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瓜实蝇蜕皮激素合成通路Halloween基因鉴定及Shade的功能分析

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植物保护学报 2024年第2期51卷 394-404页

作者：王韵马梦李伟军王进军魏冬西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重庆市重点实验室长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室重庆400715 江西农业大学农学院南昌330045

为明确世界检疫性害虫瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae蜕皮激素合成通路中Halloween基因的功能,采用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术克隆鉴定Halloween基因,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术分析其在瓜实蝇中的时空表达模式,并利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术解析蜕皮激素合成通路基因Shade对瓜实蝇变态发育的影响。结果表明,共鉴定到5个瓜实蝇蜕皮激素合成通路相关Halloween基因,即ZcSpook(缩写为ZcSpo)、ZcPhantom(ZcPhm)、ZcDisembodied(ZcDib)、ZcShadow(ZcSad)和ZcShade(ZcShd),这5个Halloween基因均具有细胞色素P450家族特有的保守结构域;系统发育分析显示瓜实蝇Halloween基因与橘小实蝇Bactrocera dorsalis的同源基因亲缘关系较近。这5个基因主要在瓜实蝇幼虫前胸腺复合体中高表达,且在幼虫化蛹前和性成熟的成虫中表达量较高。利用RNAi沉默瓜实蝇ZcShd基因24 h和48 h后,该基因表达量分别下调80.54%和60.59%,且在蜕皮化蛹过程中有16.66%的幼虫出现不同程度的皱缩、变色表型,有33.33%的幼虫死亡,有33.33%的幼虫表现出不同程度的化蛹受阻,表明该基因参与调控瓜实蝇蜕皮过程,具有成为实蝇新型控制剂防控靶标的潜力。

关键词：瓜实蝇 Halloween基因细胞色素P450 蜕皮激素发育时空表达

不同药剂对书虱的毒力及其复配与联用增效作用

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中国粮油学报 2024年第6期39卷 13-19页

作者：陈雨昂涂艳清冯华月王进军魏丹丹西南大学植物保护学院昆虫学与害虫控制工程重庆市重点实验室重庆400715 西南大学农业科学研究院长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室重庆400716

为书虱的抗性治理提供科学指导,本研究采用培养皿药膜法测定了4种储粮保护剂对5种书虱的触杀毒力,并采用广口瓶密闭熏蒸法测定了8种植物精油对嗜卷书虱的熏蒸活性。同时,评估了药剂复配及其与辣根素精油联用对嗜卷书虱的协同毒力。结果... 详细信息

为书虱的抗性治理提供科学指导,本研究采用培养皿药膜法测定了4种储粮保护剂对5种书虱的触杀毒力,并采用广口瓶密闭熏蒸法测定了8种植物精油对嗜卷书虱的熏蒸活性。同时,评估了药剂复配及其与辣根素精油联用对嗜卷书虱的协同毒力。结果表明,书虱对马拉硫磷、甲基嘧啶磷、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯均表现出较高敏感性,LD_(50)在0.041~0.977μg/cm^(2)之间,可作为敏感基线使用;辣根素精油对书虱的熏蒸活性最高。马拉硫磷和溴氰菊酯复配体积比为4∶5时,增效作用最佳;而甲基嘧啶磷和高效氯氰菊酯配比在2∶1时,增效作用最佳。此外,辣根素与甲基嘧啶磷或高效氯氰菊酯联用均具有增效作用。

关键词：仓储害虫储粮保护剂熏蒸剂辣根素

四氯虫酰胺亚致死胁迫对胡瓜新小绥螨捕食效能的影响

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 625-633页

作者：李亚迎刘明秀宋雪纯李士家马方芳张开军相栋陈翰秋尼玛玉珍刘怀西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重庆市重点实验室长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室重庆400715 西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所拉萨850032

【目的】本研究旨在研究亚致死浓度四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨Neoseiulus cucumeris(Oudemans)捕食作用的影响,进而评价其对天敌捕食螨的安全性。【方法】在实验室内条件下,采用叶片残毒法和二次中毒法进行四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨雌成... 详细信息

【目的】本研究旨在研究亚致死浓度四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨Neoseiulus cucumeris(Oudemans)捕食作用的影响,进而评价其对天敌捕食螨的安全性。【方法】在实验室内条件下,采用叶片残毒法和二次中毒法进行四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨雌成螨的毒力测定,并测定亚致死剂量(LC_(15)、LC_(30))的四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨雌成螨取食柑橘始叶螨Eotetranychus kankitus(Ehara)的捕食量、捕食功能反应及捕食速率的影响。【结果】叶片残毒法和二次中毒法测定四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨的LC_(50)分别为400.29和3.86×10^(5)μg/m L。亚致死剂量的四氯虫酰胺处理下胡瓜新小绥螨对柑橘始叶螨各个螨态的功能反应类型均为Holling-Ⅱ,但其参数发生改变,其对叶螨的最大日捕食量降低,处理猎物的时间延长。此外,在亚致死剂量四氯虫酰胺胁迫下,胡瓜新小绥螨对柑橘始叶螨的捕食量和捕食速率均降低。【结论】四氯虫酰胺对胡瓜新小绥螨存在副作用,影响捕食螨的控害能力,与捕食螨联合使用时应间隔一定的安全期后再释放天敌捕食螨。

关键词：胡瓜新小绥螨四氯虫酰胺亚致死效应捕食功能反应捕食速率

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

短时高温胁迫对携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨的生物学特性的影响

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 606-614页

作者：刘明秀尼玛玉珍冯小天李宣良杨瑒张开军相栋陈翰秋李亚迎刘怀西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重庆市重点实验室长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室重庆400715 西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所拉萨850032

【目的】评价短时高温胁迫对携带球孢白僵菌Beauveria bassiana(Vuillemin)的巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri(Hughes)的生物学特性的影响,明确短时高温环境下巴氏新小绥螨携带球孢白僵菌联合应用防控柑橘始叶螨Eotetranychus kankitus(... 详细信息

【目的】评价短时高温胁迫对携带球孢白僵菌Beauveria bassiana(Vuillemin)的巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri(Hughes)的生物学特性的影响,明确短时高温环境下巴氏新小绥螨携带球孢白僵菌联合应用防控柑橘始叶螨Eotetranychus kankitus(Ehara)的可行性。【方法】测定35℃高温胁迫2、4和6 h后巴氏新小绥螨携带的球孢白僵菌Bb025菌株孢子的残留量,评价35℃高温胁迫4 h对携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨对柑橘始叶螨的捕食功能反应及其发育和繁殖的影响。【结果】35℃高温短时胁迫2、4和6 h后,巴氏新小绥螨雌成螨携带的孢子数量和25℃不同处理时间处理后所携带的孢子数量无显著差异(χ^(2)=0.001,P=0.978)。尽管随处理时间的延长巴氏新小绥螨携带的孢子数量逐渐减少,但在6 h仍能达到105个数量级。此外,携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨雌成螨在35℃高温胁迫4h后对柑橘始叶螨若螨的捕食量与25℃处理时无显著性差异(P>0.05),且其对柑橘始叶螨若螨的捕食潜能(a'/T_(h))小幅增加;但每日35℃高温胁迫4 h下,携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨发育加快、产卵前期延长、产卵量和寿命降低。【结论】短时高温环境下,巴氏新小绥螨仍可携带大量的球孢白僵菌孢子,携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨对柑橘始叶螨具有较好的防控能力,但短时高温对携带球孢白僵菌的巴氏新小绥螨的生殖和寿命等方面存在不利影响。本研究结果对研发菌螨协同联合应用的可持续性综合防控柑橘害螨的策略具有一定指导的意义。

关键词：球孢白僵菌巴氏新小绥螨高温胁迫捕食功能反应联合应用

转录因子E74在柑桔全爪螨后若螨发育中的作用

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 539-548页

作者：刘钰杭李传振夏梦豪刘巽燕李玉闯潘登王进军豆威西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重庆市重点实验室重庆400715 西南大学含弘学院重庆400715 西南大学农业科学研究院重庆400715

【目的】作为20E诱导产生的一个关键转录因子,E74在昆虫变态发育过程中起重要调控作用,但该转录因子在螨类中的研究较少。本文旨在探究转录因子E74在柑桔全爪螨Panonychus citri后若螨到成螨阶段的功能,为害螨提供潜在的防控靶点。【方... 详细信息

【目的】作为20E诱导产生的一个关键转录因子,E74在昆虫变态发育过程中起重要调控作用,但该转录因子在螨类中的研究较少。本文旨在探究转录因子E74在柑桔全爪螨Panonychus citri后若螨到成螨阶段的功能,为害螨提供潜在的防控靶点。【方法】利用RT-qPCR,明确了E74(PcE74)在柑桔全爪螨后若螨到成螨阶段的表达模式。进一步利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术,通过人工装置饲喂法,以3种不同的处理(dsRNA,siRNA和dsRNA+siRNA)沉默PcE74,分析沉默效率以确定最佳处理方式,并探究了PcE74在柑桔全爪螨后若螨发育为成螨过程中的作用。【结果】PcE74在柑桔全爪螨后若螨到成螨各阶段均有表达,后若螨2 h至后若螨16 h表达量上升,后若螨16 h至发育为3日龄成螨表达量递减,成螨阶段表达量相对较低。RNAi表明,与单独饲喂ds PcE74(14%)或si PcE74(24%)相比,饲喂ds PcE74+si PcE74干扰效率显著提高(54%)(P<0.05),且成螨羽化率显著下降(P<0.05),异常表型表现为静伏期的后若螨不能产生旧表皮而死亡。dsRNA+siRNA的RNAi效率优于单独使用dsRNA或siRNA。【结论】PcE74参与调控柑桔全爪螨后若螨到成螨的发育过程,与E74互作的基因调控机制有待进一步研究。

关键词：柑桔全爪螨 PcE74 RNAi siRNA 羽化率

四纹豆象和菜豆象对不同波长和光照强度光源的趋避性

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环境昆虫学报 2024年第5期46卷 1043-1050页

作者：商颖婕倪美虹蒋明星浙江大学昆虫科学研究所/农业农村部农业昆虫学重点实验室/浙江省作物病虫生物学与生态调控重点实验室杭州310058

四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius和菜豆象Acanthoscelides obtectus Say(鞘翅目:豆象科)是我国农业上的重要检疫性害虫,但两者的趋光性尚未见详细报道。本研究通过室内行为学试验,测定了豆象成虫对5种单色光和不同强度黑光... 详细信息

四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius和菜豆象Acanthoscelides obtectus Say(鞘翅目:豆象科)是我国农业上的重要检疫性害虫,但两者的趋光性尚未见详细报道。本研究通过室内行为学试验,测定了豆象成虫对5种单色光和不同强度黑光灯光源的趋光率、避光率差异,并观察模拟开舱场景下货物所携带豆象成虫在室内光下的分布情况,以探究利用特定光源诱集这两种豆象成虫的可能性。结果表明,四纹豆象和菜豆象对各单色光源均存在正趋性,趋光率分别为8.9%~36.6%和20.5%~33.3%。在各单色光中,绿光(520 nm)对四纹豆象的诱集效果相对较好,该波长下雌成虫和雄成虫趋光率分别达24.4%和36.6%。而蓝光(460 nm)和红光(620 nm)分别对菜豆象雌成虫和雄成虫的诱集效果最好,该波长处两者趋光率皆超过32%;菜豆象成虫对各光照强度黑光灯的趋光率均超50%,远高于四纹豆象;模拟试验发现,光刺激时长可显著影响货物中豆象成虫分布,以见光1 h内豆粒表面以及纸箱内壁可见豆象成虫相对较多。由此可见,四纹豆象和菜豆象对部分光源波长及光照强度有较明显的趋性,其趋光特性存在性别间差异;一定强度的黑光灯可用于菜豆象的诱集,但对四纹豆象无明显诱集效果。本研究结果为两种豆象利用趋光性进行检验检疫提供参考。

关键词：四纹豆象菜豆象趋光性光照强度单色光仓储害虫

乙醇对干酪乳酪杆菌Zhang甲基化转移酶突变体的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 24-32页

作者：闫珈铭张文羿内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室呼和浩特010018

乳酸菌应用于酒精饮料的生产时会面临乙醇胁迫,增强其乙醇耐受性在工业育种中显得尤为重要。分离自内蒙古传统酸马奶的干酪乳酪杆菌Zhang,是一株发酵性能优良的益生菌。本研究以干酪乳酪杆菌Zhang及其甲基化转移酶突变体为研究对象,采... 详细信息

乳酸菌应用于酒精饮料的生产时会面临乙醇胁迫,增强其乙醇耐受性在工业育种中显得尤为重要。分离自内蒙古传统酸马奶的干酪乳酪杆菌Zhang,是一株发酵性能优良的益生菌。本研究以干酪乳酪杆菌Zhang及其甲基化转移酶突变体为研究对象,采用液相色谱-质谱联用技术对其在10%乙醇胁迫下生长12 h的差异代谢物进行系统分析,目的是探明乙醇胁迫下DNA甲基化对干酪乳酪杆菌代谢物的影响。在甲基化转移酶突变体和野生型之间共鉴定得到199个差异代谢物,进一步富集分析显示差异代谢物主要在氨基酸代谢、ABC转运体、双组分系统以及丙酮酸代谢途径显著富集。这些研究结果对乳酸菌工业育种具有重要意义。

关键词： DNA甲基化干酪乳酪杆菌乙醇胁迫代谢组学液质联用

基于比较基因组学研究粪肠球菌乳源分离株的安全性

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中国食品学报 2024年第5期24卷 359-372页

作者：沈婷婷马昕玮路镜达李伟程钟智内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株... 详细信息

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株粪肠球菌乳源分离株进行全基因组测序,与NCBI数据库中下载的21株粪肠球菌粪便分离株进行比较基因组学分析。结果表明,粪肠球菌整体基因组长度为(2.93±0.13)Mb,GC含量在(37.43±0.13)%,转运RNA(tRNA)有(56±4)个,编码序列(CDS)数量在(2768±146)个。粪肠球菌乳源分离株平均基因组长度与粪便分离株无显著差异,而平均CDS数量显著高于粪便分离株。系统发育树结果显示同分离源的菌株聚类在同一进化分支,该结果与平均核苷酸一致性(ANI)聚类结果基本一致。乳源分离株含有5~11种耐药基因、8~24种毒力因子及18~31个可移动遗传元件,与粪便分离株相比较,乳源分离株平均每株菌少携带3个耐药基因和毒力因子,多2.4个可移动遗传元件。因此即使是在乳制品中分离得到的粪肠球菌,也存在致病的风险,使用前需要经过严格的安全性评价。

关键词：粪肠球菌比较基因组学乳制品安全性评价