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RNAi沉默HvFTZ-F1对茄二十八星瓢虫幼虫存活及发育的影响

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中国生物防治学报 2022年第5期38卷 1075-1082页

作者：王亚洁刘卓琦李华丽潘慧鹏杨春晓华南农业大学植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广州510642 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642

茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata是茄科植物上的一种重要害虫,对我国的作物生产造成了严重的经济损失。RNAi(RNAinteference)被认为是防控这种害虫的一种新策略。FTZ-F1是昆虫生长发育过程中重要的调控基因。本研究... 详细信息

茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata是茄科植物上的一种重要害虫,对我国的作物生产造成了严重的经济损失。RNAi(RNAinteference)被认为是防控这种害虫的一种新策略。FTZ-F1是昆虫生长发育过程中重要的调控基因。本研究通过饲喂茄二十八星瓢虫1龄幼虫5 ng/μL ds Hv FTZ-F1处理过的茄子叶片,发现幼虫中Hv FTZ-F1表达水平显著降低了63.69%,抑制1龄幼虫蜕皮进入2龄,致死率高达65.00%。同时,沉默HvFTZ-F1使得20E相关基因(Hv DIB、Hv SPOOK、Hv SHADOW、Hv SHADE、HvE75)表达水平分别降低了85.36%、66.32%、52.74%、31.12%和20.76%;色素沉积相关基因(Hv DDC、Hv TH、Hvebony)表达水平分别降低了88.74%、91.97%、86.15%;20E滴度和多巴胺滴度分别降低了15.97%和21.38%。综上,Hv FTZ-F1在茄二十八星瓢虫的存活和生长发育中起重要作用。Hv FTZ-F1可作为一种高效靶标基因用于开发基于RNAi技术的RNA生物农药,用于茄二十八星瓢虫的生物防治。

关键词：茄二十八星瓢虫 Hv FTZ-F1基因 RNAi 20E滴度多巴胺滴度

RNAi介导的HvCDA1基因沉默影响茄二十八星瓢虫存活和发育

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昆虫学报 2023年第1期66卷 27-36页

作者：王亚洁刘卓琦潘广邱宝利潘慧鹏杨春晓华南农业大学植物保护学院广东省生物农药创制与应用重点实验室广州510642 广州国家现代农业产业科技创新中心广州510520 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广州510642

【目的】茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata是茄科(Solanaceae)植物上的重要害虫。昆虫体内几丁质脱乙酰酶1(chitin deacetylase 1,CDA1)催化N-乙酰氨基-D-葡萄糖胺脱去乙酰基,促使几丁质转化为壳聚糖,控制昆虫体内几... 详细信息

【目的】茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata是茄科(Solanaceae)植物上的重要害虫。昆虫体内几丁质脱乙酰酶1(chitin deacetylase 1,CDA1)催化N-乙酰氨基-D-葡萄糖胺脱去乙酰基,促使几丁质转化为壳聚糖,控制昆虫体内几丁质纤维有序堆积,并维持角质层结构的完整性。抑制虫体中CDA1基因的表达会抑制壳聚糖的合成,影响昆虫表皮结构的形成,使昆虫不能正常发育而亡。【方法】利用RT-qPCR方法测定HvCDA 1基因在茄二十八星瓢虫不同发育阶段(卵、1-4龄幼虫和预蛹)和4龄幼虫不同组织(表皮、脂肪体、中肠和马氏管)中的表达模式。通过饲喂茄二十八星瓢虫1龄幼虫不同浓度ds HvCDA1溶液浸泡处理1 min的茄子叶片后及直接饲喂4龄幼虫不同浓度ds HvCDA1溶液,探究沉默茄二十八星瓢虫HvCDA1基因对其幼虫存活和发育以及HvCDA1基因表达量的影响。【结果】发育表达谱结果表明,HvCDA1在茄二十八星瓢虫的各发育阶段均有表达,但在1龄末和2龄末幼虫中的表达量最高。组织表达谱结果显示,在茄二十八星瓢虫4龄幼虫的表皮中HvCDA1基因的表达量显著的高于其他组织中的。1龄幼虫取食50 ng/μL ds HvCDA1溶液浸泡处理的茄子叶片后,幼虫蜕皮后其枝刺不能直立,角质层不能正常形成,且出现取食障碍直至死亡;饲喂50,200和400 ng/μL ds HvCDA1溶液浸泡处理的茄子叶片后48 h时,死亡率分别高达84%,94%和100%。与对照组(饲喂ds GFP溶液浸泡处理的茄子叶片)相比,饲喂1龄幼虫50 ng/μL ds HvCDA 1溶液浸泡处理的茄子叶片后48和96 h时,其HvCDA1基因的表达量分别下降了38.63%和79.00%。另外,4龄幼虫单头饲喂50,200和400 ng ds HvCDA1溶液,可分别导致29%,40%和66%的幼虫化蛹后呈畸形且不能正常羽化。与对照组(饲喂200 ng/头ds GFP溶液)相比,饲喂4龄幼虫200 ng/头ds HvCDA1溶液后48和96 h时,其HvCDA1基因的表达量分别下降了52.99%和70.09%。【结论】上述结果表明,HvCDA1基因在茄二十八星瓢虫的存活和发育中起重要作用。当该基因表达受阻,会负面影响茄二十八星瓢虫的蜕皮、化蛹以及羽化,最终死亡。本研究结果表明HvCDA1可作为1个潜在的防治二十八星瓢虫的RNAi靶标基因。

关键词：茄二十八星瓢虫 HvCDA1 RNAi 存活发育

昆虫共生细菌Rickettsia的研究进展

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昆虫学报 2012年第9期55卷 1103-1108页

作者：潘慧鹏张友军中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

Rickettsia是传播和引起人类与其他脊椎动物疾病的胞内共生菌。引起脊椎动物疾病的这些Rickettsia,其部分生活史是在节肢动物体内完成的;而另外许多Rickettsia,其整个生活史都是在宿主节肢动物体内完成。为了叙述方便,把前者称为脊椎动... 详细信息

Rickettsia是传播和引起人类与其他脊椎动物疾病的胞内共生菌。引起脊椎动物疾病的这些Rickettsia,其部分生活史是在节肢动物体内完成的;而另外许多Rickettsia,其整个生活史都是在宿主节肢动物体内完成。为了叙述方便,把前者称为脊椎动物Rickettsia,后者称为节肢动物Rickettsia。过去的研究主要集中在医学上具有重大意义的脊椎动物Rickettsia,而关于节肢动物Rickettsia的生物学特性等研究则相对较少。近年来,研究者们加大了对昆虫Rickettsia的研究,发现昆虫Rickettsia广泛分布于昆虫中,且有两种存在形式。其可以通过垂直卵传的方式在世代间传递,也可以通过寄生蜂和寄主植物达到在昆虫之间传播的目的。昆虫Rickettsia可通过诱导孤雌生殖、诱导杀雄等方式影响宿主的生殖行为。其对不同宿主昆虫可产生对宿主有利或有害的作用;可增强宿主昆虫抵御高温和寄生蜂的能力,与宿主昆虫对药剂的敏感性相关。最后,昆虫Rickettsia具有一个简化的基因组,且存在进一步减小的可能性。

关键词：立克次体属昆虫胞内共生菌分布传播功能基因组

基于种特异性线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ引物快速鉴定茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫

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华南农业大学学报 2022年第1期43卷 59-66页

作者：郭木娟林妙金潘广庾家琪吕晶郭威张亚锋杨春晓邱宝利 ZHOU Xuguo 潘慧鹏华南农业大学植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东广州510642 广州国家现代农业产业科技创新中心广东广州510520 华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东广州510642 肯塔基大学昆虫学系肯塔基州列克星敦市40546

【目的】茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata和马铃薯瓢虫Henosepilachna vigintioctomaculata都是茄科作物上的重要害虫,对茄科作物造成极大的经济损失。这2种瓢虫由于外形非常相似,无法通过体表特征区分,因此很有必要... 详细信息

【目的】茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata和马铃薯瓢虫Henosepilachna vigintioctomaculata都是茄科作物上的重要害虫,对茄科作物造成极大的经济损失。这2种瓢虫由于外形非常相似,无法通过体表特征区分,因此很有必要开发一种准确且快速的区分方法。【方法】基于这2种瓢虫线粒体细胞色素氧化酶I(Mitochondrial cytochrome oxidase I,mtCOI)的物种特异性,利用种特异性(Species-specific,SS)PCR引物建立了一种分子鉴定技术,即以茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫之间的mtCOI基因序列变异为基础,设计了2对SS-mtCOI引物Hvp和Hvm。【结果】用这2对引物进行PCR扩增,均出现物种特异性扩增现象。在不同的DNA质量浓度下对该SS-mtCOI引物进行敏感性检测,结果表明,Hvp引物在茄二十八星瓢虫DNA质量浓度为3.13 mg/L时仍可检测到扩增条带,Hvm引物在马铃薯瓢虫DNA浓度为2.43 mg/L时仍能检测到扩增条带。此外,Hvp和Hvm引物也能准确鉴定马铃薯瓢虫和茄二十八星瓢虫的卵和1龄幼虫,从6个不同省份采集的田间种群也能通过Hvp引物准确鉴定。【结论】这2对SS-mtCOI引物能快速、准确、灵敏地鉴别茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫。

关键词：茄二十八星瓢虫马铃薯瓢虫 SS-mtCOI引物分子鉴定敏感性检测

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我国马铃薯害虫防控现状与展望

植物保护 2023年第5期49卷 190-195,206页

作者：闫俊杰郭文超李国清潘慧鹏陈斌周文武李素华高玉林中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193 新疆农业科学院植物保护研究所乌鲁木齐830091 南京农业大学植物保护学院南京210095 华南农业大学植物保护学院广州510642 云南农业大学植物保护学院昆明650201 浙江大学昆虫科学研究所杭州310058 中国农业科学院深圳农业基因组研究所深圳518000 中国农业科学院国家薯类作物研究中心北京100081

马铃薯是我国主要粮食作物之一,也是粮菜兼用的重要经济作物,在种植业结构调整、保障粮食安全和推进乡村振兴中发挥极其重要的作用。马铃薯害虫是我国马铃薯产业可持续健康发展的严重威胁,本文以马铃薯甲虫、茄二十八星瓢虫、马铃薯块... 详细信息

马铃薯是我国主要粮食作物之一,也是粮菜兼用的重要经济作物,在种植业结构调整、保障粮食安全和推进乡村振兴中发挥极其重要的作用。马铃薯害虫是我国马铃薯产业可持续健康发展的严重威胁,本文以马铃薯甲虫、茄二十八星瓢虫、马铃薯块茎蛾、蛴螬、蚜虫等我国马铃薯常发性重大害虫为对象,简要概述了这几类害虫的防控现状,并就马铃薯害虫综合治理未来应重点关注领域进行了讨论。

关键词：马铃薯害虫研究进展展望

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Q型烟粉虱在中国的入侵生态过程及机制

昆虫学报 2012年第12期55卷 1399-1405页

作者：褚栋潘慧鹏国栋陶云荔刘佰明张友军青岛农业大学农学与植物保护学院山东省植物病虫害综合防控重点实验室山东青岛266109 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100094

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容,相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义,对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学... 详细信息

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容,相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义,对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学者对重大入侵昆虫Q型烟粉虱Bemisia tabaci的研究为这方面的分析提供了可能。基于上述因素,本文以Q型烟粉虱为例,追溯了Q型烟粉虱成功入侵中国的生态过程,总结了该昆虫成功入侵的生态过程特征,从种群遗传结构、生态因子及人类活动等方面解析了该虫成功入侵的机制,展望了Q型烟粉虱入侵生物学未来的研究方向。我们认为,Q型在中国的入侵生态过程具有传入隐蔽、扩散快速、危害严重等特点;Q型烟粉虱成功入侵中国涉及Q型烟粉虱种群遗传学基础、生态因子及人类活动等多种因素,其中杀虫剂在中国的大量使用对Q型取代B型的驱动作用可能是Q型烟粉虱在中国成功入侵的重要因素。

关键词： Q型烟粉虱生物入侵入侵生物学生态过程入侵机制

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Q型烟粉虱的入侵生物学

Q型烟粉虱的入侵生物学

植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会201...

作者：潘慧鹏张友军中国农业科学院蔬菜花卉研究所

烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）属半翅目,粉虱科,小粉实属,是一个由30余种生物型或隐种组成的世界性重要农业害虫。其中的B型和Q型是入侵性最强、为害最大的2种生物型。B型烟粉虱自20世纪90年代入侵我国以来,在我国大部分地区暴发成...

烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）属半翅目,粉虱科,小粉实属,是一个由30余种生物型或隐种组成的世界性重要农业害虫。其中的B型和Q型是入侵性最强、为害最大的2种生物型。B型烟粉虱自20世纪90年代入侵我国以来,在我国大部分地区暴发成灾;Q型烟粉虱自2003年由本课题组首次发现,连续几年的田间监测表明,在我国很多地方,Q型烟粉虱已经取代了B型烟粉虱成为主要或唯一的生物型。由于Q型烟粉虱的入侵是如此广泛和迅速,并在诸多入侵地迅速导致B型烟粉虱的灭绝,深入探讨其入侵过程和机理,不仅有助于Q型烟粉虱的治理,还可为促进入侵生物学的学科发展起到重要作用。近几年的研究结果表明,至少3个主要的机制导致或促进了Q型烟粉虱取代B型烟粉虱及其所伴随的双生病毒病流行。一是Q型烟粉虱对多种类型杀虫剂的抗药性比B型烟粉虱的高,当Q型烟粉虱和B型烟粉虱的混合种群受到杀虫剂处理后,Q型烟粉虱的死亡率相对较低,从而促进其对B型烟粉虱的取代。二是不同寄主植物对B型和Q型烟粉虱的相对适合性不同,导致B型和Q型烟粉虱在不同寄主植物上的竞争取代的方向不同。三是Q型烟粉虱与所传番茄黄曲叶病毒之间存在互惠共生的关系,对B型烟粉虱反而具有有害作用,这种非对称的影响也可能促进了Q型烟粉虱取代B型烟粉虱。

关键词：

来源： cnki会议评论

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外来种隐蔽入侵：类型及影响

昆虫学报 2012年第2期55卷 218-225页

作者：褚栋国栋潘慧鹏张友军万方浩山东省农业科学院高新技术研究中心济南250100 农业部黄淮海作物遗传改良与生物技术重点开放实验室济南250100 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100081

隐蔽入侵(cryptic invasion)是指在形态上与土著种(或早期建群种)不能或难以区分的外来种在人们未觉察的状态下成功入侵的过程。人们对这类入侵方式往往视而不觉。本文综述了外来种隐蔽入侵的类型以及生态影响。隐蔽入侵的类型主要包括... 详细信息

隐蔽入侵(cryptic invasion)是指在形态上与土著种(或早期建群种)不能或难以区分的外来种在人们未觉察的状态下成功入侵的过程。人们对这类入侵方式往往视而不觉。本文综述了外来种隐蔽入侵的类型以及生态影响。隐蔽入侵的类型主要包括外来姊妹种形式的隐蔽入侵、不同遗传支系的隐蔽入侵、不同地理种群的隐蔽入侵以及"返传入"。其中,"返传入"目前还是一种假说。由于这类入侵外来种更容易与土著种(或早期建群种)杂交或基因渗透,因而可对入侵种自身或土著种产生深远的生态影响。鉴于隐蔽入侵现象的广泛性,建议进一步加强该方面的研究。

关键词：生物入侵外来种入侵机制隐蔽入侵姊妹种遗传支系返传入

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中国部分农区作物上本地烟粉虱隐种的鉴定

植物保护学报 2016年第1期43卷 84-90页

作者：李洪冉潘慧鹏陶云荔姜德锋张友军褚栋青岛农业大学农学与植物保护学院山东省植物病虫害综合防控重点实验室青岛266109 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

烟粉虱Bemisia tabaci是一个至少包括36个不同隐种的物种复合体,为明确中国本地烟粉虱隐种的分布,采用线粒体COI基因(mt COI)分子标记法对2011—2012年在中国27个省(市)61个烟粉虱种群中获得的45个非B/Q隐种烟粉虱个体进行了隐种鉴定和... 详细信息

烟粉虱Bemisia tabaci是一个至少包括36个不同隐种的物种复合体,为明确中国本地烟粉虱隐种的分布,采用线粒体COI基因(mt COI)分子标记法对2011—2012年在中国27个省(市)61个烟粉虱种群中获得的45个非B/Q隐种烟粉虱个体进行了隐种鉴定和分析,并利用邻接法基于mt COI序列构建了本地烟粉虱隐种的系统发育树。结果显示:45个非B/Q隐种烟粉虱对应的45条线粒体COI序列中共有10个单倍型,所有单倍型分别属于烟粉虱Asia II 2、Asia II 6、Asia II 7、Asia I与China1隐种,均为我国本地隐种。其中,在安徽省发现烟粉虱Asia II 2和China1隐种,在福建省发现Asia II 6和China1隐种,在海南省发现Asia II和Asia I隐种,在广东省发现Asia II 7隐种,在江西省发现China1隐种。表明中国部分农区作物上仍然存在少量的本地烟粉虱。

关键词：烟粉虱本地种农区 mt COI 系统发育