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粘虫生物胺受体基因的鉴定及组织表达谱分析

昆虫学报 2024年第2期67卷 171-182页

作者：陈淑婷王凯王惠鑫谢桂英赵新成陈文波河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室郑州450046

【目的】基于粘虫Mythimna separata成虫脑转录组数据,明确粘虫体内生物胺受体基因的分子特征及组织表达特性,为粘虫生物胺受体基因的功能研究提供基础。【方法】从粘虫成虫脑转录组数据库中筛选生物胺受体基因序列;基于粘虫基因组数据... 详细信息

【目的】基于粘虫Mythimna separata成虫脑转录组数据,明确粘虫体内生物胺受体基因的分子特征及组织表达特性,为粘虫生物胺受体基因的功能研究提供基础。【方法】从粘虫成虫脑转录组数据库中筛选生物胺受体基因序列;基于粘虫基因组数据库,对筛选到的生物胺受体进行基因定位;利用最大似然法对鉴定到的生物胺受体进行系统发育分析;利用qRT-PCR检测鉴定到的生物胺受体基因在粘虫雌雄成虫脑、触角、下唇须、翅、足、胸和腹中的表达量。【结果】从粘虫成虫脑转录组数据库中鉴定出17个生物胺受体基因,包括5个多巴胺受体基因、 5个5-羟色胺受体基因、 5个章鱼胺受体基因和2个酪胺受体基因。这17个生物胺受体基因分布于8条染色体上,其中7个受体基因共定位于22号染色体上。鉴定到的粘虫生物胺受体与斜纹夜蛾Spodoptera litura、家蚕Bombyx mori和烟草天蛾Manduca sexta生物胺受体具有较高的同源性。粘虫多巴胺受体基因均在雌雄成虫脑和触角中高表达,其中MsepDop2,MsepDop3-1,MsepDop3-2和MsepDopEcR在雌成虫脑中的表达量显著高于在雄成虫脑中的表达量;章鱼胺受体基因MsepOA1和MsepOA2B2在胸部高表达,且在雌成虫胸部中的表达量显著高于雄成虫胸部中的,MsepOA3和MsepOA2B1-3在嗅觉组织触角和下唇须中也具有较高的表达量,并且表达量具有性别差异;酪胺受体基因在脑和触角中具有较高的表达量,其中MsepTA2在雌成虫腹部中的表达量显著高于雄成虫腹部中的;Msep5-HT1基因在脑部中的表达量显著高于在其他组织中的,Msep5-HT2基因在脑、触角和下唇须中都具有较高的表达量。【结论】本研究获得了粘虫17个生物胺受体基因,明确了其在雌雄成虫不同组织中的表达模式,并发现部分生物胺受体基因在粘虫嗅觉和生殖组织中的表达具有性别差异,这为进一步研究粘虫生物胺受体的生理功能提供了基础。

关键词：粘虫生物胺受体转录组系统发育表达谱

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昆虫视叶结构与功能的研究进展

环境昆虫学报 2024年第1期46卷 1-12页

作者：谢桂英张继康杨学航杨淑芳河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室郑州450002

视觉在昆虫飞行、识别寄主和配偶,及寻找产卵位点等行为中起着重要的作用。视叶是昆虫脑内视觉中枢,具有复杂的解剖结构和神经元构成模式,并在接受整合视觉信息方面起重要作用,但具体的视觉神经回路及机制尚未被阐明。本文系统综述了视... 详细信息

视觉在昆虫飞行、识别寄主和配偶,及寻找产卵位点等行为中起着重要的作用。视叶是昆虫脑内视觉中枢,具有复杂的解剖结构和神经元构成模式,并在接受整合视觉信息方面起重要作用,但具体的视觉神经回路及机制尚未被阐明。本文系统综述了视叶解剖结构类型及神经元构成、及在颜色识别、偏振光检测和运动检测功能等方面的研究进展,提出视叶未来的研究方向,旨在为深入开展基于视觉的昆虫对环境的适应性机制及害虫行为调控提供科学依据。

关键词：视叶视髓视小叶视小叶板视觉神经元

四种缘蝽线粒体基因组的测序及基于线粒体基因组的缘蝽科系统发育分析

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昆虫学报 2024年第8期67卷 1137-1146页

作者：林兴雨宋南尹新明朱永强席玉强河南农业大学植物保护学院河南绿色害虫防治国际实验室河南害虫生物防治工程实验室郑州450002

【目的】利用线粒体基因组序列数据分析缘蝽科(Coreidae)亚科间的系统发育。【方法】使用高通量测序对4种缘蝽(纹须同缘蝽Homoeocerus striicornis、广腹同缘蝽***、宽棘缘蝽Cletus schmidti和褐莫缘蝽Molipteryx fuliginosa)进行低覆... 详细信息

【目的】利用线粒体基因组序列数据分析缘蝽科(Coreidae)亚科间的系统发育。【方法】使用高通量测序对4种缘蝽(纹须同缘蝽Homoeocerus striicornis、广腹同缘蝽***、宽棘缘蝽Cletus schmidti和褐莫缘蝽Molipteryx fuliginosa)进行低覆盖度全基因组测序;从获得的全基因组测序数据中重建线粒体基因组全序列;联合已经公布的缘蝽科3个亚科32个种的线粒体基因组序列(作为内群)以及蛛缘蝽科(Alydidae)中的3个种的线粒体基因组序列(作为外群),分别采用最大似然法和贝叶斯法重建缘蝽科亚科间的系统发育。【结果】纹须同缘蝽、广腹同缘蝽、宽棘缘蝽和褐莫缘蝽线粒体基因组(GenBank登录号:OR702557-OR702560)的长度分别为15 706, 15 913, 17 685和16 959 bp,新获得的这4种缘蝽线粒体基因组的基因排列方式与典型的昆虫线粒体基因组一致,没有基因重排等特殊的基因组织结构;此外,这4种缘蝽线粒体基因组的全基因组序列、蛋白质编码基因、 rRNA基因和tRNA基因序列都具有较高的A+T含量(≥70%)。最大似然法和贝叶斯法重建的缘蝽科系统发育树具有大体相同的拓扑结构;所有结果都支持缘蝽亚科(Coreinae)为单系群,缘蝽亚科与希缘蝽亚科(Hydarinae)互为姐妹群。【结论】本研究利用线粒体基因组数据重建了缘蝽科亚科间的系统发育,结果支持缘蝽亚科为单系群,缘蝽亚科与希缘蝽亚科互为姐妹群。本研究为进一步在系统发生框架内探讨缘蝽科的系统演化提供了线粒体系统发育基因组学数据。

关键词：半翅目缘蝽总科缘蝽科线粒体基因组系统发育

丝殊角萤叶甲的线粒体基因组测序及系统发育分析

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应用昆虫学报 2024年第1期61卷 16-28页

作者：林兴雨席玉强尹新明宋南河南农业大学植物保护学院河南绿色害虫防治国际实验室河南害虫生物防治工程实验室郑州450002

【目的】为探究丝殊角萤叶甲Agetocera filicornis(Laboissiere,1927)线粒体基因组结构特征及叶甲亚科的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法测定丝殊角萤叶甲线粒体基因组序列。选择叶甲亚科Chrysomelinae和萤叶甲亚科Galerucina... 详细信息

【目的】为探究丝殊角萤叶甲Agetocera filicornis(Laboissiere,1927)线粒体基因组结构特征及叶甲亚科的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法测定丝殊角萤叶甲线粒体基因组序列。选择叶甲亚科Chrysomelinae和萤叶甲亚科Galerucinae的128个物种作为内群,选择肖叶甲亚科Eumolpinae的3个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建叶甲亚科的系统发育关系。【结果】丝殊角萤叶甲的线粒体基因组全长为15814 bp,包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和一段非编码控制区。其线粒体基因组AT含量丰富(76.6%),并且AT偏斜为正值(0.053),GC偏斜为负值(﹣0.252)。不同的系统发育分析方法构建的系统发育关系支持萤叶甲亚科为单系群,叶甲亚科为非单系群。【结论】本研究首次获得了丝殊角萤叶甲的线粒体基因组全序列。构建了叶甲亚科的系统发育关系,为更好地理解叶甲亚科、萤叶甲亚科和丝殊角萤叶甲的系统发育提供线粒体基因组数据。

关键词：鞘翅目叶甲亚科萤叶甲亚科丝殊角萤叶甲线粒体基因组系统发育

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黄色小长蝽的线粒体基因组测序和分析

河南农业科学 2024年第6期53卷 91-99页

作者：林兴雨席玉强宋南尹新明河南绿色害虫防治国际实验室/河南害虫生物防治工程实验室/河南农业大学植物保护学院河南郑州450046

为探究黄色小长蝽(Nysius inconspicuus)的线粒体基因组结构及长蝽科(Lygaeidae)昆虫的系统发育关系,利用二代测序方法获得黄色小长蝽线粒体全基因组序列,在系统发育分析中使用长蝽科14个物种作为内群,并选择大眼长蝽科(Geocoridae)的1... 详细信息

为探究黄色小长蝽(Nysius inconspicuus)的线粒体基因组结构及长蝽科(Lygaeidae)昆虫的系统发育关系,利用二代测序方法获得黄色小长蝽线粒体全基因组序列,在系统发育分析中使用长蝽科14个物种作为内群,并选择大眼长蝽科(Geocoridae)的1个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建长蝽科的系统发育关系。结果表明,黄色小长蝽的线粒体基因组包含37个基因(13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体RNA基因)和1个非编码控制区,全长为14 893 bp(GenBank登录号:OR099699)。黄色小长蝽线粒体基因组的13个蛋白质编码基因除cox1和nad6利用TTG、nad4l利用AAC作为起始密码子,其余蛋白质编码基因都是以ATN开头,终止密码子除cox1、cox2、nad3和nad1以不完整的T作为结尾,其余蛋白质编码基因都是以TAA结尾。此外,基于3种不同的数据矩阵,分别采用2种系统发育分析方法得到的系统发育树结果基本一致。

关键词：黄色小长蝽半翅目长蝽科线粒体基因组系统发育

亚致死低温对烟草甲后代种群两性生命表参数的影响

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昆虫学报 2024年第6期67卷 788-796页

作者：李静刘晓光时向东汤清波罗诚薛芳蔡文李东亮丁松爽河南农业大学烟草学院烟草行业烟草栽培重点实验室国家烟草栽培生理生化研究基地郑州450046 河南农业大学植物保护学院河南农业大学化学生态研究所河南省害虫绿色防控国际联合实验室郑州450046 四川中烟工业有限责任公司雪茄烟技术创新中心成都610101

【目的】低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道。昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径。本研究通过分析亚致死低温对烟草... 详细信息

【目的】低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道。昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径。本研究通过分析亚致死低温对烟草甲后代生命表参数的影响,以揭示烟草甲的低温适应能力和种群发展潜力。【方法】将烟草甲末龄幼虫暴露于-20℃下若干时长,构建时间-死亡率曲线,分别计算其死亡率为10%和50%的致死时间(即LT_(10)和LT_(50));然后分别构建烟草甲末龄幼虫经-20℃低温处理LT_(10)和LT_(50)时长后存活F_(1)代种群的年龄-龄期两性生命表。【结果】-20℃低温对烟草甲末龄幼虫的亚致死时间LT_(10)和LT_(50)值分别为5.32和12.84 min。在-20℃下暴露LT_(10)和LT_(50)时长后获得的F_(1)代种群,90%以上的个体存活并能完成整个生活史,其卵-成虫总寿命、雌成虫寿命及净繁殖率(R_(0))、内禀增长率(r_(m))和周限增长率(λ)均与28℃下饲养的对照种群无显著差异。但是,与对照相比,-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT_(10)和LT_(50)时长显著降低了F_(1)代卵和1龄幼虫的起始生命期望值、F_(1)代1龄幼虫历期以及幼虫阶段的繁殖值,且使F_(1)代种群的雄性比例增大。【结论】-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT_(10)和LT_(50)时长能够降低F_(1)代起始生命期望值和种群繁殖率,但是其种群结构和基本生命表参数正常。结果表明,烟草甲幼虫对低温具有较好的适应性,在经历低温处理后幸存个体能够再次迅速扩繁。

关键词：烟草甲低温亚致死时间年龄-龄期生命表

文夜蛾亚科第一个完整的线粒体基因组描述及系统发育分析(鳞翅目:夜蛾科)

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Entomotaxonomia 2024年第2期46卷 101-115页

作者：林兴雨李智鹏赵特宋南河南绿色害虫防治国际实验室河南害虫生物防治工程实验室河南农业大学植物保护学院河南郑州450046 南昌大学玛丽女王学院江西南昌330036

夜蛾科是鳞翅目中物种数量最多的科。夜蛾科的一些蛾类昆虫是作物上的重要害虫。然而,目前缺乏夜蛾科中文夜蛾亚科的线粒体基因组序列。本研究以标瑙夜蛾为代表,报道了文夜蛾亚科第1个线粒体全基因组序列。标瑙夜蛾的线粒体基因组全长为... 详细信息

夜蛾科是鳞翅目中物种数量最多的科。夜蛾科的一些蛾类昆虫是作物上的重要害虫。然而,目前缺乏夜蛾科中文夜蛾亚科的线粒体基因组序列。本研究以标瑙夜蛾为代表,报道了文夜蛾亚科第1个线粒体全基因组序列。标瑙夜蛾的线粒体基因组全长为15,430 bp,包含13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因以及1个非编码控制区。本文使用夜蛾科中的60个物种为内群研究对象,并选取2个尾夜蛾科昆虫作为外群,分别使用最大似然法和贝叶斯法构建夜蛾科的系统发育关系。系统发育树显示,金翅夜蛾亚科、青夜蛾亚科、实夜蛾亚科、冬夜蛾亚科、夜蛾亚科、Ipimorphinae和文夜蛾亚科为单系群,而盗夜蛾亚科、木夜蛾亚科、剑纹夜蛾亚科和杂夜蛾亚科为非单系群。本研究旨在通过对线粒体基因组数据的分析,研究夜蛾科中各亚科之间的系统发育关系,并阐明标瑙夜蛾的系统发育地位。

关键词：夜蛾总科标瑙夜蛾线粒体基因组基因重排系统发育

假禾谷镰孢GATA转录因子的鉴定及FpGATA5的功能分析

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华北农学报 2024年第5期39卷 204-211页

作者：张时雨赵培怡刘敏朱文亭彭梦雅施艳杨雪李洪连陈琳琳河南农业大学植物保护学院省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室河南郑州450046

GATA转录因子在调控植物病原真菌菌丝生长、产孢、孢子萌发和致病性等过程中具有重要作用。为探究GATA转录因子在假禾谷镰孢致病过程中的功能,基于同源检索和蛋白质结构域鉴定方法,在假禾谷镰孢基因组中鉴定到7个GATA转录因子编码基因,... 详细信息

GATA转录因子在调控植物病原真菌菌丝生长、产孢、孢子萌发和致病性等过程中具有重要作用。为探究GATA转录因子在假禾谷镰孢致病过程中的功能,基于同源检索和蛋白质结构域鉴定方法,在假禾谷镰孢基因组中鉴定到7个GATA转录因子编码基因,分别命名为FpGATA1~FpGATA7。FpGATA基因长度为614~3155 bp,含有1~3个内含子。FpGATA蛋白均含有保守的GATA结构域,等电点显示FpGATA多为碱性。采用实时荧光定量PCR分析FpGATA在假禾谷镰孢不同侵染阶段的相对表达量,发现FpGATA1、FpGATA4、FpGATA5、FpGATA6和FpGATA7在侵染早期诱导表达,FpGATA2在侵染后期表达量升高。利用真菌遗传转化方法获得假禾谷镰孢FpGATA5缺失的突变体,表型分析发现,与野生型相比,FpGATA5缺失突变体的菌丝生长速率和分生孢子产量均明显下降,接种大麦叶片和小麦胚芽鞘的致病力显著降低。综合上述结果,多个FpGATA基因的表达响应假禾谷镰孢的致病过程,且FpGATA5参与病原菌的生长、产孢和致病。

关键词：小麦茎基腐病假禾谷镰孢 GATA转录因子基因表达致病力

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3种黄矮病毒多重RT-PCR检测方法的建立及应用

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植物病理学报 2024年第2期54卷 457-461页

作者：王贺姜兴林韩晓玉徐永伟彭红王怡凡袁虹霞李洪连杨雪施艳河南农业大学植物保护学院郑州450002 河南农业大学作物学博士后流动站郑州450002 河南省粮食作物协同创新中心郑州450002 小麦玉米作物学国家重点实验室郑州450002 河南省植物保护检疫站郑州450002

0 引言.小麦黄矮病是我国小麦生产上重要的病毒病,受害小麦感病后植物矮化叶片黄化,一般减产10%~20%左右,严重的可达到50%以上,个别地块甚至可造成绝产。目前国际上已报道的作物黄矮病毒有十多种[1],我国引起小麦黄矮病的主要病原是大... 详细信息

0 引言.小麦黄矮病是我国小麦生产上重要的病毒病,受害小麦感病后植物矮化叶片黄化,一般减产10%~20%左右,严重的可达到50%以上,个别地块甚至可造成绝产。目前国际上已报道的作物黄矮病毒有十多种[1],我国引起小麦黄矮病的主要病原是大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)PAV和GAV株系[2],其在全国小麦种植区广泛分布。

关键词：小麦黄矮病我国小麦生产大麦黄矮病毒叶片黄化主要病原 yellow BYDV