昆虫学报杂志

昆虫学报杂志2020年第1期

• 烟草甲谷胱甘肽S-转移酶基因LsGSTe1的表达及其与甲酸乙酯耐受性的关系

  严毅,许抗抗,杨洪,胡大鸣,杨文佳

  【目的】探究烟草甲Lasioderma serricorne谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因LsGSTe1的分子特性和生物学功能。【方法】在烟草甲转录组数据的基础上，利用RT-PCR技术扩增LsGSTe1基因，并进行生物信息学分析；采用qPCR技术检测LsGSTe1在烟草甲不同发育阶段(低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫、高龄成虫)及高龄幼虫不同组织(表皮、中肠、脂肪体、马氏管)中的表达水平，以及在甲酸乙酯熏蒸胁迫后的5龄幼虫中的表达变化。进一步采用RNAi技术沉默烟草甲5龄幼虫LsGSTe1基因，通过生物测定分析烟草甲对熏蒸剂甲酸乙酯的敏感性变化。【结果】获得LsGSTe1基因的全长cDNA序列(GenBank登录号: MN480468)，开放阅读框长684 bp，编码227个氨基酸，N端和C端均存在催化保守位点。系统发育分析表明该基因属于GSTs的Epsilon家族。qPCR结果表明，LsGSTe1在烟草甲不同发育阶段均有表达，且在高龄幼虫期的表达量较高；表达部位主要在幼虫脂肪体，其次为中肠和表皮，而在马氏管中的表达量最低。LC30(10 μL/L)和LC50(20 μL/L)浓度的甲酸乙酯对烟草甲5龄幼虫熏蒸胁迫后，LsGSTe1的表达水平显著升高，分别是对照组的2.96和5.80倍。RNAi结果发现，RNAi 48 h和72h后，LsGSTe1的表达量分别下降了79.9%和83.0%，沉默效率显著；RNAi 72 h后，dsLsGSTe1注射组与对照(dsGFP组)相比，LC50浓度的甲酸乙酯处理5龄幼虫的死亡率明显提高了32.4%。【结论】推测LsGSTe1基因可能参与了烟草甲对甲酸乙酯的代谢与解毒过程。

• 亲土苔蛾成虫复眼超微结构

  陈庆霄

  【目的】重叠型眼在昆虫复眼演化中起着重要作用。本研究旨在阐明夜出型亲土苔蛾Manuleaaffineola复眼类型及结构特征，以期填补灯蛾亚科昆虫复眼研究的空白，扩充夜出型昆虫复眼的特征数据，为探讨重叠型眼的变异趋势及复眼演化提供依据。【方法】运用光学和透射电子显微技术观察亲土苔蛾成虫复眼的超微结构。【结果】亲土苔蛾成虫复眼具有一个透明区，由6个次级色素细胞的透明胞质构成。小眼具8个视网膜细胞，其中1个视网膜细胞较短，仅位于小眼基部。在透明区内，7个视网膜细胞聚集成一束，其远端与晶体束末端相接，但并不形成视杆。在透明区下方，这7个视网膜细胞形成一个中心融合的视杆。在复眼背缘区的小眼的视杆具有近似矩形的横截面，而其余小眼的视杆具多分支状截面。【结论】亲土苔蛾成虫复眼属于重叠型眼；复眼背缘区的矩形视杆很可能与昆虫的偏振敏感性有关。

• 一株侵染豌豆蚜的昆虫病原真菌的分离及鉴定

  张挺峰,王睿,刘长仲

  【目的】从采集到的自然染菌的豌豆蚜Acyrthosiphon pisum虫尸分离纯化得到一株病原真菌，定名为TF-2。本研究旨在确定该菌株的分类地位，为豌豆蚜生物防治提供真菌资源。【方法】对自然染菌的豌豆蚜虫尸上寄生真菌TF-2进行回接试验，分离纯化出致病菌株TF-2;在显微镜下配制TF-2菌株不同浓度孢子悬浮液，采用浸渍法和离体叶片饲养法测定其对豌豆蚜成虫的毒力；利用光学显微镜观察菌株形态学特征。PCR扩增TF-2的rDNA-ITS序列并测序，构建系统发育树对TF-2 菌株进行分子鉴定。【结果】毒力测定结果表明，TF-2菌株对豌豆蚜成虫表现出很强的致病力，1×107孢子/mL处理6 d后豌豆蚜成虫校正死亡率达到100%。TF-2在PDA培养基上菌落呈圆形，白色或淡黄色毡状，菌落背面呈奶油色；菌株孢梗呈瓶状,在菌丝上单生或侧生2~3个，大小为(19-42) μm×(1.1-2.5) μm，基部较粗至尖端逐渐变细，分生孢子长椭圆形，大小为(4.2-11.8) μm×(1.6-2.6) μm。菌丝体产生晶体呈八面体。该菌株的rDNA-ITS序列与长孢蜡蚧菌Lecanicillium longisporum (GenBank登录号: KX426564)的rDNA-ITS核苷酸序列一致性达99%，位于系统发育树的同一分支。【结论】菌株TF-2被鉴定为豌豆蚜的病原真菌长孢蜡蚧菌L. longisporum，对豌豆蚜的生物防治具有潜在的应用价值。

• 八种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的毒性及风险评估

  王烁,谢丽霞,陈浩,吴光安,周浩,王瑜,于毅,郑礼,翟一凡,闫毅

  【目的】评价新烟碱类杀虫剂对地熊蜂Bombus terrestris工蜂的毒性和生态风险性，为温室施用新烟碱类杀虫剂提供科学依据。【方法】分别采用饲喂法和接触法测定了噻虫嗪、噻虫胺、啶虫脒、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺、噻虫啉和氟吡呋喃酮8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂成年工蜂的急性经口和急性接触毒性。同时评估了8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的生态风险性。【结果】8种杀虫剂经饲喂法测定，噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的毒性最高，24 h和48 h的LD50值分别为0.0433和0.0330 μg a.i./蜂；氟吡呋喃酮毒性最低，24 h和48 h的LD50值分别为72.4119和67.9079 μg a.i./蜂。接触法测定的毒性与饲喂法测得的结果一致，噻虫胺的毒性最高，24 h和48 h的LD50值分别为0.0220和0.0192 μg a.i./蜂;氟吡呋喃酮的毒性最低，24 h和48 h的LD50值分别为141.7641和130.3062 μg a.i./蜂。生态风险评估表明，啶虫脒、噻虫啉和氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的经口毒性和接触毒性均表现为低风险，吡虫啉、烯啶虫胺和呋虫胺的毒性表现为中等风险。噻虫嗪和噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的经口毒性表现为中等风险，而接触毒性则表现为高风险。【结论】检测的8种新烟碱类杀虫剂中啶虫脒、噻虫啉与氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的毒性为低毒，而噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺这5种杀虫剂均为高毒。在设施蔬菜花期使用地熊蜂授粉时，建议禁用这5种中、高风险的新烟碱类杀虫剂，以避免对熊蜂授粉的危害，而另3种低风险药剂可根据田间试验情况合理施用。

• 亚致死浓度溴虫腈和毒死蜱对等钳蠊螨生长繁殖和解毒酶的影响

  杨娟生,丛林,王翠伦,侯栋元,周浩楠,于士将,成禄艳,雷双,傅云梅,程明明,冉春

  【目的】害虫综合治理中，化学防治对天敌资源也具有一定的杀伤力。为缓解这一矛盾，本研究旨在探究溴虫腈和毒死蜱亚致死浓度处理对等钳蠊螨Blattisocius dentriticus生长繁殖及解毒酶活性和基因表达量的影响。【方法】利用药膜法处理2-3日龄等钳蠊螨成螨24 h，测定溴虫腈和毒死蜱的亚致死剂量；测定和比较LC10和LC30剂量这两种药剂处理后F0和F1代的产卵量、产卵期、卵孵化率和雌成螨寿命等生物学特性的变化；通过酶活力分析和RT-PCR分别测定LC10, LC30和LC50剂量下这两种药剂处理后钳蠊螨成螨体内谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)、羧酸酯酶(carboxylesterase，CarE)酶活力及其基因表达量变化。【结果】溴虫腈和毒死蜱处理24 h对等钳蠊螨成螨的LC50分别为42.56 mg/L和72.42 mg/L。溴虫腈和毒死蜱LC10和LC30剂量处理等钳蠊螨雌成螨后，与对照(清水处理)相比，仅F0代雌成螨寿命和产卵期显著缩短(P<0.05)，而产卵量和卵孵化率无明变化。酶活力测定结果发现，GST, CYP450和CarE的活力在溴虫腈和毒死蜱LC10和LC30剂量处理后无明显变化，而LC50剂量下，上述3种酶的活力均显著增加(P<0.05)。基因表达结果表明，溴虫腈LC10, LC30和LC50剂量处理下2个GST基因(BdGST3和BdGST6)、3个CYP450基因(BdCYP2-4)和5个CarE基因(BdCarE1-5)表达均显著上调；在毒死蜱这3个剂量处理下3个GST基因(BdGST1,BdGST3和BdGST4)、3个CYP450基因(BdCYP2, BdCYP5和BdCYP6)和2个CarE基因(BdCarE1和BdCarE2)表达量均显著上调。【结论】结果表明，LC10和LC30剂量的溴虫腈和毒死蜱亚致死剂量会抑制F0代雌成螨的生长繁殖；LC10, LC30和LC50剂量下这两种药剂可诱导等钳蠊螨GST, CarE和CYP450基因表达；LC50剂量能明显诱导等钳蠊螨体内GST, CarE和CYP450活性上升。该研究为等钳蠊螨抗性品系的筛选及田间应用提供了理论依据。

• 不同大豆品种上红绿两种色型豌豆蚜的种群参数

  马亚玲,李春杰

  【目的】探讨不同大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum种群参数的影响，为大豆品种的抗蚜性评价及豌豆蚜的预测预报与综合防治提供试验依据。【方法】在光周期10L∶14D、温度23±1℃，相对湿度60%±10%，光照强度212 μmol/m2·s的人工气候箱中，观察和分析4个大豆品种(汾豆牧绿2号、南夏豆25、南黑豆20和南豆5号)叶片上红绿两种色型豌豆蚜的成虫寿命、繁殖和种群生命表参数。【结果】在大豆品种汾豆牧绿2号上，红绿两种色型豌豆蚜成虫寿命均最短，繁殖力均最弱，且红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长1.07 d，内禀增长率是绿色型豌豆蚜的29.93倍；在南夏豆25上，红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.46 d，内禀增长率是绿色型豌豆蚜的5.86倍；在南黑豆20上，红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.47 d，内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.54倍；在南豆5号上，红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型短0.02 d，内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.41倍。【结论】不同大豆品种对红色和绿色型豌豆蚜种群参数的影响不同，且两种色型豌豆蚜对不同大豆品种适应性反应也不相同。

• 亚洲玉米螟交配率和交配次数与其日龄、性比和精巢大小的关系

  冯波,张万民,张丹,屈丽莉,孟威,王巍,王浩杰,杜永均

  【目的】昆虫交配行为与其日龄和生殖系统发育密切相关。本研究旨在明确亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis交配行为与其日龄、性比和雄蛾精巢大小的关系，为性信息素群集诱杀和交配干扰防控亚洲玉米螟提供理论依据。【方法】通过室内交配实验测定了不同配对晚数、日龄、性比亚洲玉米螟的交配率和交配次数，通过雄蛾精巢解剖分析了交配次数与精巢体积的关系。【结果】亚洲玉米螟的交配率随配对晚数增加而增加，但第1-5晚的增加速度大于第6-7晚的；1-4日龄蛾的交配率随日龄增加而增加，5日龄蛾的交配率显著降低；1-3日龄蛾配对1晚的交配率与新羽化蛾配对2~4晚的均无显著差异。亚洲玉米螟可以交配1~3次，但是交配3次的比例极低。雌性数量从1增为2时，雄蛾的交配率显著增加；从2增为3时，雄蛾的交配率显著降低、死亡率显著增加，交配1次的雄蛾进行二次交配的比例也增加，并且雄蛾更愿意与处女雌蛾进行第2次交配；交配1次雄蛾的精巢体积总是显著大于同期未交配雄蛾的，交配1次稍降低了雄蛾精巢的衰退速度，交配2次则明显增加雄蛾精巢的衰退速度。【结论】本研究明确了亚洲玉米螟交配与日龄、性比和雄蛾精巢体积之间的关系，从理论上证实了性信息素群集诱杀技术和交配干扰技术防治亚洲玉米螟的有效性。

• 黄翅绢野螟生物学特性及田间种群动态

  王政,张绍华,杨陈军,孟倩倩,孙世伟,高圣风,刘爱勤,杨婧

  【目的】黄翅绢野螟Diaphania caesalis是热带木本粮食作物菠萝蜜Artocarpus heterophyllus的重要钻蛀性害虫，对热区快速发展的菠萝蜜产业威胁巨大。本研究旨在明确该虫的生物学特性及田间发生规律，为准确预测和高效治理该虫提供理论基础。【方法】在室内温度26±1℃、相对湿度70％±5%、光周期14L∶10D条件下，以菠萝蜜叶片为食料，观察黄翅绢野螟各龄期形态特征、发育历期及繁殖能力，并在田间网室中观察该虫年生活史；通过室内选择和非选择试验，研究该虫的寄主多样性；2018年1-12月通过田间系统调查，分析该虫在海南省琼中县的种群动态规律。【结果】黄翅绢野螟卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫的发育历期分别为4.58±0.50, 21.00±1.36, 2.50±0.51, 10.20±0.53和12.31±3.16 d，平均世代历期为50.50±3.54 d。各龄期主要形态特征为：卵椭圆形，表面具网纹；幼虫体黄褐色，化蛹前变白色，蜕裂线呈倒“Y”形；蛹红褐色，足和翅芽长至第5腹节；成虫体麦黄色，前翅有瓜子状和塔状黄斑。雌蛾可多次产卵，单雌产卵量为147.25±84.24粒。幼虫偏好取食菠萝蜜、榴莲蜜Artocarpus champeden和面包果Artocarpus altilis 3种植物。室内和网室观察结果表明，黄翅绢野螟在海南一年发生8代。2018年1-12月田间调查结果表明，从3月开始种群数量明显增加，至7月始终保持相对稳定的水平；7月中下旬至9月为种群高峰期；10月后种群开始回落，至次年2月种群保持在较低的水平。【结论】黄翅绢野螟能以菠萝蜜叶片为食料完成继代繁殖，属寡食性；7-9月是该虫在海南的种群高峰期(第5代)，因此精准防控的关键时期为上代(第4代)成虫期，即7-8月。

• 基于微卫星标记的中国东北地区灰飞虱遗传变异及种群遗传结构分析

  姜姗,王兴亚,王小奇

  【目的】本研究旨在明确我国东北地区灰飞虱Laodelphax striatellus种群遗传变异及种群遗传结构，阐明种群间遗传分化与基因流。【方法】利用9对微卫星引物对采自我国东北地区15个地理种群的375头灰飞虱样品进行测序与分析；利用GeneAlex6.51, GENEPOP4.0.9和STRUCTURE 2.3.4等软件分析灰飞虱地理种群间的遗传多样性、遗传分化、基因流及种群遗传结构。【结果】在所分析的375头灰飞虱个体中，各位点平均有效等位基因数Na=6.898；总体上，灰飞虱不同地理种群遗传多样性较高(平均观测杂合度Ho=0.548；平均期望杂合度He=0.582)，各种群间基因流较低(Nm=0.660)。UPGMA聚类树、PCoA及STRCTURE分析结果表明，东北地区灰飞虱种群分为两分支：吉林(JL)和沈阳(SY2012，SY2013和SY2014)种群聚为一支；其余种群聚为一支。AMOVA分析结果表明，灰飞虱遗传变异主要来自种群内(87%)，种群间变异水平较低(13%)。【结论】中国东北地区灰飞虱遗传多样性较高，不同地理种群存在一定程度的遗传分化，且基因交流较低，存在一定的种群遗传结构。

• 基于mtDNA COI基因序列的中国柑橘果实蝇的分子鉴定及柑橘大实蝇种群的遗传多样性分析

  崔中翌,周琼,刘一鹏,司品法,汪洋

  【目的】探明危害我国柑橘的实蝇种类以及柑橘大实蝇Bactrocera minax不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【方法】利用mtDNA COI基因对危害柑橘的果实蝇进行种类鉴定，采用MEGA软件对其中28个地理种群的535头果实蝇COI基因片段(约505 bp)序列进行比对，分析种间及种内遗传距离，构建系统发育树。使用DnaSP软件分析柑橘大实蝇不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【结果】从柑橘虫果内共鉴定出4种实蝇，分别为柑橘大实蝇B. minax、桔小实蝇B. dorsalis、蜜柑大实蝇B.tsuneonis和瑞丽果实蝇B. ruiliensis。这4种实蝇的种间遗传距离为0.0264~0.2410，种内遗传距离为0.0000~0.0140，种间与种内遗传距离没有重叠区域。单个柑橘虫果内一般仅有1种实蝇，极个别柑橘果实可同时被两种实蝇危害(4/43)；在这些为害柑橘的实蝇种类中，以柑橘大实蝇的个体数量比例最大，占90.70%。柑橘大实蝇地理种群遗传多样性高，28个种群共有17个单倍型。【结论】柑橘大实蝇是所调查地区柑橘实蝇的绝对优势种，其种群遗传分化程度较高，扩散危害风险大。本研究结果对柑橘果实蝇类的监测和防控具有重要意义。

• 通用引物双重PCR在节肢动物物种鉴定中的应用

  王彦坤,李天楚,粘景梓,陈思聪,郝志霞,姜金壮,黄大卫

  【目的】本研究旨在使用基于线粒体基因通用引物的双重PCR技术同时扩增单一样本中两条标记基因，从而达到简化节肢动物物种鉴定流程的目的。【方法】在一次PCR实验中同时加入可扩增线粒体COI基因和16S rDNA两个不同分子标记的引物，对3纲8目14科的14种节肢动物物种标本的基因组DNA进行扩增；扩增产物经电泳和胶回收后测序，并BLAST在线搜索相似序列，验证基于通用引物的双重PCR在不同的动物类群中用于物种鉴定的有效性。【结果】应用基于COI和16S rDNA的引物从分属于3纲8目14科的14种节肢动物基因组DNA中均可成功扩增目的基因；扩增产物测序结果进一步证实了扩增的准确性。【结论】通过本方法进行物种的分子鉴定，不仅可以保证物种鉴定的高准确率，还可以明显减少时间与DNA样本量的消耗，这对需要快速准确鉴定物种或珍稀的材料样本十分重要。