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不同地理种群中各个体红火蚁肠道细菌多样性分析

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环境昆虫学报 2024年第2期46卷 371-376页

作者：焦宇廷罗国鸿程代凤华南农业大学红火蚁研究中心广州510642

昆虫体内普遍存在共生菌,这些共生菌需稳定定殖于昆虫体内才能与昆虫建立稳定的互作关系。为明确红火蚁Solenopsis invicta的共生菌种类与组成,本研究通过16s rRNA扩增子测序,对不同地理种群中红火蚁体内细菌群落进行比较。结果显示红... 详细信息

昆虫体内普遍存在共生菌,这些共生菌需稳定定殖于昆虫体内才能与昆虫建立稳定的互作关系。为明确红火蚁Solenopsis invicta的共生菌种类与组成,本研究通过16s rRNA扩增子测序,对不同地理种群中红火蚁体内细菌群落进行比较。结果显示红火蚁工蚁与有翅雌蚁肠道细菌组成对环境敏感,不同地理种群间差异较大,幼虫共生菌组成种类相对保守,其中肠球菌Enterococcus为第一优势菌。该研究结果表明红火蚁幼虫肠道细菌组成稳定,而工蚁与有翅蚁无常驻共生菌,未来可从重点关注幼虫体内共生菌功能及其与红火蚁间的相互作用机制。

关键词：红火蚁共生菌 16s rRNA扩增子测序细菌多样性

烟草甲抗菌肽基因Defensin的鉴定及响应细菌的表达模式分析

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环境昆虫学报 2024年第5期46卷 1181-1192页

作者：彭琛李昂许小霞张舒昊张学伟古政坤梁耀星金丰良广东中烟工业有限责任公司广州510385 华南农业大学植物保护学院昆虫学系绿色农药全国重点实验室广州510642

本研究旨在阐明烟草甲Lasioderma serricorne Defensin(LsDef1和LsDef2)基因在响应细菌侵染过程中的功能。利用生物信息学分析了LsDef1和LsDef2编码蛋白的结构、特征和系统进化关系。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测LsDef1和LsDef... 详细信息

本研究旨在阐明烟草甲Lasioderma serricorne Defensin(LsDef1和LsDef2)基因在响应细菌侵染过程中的功能。利用生物信息学分析了LsDef1和LsDef2编码蛋白的结构、特征和系统进化关系。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测LsDef1和LsDef2在烟草甲不同发育阶段(卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、蛹、成虫)、4龄幼虫不同组织(脂肪体、表皮、中肠、血细胞和马氏管)、病原微生物诱导情况、细菌及细菌细胞壁成分胁迫后的表达模式。序列比对发现烟草甲LsDef1和LsDef2具有典型的6个半胱氨酸,形成3对二硫键,属于β防御素。RT-qPCR显示LsDef1和LsDef2基因在烟草甲不同发育阶段均有表达,在幼虫4龄处于高水平表达;主要表达组织为脂肪体(Fat body)和血细胞(Hemocyte),其次为表皮和中肠,而在马氏管的表达水平最低。外来病原物诱导后,LsDef1和LsDef2基因表达量显著增加,对金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus诱导最为敏感,进一步得细菌和细菌细胞壁成分诱导表达模式显示金黄色葡萄球菌诱导高峰期出现在诱导后6 h;PGN-SA诱导表达高峰期为3 h。烟草甲LsDef1和LsDef2是一类可被革兰氏阳性菌诱导的抗菌肽,研究结果为进一步研究昆虫防御素类抗菌肽的功能奠定了基础。

关键词：烟草甲防御素诱导表达组织特异表达免疫反应

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荷包牡丹碱对家蝇GABA受体作用机理探究

华南农业大学学报 2024年第4期45卷 542-549页

作者：刘夏娜江定心华南农业大学植物保护学院/绿色农药全国重点实验室/天然农药与化学生物学教育部重点实验室广东广州510642

[目的]探究荷包牡丹碱对杀虫剂重要靶标GABA受体抑制机理。[方法]基于家蝇Musca domestica GABA受体亚基基因MdRdl在第3外显子(a或b)和第6外显子(c或d)交替拼接产生ac、ad、bc和bd剪接体,采用双电极电压钳技术研究荷包牡丹碱对MdRdl 4... 详细信息

[目的]探究荷包牡丹碱对杀虫剂重要靶标GABA受体抑制机理。[方法]基于家蝇Musca domestica GABA受体亚基基因MdRdl在第3外显子(a或b)和第6外显子(c或d)交替拼接产生ac、ad、bc和bd剪接体,采用双电极电压钳技术研究荷包牡丹碱对MdRdl 4个剪接体离子电流的抑制效果,鉴定其敏感性是否与外显子交替拼接有关。并采用分子对接技术分析荷包牡丹碱与家蝇GABA受体的可能结合位点。同时,采用共刺激法验证荷包牡丹碱和GABA受体变构抑制剂溴虫氟苯双酰胺是否存在互作效应。[结果]荷包牡丹碱对MdRdlac、MdRdlbc、MdRdlad和MdRdlbd4个剪接体的IC50分别为1.274、0.948、4.702和3.698 mmol/L;对I274F突变体的IC50分别为15.46、21.67、42.83和52.33 mmol/L;与野生型剪接体相比,4个突变体IC50分别增大约11、22、8和13倍。荷包牡丹碱和溴虫氟苯双酰胺与GABA受体外显子6编码的氨基酸残基存在互作效应。[结论]第274位异亮氨酸残基为荷包牡丹碱与家蝇GABA受体互作的关键靶点,且与外显子6编码的氨基酸残基一起,具有开发协同增效作用的昆虫GABA受体别构抑制剂的潜力。

关键词：荷包牡丹碱 γ-氨基丁酸受体协同增效分子对接

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昆虫肠-脑轴的研究进展

环境昆虫学报 2024年第3期46卷 570-577页

作者：李子园陆永跃齐易香华南农业大学植物保护学院广州501640

肠-脑轴是大脑和肠道神经系统双向联系的通道,近年来关于肠道微生物与宿主的神经生理和行为之间关系的研究快速增长,成为学科领域研究热点和发展方向之一。肠-脑轴调控昆虫多种行为和生理功能,昆虫的生长发育、繁殖等都与肠道菌密不可... 详细信息

肠-脑轴是大脑和肠道神经系统双向联系的通道,近年来关于肠道微生物与宿主的神经生理和行为之间关系的研究快速增长,成为学科领域研究热点和发展方向之一。肠-脑轴调控昆虫多种行为和生理功能,昆虫的生长发育、繁殖等都与肠道菌密不可分。本文综述了肠道微生物对昆虫觅食、运动、交配、攻击、学习和记忆行为以及社会性行为的影响,并且概述了以昆虫为模型,对肠-脑轴与人类神经性疾病相关性研究的进展。

关键词：昆虫肠-脑轴肠道共生菌行为

花胸姬蜂线粒体全基因组测序及姬蜂总科系统发育关系分析

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昆虫学报 2024年第7期67卷 987-996页

作者：高成龙扈丽丽黄华毅陈刘生黄咏槐崔高峰赵丹阳广东省林业科学研究院广东省森林培育与保护利用重点实验室广州510520 华南农业大学植物保护学院广州510642

【目的】测定花胸姬蜂Gotra octocinctus线粒体全基因组序列,分析并探讨其基因组结构及姬蜂总科(Ichneumonoidea)的系统发育关系。【方法】采用Illumina NovaSeq测序平台,首次对花胸姬蜂线粒体全基因组进行测序,分析其基因组结构特点和... 详细信息

【目的】测定花胸姬蜂Gotra octocinctus线粒体全基因组序列,分析并探讨其基因组结构及姬蜂总科(Ichneumonoidea)的系统发育关系。【方法】采用Illumina NovaSeq测序平台,首次对花胸姬蜂线粒体全基因组进行测序,分析其基因组结构特点和碱基组成。基于13个蛋白编码基因序列,结合GenBank已有的姬蜂总科47个种的完整线粒体基因组序列,选取小蜂总科(Chalcidoidea)2个物种线粒体基因组序列作为外群,分别使用贝叶斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(maximum likelihood method,ML)构建姬蜂总科系统发育树。【结果】花胸姬蜂线粒体基因组全长16003 bp(GenBank登录号:OP850580.1),由22个tRNA基因、13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和1个控制区(control region,CR)组成。线粒体基因组碱基组成呈现明显的AT偏向性,AT偏斜和GC偏斜均小于0。花胸姬蜂线粒体基因组存在4处基因重排,基因组中有13处基因重叠区,共85 bp,以及17处基因间隔区,共1072 bp。基于13个PCG序列构建的系统发育树显示,优姬蜂亚科(Eucerotinae)为自然单系群,蚜茧蜂亚科(Aphidiinae)与茧蜂科(Braconidae)的“圆口类”构成姐妹群。【结论】本研究测定并分析了花胸姬蜂线粒体全基因组序列,发现姬蜂科(Ichneumonidae)昆虫线粒体基因组普遍存在trnI-trnQ-trnM区域的基因重排现象,为进一步系统的研究姬蜂总科线粒体基因组提供数据支持。

关键词：姬蜂总科花胸姬蜂线粒体基因组基因重排系统发育

橘小实蝇对高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素的交互抗性

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昆虫学报 2024年第8期67卷 1075-1085页

作者：李豆豆姚其齐易香陆永跃华南农业大学植物保护学院广州510642 海南省农业科学院植物保护研究所海口570100

【目的】目前化学防治是果树重大害虫橘小实蝇Bactrocera dorsalis的主要防治措施。本研究旨在明确橘小实蝇高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素抗性品系成虫对高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素3种杀虫剂的抗性,分别对其他2种杀虫剂的交互抗... 详细信息

【目的】目前化学防治是果树重大害虫橘小实蝇Bactrocera dorsalis的主要防治措施。本研究旨在明确橘小实蝇高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素抗性品系成虫对高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素3种杀虫剂的抗性,分别对其他2种杀虫剂的交互抗性及其抗性遗传规律,为果园轮换用药开展防治和抗性治理等工作提供理论支持。【方法】从野外采集橘小实蝇幼虫,在实验室内饲养52代以上,应用药膜法测定成虫对杀虫剂的敏感度;采用群体筛选法逐代抗性汰选至52代,建立橘小实蝇抗药性品系;采用药膜法测定橘小实蝇高效氯氰菊酯抗性品系、敌百虫抗性品系和阿维菌素抗性品系成虫分别对另外2种杀虫剂的交互抗性水平;将高效氯氰菊酯抗性品系、敌百虫抗性品系和阿维菌素抗性品系成虫进行正反两两杂交,通过对各杂交处理F1代成虫进行生物测定以判定抗性遗传规律。【结果】研究发现橘小实蝇高效氯氰菊酯、抗敌百虫和阿维菌素抗性品系成虫分别对另外两种杀虫剂均存在一定程度的交互抗性。其中,高效氯氰菊酯抗性品系成虫对敌百虫存在中等水平的交互抗性,抗性倍数(resistance multiple, Rm)为15.61;对阿维菌素则为低水平交互抗性,Rm为6.67;敌百虫和阿维菌素对高效氯氰菊酯抗性品系成虫的致死中浓度(median lethal concentration, LC50)值分别为54.58和25.30 mg/L。敌百虫抗性品系成虫对高效氯氰菊酯和阿维菌素均存在低水平交互抗性,Rm分别为9.15和6.18;高效氯氰菊酯和阿维菌素对敌百虫抗性品系成虫的LC50值分别为43.12和23.35 mg/L。阿维菌素抗性品系成虫对高效氯氰菊酯和敌百虫同样存在低水平交互抗性,Rm分别为8.74和3.58;高效氯氰菊酯和敌百虫对阿维菌素抗性品系的LC50值分别为41.18和12.52 mg/L。橘小实蝇高效氯氰菊酯抗性品系与敌百虫抗性品系进行正反交时其F1代成虫的抗性衰退率分别为33.52%和56.42%,与阿维菌素抗性品系正反交时其F1代成虫抗性衰退率分别为8.49%和84.25%。敌百虫抗性品系与高效氯氰菊酯抗性品系正反交时其F1代成虫的抗性衰退率分别为21.41%和81.47%,与阿维菌素抗性品系正反交时F1代成虫的抗性衰退率则为38.00%和79.00%。阿维菌素抗性品系与高效氯氰菊酯抗性品系、敌百虫抗性品系正交时F1代成虫的抗性衰退率分别为3.62%和12.77%,与亲本相比变化不大;反交时F1代成虫的抗性衰退率分别为65.45%和62.29%。【结论】橘小实蝇高效氯氰菊酯抗性品系对敌百虫存在中等水平的交互抗性,对阿维菌素则为低水平交互抗性;敌百虫抗性品系对高效氯氰菊酯和阿维菌素均存在低水平交互抗性;阿维菌素抗性品系对高效氯氰菊酯和敌百虫同样存在低水平交互抗性。橘小实蝇对高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素的抗性遗传明显偏向母系遗传规律。本研究测定和明确了橘小实蝇高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素抗性品系对高效氯氰菊酯、敌百虫和阿维菌素3种杀虫剂的抗性水平、分别对其他2种杀虫剂的交互抗性水平及抗性遗传规律,对延缓该虫抗药性、指导田间杀虫剂使用提供了理论依据,对抗药性治理工作具有实践指导意义。

关键词：橘小实蝇高效氯氰菊酯敌百虫阿维菌素交互抗性

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家蚕卵滞育人工解除方法及机制研究进展

蚕业科学 2024年第2期50卷 175-187页

作者：孙溱博刘吉平廖森泰杨琼肖阳李庆荣邢东旭华南农业大学动物科学学院广州510642 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所广州510610

卵滞育是家蚕应对周期性不利自然环境表现出的一种在胚胎形成早期发育停滞的生理现象。为满足蚕业生产需要,通常使用产后盐酸浸渍方法以快速解除滞育。由于使用盐酸存在一定的安全隐患,研究更加安全环保的新方法具有重要意义。此外,家... 详细信息

卵滞育是家蚕应对周期性不利自然环境表现出的一种在胚胎形成早期发育停滞的生理现象。为满足蚕业生产需要,通常使用产后盐酸浸渍方法以快速解除滞育。由于使用盐酸存在一定的安全隐患,研究更加安全环保的新方法具有重要意义。此外,家蚕既是重要的经济昆虫,也是鳞翅目模式生物,研究其滞育解除的生理变化与分子调控机制,有望育成非滞育系家蚕新品种。本文综述分析了各种人工解除滞育方法的优势和缺陷,并总结了滞育解除的生理生化及分子机制,以期为研究人工解除蚕卵滞育提供参考。

关键词：家蚕胚胎滞育人工孵化滞育机制

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黑水虻在水产养殖中的应用研究进展

环境昆虫学报 2024年第5期46卷 1076-1082,I0044-I0045页

作者：周星佑马崇胡斌胡文锋杨美艳华南农业大学食品学院广州510642 生物源生物技术(深圳)股份有限公司广东深圳518118 广东省农业科学院动物科学研究所广州510642

水产养殖作为全球食品供应链的重要组成部分,为人们提供了丰富的蛋白质来源。然而,这个领域正面临挑战,随着水资源污染和气候变暖,传统的饲料蛋白质来源如鱼粉和大豆,已经不能满足生产所需,急需寻找可持续的饲料蛋白质来源。黑水虻Herme... 详细信息

水产养殖作为全球食品供应链的重要组成部分,为人们提供了丰富的蛋白质来源。然而,这个领域正面临挑战,随着水资源污染和气候变暖,传统的饲料蛋白质来源如鱼粉和大豆,已经不能满足生产所需,急需寻找可持续的饲料蛋白质来源。黑水虻Hermetia illucens L.作为一种昆虫蛋白资源,近年来备受关注。黑水虻幼虫(Black soldier fly larvae,BSFL)能够高效地将废弃物转化为有价值的饲料蛋白质,同时减少环境污染。本研究探讨了黑水虻在水产养殖中作为蛋白质替代物的应用,主要关注其对水产的生长性能、经济效益、肉质品质和免疫功能的影响。同时,本团队还研究了黑水虻在幼龄阶段对水产品质量的影响,通过这两方面总结水产养殖中使用黑水虻幼虫作为饲料替代品可能面临的主要问题。

关键词：黑水虻水产养殖可持续蛋白饲料应用

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镉在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响

环境昆虫学报 2024年第5期46卷 1151-1160页

作者：吴凯旋陈瑾黄诗敏舒迎花农业农村部华南热带农业环境重点实验室广州510642 华南农业大学资源环境学院生态学系广州510642 贵州师范大学生命科学学院贵阳550025

土壤镉(Cd)污染不仅危害植物,还会通过植物吸收进入食物链进而影响植食性昆虫及其天敌。本研究使用含不同Cd浓度(0、4.06 mg/kg和40.6 mg/kg)的人工饲料饲喂斜纹夜蛾Spodoptera litura和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫,发育至蛹,... 详细信息

土壤镉(Cd)污染不仅危害植物,还会通过植物吸收进入食物链进而影响植食性昆虫及其天敌。本研究使用含不同Cd浓度(0、4.06 mg/kg和40.6 mg/kg)的人工饲料饲喂斜纹夜蛾Spodoptera litura和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫,发育至蛹,以蛹饲养其捕食性天敌蠋蝽Arma chinensis,研究了Cd在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响。结果表明:斜纹夜蛾和草地贪夜蛾对Cd的摄取量、排泄量和积累量,蠋蝽对Cd的摄取量和积累量均与人工饲料中Cd浓度呈剂量反应,即随着饲料中Cd浓度增加而增加。饲料—夜蛾科昆虫Cd的生物浓缩系数(BCF)大于1,这表明夜蛾科昆虫会生物放大Cd,而夜蛾科昆虫蛹—蠋蝽Cd的生物放大系数(BMF)小于1,这表示发生了Cd生物稀释作用。4.06 mg/kg Cd胁迫显著降低草地贪夜蛾幼虫相对生长率(RGR),而对斜纹夜蛾RGR没有影响,这与体内Cd积累量和BCF显著相关;40.6 mg/kg Cd胁迫显著改变夜蛾科昆虫的食物利用,抑制幼虫生长发育,降低取食斜纹夜蛾蛹的蠋蝽体重,但Cd胁迫对蠋蝽存活没有影响。因此,尽管Cd在植食性昆虫—捕食者没有生物放大作用,但仍然存在生物毒性效应。

关键词：重金属传递 Cd胁迫草地贪夜蛾斜纹夜蛾蠋蝽