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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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三种稻飞虱Toll受体基因家族比较分析

中国农业科学 2024年第20期 4007-4021页

作者：钟梓春吴洪鑫张杰郭玉静何柳燕许小霞金丰良庞锐华南农业大学植物保护学院/绿色农药全国重点实验室

【目的】Toll受体（Toll receptor）是昆虫先天免疫系统中Toll信号通路中的关键效应因子之一。本文旨在鉴定3种稻飞虱（褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera、灰飞虱Laodelphax striatellus）的Toll受体基因，探索T... 详细信息

【目的】Toll受体（Toll receptor）是昆虫先天免疫系统中Toll信号通路中的关键效应因子之一。本文旨在鉴定3种稻飞虱（褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera、灰飞虱Laodelphax striatellus）的Toll受体基因，探索Toll受体在3种稻飞虱中的潜在功能及其种间差异，为稻飞虱免疫发育研究以及稻飞虱的防控提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法从3种稻飞虱的基因组中鉴定出Toll受体基因，分析其基因结构和特征、编码蛋白的理化性质及其结构域、染色体定位及系统发育进化关系。利用人工智能软件AlphaFold 3预测Toll受体的三维结构，并与目前已知结构和功能的其他物种Toll受体进行比较，预测其潜在功能及种间功能分化。通过转录组数据定量分析Toll受体基因在不同组织和不同发育阶段的表达情况。【结果】分别在褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱基因组中鉴定出6、7和6个Toll受体基因，均分布在1、4、7号染色体上，且分布规律明显，3种稻飞虱的Toll受体基因家族均在1号、4号染色体上分布一个基因，其余分布在7号染色体上。3种稻飞虱Toll受体基因编码序列长度为2 676—4 158 bp，外显子数量1—7个，编码蛋白序列长度891—1 385 aa，分子量大小为103.31—158.25 kDa，理论等电点范围为5.42—6.54。系统发育分析表明，3种稻飞虱的Toll受体基因家族可以分为6个亚家族，分别与其他昆虫的Toll、Toll6、Toll7、Tollo(Toll8)以及Toll9同源。使用AlphaFold 3预测得到的胞外结构与其他物种Toll受体胞外结构比较分析结果显示，在白背飞虱的Toll受体基因家族中预测分析出2个Toll受体与病毒互作潜在相关，在灰飞虱中有1个Toll受体与病毒互作潜在相关，而在褐飞虱中没有匹配出相关的Toll受体。转录组定量结果表明，3种稻飞虱的Toll受体基因在不同组织和不同发育阶段间均有表达，推测其可能拥有不同功能，参与不同分工。【结论】在3种稻飞虱中鉴定出19个Toll受体基因，并分析预测了其相关结构和功能，发现3种稻飞虱的Toll受体在昆虫机体的发育和免疫，尤其是对病毒的免疫应答中发挥的功能可能存在差异。

关键词：稻飞虱 Toll受体免疫发育基因家族鉴定

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氮添加调控陆地昆虫食物网的级联效应

植物保护学报 2024年第1期51卷 12-19页

作者：刘婧茜张蓉朱猛蒙赵紫华中国农业大学植物保护学院植物生物安全系北京100193 宁夏农林科学院植物保护研究所银川750021

20世纪人类活动加剧全球氮沉降,而氮沉降已经导致全球生态系统功能退化和生物多样性丧失。该文综述大气氮沉降通过改变土壤微生物和植被组成影响昆虫种群及群落功能,重点论述外来物种和土著物种对氮添加的响应。外源氮添加主要通过食物... 详细信息

20世纪人类活动加剧全球氮沉降,而氮沉降已经导致全球生态系统功能退化和生物多样性丧失。该文综述大气氮沉降通过改变土壤微生物和植被组成影响昆虫种群及群落功能,重点论述外来物种和土著物种对氮添加的响应。外源氮添加主要通过食物网上行效应对昆虫产生级联效应,短期低氮添加对土著物种种群数量产生正效应,而长期高氮添加会抑制土著种群增长,降低生物群落多样性,破坏生态系统稳定,进而导致生态系统功能变化。外来昆虫对氮添加的响应更敏感,氮添加下外来昆虫种群数量增长更快,加速了外来物种的入侵过程。

关键词：大气氮沉降昆虫种群昆虫群落结构生态功能外来物种

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苯酚及其衍生物对台湾乳白蚁踪迹行为的影响

昆虫学报 2024年 2-10页

作者：易聪张治东张浪汪岚峰罗创涟郭荣幸刘迪梁嘉威毛磊李晓媚王德森王偲华南农业大学林学与风景园林学院广州广检建设工程检测中心有限公司华南农业大学植物保护学院

[目的]本研究旨在通过测定苯酚及其衍生物对台湾乳白蚁Coptotermes formosanus踪迹行为的影响,筛选对台湾乳白蚁具有踪迹活性的化合物,为白蚁引诱剂的研发提供新的思路。[方法]在定性滤纸上画Y型路径,用不同浓度的苯酚及12个苯酚衍生物... 详细信息

[目的]本研究旨在通过测定苯酚及其衍生物对台湾乳白蚁Coptotermes formosanus踪迹行为的影响,筛选对台湾乳白蚁具有踪迹活性的化合物,为白蚁引诱剂的研发提供新的思路。[方法]在定性滤纸上画Y型路径,用不同浓度的苯酚及12个苯酚衍生物沿茎和其中的一条分枝划线,另一条分支仅用不含化合物的丙酮划线。测试台湾乳白蚁工蚁和兵蚁沿化合物划线爬行距离,比较工蚁和兵蚁的踪迹行为。[结果]苯酚(0.05,0.5和5μg/cm)、对氯苯酚(0.005,0.05,0.5,5和50μg/cm)、苯甲酸苯酯(0.0005,0.005,0.05,0.5,5和50μg/cm)、乙酸苯酯(0.5,5和50μg/cm)、对羟基苯甲醛(0.5,5和50μg/cm)、甲基苯乙基醚(5和50μg/cm)、苯乙醚(50μg/cm)和2-氟苯酚(0.5和5μg/cm)共8个化合物对台湾乳白蚁工蚁具有踪迹活性(平均爬行距离≥3.0cm)。此外,台湾乳白蚁工蚁和兵蚁沿苯酚(0.5μg/cm)、对氯苯酚(0.05μg/cm)或苯甲酸苯酯(0.5μg/cm)划线路径的爬行距离均无显著差异,且踪迹行为相似。[结论]苯酚及多种苯酚衍生物对台湾乳白蚁具有踪迹活性,但它们与此前报道的白蚁踪迹信息素具有不同的化学结构,具有作为白蚁引诱剂的应用潜力。

关键词：台湾乳白蚁踪迹活性苯酚苯酚衍生物白蚁饵剂

2021年南京稻纵卷叶螟后期大规模发生种群的虫源性质

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应用昆虫学报 2024年

作者：马诣博杨金熹黄乐陆珍珍朱凤张熠玚高博雅胡高南京农业大学植物保护学院昆虫系江苏省南京市江宁区植保植检站江苏省植物保护植物检疫站全国农业技术推广服务中心

【目的】21世纪以来，长江三角洲8月下旬-9月上中旬第4代稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)上升成为主害代之一。然而其虫源性质和暴发成灾机制仍不清楚。本研究通过解析2021年南京稻纵卷叶螟后期发生动态和迁飞过程，为该... 详细信息

【目的】21世纪以来，长江三角洲8月下旬-9月上中旬第4代稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)上升成为主害代之一。然而其虫源性质和暴发成灾机制仍不清楚。本研究通过解析2021年南京稻纵卷叶螟后期发生动态和迁飞过程，为该区域稻纵卷叶螟准确测报和科学防控提供理论依据。【方法】基于田间系统赶蛾计数、性诱剂诱捕和雌成虫卵巢解剖数据，结合基于WRF中尺度模式的轨迹分析方法，阐释南京稻纵卷叶螟后期大规模发生的虫源及其大气背景场条件。【结果】2021年8月下旬-9月上中旬长江三角洲出现的大范围、长时间持续稻纵卷叶螟成虫高峰由两个阶段不同性质的虫源组成。8月24日-9月2日以外地迁入为主，虫源主要来自安徽南部、江西北部、湖南北部以及湖北东部；9月3-14日以本地种群外迁为主，主要降落在安徽南部、江西北部、浙江北部、湖南北部及湖北中部。与常年相比，2021年8月下旬西太平洋副热带高压（简称副高）异常偏强，位置偏南，持续控制在长江以南地区，西南气流贯穿湖南、江西、安徽和江苏等地，经向风风速大于常年；盛行下沉气流期间性诱诱捕的虫量占总虫量的87.29%(419/480)，表明副高控制下下沉气流为主是稻纵卷叶螟聚集降落的关键因子。【结论】特定气候条件下大规模持续迁入是2021年长江下游第4代大规模发生种群的虫源。

关键词：稻纵卷叶螟西太平洋副热带高压轨迹分析卵巢解剖

广东地区草地贪夜蛾春夏季迁出种群的降落区域分布

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环境昆虫学报 2024年

作者：梁雅洁陈婷黄德超陈皓阳胡高齐国君南京农业大学植物保护学院昆虫系广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室广东省农业有害生物预警防控中心

为明确广东省草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda春夏季迁出种群的降落区域，根据2020-2021年广东省草地贪夜蛾虫情监测数据，利用基于WRF 4.0模式的迁飞昆虫三维轨迹分析程序，模拟了广东不同生态区草地贪夜蛾春夏季迁出虫源的迁飞轨迹... 详细信息

为明确广东省草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda春夏季迁出种群的降落区域，根据2020-2021年广东省草地贪夜蛾虫情监测数据，利用基于WRF 4.0模式的迁飞昆虫三维轨迹分析程序，模拟了广东不同生态区草地贪夜蛾春夏季迁出虫源的迁飞轨迹及降落地。结果表明，广东省草地贪夜蛾春夏季虫源主要向东北方向迁飞，80%以上的虫源主要降落在华南和江南地区，少量可波及江淮、黄淮、台湾、东南亚及日韩等地。3-4月迁出虫源主要降落在华南地区，5-6月逐渐向北偏移，福建、江西等地的轨迹落点明显增多，7月迁出虫源主要降落在江南地区。此外，利用江西定南、福建周宁及浙江桐乡的个例分析，反向验证了迁飞轨迹模拟的准确性。本研究明确了广东省是江南及华南地区草地贪夜蛾重要的北迁虫源地之一。

关键词：草地贪夜蛾迁出虫源降落区域轨迹分析

四种植物次生物质对橘小实蝇抗敌百虫品系的抗药性影响

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环境昆虫学报 2024年第4期46卷 978-987页

作者：高舟蔡心妍齐易香陆永跃华南农业大学植物保护学院广州510642 安徽省芜湖市白蚁防治管理所安徽芜湖241000

为明确各种植物次生物质对橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)抗药性的影响,本研究以室内选育的橘小实蝇对敌百虫高抗品系为研究对象,使用不同剂量的芸香苷、槲皮素、2-十三烷酮、单宁酸等4种植物次生物质分别连续饲喂3代该品系成虫... 详细信息

为明确各种植物次生物质对橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)抗药性的影响,本研究以室内选育的橘小实蝇对敌百虫高抗品系为研究对象,使用不同剂量的芸香苷、槲皮素、2-十三烷酮、单宁酸等4种植物次生物质分别连续饲喂3代该品系成虫和幼虫,采用药膜法测定毒力,获得抗性倍数和抗性增长率,分析明确植物次生物质种类、剂量与橘小实蝇抗药性发展之间关系。研究结果表明4种物质中较高浓度芸香苷处理橘小实蝇对敌百虫的抗性明显增强,总体呈现处理代次越多抗药性增强程度越大的趋势。F_(1)代0.05%、0.25%芸香苷剂量处理抗性倍数分别为198.05、172.13,明显高于对照(110.61),抗性增长率分别为1.79、1.56;F_(2)代0.01%、0.05%、0.25%剂量处理抗性倍数由对照的89.49分别增大至137.20、146.38、171.48,其抗性增长率分别为1.53、1.64、1.92;F_(3)代0.01%、0.05%、0.25%剂量下抗性倍数由对照的61.33分别增大至128.12、137.23、211.36,其抗性增长率明显增大(2.09、2.24、3.45)。部分浓度单宁酸处理增强或者降低了橘小实蝇对敌百虫的抗性,F1代0.002%浓度处理时抗性增长率为1.60,而F_(2)代0.25%、F_(3)代0.05%、0.25%浓度处理时抗性增长率降低至0.68、0.70和0.67。槲皮素、2-十三烷酮多个浓度处理多代均未对橘小实蝇抗敌百虫品系的抗药性产生影响。本研究显示一些植物次生物质可对橘小实蝇抗药性产生正面或者负面的影响,其作用与物质种类、浓度、接触时间等有关。

关键词：橘小实蝇植物次生物质敌百虫抗药性

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