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The endosymbiont Serratia symbiotica improves aphid fitness by disrupting the predation strategy of ladybeetle larvae

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INSECT SCIENCE 2024年第5期31卷 1555-1568页

作者： wang, Zheng-Wu Zhao, jin Li, Guang-Yun Hu, Die wang, Zi-Guo Ye, Chao wang, jin-jun Southwest Univ Coll Plant Protect Key Lab Entomol & Pest Control Engn Chongqing Peoples R China Southwest Univ Acad Agr Sci Int Joint Lab China Belgium Sustainable Crop Pest Chongqing Peoples R China Southwest Univ Key Lab Agr Biosafety & Green Prod Upper Yangtze R Chongqing Peoples R China Southwest Univ Acad Agr Sci Coll Plant Protect Key Lab Entomol & Pest Control Engn Chongqing Peoples R China

Aphids, the important global agricultural pests, harbor abundant resources of symbionts that can improve the host adaptability to environmental conditions, also control the interactions between host aphid and natural enemy, resulting in a significant decrease in efficiency of biological control. The facultative symbiont Serratia symbiotica has a strong symbiotic association with its aphid hosts, a relationship that is known to interfere with host-parasitoid interactions. We hypothesized that Serratia may also influence other trophic interactions by interfering with the physiology and behavior of major predators to provide host aphid defense. To test this hypothesis, we investigated the effects of Serratia on the host aphid Acyrthosiphon pisum and its predator, the ladybeetle Propylaea japonica. First, the prevalence of Serratia in different A. pisum colonies was confirmed by amplicon sequencing. We then showed that harboring Serratia improved host aphid growth and fecundity but reduced longevity. Finally, our research demonstrated that Serratia defends aphids against P. japonica by impeding the predator's development and predation capacity, and modulating its foraging behavior. Our findings reveal that facultative symbiont Serratia improves aphid fitness by disrupting the predation strategy of ladybeetle larvae, offering new insight into the interactions between aphids and their predators, and providing the basis of a new biological control strategy for aphid pests involving the targeting of endosymbionts.

关键词： aphids biological control defense predator Serratia symbiotica PEA APHID FACULTATIVE ENDOSYMBIONT BACTERIAL ENDOSYMBIONTS CONFERRED RESISTANCE ACYRTHOSIPHON-PISUM NATURAL-POPULATIONS SYMBIONTS EVOLUTION ELIMINATION PARASITOIDS

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柑桔全爪螨研究概述:从基础到应用

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 495-503页

作者：潘登牛金志袁国瑞豆威王进军西南大学植物保护学院重庆400715 西南大学农业科学研究院重庆400715

害螨是世界上公认的难以防治的生物类群,具有繁殖快、适应性强、突变率高和易产生抗药性等特点。随着种植结构调整和全球气候变化,以柑桔全爪螨Panonychus citri(McGregor)为代表的柑桔害螨作为桔园中最常见、最易发生的一类重要有害生... 详细信息

害螨是世界上公认的难以防治的生物类群,具有繁殖快、适应性强、突变率高和易产生抗药性等特点。随着种植结构调整和全球气候变化,以柑桔全爪螨Panonychus citri(McGregor)为代表的柑桔害螨作为桔园中最常见、最易发生的一类重要有害生物,在全国柑桔各产区大面积频繁暴发成灾。耕作制度改变和化学农药使用不当等因素导致柑桔害螨的危害加剧,防治越来越困难。解毒代谢酶系统(细胞色系P450单加氧酶系、谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶等)在害螨应对植物次生代谢物和杀螨剂的威胁中扮演着重要角色。然而,由于化学药剂的长期大量不科学使用,导致害螨抗药性愈发严峻、田间生态受到破坏和农药残留增加。本文以桔园中最常见和最易暴发危害的柑桔全爪螨为对象,分别从其生长发育调控、抗药性机制和捕食螨应用等方面概述其研究进展,旨在为害螨基础及应用基础研究提供参考。

关键词：柑桔全爪螨发育调控抗性机制生物防治

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新型种植模式下柠檬园柑桔全爪螨发生规律及对温度胁迫的可塑性研究

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 549-558页

作者：柴文杰徐沂龙牛小慧付强郑建英余金珂郭园超王进军牛金志王保军西南大学植物保护学院重庆400715 重庆市潼南区农业农村委员会/农业科技推广中心重庆402660 重庆市种子/植物保护站重庆400121 重庆市农业技术推广总站重庆400020

【目的】柑桔全爪螨Panonychus citri是柑桔等芸香科作物的主要害虫,极易暴发成灾。为明确在规模化种植新模式下柑桔全爪螨的发生规律及成灾原因,本文以世界柠檬主产区重庆潼南柠檬园为对象,调查了柑桔全爪螨的发生规律,并结合新的气候... 详细信息

【目的】柑桔全爪螨Panonychus citri是柑桔等芸香科作物的主要害虫,极易暴发成灾。为明确在规模化种植新模式下柑桔全爪螨的发生规律及成灾原因,本文以世界柠檬主产区重庆潼南柠檬园为对象,调查了柑桔全爪螨的发生规律,并结合新的气候条件研究了柑桔全爪螨对极端温度的可塑性,旨在为害螨的监测预警及暴发成灾研究提供参考。【方法】选取柠檬核心种植区3个代表柠檬园,调查了2020-2022年间螨的空间格局和数量动态,分析了害螨成灾的关键气候因子。在此基础上,研究了不同季节螨对关键生态因子温度变化的可塑性。【结果】调查发现柠檬园的柑桔全爪螨在3-4月和9-11月分别出现2次盛发期,盛发时期种群主要集中于树冠上部;盛发期后,柑桔全爪螨的分布以中下部为主,且叶面螨量显著高于叶背。温度是柑桔全爪螨发生数量的关键气候因子,除平均温度外,极端高温和低温对柑桔全爪螨种群数量的影响较大。此外不同季节柑桔全爪螨对温度的可塑性也存在差异,如冬季螨对低温的耐受性更强,而对高温的耐受性较弱,夏季螨则反之,对高温的耐受性更强,对低温的耐受性更弱;春季螨对高、低温均有一定的耐受性。【结论】在新的种植模式、管理措施和气候条件等叠加影响下,柑桔全爪螨在柠檬园常年发生,已经成为柠檬园关键防治对象。温度是影响该螨发生的主要气候因子,一年有2个盛发期。虽然柑桔全爪螨种群数量受平均温度和极端温度的限制比较明显,但不同季节的螨对极端温度的耐受性存在差异,可能是其适应环境变化与进化的表现,表明害螨对温度胁迫具有很强的可塑性。

关键词：柑桔全爪螨极端温度监测预警气候因子成灾机制

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LncRNA p21调控Hippo-YAP信号通路对小鼠腹主动脉瘤形成的影响及机制

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中国药理学通报 2024年第1期40卷 55-62页

作者：陈啸王晋军张林林郭莲莲张中旺张娟子青岛大学附属青岛市海慈医院血管外科山东青岛266023

目的探究长链非编码RNA p21(long non-coding RNA,LncRNA p21)调控Hippo-Yes相关蛋白(Hippo-Yes-associated protein, Hippo-YAP)信号通路对小鼠腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm, AAA)形成的影响。方法 C57BL/6 ApoE-/-通过皮下植入渗透性微泵构建血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)诱导小鼠AAA模型。将C57BL/6 ApoE-/-随机分为假手术组(sham)、模型组(model)、LncRNA p21阴性对照组(sh-NC)、LncRNA p21敲低组(sh-LncRNA p21)。HE和血管弹力纤维染色(VVG)观察血管形态变化;qRT-PCR检测LncRNA p21表达;Western blot检测MMP-2、MMP-9、TIMP-1表达;原位末端标记法(TUNEL)染色检测平滑肌细胞凋亡;Western blot检测caspase-3、cyclinD1及Hippo-YAP信号通路蛋白表达。结果与sham组相比,model组小鼠血管弹力纤维断裂紊乱,出现明显损伤,且LncRNA p21、MMP-2、MMP-9、caspase-3表达和细胞凋亡率均增加(P<0.01),TIMP-1、cyclinD1和YAP、TAZ表达均降低(P<0.01)。与model组相比,sh-LncRNA p21组小鼠血管弹力纤维断裂及损伤程度减轻,LncRNA p21、MMP-2、MMP-9、caspase-3表达和细胞凋亡率均降低(P<0.01),TIMP-1、cyclinD1和YAP、TAZ表达均增加(P<0.01)。结论 LncRNA p21能够促进小鼠AAA形成,其机制与调控Hippo-YAP信号、促进细胞凋亡、抑制细胞增殖相关。

关键词：腹主动脉瘤长链非编码RNA p21 Hippo-Yes相关蛋白通路凋亡增殖小鼠

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Cloning and functional characterization of two peptidoglycan recognition protein isoforms (PGRP-LC) in Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae)

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Journal of Integrative Agriculture 2020年第12期19卷 3025-3034页

作者： WEI Dong wang Zhe XU Hui-qian NIU jin-zhi wang jin-jun Chongqing Key Laboratory of Entomology and Pest Control Engineering College of Plant ProtectionSouthwest UniversityChongqing 400715P.R.China State Cultivation Base of Crop Stress Biology for Southern Mountainous Land Academy of Agricultural SciencesSouthwest UniversityChongqing 400715P.R.China

The innate immune system of insects is the front line of self-defense against pathogen invasion. Peptidoglycan recognition proteins (PGRPs) are important components and play key roles in insect immune systems by recognizing peptidoglycan (PGN) in bacterial cell walls. We characterized two isoforms of the PGRP-LC gene, BdPGRP-LCa and BdPGRP-LCb, from Bactrocera dorsalis (Hendel), an important fruit and vegetable pest worldwide. These two isoforms contain an open reading frames of 1 668 bp and 1 731 bp, encoding a protein of 555 and 576 amino acids, respectively. Quantitative real-time PCR results showed that both transcripts were prominently expressed in midgut and fat body of B. dorsalis adult. Inoculation of pathogens showed that both isoforms actively responded to Escherichia coli PGN. We also observed a light response to Staphylococcus aureus PGN. Upon Beauveria bassiana inoculation, the expression of BdPGRP-LCa was enhanced, but the expression of BdPGRP-LCb was suppressed. Suppression of both transcripts by RNA interference led to increased mortality of flies challenged by E. coli, indicating that the two isoforms are involved in sensing Gram-negative bacterial infections.

关键词： oriental fruit fly innate immunity PGRPs Gram-negative bacterium

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蜱螨线粒体基因组串联重复序列DNA的分布与进化特征分析

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 569-581页

作者：祝银李一蒋诗蝶王进军魏丹丹昆虫学与害虫控制工程重庆市重点实验室西南大学植物保护学院重庆400715 长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室西南大学农业科学研究院重庆400715

【目的】本研究旨在明确蜱螨线粒体基因组(mtDNA)串联重复序列(微卫星和长串联重复DNA)的分布规律和进化特征,为开发蜱螨分子标记和研究线粒体微卫星的功能提供基础数据。【方法】采用Microsatellite identification tool(MISA)和Tandem... 详细信息

【目的】本研究旨在明确蜱螨线粒体基因组(mtDNA)串联重复序列(微卫星和长串联重复DNA)的分布规律和进化特征,为开发蜱螨分子标记和研究线粒体微卫星的功能提供基础数据。【方法】采用Microsatellite identification tool(MISA)和Tandem repeat finder等本地软件发掘蜱螨线粒体基因组串联重复序列DNA,分析其组成类型、分布规律和进化特征。【结果】本研究基于37科217种蜱螨线粒体基因组,鉴定获得1454个完美型线粒体微卫星(mtSSRs)和96个复合型微卫星。其中,完美型mtSSRs包含271个单碱基微卫星(SSR1)、127个双碱基微卫星(SSR2)、517个三碱基微卫星(SSR3)、323个四碱基微卫星(SSR4)、75个五碱基微卫星(SSR5)以及46个六碱基微卫星(SSR6)。分析发现,随着微卫星核心重复碱基数目的增加,其重复次数范围逐渐变小。蜱螨大多数mtSSRs倾向分布于线粒体电子传递链复合体Ⅰ所编码的nad4和nad5基因之中。同时,本文鉴定获得167个长串联重复序列(核心重复碱基数>6 bp),且50.3%分布于蛋白编码区。但核心重复基序较长的片段类型主要分布在特定物种的AT控制区。此外,革蜱属Dermacentor多数物种的线粒体基因组含有2个长串联重复序列区域。【结论】蜱螨线粒体基因组中三碱基微卫星和四碱基微卫星的数量最为丰富,且多分布于线粒体蛋白编码区域。同时,蜱螨线粒体微卫星存在长度多态性,且微卫星的变异与某些蜱虫的生物学特性密切相关。革蜱属近缘种间的线粒体基因组近期可能经历了复制、删除或重组事件。总之,本研究发掘的线粒体串联重复序列将为蜱螨物种鉴定、种群遗传多样性以及分子系统进化研究提供丰富的分子标记。

关键词：真螨目寄螨目微卫星基因组进化线粒体复合体

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Effect of Host Plants on Development,Fecundity and Enzyme Activity of Spodoptera exigua (Hübner)(Lepidoptera:Noctuidae)

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Agricultural Sciences in China 2011年第8期10卷 1232-1240页

作者： ZHANG Bin LIU Huai Helen Hull-Sanders wang jin-jun Chongqing Key Laboratory of Entomology and Pest Control Engineering Southwest UniversityChongqing 400716P.R.China Chongqing Tobacco Company China National Tobacco CorporationChongqing 400023P.R.China

The beet armyworm,Spodoptera exigua （Lepidoptera：Noctuidae）,is an economically important pest of crops worldwide,attacking plants from over 20 families including trans-continental agricultural cotton,corn and citrus *** this study,performance and subsequent enzyme activity of beet armyworm reared on host plants from five families were *** differences were found in development,fecundity and enzyme activity on different host *** rate was the highest （42.8%） on asparagus lettuce （Lactuca sativar ***） and the lowest （17.0%） on sweet pepper （Capsicum annuum）.Larval duration was the shortest on asparagus lettuce （12.0 d）,and was 43.4% longer on sweet peppers （21.2 d）.The activity of acetylcholine esterase （AChE） and carboxylesterase （CarE） in 3rd instar larvae,and soluble carbohydrate and crude protein contents in different host plants were *** activity was the highest in the larvae feeding on Chinese cabbage （Brassica rapa）,but declined by nearly 60% on maize （Zea mays） *** ratio of soluble carbohydrate content to crude protein content in host plants was found to have a positive effect on oviposition and a negative correlation with larval duration and life time （from larval to adult stages） of the insect.

关键词： beet armyworm Spodoptera exigua host plants nutrition enzyme activity

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Molecular Evidences for the Biosynthesis of Pederin by Endosymbiont

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Agricultural Sciences in China 2009年第11期8卷 1339-1350页

作者： LIU Zhi-ping WU Xuan wang jin-jun HUANG Fang Key Laboratory of Entomology and Pest Control Engineering College of Plant Protection Southwest University Chongqing 400716 P.R.China Chongqing Animal Disease Control Center Chongqing 401147 P.R.China College of Medicine Shanxi Datong University Datong 037008 P.R.China

Pederin belongs to a group of antitumor compounds found in terrestrial beetles and marine sponges. It is apparently used by some members of the rove beetle Paederus as a chemical defense against predators. A recent cluster analysis of the putative pederin biosynthesis gene （ped） strongly suggests that pederin is produced by bacterial symbionts. This paper reviewed the criteria for proving symbiontic origin of bioactive metabolite, indirect and molecular evidences for pederin bacterial origin, as well as three sets ofped clusters and putative biosynthesis process of pederin.

关键词： pederin PKS/NRPS endosymbiont

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Dynamic Recrystallization Behavior of Microalloyed Forged Steel

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Journal of Iron and Steel Research International 2008年第3期15卷 78-81,91页

作者： wang jin CHEN jun ZHAO Zhen RUAN Xue-yu National Die and Mold CAD Engineering Research Center Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200030 China

The dynamic recrystallization behavior of microalloyed forged steel was investigated with a compression test in the temperature range of 1 223-1 473 K and a strain rate of 0. 01-5 s^-1. Activation energy was calculated to be 305.9 kJ/mol by regression analysis. Modeling equations were developed to represent the dynamic recrystallization volume fraction and grain size. Parameters of the modeling equations were determined as a function of the Zener-Hollomon parameter. The developed modeling equation will be combined with finite element modeling to predict microstructural change during the hot forging processing.

关键词： microalloyed forged steel dynamic recrystallization flow stress

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Experimental Investigation of Wake-Induced Bypass Transition Control by Surface Roughness

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Chinese Physics Letters 2012年第10期29卷 120-124页

作者： PAN Chong wang jin-jun HE Guo-Sheng Key Laboratory of Fluid Mechanics(Ministry of Education) Beihang UniversityBeijing 100191

Surface roughness is experimentally used to control the flat-plate boundary layer bypass transition induced by an upstream convected two-dimensional(2D)circular cylinder *** is shown that the later stage of this bypass transition is successfully postponed,at the price of accelerating the earlier transition stage.A regularisation process of the hairpin vortices,which are the dominant coherent structures to promote the transition process,are observed under the influence of roughness *** scale reduction and localisation of these hairpins are achieved,which enhances the possibility of a hairpin self-annihilation ***,the cascade to large-scale structures in the later transition stage might be impeded/weakened.

关键词： process roughness Transition

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