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东亚飞蝗对波谱光及其偏光对比选择性视励效应的测定

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农业机械学报 2016年第6期47卷 311-316页

作者：刘启航周强河南科技学院机电学院新乡453003 中国农业大学工学院北京100083

为明确蝗虫对波谱光及其偏光视励效应的视敏选择差异,确定蝗虫趋光趋偏的视励影响因素及视敏信息,针对波谱光与其偏光光照中东亚飞蝗光生物响应的视选择效应试验,分析了东亚飞蝗趋光趋偏选择差别的视控作用及响应波谱光和其偏光的视敏... 详细信息

为明确蝗虫对波谱光及其偏光视励效应的视敏选择差异,确定蝗虫趋光趋偏的视励影响因素及视敏信息,针对波谱光与其偏光光照中东亚飞蝗光生物响应的视选择效应试验,分析了东亚飞蝗趋光趋偏选择差别的视控作用及响应波谱光和其偏光的视敏因素及视励强度。结果表明,波谱光与其偏光叠加作用下的光聚集程度呈现偏光矢量调控性生理响应敏感差异,并在光强度增强时,视偏响应敏感的偏光矢量发生变化,且210°及120°紫偏光、210°橙偏光与其波谱光的耦合刺激效应较优,而270°时紫外与其偏光的耦合效应最差;东亚飞蝗视激发状态下的光选择性趋向于视励强度较弱的偏光,且波谱光强度的视敏激发效应及偏光矢量的视励敏感程度削弱东亚飞蝗的视控定位功效,并以紫外及紫偏光矢量引起的趋偏视敏性较强而蓝橙光较弱,而90°及270°时弱偏光的视励效应致使波谱光的激发效应主导东亚飞蝗的视选择强度,且光源光照度增强,东亚飞蝗视偏敏感选择强化程度以紫偏光较强、120°紫外偏光较弱,且波谱光选择弱化程度以90°蓝偏光较强;东亚飞蝗对波谱光与偏光耦合光照的聚集响应差异及趋光趋偏选择强度差异,源于偏光矢量激励及波谱光质激发东亚飞蝗视觉引起的协同增效或相互拮抗性视反应调控输出效应,且波谱光照强度削弱偏光矢量信息的选择强度,但东亚飞蝗生物光敏响应与波谱光质的敏感性相关而光强度作用不大,且波谱光与偏光的耦合性光照梯度抑制蝗虫的视感响应强度。研究结果为适应各种作业的害虫光诱型农机产品开发及蝗虫视响应机理探讨提供了支撑。

关键词：东亚飞蝗偏光波谱光视励效应生物选择效应

东亚飞蝗光谱特征波长筛选与龄期识别方法研究

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农业机械学报 2016年第3期47卷 249-253页

作者：李林赵明明王竹彭帆朱德海中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

利用高光谱图像采集系统在400~1 000 nm波段范围内采集东亚飞蝗成虫、5龄、4龄和3龄的前胸背甲光谱信息;每个龄期提取15像素×15像素目标区域平均反射率信息作为样本信息;提出了一种基于K均值聚类和主成分分析（K-PCA）相结合特征波段... 详细信息

利用高光谱图像采集系统在400~1 000 nm波段范围内采集东亚飞蝗成虫、5龄、4龄和3龄的前胸背甲光谱信息;每个龄期提取15像素×15像素目标区域平均反射率信息作为样本信息;提出了一种基于K均值聚类和主成分分析（K-PCA）相结合特征波段提取方法,对比分析K-PCA和SPA（投影连续变换）2种特征波长提取方法,采用Fisher判别分析方法分别对K-PCA和SPA筛选的特征波长建立东亚飞蝗龄期识别判别模型,实验结果表明K-PCA筛选出的特征波长数少且正确识别率为98.25%。K-PCA筛选的特征波长为468 nm、555 nm、635 nm、710 nm、729 nm、750 nm、786 nm和899 nm。本文提取的东亚飞蝗特征波长为东亚飞蝗的龄期识别奠定基础,进而对蝗灾的监测与预防提供了技术支持。

关键词：东亚飞蝗高光谱图像特征波长 K均值聚类主成分分析

东亚飞蝗FK506结合蛋白基因克隆及其免疫功能分析

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植物保护学报 2021年第1期48卷 106-114页

作者：田野李贝贝崔志刚农向群张泽华王广君刘廷辉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京100193 河北农业大学植物保护学院保定071001 国家林业和草原局内蒙古草地有害生物监测防控国家长期科研基地内蒙古锡林浩特026000 锡林郭勒盟草原工作站内蒙古锡林浩特026000

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,了解FKBP对金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染东亚飞蝗的影响,分离克隆获得FKBP46基因及其纯化蛋白,采用荧光定量PCR方法测定FKBP46基因在东亚飞蝗成虫不同组织以及不同虫态中肠内的表达量,通过饵剂饲喂方法测定FKBP46蛋白对金龟子绿僵菌致病力及对东亚飞蝗体内保护酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和解毒酶乙酰胆碱酯酶(acetyl cholinesterase,AchE)活性的影响。结果显示,东亚飞蝗FKBP46基因全长为1200 bp,编码蛋白分子量为55 kD。FKBP46基因在成虫不同组织中均有表达,其中在脂肪体中的相对表达量最高,为体壁中表达量的1.77倍;FKBP46基因在卵期和成虫期的相对表达量较高,分别为1龄蝗蝻期表达量的4.88倍和6.84倍。FKBP46蛋白与金龟子绿僵菌混合饲喂东亚飞蝗,第10天的累计死亡率为85.56%,显著高于金龟子绿僵菌单独处理,而东亚飞蝗体内的保护酶POD、SOD、PO和解毒酶AchE活性均较金龟子绿僵菌单独处理显著降低。表明FKBP46基因能够抑制东亚飞蝗的免疫功能,降低免疫相关保护酶和解毒酶的活性,促进金龟子绿僵菌的侵染。

关键词：东亚飞蝗 FK506结合蛋白保护酶金龟子绿僵菌

东亚飞蝗mariner转座子片段的克隆和序列分析

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应用与环境生物学报 2010年第6期16卷 812-816页

作者：谢妤何正波陈斌重庆师范大学生命科学学院昆虫与分子生物学研究所重庆400047

mariner转座子在昆虫中广泛存在,转座时不需要宿主特异因子的作用,是昆虫种系转化的有力工具.以mariner转座酶的保守序列设计的简并引物从东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)基因组中扩增出7个序列有差异的片段,其中的1个片... 详细信息

mariner转座子在昆虫中广泛存在,转座时不需要宿主特异因子的作用,是昆虫种系转化的有力工具.以mariner转座酶的保守序列设计的简并引物从东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)基因组中扩增出7个序列有差异的片段,其中的1个片段能够翻译成为连续的氨基酸序列,另外6个片段中均含有终止子或移码突变.经同源性比对、序列特征分析,证实东亚飞蝗基因组中存在mariner类元件,但大部分都是无功能的假基因;系统进化分析发现东亚飞蝗基因组中的mariner类元件有可能属于新的mariner次级家族.

关键词：东亚飞蝗 mariner 转座子克隆进化分析

东亚飞蝗辅酶Q-细胞色素C还原酶基因克隆和序列分析

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应用与环境生物学报 2011年第1期17卷 78-81页

作者：司风玲何正波赵杨陈斌重庆师范大学生命科学学院昆虫与分子生物学研究所重庆高校生物活性物质工程研究中心重庆高校动物生物学重点实验室重庆400047

辅酶Q-细胞色素C还原酶是组成线粒体呼吸链的4种酶复合体之一,对线粒体呼吸链的电子传递起着重要作用.同时,辅酶Q-细胞色素C还原酶还是杀真菌剂(Fungicide)、抗原虫(Antiprotozoan)、抗癌药物(Anticancer drugs)以及抗疟疾(Antimalarial... 详细信息

辅酶Q-细胞色素C还原酶是组成线粒体呼吸链的4种酶复合体之一,对线粒体呼吸链的电子传递起着重要作用.同时,辅酶Q-细胞色素C还原酶还是杀真菌剂(Fungicide)、抗原虫(Antiprotozoan)、抗癌药物(Anticancer drugs)以及抗疟疾(Antimalarial)药物——阿托喹酮(Atovaquone)、氯胍(Proguanil)、布帕伐醌(Buparvaquone)的作用靶标,可将它作为昆虫的药靶,设计和开发新型的杀虫剂.采用RACE方法,克隆了东亚飞蝗[Locusta migratoria manilensis(Meyen)]辅酶Q-细胞色素C还原酶cDNA全序列(GenBank登录号:GU593056.1).获得的cDNA全长939 bp,其中可读框819 bp,编码272个氨基酸,推测其相对分子质量为29.48 ku,等电点为9.19.通过与其它10个物种的细胞色素C还原酶基因的氨基酸序列进行比对,发现东亚飞蝗与家蚕、赤拟谷盗、黒腹果蝇、埃及伊蚊、致乏库蚊、小家鼠、人、丽蝇蛹集金小蜂、蜜蜂和豌豆蚜的辅酶Q-细胞色素C还原酶氨基酸序列同源性分别为72%、72%、66%、63%、60%、59%、59%、58%、57%和56%.

关键词：东亚飞蝗辅酶Q-细胞色素C还原酶基因 RACE 序列分析

东亚飞蝗prolixicin基因的克隆与表达分析

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应用与环境生物学报 2013年第2期19卷 236-240页

作者：时红陈斌何正波重庆师范大学昆虫与分子生物学研究所重庆市动物生物学重点实验室重庆401331

猎蝽素(Prolixicin)是最先发现于长红猎蝽Rhodnius prolixus中的一种抗菌肽.本研究通过分析东亚飞蝗[Locusta migratoria manilensis(Meyen)]转录组数据库,获得东亚飞蝗prolixicin基因的cDNA序列,命名为***全长394 bp,包含一个282 bp的完整开放阅读框,编码93个氨基酸,理论分子量(Mr)为9.97×103.氨基酸序列的N端有一个信号肽,C端有一个富含甘氨酸的G结构域.同源性分析表明LmProx与长红猎蝽的prolixicin同源性最高,一致性为48%,相似性为60%.进化关系分析表明,LmProx与长红猎蝽prolixicin的亲缘关系最近.基因定量分析显示,大肠杆菌刺激后2 h,LmProx的表达明显上调,至8 h表达量达到最高,随后开始缓慢下降,但仍然维持较高的表达水平,直到72 h还显著高于对照.在未经大肠杆菌诱导的东亚飞蝗中,LmProx在脂肪体中的表达水平最高,其次是中肠,在头部和体壁中的表达水平较低;在诱导后的东亚飞蝗中,脂肪体和中肠中的LmProx表达显著增高,而头部和体壁中的表达水平没有变化.研究结果显示LmProx基因在大肠杆菌侵染后,迅速表达,且能持续较长时间的高水平表达,说明LmProx基因在东亚飞蝗的免疫防御过程中起着重要作用;脂肪体和中肠是LmProx基因主要诱导表达的器官.

关键词：东亚飞蝗抗菌肽 prolixicin 实时定量PCR 表达分析

基于K-SSD-F的东亚飞蝗视频检测与计数方法

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农业机械学报 2021年第S01期52卷 261-267页

作者：李林柏召刁磊唐詹郭旭超中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

针对目前国内蝗虫监测主要以人工监测为主、监测效率低且计数不准确的问题,以5龄东亚飞蝗为实验对象,提出了一种蝗虫视频计数方法K-SSD-F算法。该方法可以实时、连续、自动监测蝗虫的数量。首先利用背景分离法中的KNN算法提取视频前后... 详细信息

针对目前国内蝗虫监测主要以人工监测为主、监测效率低且计数不准确的问题,以5龄东亚飞蝗为实验对象,提出了一种蝗虫视频计数方法K-SSD-F算法。该方法可以实时、连续、自动监测蝗虫的数量。首先利用背景分离法中的KNN算法提取视频前后帧的时空特征;然后通过标注好的数据训练SSD模型,并对视频进行检测,提取视频的静态特征,二者结合以提高计数准确率;最后利用补帧算法识别因姿态变化导致的漏计数的帧。实验结果表明,蝗虫识别准确率为97%,召回率为89%,平均检测精度(mAP)为88.94%,F1值为92.82%,且检测速度达到了19.78 f/s。本文方法具有较好的鲁棒性,可以实现蝗虫的实时和自动计数,其精度优于其他模型,也可为其他种类的昆虫自动识别计数提供理论基础。

关键词：东亚飞蝗视频目标计数背景分离法 SSD算法补帧算法

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东亚飞蝗发生的生态因素辨识及监测预测

生态学杂志 2007年第5期26卷 737-742页

作者：姜燕霍治国李世奎吴瑞芬杜海江中国气象科学研究院北京100081 内蒙古自治区呼和浩特市气象局呼和浩特010020 国家气象中心北京100081

基于前人研究成果,对中国东亚飞蝗发生的孕灾环境及其主要影响生态因素进行辨识。结果表明:蝗灾的动态变化与气候变化关系密切;飞蝗分布界限受气候带的影响;发生基地具有类似的孕灾环境特征;飞蝗发生发展与水文、气候、土壤和植被等主... 详细信息

基于前人研究成果,对中国东亚飞蝗发生的孕灾环境及其主要影响生态因素进行辨识。结果表明:蝗灾的动态变化与气候变化关系密切;飞蝗分布界限受气候带的影响;发生基地具有类似的孕灾环境特征;飞蝗发生发展与水文、气候、土壤和植被等主要生态因素的一定指标阈值有密切关系;传统的飞蝗预测研究多着重分析各生态因子与飞蝗消长的数理统计相关关系,近年多在大尺度气候背景下探讨适宜中长期的预测方法,国内外利用遥感等多种现代化手段对蝗灾进行大范围监测。

关键词：东亚飞蝗生态因素辨识监测预测

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东亚飞蝗血细胞形态学研究

应用昆虫学报 2011年第4期48卷 835-840页

作者：贾雷坡崔智芳王强吴昊张小民山西大学生命科学学院太原030006

通过Wright's染色和光学显微镜对不同地区东亚飞蝗的血细胞进行了观察,发现东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)的血细胞包括原血胞、浆血胞、粒血胞和类绛血胞4种类型。原血胞的细胞核为红色,而其它3种血细胞的细胞核均被Wri... 详细信息

通过Wright's染色和光学显微镜对不同地区东亚飞蝗的血细胞进行了观察,发现东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)的血细胞包括原血胞、浆血胞、粒血胞和类绛血胞4种类型。原血胞的细胞核为红色,而其它3种血细胞的细胞核均被Wright's染液染成红色和蓝色2种类型。故认为浆血胞是由原血胞分裂而来;浆血胞进一步分化为蓝核浆血胞和红核浆血胞,蓝核浆血胞进一步演化为蓝核粒血胞和蓝核类绛血胞;红核浆血胞进一步演化为红核粒血胞和红核类绛血胞。粒血胞又分化为大颗粒粒血胞和小颗粒粒血胞,小颗粒粒血胞又进一步分化为密集小颗粒粒血胞和稀少小颗粒粒血胞,由此将东亚飞蝗的血细胞分为4类11种。该研究不仅为蝗虫形态学提供依据,同时也为蝗虫生理、蝗虫免疫,以及防蝗治蝗提供依据。

关键词：东亚飞蝗血细胞形态学