅速,以非化学防治为主的综合防治措施,成为控制烟粉虱的重要手段。近年来,茉莉酸作为与损伤相关的植物激素和信号分子,已被发现广泛存在于植物体内,外施茉莉酸可激活植物的防御系统,诱导其产生次生防御物质,从而影响包括烟粉虱在内的多种害虫的生长发育、繁殖与存活等。【方法】在温度(26±1)℃、相对湿度(75±5)%、光照L:D=14:10的条件下,通过在番茄根部和叶部外施茉莉酸,研究茉莉酸诱导的番茄上烟粉虱的生长发育和繁殖等生物学特性。【结果】在茉莉酸诱导的番茄上,烟粉虱的发育历期以叶部诱导(shootJA.induced,SJA)的番茄上最长,平均历期为27.3d,与对照组(control,CON)番茄上的25.7d和根部诱导(rootJA-induced,RJA)番茄上的25.8d差异显著;在SJA和CON番茄上,烟粉虱的世代存活率分别为47.17%和55.57%,而在RJA番茄上烟粉虱的存活率为81.13%,后者与前两者差异达到显著水平;烟粉虱成虫在CON、RJA和SJA番茄上的平均寿命分别为25.1、23.6和18.7d,即在JA诱导的番茄上烟粉虱成虫的平均寿命明显缩短;在产卵量方面,对照番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最大,为132.8粒,SJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最小,为107.9粒,两者差异显著;RJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量为118.1粒,与前两者无显著差异。【结论与意义】利用茉莉酸诱导番茄可对烟粉虱的发育、繁殖和存活产生不同程度的影响,且诱导部位不同产生的影响也有很大差异。本结果对探索烟粉虱等刺吸式害虫的防治新策略有一定的参考价值。
简介:【背景】福寿螺因其食性杂、抗逆性和繁殖力强以及自然天敌少等不断扩散,侵害农作物,被列为我国首批外来人侵物种。国内外学者一直致力于研究对其的防治与监控。自然界中福寿螺存在2种壳色——黄色和黑色,壳色受遗传因素和环境因素的双重影响。广东省福寿螺多以黑色为主,福寿螺倾向于与不同壳色的螺交配。壳色在一定程度上影响其交配的选择性,但2种壳色的福寿螺繁殖力指标差异不显著。而关于这2种壳色的螺在形态学上的差异鲜有报道。【方法】利用生物统计软件和分析方法进行相关性分析、通径分析及多元回归分析,计算相关系数、通径系数和决定系数,研究2种壳色福寿螺形态性状与体质量的关系。【结果】2种壳色福寿螺的体质量、层高的变异系数较大,且黄色比黑色变异系数大。对黄色福寿螺体质量影响较大的依次为壳高、口宽;对黑色福寿螺体质量影响较大的依次为口宽、层高。【结论与意义】2种壳色福寿螺在形态性状方面差异显著,可以将壳色作为特征标记,为福寿螺的监测与灾害评估提供参考。