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环境昆虫学报 2017年第03期杂志 文档列表

环境昆虫学报杂志特邀稿件

DNA条形码专用R包及其主要功能简介485-492

摘要：S_（PIDER）和BarcodingR软件包作为DNA条形码研究的专用R软件包,整合了基于DNA条形码的物种识别算法和数据分析策略,避免了各种非商业用途软件的局限性,为DNA条形码的研究提供了便捷性和可操作性。本文对SPIDER和BarcodingR软件包的主要功能进行整体介绍,并以西藏夜蛾科COI、松毛虫属ITS等数据为例,进行主要函数的演示分析,希望为昆虫DNA条码的应用分析提供帮助。

环境昆虫学报杂志昆虫中肠专栏

斜纹夜蛾视黄酸结合蛋白（Slcrabp）基因的克隆、表达及功能493-504

摘要：视黄酸结合蛋白（Cellular retinoic acid binding protein,CRABP）属于胞内脂质结合蛋白超基因家族,参与了许多生理活动,如细胞分化、组织重建和信号转导等,但其在昆虫中肠的作用尚不明确。研究从斜纹夜蛾Spodoptera litura中肠基因表达序列标签（EST）文库中克隆获得一个编码Slcrabp的全长c DNA,该c DNA由396个核苷酸组成,编码132个氨基酸。预测CRABP蛋白质的空间结构与脂肪酸结合蛋白非常相似,含一个由10个反平行的β折叠和2个α螺旋形成的配体结合中心结构域。Sl CRABP基因具有4个外显子,与脊椎动物crabp基因类似。RT-PCR检测表明,在转录水平上,Slcrabp在6龄幼虫中肠的各个时期均有较高表达。Western blot分析结果显示,Sl CRABP蛋白分布广泛,在中肠、脂肪体、精巢等组织上大量表达。在中肠,其表达峰值出现在预蛹期。利用荧光标记物质8-苯胺基-1-萘磺酸（1,8-ANS）分析了重组Sl CRABP蛋白与不同底物的亲和力,发现Sl CRABP与不饱和长链脂肪酸有较高结合活性,如花生四烯酸钠、亚麻酸、油酸钠和油酸,但与视黄酸、视黄醇的结合力却很弱或几乎不结合,暗示斜纹夜蛾Sl CRABP功能与同家族脂肪酸结合蛋白（FABP）性质相似。对6龄幼虫进行饥饿处理,结果显示经过经24 h和48 h饥饿处理后,虫体中肠Sl CRABP蛋白质的表达量有显著上升,暗示Sl CRABP可能参与了斜纹夜蛾体内脂类的转运过程。

杆状病毒Ac110蛋白的保守氨基酸位点N27对病毒在中肠建立有效感染起重要作用505-514

摘要：杆状病毒是节肢动物,特别是鳞翅目昆虫的重要病原微生物,在生物防治中有着广泛的应用前景。其对昆虫虫体口服感染的过程中,需要一类称为杆状病毒口服感染因子的帮助才能在虫体中肠成功建立系统感染。Ac110是本实验室最新发现的口服感染因子之一,但其作用机制仍是未知。在本研究中,通过定点突变技术成功构建了两株Ac110保守氨基酸位点突变型重组杆状病毒,将病毒DNA转染昆虫细胞Sf9后,通过蛋白免疫印迹实验验证了Ac110的突变体蛋白均能够正常表达;接着通过病毒滴度测定实验证明了重组病毒均能在Sf9细胞中产生与补回型病毒相当的感染性病毒粒子,说明Ac110的这两个保守氨基酸位点的突变并不影响病毒在细胞中的复制和在细胞之间的传播;最后将纯化的病毒多角体口服感染甜菜夜蛾幼虫进行生物测定实验,发现Ac110的N27氨基酸位点的突变对昆虫幼虫的口服感染能力显著性降低,而L35氨基酸位点的突变则没有影响。

取食不同食料的美国白蛾幼虫肠道细菌多样性及差异性研究515-524

摘要：为了解取食不同食料的美国白蛾Hyphantria cunea Drury幼虫肠道细菌多样性及差异性,本研究应用Illumina Hi Seq二代测序技术检测16S rDNA基因序列的方法分析以人工饲料、桑树Morus alba Linn和柳树Salix babylonica Linn为食的3种美国白蛾5龄幼虫肠道细菌类群结构、丰度差异和α多样性。共获得657 819对读数,聚成3 743个OTUs,注释到23个门,60个纲,90个目,143个科,196个属和58个种。科以上分类阶元,以两种植物为食的幼虫肠道的优势类群一致,但取食人工饲料的幼虫在各级分类水平与前者不同（门水平除外）。在属分类阶元,取食3种美国白蛾幼虫肠道菌群优势属各不相同,丰度最高分别为希瓦氏菌属Shewanella（12.81%）、葡萄球菌属Staphylococcus（7.86%）和芽孢杆菌属Bacillus（5.24%）。种水平上海藻希瓦氏菌Shewanella algae在3种食料的美国白蛾幼虫肠道中都有较高的丰度;松鼠葡萄球菌Staphylococcus sciuri在以桑树和柳树为食料的美国白蛾幼虫肠道中比例较高,但在以人工饲料的幼虫中比例很低。3种食料的幼虫共有的OUTs为228个,特有的OUTs分别为人工饲料145个、桑树160个和柳树138个。以上结论表明取食不同食料的美国白蛾幼虫的肠道细菌类群结构和丰度存在一定差异。α多样性指数表明美国白蛾幼虫肠道细菌群落具有较高的丰富度和多样性。为进一步探明其肠道细菌的功能以及对寄主的适应机制等方面的研究奠定基础。

马铃薯块茎蛾肠道细菌分离鉴定及其对植物源大分子化合物的降解作用525-532

摘要：为弄清马铃薯块茎蛾肠道可培养细菌的群落结构及其功能。本研究采用牛肉膏蛋白胨培养基,对马铃薯块茎蛾4龄幼虫肠道细菌进行了分离培养,采用16S r DNA序列对各菌株进行种属鉴定,并采用酶鉴定培养基法测定了肠道各细菌对淀粉、纤维素、木聚糖和果胶等植物源大分子物质的降解作用。从马铃薯块茎蛾肠道内共分离到细菌8属10种,分别为不动杆菌属Acinetobacte、葡萄球菌属Staphylococcus、肠杆菌属Enterobacter、节细菌属Arthrobacter、鞘氨醇杆菌属Sphingobacterium、寡养单胞菌属Stenotrophomonas、束村氏菌属Tsukamurella和克雷白氏杆菌属Klebsiella。其中仅鞘氨醇杆菌属菌株LZD10、阿氏节杆菌属菌株LZN13、烟草节杆菌属菌株HZN9对淀粉具有明显的降解作用,但对纤维素、木聚糖和果胶无降解作用,而其余菌株对4种化合物均无降解作用。该研究结果将为深入研究马铃薯块茎蛾对马铃薯块茎的食物适应机制及防治提供理论依据。

粘质沙雷氏菌PS-1菌株对甜菜夜蛾幼虫中肠结构及消化酶活性的影响533-538

摘要：粘质沙雷氏菌Serratia marcescens PS-1菌株是从罹病黄曲条跳甲幼虫体内分离获得的病原菌,它对甜菜夜蛾Spodoptera exigua幼虫有显著的胃毒作用。为了明确PS-1菌株的杀虫机理,本文测定了甜菜夜蛾幼虫取食了含PS-1菌株的人工饲料后中肠蛋白酶和淀粉酶的活性,采用组织切片和透射电镜观察研究了甜菜夜蛾幼虫感染PS-1菌株后中肠肠壁细胞结构的变化。结果表明：甜菜夜蛾感染了PS-1菌株后,中肠蛋白酶和淀粉酶的比活力显著降低。对感染了PS-1菌株的甜菜夜蛾幼虫中肠的组织病理学研究发现,中肠整个围食膜被破坏消失;细胞明显伸长,变形;细胞间隙增大,细胞脱落。进一步的透射电镜观察发现中肠细胞的微绒毛脱落,内质网消失,细胞质空泡化。推测,粘质沙雷氏菌PS-1菌株对甜菜夜蛾幼虫的毒杀作用机制之一与消化酶活性抑制和中肠组织病变有关。

中华蜜蜂6日龄幼虫肠道响应球囊菌胁迫的差异表达基因分析539-547

摘要：蜜蜂球囊菌特异性侵染蜜蜂幼虫而导致白垩病,严重危害养蜂生产。本研究利用RNA-seq技术对健康及球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道进行深度测序,进而对宿主的差异表达基因进行深入分析。本研究中,幼虫肠道样品的RNA-seq共得到191167730条原始读段（raw reads）,经过滤得到186284296条有效读段（clean reads）,差异表达基因（DEG）分析结果显示上调与下调基因的数量分别为4513和385个。Gene ontology（GO）富集分析结果显示,上调基因富集在45个GO条目（term）,富集基因数最多的是细胞进程、代谢进程及催化活性,下调基因富集在32个GO term,富集基因数最多的是代谢进程、单组织进程及催化活性,KEGG代谢通路（pathway）富集分析结果显示上调基因富集在193个pathway,其中富集基因数最多的是核糖体、氨基酸的合成、碳代谢。下调基因富集在59个pathway,其中富集基因数最多的是甘氨酸、碳代谢以及二羧酸代谢。深入分析发现宿主的细胞免疫被显著激活,体液免疫中的Toll-like与Jak-STAT信号通路也被球囊菌所激活。研究结果为揭示中蜂幼虫在球囊菌入侵后期的胁迫应答机制提供了重要的信息,也为解析中蜂幼虫的球囊菌抗性机制奠定了基础。

粘虫中肠总蛋白质双向电泳体系的优化方法548-555

摘要：为了今后更好的利用双向电泳技术研究不同处理后粘虫Mythimna separata中肠蛋白表达差异,本研究比较了不同的蛋白提取方法、IPG胶条、二硫苏糖醇（DTT）浓度和等电聚焦条件,建立了适用于粘虫中肠总蛋白质的双向电泳体系。结果表明：采用Tris-饱和酚法提取蛋白质,选取p H为5-8的线性IPG胶条进行第一向等电点分离,按照DTT浓度I和等电聚焦程序II进行双向电泳分离,获得了蛋白质点数多、背景清晰、分辨率高的蛋白质双向电泳图谱。

环境昆虫学报杂志环境与昆虫

色季拉山冬虫夏草适生地草甸地表节肢动物群落多样性556-565

摘要：为了解冬虫夏草适生地地表节肢动物多样性水平,2009年和2010年连续采用陷阱法对色季拉山3类典型的冬虫夏草适生草甸（山坡草甸、林缘草甸和滩地草甸）进行了调查。物种累积曲线和种积丰度估值反映,采集抽样充分。标本由14目、62科、114种组成,3类生境的类群组成相似,但数量分布明显不同,山坡草甸、林缘草甸和滩地草甸的优势类群分别为拟步甲科、蚁科和鳞科。通过各生物多样性指数和物种-相对多度分布模型比较可知,滩地草甸的多样性、丰富度和均匀度均低于另外两种生境。分析推测,冬虫夏草适生地地表节肢动物多样性与微生境的热量条件和人为干扰紧密相关。

缟蝇科昆虫生物学和地理分布分析566-572

摘要：本文概述了缟蝇科昆虫的生活史、食性、访花习性、栖居环境等生物学特性,并对缟蝇科属、种的地理分布进行了分析。缟蝇科在世界动物地理区的分布统计结果表明,同脉缟蝇亚科为亚世界性分布,其属级阶元在东洋界丰富度最高,其次为澳洲界;其种级阶元在东洋界最为丰富,其次为澳洲界。缟蝇亚科为世界性分布,其属级阶元在新热带界丰富度最高,并且高度特化,其次是东洋界和澳洲界;其种级阶元在新热带界最为丰富,其次为古北界和澳洲界。缟蝇科在中国动物地理区和亚区的分布统计结果显示,其属、种级阶元在华南区最为丰富;同脉缟蝇亚科的种级阶元以海南岛亚区最为丰富,其次为台湾亚区;缟蝇亚科的种级阶元在台湾亚区最为丰富,西部山地高原亚区次之。

棉铃虫发育起点温度和有效积温的地理变异573-579

摘要：为探明棉铃虫Helicoverpa armigera不同地理种群发育起点温度和有效积温及其地理变异,推测该虫在不同地区可能发生的代数、为预测其发育发生期的差异提供依据,从而更有效地进行该虫的综合治理。以采集自中国的4个地理种群（广东广州（23.08°N,113.14°E）、江西永修（29.04°N,115.82°E）、山东泰安（36.15°N,116.59°E）、辽宁喀佐（41.34°N,120.27°E）的幼虫在室内饲养繁育1代后为试材,采用在获得其在20℃、22℃、25℃和28℃恒温、L16∶D8的光周期条件下饲养的发育历期的基础上,比较研究这4个地理种群的幼虫、非滞育蛹和滞育蛹的发育起点温度和有效积温及其与栖息地纬度的关系。结果表明：在实验室人工饲料饲养的条件下,棉铃虫幼虫、非滞育蛹和滞育蛹发育起点温度分别为10.18℃-12.19℃、10.60℃-13.50℃、15.56℃-17.96℃,有效积温分别为254.91-300.89日度、126.21-204.43日度、181.03-363.39日度,滞育蛹的发育起点温度比非滞育蛹高3.39℃-5.50℃,其有效积温比非滞育蛹高35.56-165.89日度。这些说明棉铃虫发育起点温度和有效积温均存在明显地理变异,随栖息地纬度的升高,幼虫、非滞育蛹和滞育蛹的发育起点温度呈现逐渐下降趋势,幼虫的发育起点温度与栖息地纬度呈显著负相关关系（P〈0.05）,其余呈不显著负相关（P〉0.05）,而有效积温则相反,呈现上升趋势,滞育蛹有效积温与栖息地纬度升高呈显著正相关（P〈0.05）,其余呈不显著正相关（P〉0.05）。

拟尖须野螟属Pseudopagyda Slamka,2013修订（鳞翅目：草螟科：野螟亚科）及雌性的首次记录580-587

摘要：对拟尖须野螟属进行了修订,Microstega acutangulata（Swinhoe,1901）和Pionea ingentalis Caradja,1925被移入该属,并首次描述了该属两种雌性。提供了基于雄性特征的分种检索表和属、种的鉴定特征,进行了种的重新描述,并提供了成虫及外生殖器图版。

环境昆虫学报杂志生理与生化

斜纹夜蛾Cyp10基因的克隆及表达载体构建588-595

摘要：亲环蛋白10（Cyclophilin 10,Cyp10）是亲环蛋白家族成员之一,这是一类广泛存在于真核及原核生物内的蛋白家族,其共性是都具有肽基脯氨酰顺反异构酶（Peptidyl-prolyl cis-trans isomerases,PPIase）活性。有研究表明,Cyp10可能参与了肿瘤细胞凋亡蛋白胞质分布的调控,但在昆虫先天免疫中的作用没有见到报道。本研究以斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,以寄生后斜纹夜蛾血细胞转录组数据中发现的特异cyp10序列为基础,通过RT-PCR克隆出了cyp10基因,通过生物信息学方法对此序列进行开放阅读框分析（Open Reading Frame,ORF）和序列同源性比对,发现cyp10基因ORF全长486 bp,编码161个氨基酸,具有肽基脯氨酰顺反异构酶家族标签序列：YNGSLFHRNIKGFIVQTG,因此确定为亲环蛋白基因家族成员。构建了包括ORF全长编码区的原核表达载体p ET32a-Cyp10及真核表达载体p IZT/V5-His-Cyp10,经Western blot证明,p ET32a-Cyp10和p IZT/V5-His-Cyp10可分别在大肠杆菌和鳞翅目昆虫细胞系（Hi5,Sf9和Spli221）中表达,蛋白分子量分别是26 k Da和22 k Da。之后以细胞免疫荧光定位法探索Cyp10在家蚕细胞Bm N内的分布,发现Cyp10主要分布于细胞质内。这些结果为进一步探索Cyp10在昆虫先天免疫中的作用奠定了一定基础。

家蝇GNBP3基因克隆及感染白色念珠菌后的表达596-604

摘要：对家蝇GNBP3基因进行克隆及生物信息学分析,并对该基因在感染白色念珠菌Candida albicans后的表达情况进行研究。从构建的家蝇Musca domestica幼虫c DNA质粒文库中筛选到GNBP3基因,克隆并运用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行预测和分析。白色念珠菌注射感染家蝇幼虫并收集标本,逆转录,通过荧光定量PCR检测感染样本中GNBP3基因的表达情况,结果进行统计学分析。研究结果表明,GNBP3基因ORF全长1473 bp,编码490个氨基酸,理论分子量为55.8 k Da,等电点为6.85;感染后不同时间点,感染组与对照组比较,在3 h、12 h、36 h、48 h GNBP3 mRNA的表达明显增高,两组比较有显著性差异（P〈0.05）,而24 h表达差异性最小;感染后不同组织中感染组与对照组比较,3 h和12 h时,在体壁、血淋巴、脂肪体中的表达量升高,具有显著性差异（P〈0.05）;24 h时,在血淋巴中的表达量较对照组高,而在唾液腺和脂肪体中的表达量呈下降趋势,均具有显著性差异（P〈0.05）;48 h,在血淋巴和脂肪体中表达量较对照组高,在中肠的表达量较对照组低,均具有显著性差异（P〈0.01）。成功克隆GNBP3基因且在家蝇感染白色念珠菌后GNBP3的表达水平随时间的推移呈现先升高后降低再升高的趋势,在各组织中以在免疫组织（血淋巴、脂肪体）中的表达显著增高,推测其在真菌识别过程中发挥潜在作用。

基于转录组的沙棘木蠹蛾简单重复序列特征分析605-610

摘要：为开发沙棘木蠹蛾微卫星信息,利用已获得的转录组数据,对其EST-SSR位点进行发掘,进而分析其特征。结果发现含SSR的序列5126条,识别的SSR总数为7499个,SSR出现频率为51.41%。微卫星序列主要以单碱基重复为主,发生频率为39.52%。研究共发现77种碱基重复基元,所占比例最高的为（A/T）n（73.74%）,其次是（AT/AT）n（3.37%）。微卫星多为重复次数为10且长度为10 bp的短序列。研究结果为沙棘木蠹蛾的SSR分子标记研究,遗传多样性分析,种群遗传结构以及关键性状基因的发掘等研究奠定基础。

滞育及不同虫态下亚洲玉米螟内参基因的筛选611-617

摘要：筛选出滞育状态下以及不同虫态下亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis（Guenée）的实时荧光定量PCR（RT-qPCR）最稳定内参基因,本结果为研究不同虫态及滞育1个月,滞育2个月,滞育3个月和滞育4个月的亚洲玉米螟目的基因表达水平提供参考依据。本文以不同虫态及滞育状态下的亚洲玉米螟为试验材料,应用RT-qPCR技术检测β-actin,18S rRNA,EF1-α和RPS3共4个候选内参基因的表达稳定性水平,结合ge Norm,Normfinder,Best Keeper和Ref Finder软件分析各候选内参基因在不同处理下的表达稳定性。结果表明,在亚洲玉米螟不同虫态中,4个候选内参基因的稳定性大小排序为18S rRNA〉EF1-α〉β-actin〉RPS3;滞育1个月,滞育2个月,滞育3个月和滞育4个月的亚洲玉米螟,稳定性大小排序为β-actin〉EF1-α〉18S rRNA〉RPS3。18S rRNA和β-actin可分别作为不同虫态和滞育状态下的亚洲玉米螟基因表达水平分析试验中的内参基因。

小菜蛾传染性软腐病病毒的全基因组序列及其进化分析618-631

摘要：传染性软腐病病毒（Iflavirus）属于小核糖核酸病毒目,是一类单股正链RNA病毒,其家族成员正在不断扩大。Iflavirus的寄主包括鳞翅目、膜翅目和半翅目的昆虫以及瓦螨,因其对一些重要的农业害虫产生致病性,因此是重要的潜在生防病毒种类之一。本研究利用小菜蛾转录组测序数据拼接出一条Iflavirus病毒基因组序列。通过查找ORF和序列相似性比对发现此基因组可编码一条完整的病毒多聚蛋白并与其他Iflavirus病毒同源,因此将这一新病毒命名为小菜蛾传染性软腐病病毒（Diamondback moth iflavirus）,英文简称DBMIV。通过多聚蛋白序列与RNA聚合酶序列构建的进化树表明DBMIV与PNV、EOPLV和SEIV2进化关系最近。最后,利用RT-PCR扩增出DBMIV的外壳蛋白区域验证了新命名病毒在田间小菜蛾种群的感染。DBMIV的鉴定与命名为利用高通量测序数据鉴定病毒新种提供参考,为利用病毒生防重要蔬菜害虫小菜蛾提供研究思路。

木质素增量取食对台湾乳白蚁消化系统的影响632-639

摘要：木质素代谢是白蚁消化木质纤维素的关键环节之一。本文利用木质素增量喂食台湾乳白蚁Coptotermes formosanus Shiraki,通过测定其取食量、体内酚氧化酶含量、纤维素酶活性的变化及后肠微生物群落16s rRNA基因Illumina Hi Seq高通量测序比较分析来研究木质素取食对低等白蚁消化系统的影响。结果表明：木质素取食组内源性（前肠/唾液腺）酚氧化酶含量的显著大于大于对照组,内源及外源性纤维素酶活性均小于对照组,尤其BG酶活性显著小于对照组;1%木质素对乳白蚁取食有一定的抑制作用,其后肠细菌多样性及丰度较对照组有所下降,但无显著的组间群落结构差异;Metastat、LDA（LDA Effect Size）及组间T-检验属水平群落差异分析显示,乳白蚁后肠核心菌群（相对丰度〉1%）Dysgonomonas属、弧菌属在木质素取食组中相对丰度显著小于对照组,Candidatus Azobacteriodes属相对丰度则显著大于对照组,它们在木质素增量取食引起的细菌群落变化中起关键作用。