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[硕士论文] 刘倩倩
病原生物学 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:目的:
  调查扬州6个地区白纹伊蚊感染Wolbachia的规律,分析扬州6个地区的白纹伊蚊线粒体DNA COI基因遗传多样性,初步探究内共生菌Wolbachia对白纹伊蚊线粒体DNA COI基因多样性的影响,为将来基于Wolbachia特性对蚊媒及蚊媒病的控制奠定基础。
  方法:
  1.2017年7月-10月,采集扬州6个地区的白纹伊蚊,提取单只蚊虫的DNA,利用Wolbachia wsp基因的通用型和分型引物分别进行PCR扩增,统计阳性样本的数量,分析其感染规律。
  2.利用线粒体DNA COI基因特异性引物对蚊虫DNA样本进行PCR反应,PCR产物经测序仪测序后,通过DnaSP5.1软件分析COI基因的遗传多样性。
  3.利用生物信息学分析方法,对感染Wolbachia和不感染Wolbachha的白纹伊蚊种群的线粒体DNA多样性进行分析比较。
  结果:
  利用Wolbachia wsp基因的通用型引物进行PCR扩增的结果显示,扬州市6个不同地区的白纹伊蚊种群的感染频率在27.5%~67.5%之间;利用A大组和B大组的特异性引物的检测结果为:只感染A组的频率为0~22.5%,只感染B组的频率为5%~17.5%,共同感染A和B的频率为0~35%。
  对白纹伊蚊COI基因进行PCR扩增,测序所获得的序列用MEGA6.0分析的结果为:A+T含量为67.93%,C+G含量为32.07%,核苷酸多样性(Pi)为0.28190,单倍型多样性(Hd)为0.933。
  基于COI基因序列构建的进化树表明,邗江区、江都区采样点的白纹伊蚊聚成一小分支后又与广陵区和仪征区聚成一类,高邮市与宝应县采集点的白纹伊蚊单独聚为一支,该结果说明扬州不同的白纹伊蚊种群之间存在一定水平的基因交流。
  除了广陵区种群以外,其他5个种群中不感染Wolbachia的白纹伊蚊线粒体COI基因的单倍型多样性数(Hd)、核苷酸多样性数(Pi)和核苷酸平均差异数(K)均比感染Wolbachia的要高。
  结论:
  1.扬州市白纹伊蚊种群体内感染Wolbachia表现出多样性,有Wolbachia双重感染现象。
  2.扬州6个白纹伊蚊种群的线粒体DNA COI基因有一定水平的交流。
  3.感染Wolbachia的白纹伊蚊种群的线粒体DNA COI基因核苷酸多样性和单倍型多样性均低于不感染Wolbachia的白纹伊蚊种群,Wolbachia对寄主的线粒体DNA的多样性具有一定的影响。
[硕士论文] 孙丹
昆虫与害虫防治 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:昆虫体内保幼激素(JH)对成虫生殖和滞育具有重要的调控作用,JH缺乏则会引发成虫的生殖滞育。昆虫体内JH含量受JH合成和JH降解共同调节。有证据表明JH合成途径介导的JH合成受阻,是导致成虫体内JH缺乏进而引发生殖滞育的重要原因。然而JH降解途径介导的JH降解加剧是否是导致成虫体内JH缺乏,从而引发生殖滞育的原因之一,尚不明确。JH降解途径中,主要有3类酶参与并完成降解JH的过程,分别为:保幼激素酯酶(JHE)、保幼激素环氧水解酶(JHEH)和保幼激素二醇激酶(JHDK)。前期研究表明,Kr-h1作为响应JH信号的指示基因,在大猿叶虫Colaphellus bowringi滞育准备期表达持续较低,暗示注定滞育成虫中JH信号缺乏。本研究以大猿叶虫为材料,研究JH降解酶基因在滞育准备中的功能,主要结果如下:
  1.大猿叶虫JH降解酶基因克隆及序列分析
  在大猿叶虫中克隆获得3个JHE(JHEJ,JHE2,JHE3)、1个JHEH及1个JHDK的cDNA序列。序列比对及进化树分析表明,JHEs、JHEH及JHDK均含有相应的JH降解酶可降解JH的保守活性基序,暗示这3种酶可能参与大猿叶虫中JH的降解。
  2.JH信号对大猿叶虫JH降解酶基因的表达调控
  JH降解酶基因在注定滞育与注定非滞育成虫中的表达模式分析结果表明,JHEs在注定滞育成虫中表达水平更低,JHEH和JHDK则在注定滞育成虫中表达水平更高,这暗示在JH信号缺乏的注定滞育成虫中,主要由JHEH和JHDK介导JH的降解,而非JHEs。干扰JH受体Met(Methoprene-tolerant)及外源施加JH类似物实验结果表明,JH信号会诱导JHEs的表达水平上调,抑制JHEH及JHDK的转录。因此推测,JH信号与JH降解酶基因的表达存在反馈调控,JH信号可能是注定滞育和注定非滞育成虫体内JHE,JHEH和JHDK表达差异产生的原因之一。
  3.JH降解酶基因在大猿叶虫滞育准备中的功能
  在注定滞育成虫中,干扰JHEH或JHDK后,Kr-h1表达水平上调,脂质积累及抗逆基因表达降低;同时,干扰JHEH后Vg1表达水平上调。无论干扰JHEH或JHDK均未能逆转注定生殖滞育成虫的滞育表型。
  综上所述,在大猿叶虫中,JHEH和JHDK介导的JH降解途径促进生殖滞育准备,但不决定滞育发生,结果为揭示昆虫生殖滞育发生的分子调控机制提供了线索。
[硕士论文] 吴家园
昆虫与害虫防治 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:黑水虻Hermetia illucens是一种重要的昆虫资源,其幼虫在有机废弃物处理方面的应用已越来越受到人们的关注。实际生产中由于幼虫历期长,为避免食物发霉或板结,常采取多次补充食物的方式,补充不及时幼虫易饥饿;另外,长途运输过程中未提供食物幼虫也易饥饿。目前,饥饿对黑水虻的影响尚未见报道。本研究主要探讨了黑水虻幼虫在饥饿条件下的生理响应,以期为黑水虻的产业化发展提供基础资料。主要研究结果如下:
  1.不同大小幼虫的耐饥力
  正常取食时,幼虫在4-5日龄时体重日增长率最高;7-9日龄体重增长量最大;13日龄体重最大;14日龄出现预蛹,预蛹的头部形态可以作为主要的辨别依据。半数死亡时间(LT50)和日龄及体重呈正相关。
  2.饥饿幼虫恢复取食后的生物学特点
  7日龄幼虫经过不同时长饥饿处理后再喂食,从第7d起,所有处理都出现预蛹。饥饿30d的处理达到50%预蛹的时间比各处理晚1d。饥饿幼虫复食后的预蛹率均显著高于对照。饥饿10-30d显著提高了预蛹重,其中饥饿15d的预蛹重最大。幼虫饥饿经历对成虫产卵量无显著影响。饥饿10d对卵的孵化率无显著影响;幼虫饥饿经历30d、40d显著降低了其成虫所产卵的孵化率。
  3.饥饿对幼虫生理的影响
  幼虫饥饿初期主要消耗脂肪,后期主要消耗蛋白。保护酶的总抗氧化能力和过氧化物酶在饥饿中的变化趋势很相近,超氧化物歧化酶活性在饥饿5d后就处于一个下降的趋势,过氧化氢酶活性变化较剧烈。
  4.饥饿不同时长的幼虫及其复食后预蛹的数字基因表达谱共获得38782个基因。饥饿5、15、30d的幼虫和饥饿0d相比分别获得6879、8975、10190个差异表达基因。其对应的复食后的预蛹,分别获得3271、3178、1534个差异表达基因。
  综上所述,本研究明确了不同大小幼虫都具有较强耐饥力,发现饥饿幼虫复食后预蛹产量得到显著增加,可为黑水虻生产提供借鉴;对黑水虻幼虫饥饿的生理变化的探索及差异基因表达谱的研究可为进一步研究黑水虻的耐饥力提供数据支持。
[硕士论文] 刘馨桧
昆虫与害虫防治 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:亮斑扁角水虻(Hermetia illucens)因幼虫可以高效转化有机废弃物,且幼虫和预蛹的蛋白质和脂类含量高,是一种重要的昆虫资源。生产实践中促进成虫大量繁殖的技术尚未解决,阻碍了亮斑扁角水虻产业化发展的进程。因此本文研究了不同人工光源对其生殖的影响,检测了雌雄成虫身体各部位的反射光谱,测定了这些部位被涂布后对生殖的影响,鉴定了感光的视蛋白基因,以揭示视觉系统对亮斑扁角水虻生殖的调控作用,并为亮斑扁角水虻大量繁殖用人工光源的研发奠定基础。主要结果如下:
  1.不同光源对亮斑扁角水虻生殖的影响
  六种光源(375nm、420nm、465nm、505nm、600nm、645nm)处理下,除645nm光源外雌虫的产卵率都超过了60%,但不同光源间没有显著差异,645nm光源下雌虫产卵率显著低于其他处理组,所有处理中最高的卵孵化率也仅11%。
  2.雌雄成虫身体各部分的反射光谱不同
  雄虫的胸部背面、雌虫腹部腹面的前段和中段与对应的异性个体的相对反射率相差较大;且涂布后,雌虫产卵率和卵孵化率均有差异,涂布雌虫腹部腹面影响最大。复眼被涂布后,产卵率和卵孵化率均显著低于对照,且雄虫复眼被涂布后影响最大。
  3.新光源对亮斑扁角水虻生殖的影响
  发明了一种可以促进亮斑扁角水虻交配产卵的新光源,在室内仅提供该光源时,亮斑扁角水虻的雌虫产卵率可达80%,卵孵化率最高可达96.31%。
  4.视蛋白基因的鉴定
  从转录组数据库鉴定出7个视蛋白基因,4个为长波长视蛋白,1个为蓝色光敏感视蛋白,2个为紫外光敏感视蛋白。选取3个视蛋白基因进行了RNAi实验,但干扰效果较差。
  本研究明确了亮斑扁角水虻雌雄成虫身体各部位的反射光谱,结合不同光源对其生殖的影响,发明了一种可促进其成虫交配活动的新光源。研究结果对亮斑扁角水虻生产中成虫大量繁殖技术的解决具有重要意义。
[硕士论文] 李梦雅
昆虫与害虫防治 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:亮斑扁角水虻Hermetia illucens是重要的腐食性昆虫之一,被广泛应用于分解禽畜粪便。兽用抗生素的过量使用,使禽畜粪便中残留有大量的抗生素。其中磺胺类抗生素是使用最广泛的抗生素之一,在禽畜粪便中暴露水平也最高。本研究旨在探讨磺胺类抗生素对亮斑扁角水虻的生发发育及生理的影响,以期为利用昆虫转化畜禽粪便并降低其抗生素污染提供科学依据。主要结果如下:
  1磺胺类抗生素对亮斑扁角水虻生长发育的影响
  磺胺浓度为100、1000μg/kg浓度时,幼虫的历期、存活率、预蛹重,蛹的历期、化蛹率、羽化率和蛹重均没有显著影响,但10000μg/kg时,幼虫的历期变长、存活率降低,预蛹重和蛹重增加,化蛹率降低,但蛹的历期和羽化率未受到显著影响。低龄幼虫体重受磺胺影响显著,并且浓度越高,体重越轻;随着幼虫日龄的增加,磺胺对体重的影响逐渐降低,至11日时不再有显著影响。
  2磺胺类抗生素对亮斑扁角水虻抗氧化酶酶活力的影响
  磺胺浓度为1000、10000μg/kg时,幼虫总抗氧化能力随日龄的增加而上升,到11日龄后与对照差异不显著。7日龄幼虫的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的酶活力均受到显著影响,并且浓度越高抑制作用越强,到9日龄与11日龄时,与对照差异不显著。
  3亮斑扁角水虻的肠道pH及磺胺类抗性基因sulⅠsulⅡ、dfrA1的影响
  幼虫中肠呈现明显的酸性区段和碱性区段,可能与肠道消化吸收密切相关。不同浓度磺胺对幼虫各个发育阶段的肠道整体pH范围无影响,但会使肠道发育延迟,并且浓度越高延迟越久。磺胺浓度为100、1000μg/kg时,各日龄幼虫肠道的AGRs表达水平未受到显著影响;10000μg/kg时,不同日龄幼虫肠道的AGRs的表达水平呈现不同的特点,7日龄时sulⅠ、sulⅡ的表达增加,11日龄时AGRs的表达均降低。
  综上所述,亮斑扁角水虻幼虫能耐受一定浓度的磺胺类抗生素,且日龄越高的幼虫耐受力越强,抗氧化酶系及磺胺类抗性基因在亮斑扁角水虻响应抗生素胁迫中发挥了作用。
[硕士论文] 李玉娟
免疫学 山西医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:将黑腹果蝇肠道中的醋酸杆菌分离出,并研究醋酸杆菌对果蝇宿主的促生长发育的作用。
  方法:利用醋酸杆菌选择性培养基分离果蝇肠道醋酸杆菌;通过革兰氏染色和16S rRNA基因比对鉴定菌种;观察东方醋酸杆菌12小时内利用4种碳源情况,检测该菌株体外发酵特性;涂板计数不同生长周期果蝇肠道的菌落数,检测该菌的定植情况;将果蝇随机分为混合菌、无菌、单株菌果蝇三个组别,通过计数蛹和成虫出现的平均时间,检测该菌对果蝇发育作用;通过观察果蝇产卵后0天至蛹形成时的体表面积变化,检测果蝇的生长速率;解剖以上三种组别的果蝇成虫解剖肠道后,用PH3染色方法计数肠细胞分裂增殖数。提取以上三种组别的果蝇RNA,做RT- PCR,检测该菌对果蝇体内激素的影响。
  结果:⑴该菌株经鉴定为东方醋酸杆菌,属于醋酸杆菌属,革兰氏阴性杆菌。⑵东方醋酸杆菌12 h生长OD值高达1.25,pH降低至3.8。⑶东方醋酸杆菌在果蝇不同的生长阶段的肠道定植数量达104、105。世代传递结果发现东方醋酸杆菌可在子代果蝇肠道定植数量达103。⑷东方醋酸杆菌组在2%酵母丰富培养基条件下,蛹和成虫羽化时间分别为6.2 d和10.1 d和CR组比较无统计学意义(P>0.05);与GF(7.8 d和12.1 d)相比差别有统计学意义(P<0.05),在营养条件匮乏情况下,东方醋酸杆菌组果蝇蛹和成虫羽化时间分别为9 d和13.3 d,和CR果蝇相比无统计学意义(P>0.05);与GF组(7.8 d和22 d)相比差别有统计学意义(P<0.001),东方醋酸杆菌组显著地缩短果蝇发育历期,甚至可以代替CR组的作用。东方醋酸杆菌组较无菌组比明显增加果蝇的生长速率,并且与CR组结果类似。⑸PH3染色实验发现东方醋酸杆菌组较无菌组促进果蝇肠道细胞分裂增殖,尤其在最长的中肠间差异有统计学意义(P<0.001),并增加肠道细胞分裂增殖数量,数量甚至高于CR组,与CR组比较有统计学意义(P<0.05)。⑹东方醋酸杆菌组较GF组使果蝇促前胸腺激素分泌的时间较早,分泌的量较高,两组分泌量的高峰值比较有统计学意义(P<0.01),与CR组比较其表达时间类似。⑺东方醋酸杆菌组较GF组的胰岛素水平表达时间早、表达量高差异有统计学意义(P<0.001),并且与CR组结果类似(P>0.05)。
  结论:从果蝇肠道分离出一株东方醋酸杆菌,东方醋酸杆菌是果蝇一种益生菌、共生菌。东方醋酸杆菌在组织学水平增加果蝇的生长速率和缩短发育历期并在细胞学水平促进肠细胞分裂增殖,同时在体内激素水平也可激活胰岛素信号通路,维持机体稳定的血糖水平及促进果蝇关键生理期(幼虫期至蛹期)蜕变,从而促进果蝇生长发育。
[硕士论文] 王清春
农业昆虫与害虫防治 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:本论文以浮萍为主要原料,制备黄粉虫人工饲料,建立浮萍-黄粉虫生物链关系。通过研究黄粉虫取食浮萍的各种最适生物学条件、幼虫肠道细菌组成变化以及虫体资源成分的变化,为利用黄粉虫转化处理浮萍提供科学依据,开拓浮萍利用新途径,探索富营养有机污水治理的生物系统技术。主要研究结果如下:
  1、黄粉虫人工饲料的研究。人工饲料配方设计,通过比较不同比例的浮萍饲料对黄粉虫幼虫的影响,结果:―50%浮萍:50%麦麸‖饲喂的黄粉虫幼虫的饲料利用率、生物量增长率、饲料转化率都高于其他处理组,幼虫的死亡率最低,为最佳浮萍基人工饲料。
  2、不同含水量的人工饲料对黄粉虫幼虫的影响。通过比较不同含水量的浮萍饲料对黄粉虫幼虫的影响,可知当浮萍基人工饲料的含水量保持为18%时,幼虫的生物量增长率、饲料利用率均最高,幼虫死亡率最低,是浮萍基人工饲料的最佳湿度范围。
  3、人工饲料条件下不同密度的黄粉虫幼虫生长情况比较。通过比较在不同虫体密度下黄粉虫取食浮萍饲料的情况,可知:当虫体密度为0.56头/cm3-1.12头/cm3时,幼虫的生物量增长率最高,保持在39.90%-39.73%范围内。伴随群体密度的增加,幼虫生物量增长率逐渐下降,当幼虫密度为3.36头/cm3时,幼虫的生物量增长率降至4.25%。同时,幼虫的饲料利用率也表现出和生物量增率大体相同的趋势,所以,本试验认为虫体最佳密度为1.12头/cm3。
  4、通过研究用浮萍代替豆饼作为黄粉虫成虫的饲料蛋白源,可知:相比于豆饼,用浮萍作为黄粉虫成虫的饲料蛋白源,可使黄粉虫成虫的平均寿命延长5d,单雌产卵量增加124粒,产卵天数延长约7d。
  5、通过比较取食浮萍饲料和纯麦麸饲料的黄粉虫幼虫虫体资源成分组成及含量可知:取食浮萍饲料的幼虫虫体中:蛋白质含量为61.7%、粗脂肪含量9.7%、粗纤维含量为10.8%、含灰9.3%;取食纯麦麸饲料的黄粉虫幼虫体中:蛋白质占52.6%、粗脂肪占29.9%、粗纤维占4.6%、灰分占3.5%。此外,两种饲料饲喂的幼虫体内的氨基酸种类都较为丰富,均有17种。必需氨基酸和非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA),分别是浮萍组69.21%纯麦麸组69.25%,都大于标准60%;必需氨基酸与总氨基酸的比值,分别是浮萍饲料组32.32%、纯麦麸组40.90%,均在40%左右。
  6、黄粉虫肠道细菌的研究。分别比较取食浮萍饲料和纯麦麸饲料的黄粉虫幼虫肠道可培养细菌的种类和数量,可得知:以纯麦麸为饲料的黄粉虫幼虫肠道菌群种类相对单一,优势菌为芽孢杆菌属和短波单胞菌属,而取食浮萍饲料的幼虫肠道细菌种类有所增加,不仅包括芽孢杆菌属、短波单胞属,同时含有沙雷氏菌属、金黄杆菌属、埃希氏杆菌属。为今后进一步研究黄粉虫利用浮萍的内在机制提供参考。
[硕士论文] 王宁
昆虫生态学 沈阳师范大学 2017(学位年度)
摘要:本论文以大豆上茄粗额蚜为研究对象,在不同密度和不同时间条件下茄粗额蚜对大豆叶片危害性的影响,在不同品种大豆上取食行为EPG的分析,不同温度、光周期(L:D)和不同品种大豆对茄粗额蚜生长发育和繁殖的影响等进行研究,为该蚜虫的发生规律和防治提供了理论依据。主要研究结果如下:
  1.茄粗额蚜在不同密度(1、3、5头/叶)和不同时间(第1、3、5天)条件下,其受害叶面积(黄斑)随虫口密度和时间的增加而增大;被害叶片的叶绿素含量随时间的增加而减少,健康叶片则增加;被害叶片的丙二醛含量,随时间增加而增加,健康叶片无显著变化。
  2.在丹豆14,辽豆27和铁丰29三个大豆品种上对茄粗额蚜取食行为的EPG分析表明,连续6小时的监测,蚜虫取食可产生7种波形,即np,A,B,C, Pd,E,F波。蚜虫在辽豆27需要花费更多时间来寻找合适的取食位点。口针刺入辽豆27筛管时需要分泌大量的唾液,才能保证口针的畅通刺吸。在丹豆14韧皮部取食时间最长。口针刺探辽豆27阻力最大。三个品种中丹豆14更有利于蚜虫在筛管中吸取光合产物,而辽豆27则取食不利,表现具有一定的抗蚜性。
  3.温度对茄粗额蚜生长发育和繁殖影响显著。室内变温条件下,日平均温度为26.2℃,平均湿度为52.4%,茄粗额蚜完成一个世代历期为6.88天,产仔总量38.90头,平均寿命为18.67天。不同恒温对茄粗额蚜1~4龄和世代历期均有极显著影响,温度越高发育速率越快,发育历期缩短,15℃世代发育历期最长,27℃最短;寿命随着温度升高缩短,15℃寿命最长,27℃最短;繁殖量随温度升高先增加后减少,21℃繁殖量最大。
  组建了不同恒温茄粗额蚜繁殖生命表,分析表明该蚜虫21℃时净增值率最大;平均世代历期和种群加倍时间随温度的升高而缩短,27℃种群加倍时间最短。内禀增长率和周限增长率随温度的升高而增大。
  4.光周期对茄粗额蚜的发育历期、发育速率、寿命、产仔期和产仔数量有一定影响。不同光周期对世代历期影响不同,14h:10h和10h:14h发育历期较长,8h:16h和16h:8h较短;对单雌产仔总量影响显著,16h:8h时最大,12h:12h最小;对蚜虫寿命影响明显,14h:10h时寿命最长。光周期为12h:12h不适其生长发育和繁殖。
  5.不同品种对茄粗额蚜的发育历期影响有一定差异,对寿命、产仔期和产仔数量影响显著。用丹豆14饲养单雌产仔总量最大,辽豆27最小;丹豆14饲养寿命最长,辽豆27饲养最短;表明丹豆14饲养对茄粗额蚜生长发育更有利。
[硕士论文] 李耀清
森林保护学 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:本文首次对中国匙胸瘿蜂亚科的12属进行了系统的分类研究。记述了匙胸瘿蜂亚科的分类历史、分类沿革以及中国的分类研究进展,并对中国匙胸瘿蜂12属的昆虫进行了系统、全面的分类整理,检查研究了实验室近年来通过野外采集获得标本,共鉴定了36种,其中14新纪录种,18新种。文中对所有种类进行了详细的形态描述,分别对其生物学、鉴别特征、分布等方面进行了介绍。各族、属均包括了属征、生物学以及分布等,编制了中国分属、种检索表,并附有特征图。新种模式标本保存于浙江农林大学昆虫标本馆。
  新分类阶元和新纪录阶元如下:
  新纪录属:合脊匙胸瘿蜂属Disorygma F(o)rster,1869。
  新纪录种:钝刻匙胸瘿蜂Diglyphosema conjungens Kieffer,1904;圆刻匙胸瘿蜂Diglyphosema latesulcatum Benoit,1956;光锐匙胸瘿蜂Gronotoma nitidaBenoit,1956;纹光翅匙胸瘿蜂Eucoda ophyrae Beardsley,1989;复合柄匙胸瘿蜂Leptopilina araticeps Kieffer,1911;狭柄匙胸瘿蜂Leptopilina fannius Quinlan,1988;长柄匙胸瘿蜂Leptopilina syphax Quinlan,1988;短柄匙胸瘿蜂Leptopilinathetus Quinlan,1988;扁圆大匙胸瘿蜂Trybliographa spaniandra Kerrich& Quinlan,1960;浅窝凹翅匙胸瘿蜂Kleidotoma debilifovea Choi& Suh,2009;同凹翅匙胸瘿蜂Kleidotoma erebus Quinlan,1986;卵凹翅匙胸瘿蜂Kleidotoma favus Quinlan,1986;长毛凹翅匙胸瘿蜂Kleidotoma strigosa Quinlan,1986;锥形长盾匙胸瘿蜂Trichoplasta basilewskyi Benoit,1956。
  新种:长坑刻匙胸瘿蜂Diglyphosema elongatislacus sp.nov.;刻合脊匙胸瘿蜂Disorygma punctatis sp.nov.;圆锐匙胸瘿蜂Gronotoma circum sp.nov.;窄柄匙胸瘿蜂Leptopilina angustias sp.nov.;钝柄匙胸瘿蜂Leptopilina circum sp.nov.;镰柄匙胸瘿蜂Leptopilinafalciformis sp.nov.;射柄匙胸瘿蜂Leptopilina radiatumsp.nov.;直柄匙胸瘿蜂Leptopilina rectus sp.nov.;无沟林匙胸瘿蜂Linoeucoilaabsit sp.nov.;光林匙胸瘿蜂Linoeucoila lenis sp.nov.;心形大匙胸瘿蜂Trybliographa figuracordis sp.nov.;平行大匙胸瘿蜂Trybliographa parallelos sp.nov.;凸大匙胸瘿蜂Trybliographa promineret sp.nov.;丝长杯匙胸瘿蜂Araeaspisfiliformes sp.nov.;平长杯匙胸瘿蜂Araeaspis nonelevated sp.nov.;钝腹长杯匙胸瘿蜂Araeaspis rotundum sp.nov.;宽脊长杯匙胸瘿蜂Araeaspis tumor sp.nov.;尖盾凹翅匙胸瘿蜂Kleidotoma acutus sp.nov.。
[硕士论文] 董颖颖
森林保护学 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:本文介绍了瘿蜂总科的“大瘿蜂”类群中的异节光翅瘿蜂属和枝跗瘿蜂科两属的分类历史,分类沿革,以及中国的分类研究进展,检查研究了本实验室已经积累的标本和通过其他学校借换的标本。共鉴定出29种,加上文献上已有记载的6种,共记述了35种,其中9新种,9新纪录种,它们分别隶属于2科3属。文中对所有新种作了比较详细的形态描述,每种均列有特征图、分布等。各属均包含属征、生物学和分布等部分,并编有分种检索表,文中还编制了枝跗瘿蜂科的分属检索表,以及枝跗瘿蜂属分亚属检索表。新种的模式标本保存于浙江农林大学昆虫模式标本室。
  新纪录和新分类单元如下:
  新纪录种:热带异节光翅瘿蜂Paramblynotus annulicornis Cameron,1910;日本异节光翅瘿蜂Paramblynotus nipponensis Liu,Ronquist& Nordlander,2007;网背异节光翅瘿蜂Paramblynotus reticulatus Kieffer,1910;棕色异节光翅瘿蜂Paramblynotus ruficeps Cameron,1910;红足异节光翅瘿蜂Paramblynotus rufipesLiu,Ronquist& Nordlander,2007;圆脊异节光翅瘿蜂Paramblynotus atratus Liuand Kovalev,2007;缘异节光翅瘿蜂Paramblynotus marginatus,Liu and Kovalev,2007;—平腹异节光翅瘿蜂Paramblynotus pausatus Liu and Kovalev,2007;俄罗斯异节光翅瘿蜂Paramblynotus scaber Belizin,1962(Kieffer,1910).
  新种:安吉异节光翅瘿蜂Paramblynotus anjiensis sp.nov.;尖峰岭异节光翅瘿蜂Paramblynotus jianfenglingensis sp.nov.;长柄异节光翅瘿蜂Paramblynotuslongipetiolus sp.nov.;巨异节光翅瘿蜂Paramblynotus magnatus sp.nov.;黑头异节光翅瘿蜂Paramblynotus nigrieaputus sp.nov.;黄背异节光翅瘿蜂Paramblynotus lutemesonotum sp.nov.;净翅异节光翅瘿蜂Paramblynotusperspicuus sp.nov.;四川异枝跗瘿蜂Heteribalia sichuanensis sp.nov.;红背异枝跗瘿蜂Heteribalia miltopronotua sp.nov..
[硕士论文] 冯飞斐
微生物学 四川师范大学 2017(学位年度)
摘要:中华真地鳖(Eupolyphaga sinensis Walker)是我国传统的药用昆虫。昆虫肠道中存在着众多微生物。肠道微生物在宿主生命活动中发挥着重要作用。为了解中华真地鳖肠道微生物多样性情况,应用Illumina HiSeq测序技术检测了3只中华真地鳖肠道原核生物16S rDNA V4变异区序列,采用分离培养法研究了中华真地鳖肠道可培养好氧及兼性厌氧细菌的组成。
  经过测序,从三个样品中检测到30个菌门、187个菌科、201个菌属。拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)是样品中的优势菌门。紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、理研菌科(Rikenellaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)、Chitinophagaceae科、Sphingobacteriaceae科、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、芽胞杆菌科(Bacillaceae)和Methanomassiliicoccaceae科这11个科是样品中的优势菌科。Candidatus Azobacteroides属、Parabacteroides属、伯克氏菌属(Burkholderia)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、Kaistobacter属、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和vadinCA11属这8个属是优势菌属。
  利用分离培养法,从中华真地鳖肠道中获得7株好氧及兼性厌氧细菌。经鉴定,这7株菌分别属于沙雷氏菌属(Serratia)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、Lysinibacillus属、芽孢杆菌属、Oceanobacillus属、假单胞菌属和红球菌属(Rhodococcus)。分离培养过程中得到的沙雷氏菌菌株能产红色素。该红色素被初步鉴定为灵菌红素,菌株产色素情况受温度影响,并且其发酵液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhosa)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和鸡白痢沙门氏菌(Salmonella Pullorum)均无抑制作用。
  蜚蠊目(Blatodea)昆虫脂肪体中普遍存在蟑螂杆状体属(Blattabacterium)共生菌。为了解中华真地鳖脂肪体中的共生菌情况,采用Illumina HiSeq测序技术检测了中华真地鳖脂肪体16S rDNA V4区扩增产物。证实了中华真地鳖脂肪体中存在蟑螂杆状体属共生菌,还检测到Alistipes属等178个丰度较低的其它菌属细菌。
[硕士论文] 李慧恩
森林保护学 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:为了探索光肩星天牛的化学信号感受机制,对光肩星天牛的生态防控提供新的策略和作用靶点,本研究利用SMART技术构建了其触角全长cDNA文库,筛选克隆得到两个新的嗅觉相关基因(AglaOBP和AglaTSP)cDNA序列全长,并采用生物信息学软件对其进行氨基酸序列分析以及蛋白质结构与功能预测;利用荧光原位杂交技术研究了AglaOBP和AglaTSP基因的组织定位,通过实时荧光定量明确了这两个基因的时空和组织表达特异性,主要研究结果如下:
  (1)构建了光肩星天牛触角全长cDNA文库,文库滴度为1.5×109pfu/mL,库容量为1.35× 106 pfu/mL,重组率95%,完整性比率为68.6%。
  (2)利用RACE技术成功克隆了光肩星天牛嗅觉感受相关基因AglaOBP和AglaTSP。AglaOBP开放阅读框架长度为435bp,编码144个氨基酸,基因登录号为KY039580; AglaTSP开放阅读框架长度为702bp,编码233个氨基酸,基因登录号AKM70275.1.
  (3)氨基酸序列分析AglaOBP含有21个信号肽序列,4个保守半胱氨酸,保守结构域分析表明光肩星天牛气味结合蛋白AglaOBP属于OBPs家族,因此AglaOBP属于OBPs家族中的Minus-C OBP家族。三级结构预测表明AglaOBP有8个配体结合位点。通过ExPASy分析AglaOBP的理化性质,得出其相对分子量为14102.32,理论等电点为4.92,亲水性平均系数为-0.064,为亲水性蛋白。氨基酸序列分析AglaTSP含有22个信号肽序列,保守结构域分析表明光肩星天牛四跨膜蛋白AglaTSP属于Tetraspanin超家族,含有4个跨膜区,并且含有最大胞外环LEL(氨基酸序列9-221),最大胞外环内含有GCC结构、CG结构、GC结构和PLSC结构。三级结构预测表明AglaTSP含有3个配体结合位点。通过ExPASy分析AglaTSP的理化性质,得出其相对分子质量为15250.02,理论等电点为5.24,不稳定系数是17.29,为稳定的蛋白,亲水性平均系数为0.722,说明该蛋白为疏水蛋白。
  (4)利用荧光原位杂交技术研究光肩星天牛嗅觉感受相关基因AglaOBP和AglaTSP在雌雄成虫不同组织中的表达位置,结果显示,AglaOBP基因在触角中表达位置广泛,在足、鞘翅和膜翅中主要表达于边缘部位;AglaTSP基因主要分布在膜翅边缘部位。
  (5)根据克隆得到的AglaOBP和AglaTSP基因序列,设计特异性引物,以18SrRNA为内参基因,利用RT-qPCR技术检测AglaOBP和AglaTSP基因在不同组织(触角、鞘翅、膜翅、鄂唇须、前足、中足和后足)、不同性别和不同虫态的时空表达情况。结果显示,在成虫期不同组织中,AglaOBP基因表达存在差异,在鞘翅中雌雄的相对表达量均最高,其后依次为中足、前足和膜翅,差异达到极显著水平;但雄虫膜翅的相对表达量低于前足,差异达到极显著水平;雌虫膜翅的相对表达量高于前足,但没有明显差异;剩余其他组织低于或等于对照。在不同性别中,AglaOBP基因表达存在差异,雄虫中鞘翅、中足的相对表达量极显著高于雌虫;雄虫前足显著高于雌虫前足;其他组织中雌雄的相对表达量没有明显差异。不同虫态中,AglaOBP基因在卵、幼虫期头部、去除头部的剩余组织与成虫触角中表达水平无显著性差异。AglaTSP基因在光肩星天牛成虫期不同组织和性别的表达中,膜翅中的相对表达量极显著高于其他组织,雌虫的相对表达量极显著高于雄虫。不同虫态的表达中,卵、幼虫期头部、幼虫期去除头部的剩余组织与成虫期触角中的表达水平无明显差异。
[博士论文] 张永栋
农业昆虫与害虫防治 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:豌豆蚜Acyrthosiphon pisum是第一个完成基因组测序的半翅目昆虫,且含有一种专性共生菌布赫氏体Buchnera aphidicola和多种兼性共生菌,因此是研究蚜虫和微生物相互作用的很好的模式昆虫。截止目前,对于豌豆蚜的免疫的研究仍十分有限。
  活性氧(reactive oxygen species,ROS)能够被有机体通过氧化迸发的形式迅速产生来抵御病原物的感染,之前的研究暗示活性氧可能在豌豆蚜免疫中起作用,而兼性共生菌能够保护蚜虫抵御寄生蜂和病原真菌的寄生和侵染。本研究中,我们测定了细菌感染以后豌豆蚜体内的活性氧水平以及活性氧相关基因的表达,克隆及表达了豌豆蚜过氧化物氧化还原酶1和2(A.pisum Peroxiredoxin1,2,ApPrx1,ApPrx2)并分析了其在豌豆蚜免疫中的作用;鉴定了实验室豌豆蚜品系兼性共生菌的类型,通过存活率的比较探明了兼性共生菌对豌豆蚜免疫的影响,并测定了病原菌感染后豌豆蚜共生菌种群密度的变化。主要结果如下:
  革兰氏阴性菌绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和革兰氏阳性菌藤黄微球菌Micrococcus luteus感染均能造成豌豆蚜显著死亡,而绿脓杆菌感染后豌豆蚜的死亡率更加显著。绿脓杆菌和藤黄微球菌的感染均能诱导蚜虫体内活性氧水平升高,相比之下,藤黄微球菌感染后24小数内蚜虫体内活性氧水平升高的更加剧烈。包括催化活性氧产生的双氧化酶(dual oxidase,DUOX)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)以及活性氧解毒酶过氧化物氧化还原酶在内的多个基因在细菌感染后均有不同程度的差异表达,上调和下调因感染后时间的不同而不同。
  重组ApPrx1和ApPrx2蛋白均具有抗氧化活性,能够有效清除过氧化氢,保护DNA免受氧化损伤。当蚜虫被细菌感染或注射过氧化氢时,ApPrx1和ApPrx2的转录显著上调。通过显微注射dsRNA对ApPrx1和ApPrx2进行RNA干扰,结果显示,ApPrx1和ApPrx2的表达均在注射后第三天显著降低,对ApPrx1和ApPrx2的干扰效率分别约为35%和50%。通过RNA干扰降低ApPrx1表达之后,藤黄微球菌感染的蚜虫的存活率显著降低,注射dsApPrx1的蚜虫被细菌感染后其体内的细菌数在48 h显著低于对照,而其体内的过氧化氢水平则显著高于对照。干扰ApPrx2表达后,金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus感染的蚜虫的存活率显著降低,绿脓杆菌感染的蚜虫的存活率无显著变化,金黄色葡萄球菌感染的蚜虫体内的过氧化氢水平更高而细菌数目较低,绿脓杆菌感染后细菌数目无显著变化,表明干扰ApPrx1和ApPrx2后蚜虫存活率的降低是由于氧化胁迫升高导致的。
  通过PCR检测实验室豌豆蚜品系中的兼性共生菌类型,检测到只含有Serratiasymbiotica这一种兼性共生菌。显微注射氨苄青霉素清除S.symbiotica建立了稳定的无兼性共生菌豌豆蚜品系。利用三种革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、肺炎链球菌Streptococcus pneumoniae以及三种革兰氏阴性细菌绿脓杆菌、粘质沙雷氏菌Serratia marcescens和大肠杆菌Escherichia coli对含S.symbiotica和不含S.symbiotica的两个品系蚜虫进行感染,比较其存活率,发现S.symbiotica的有无对于6种细菌感染下的蚜虫的存活率均无显著影响。球孢白僵菌Beauveria bassiana感染后的两个品系的蚜虫的存活率也无显著差异。检测细菌感染以后豌豆蚜体内共生菌的密度发现,S.symbiotica在蚜虫感染不同细菌后均升高约2-3倍,而专性共生菌B.aphidicola仅在蚜虫感染革兰氏阳性菌(特别是藤黄微球菌)后显著升高。相比细菌感染,球孢白僵菌的感染并不引起蚜虫体内S.symbiotica和B.aphidicola的密度的变化。这些结果表明,兼性共生菌S.symbiotica并不影响豌豆蚜对细菌和真菌侵染的敏感性。
  综合以上结果,我们初步证明了活性氧在豌豆蚜抵御细菌感染时能够发挥作用,而过氧化物氧化还原酶在调节豌豆蚜受感染时维持活性氧稳态中起重要作用。兼性共生菌S.symbiotica对豌豆蚜抵御细菌和真菌B.aphidicola的感染中并不起保护作用,但S.symbiotica和B.aphidicola能够以增加自身的数量作为对外界细菌感染豌豆蚜的反应。
农业昆虫与害虫防治 广西大学 2017(学位年度)
摘要:东南亚是世界生物多样性热点地区之一,然而各个国家的瘿螨分类研究极不平衡,迄今为止,未见报道老挝瘿螨。本文首次报道老挝常见植物瘿螨,采用传统的形态分类学方法,记述瘿螨总科Eriophyoidea羽爪瘿螨科Diptilomiopidae、瘿螨科Eriophyidae二科,伪足瘿螨亚科Nothopodinae、叶刺瘿螨亚科Phyllocoptinae、羽爪瘿螨亚科Diptilomiopinae三亚科,叶刺瘿螨族、小丽瘿螨族Acaricalini、项背瘿螨族Tegonotini三族,共18属21种,其中包括新属1个,新种8个,新记录种12个和一个已知种。绘制了各种外形图或主要的分类特征图,制作了检索表。描述的新属、新种如下:
  新属:南恩瘿螨属Namengella gen.nov.。
  新种:芦竹扁歧双羽爪瘿螨,新种Diptiloplatus arundinis sp.nov.;木姜子清迈瘿螨,新种Chiangmaia monopetala sp.nov.;无忧花维氏瘿螨,新种Vimola saracae sp.nov.;木姜子副鼻瘿螨,新种Pararhynacus glutinosae sp.nov.;山黄麻尖喙瘿螨,新种Acarhis tomentus sp.nov.;麻竹南恩瘿螨,新属和新种Namengella latiflorusa gen.nov&sp.nov.;软枝黄蝉佩氏瘿螨,新种Petanovicia catharticum sp.nov.;朱缨花谢氏瘿螨,新种Shevtchenkellacalliandrae sp.nov.。
  新种模式标本保存在广西大学农学院植保系。
[硕士论文] 赵盼
动物学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:飞蝗是我国重要农业害虫,目前对其防治主要依靠化学农药,但不合理的化学防治不仅导致环境的污染,而且导致飞蝗抗药性的产生和对非靶标生物的危害。因此,探索新型、环境友好型飞蝗防治方法日趋重要。
  昆虫的发育会发生周期性去除旧表皮的几丁质代谢过程。几丁质是昆虫表皮、消化道及体内组织所特有的组成成分。在几丁质降解过程中几丁质脱乙酰基酶(CDAs)起重要作用,可以催化几丁质中由β-1,4糖苷键连接的N-乙酰基葡糖胺的乙酰胺基脱去乙酰基,形成脱乙酰几丁质(壳聚糖)。因此,基于昆虫几丁质降解途径研发环境友好型杀虫剂备受关注。
  本研究以飞蝗LmCDAs基因为研究对象,采用真核表达系统,通过体外表达目的基因、纯化目的蛋白,并对其酶活力进行检测,从而探索该蛋白基因在体外的脱乙酰功能;其次,本研究还对该基因进行了原核表达和亲和纯化,并制备其特异性的多克隆抗体,为探索该基因在飞蝗后肠的功能研究提供了基础材料;最后,基于课题组前期的研究基础,我们使用制备成功的特异性多克隆抗体探索LmCDA1和LmCDA2基因对飞蝗后肠发育的影响。该研究为探讨基因在几丁质代谢过程中的功能特性提供了重要的基础数据,并为筛选杀虫剂新靶标,研发环境友好型杀虫剂以及以农业害虫飞蝗的几丁质作为底物的壳聚糖生产方法提供理论依据。本文主要从以下三个内容进行研究:
  一、飞蝗LmCDA1和LmCDA2的真核表达、亲和纯化及酶活性研究
  采用PCR法扩增飞蝗LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b基因,纯化回收后琼脂糖凝胶电泳检测回收产物。选择pFastBac?-Dual作为中间载体,将中间载体和回收产物双酶切进行重组质粒的构建。随后进行重组杆状病毒的构建。将构建好的重组杆状病毒转染Sf9细胞,获得重组LmCDAs蛋白,通过western blot和12%SDS-PAGE胶上电泳等方法验证、纯化重组LmCDAs蛋白,并进行初步的酶活力测定。
  结论:飞蝗几丁质脱乙酰基酶LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b在体外均具有脱乙酰功能,并且统计分析结果显示三者在酶活力上表现显著性差异。
  二、飞蝗LmCDA1和LmCDA2的原核表达、纯化及抗体制备与验证
  设计引物进行目的基因的克隆和纯化,选取pET32a作为中间载体构建重组质粒pET32a-LmCDA1和pET32a-LmCDA2,将构建成功的重组质粒转入大肠杆菌中进行目的蛋白的诱导表达,采用Western blot技术对表达产物进行检测;将成功表达的蛋白使用Ni-NTA亲和层析柱进行目的蛋白的纯化,纯化组分采用12%SDS-PAGE方法检测其纯化结果,然后测定纯化后的蛋白浓度,将浓度达到10mg的纯化蛋白送至生物公司进行抗体制备。抗体合成后,使用Western blot技术进行抗体的验证。
  结论:重组载体质粒pET32a-LmCDA1和pET32a-LmCDA2可在大肠杆菌中经过100mM IPTG诱导剂,37℃诱导4h获得目的蛋白的表达,并且可借助大肠杆菌原核表达系统获得大量目的蛋白以达到抗体制备所需的浓度和纯度。
  三、LmCDA1和LmCDA2基因在飞蝗后肠中的组织定位和功能分析
  通过免疫组化技术检测LmCDAs基因在飞蝗后肠中的组织定位。通过RNAi干扰与透射电镜技术相结合的技术手段,研究LmCDAs基因对飞蝗后肠发育的影响。结论:免疫组化检测结果显示在五龄第8天飞蝗后肠中, LmCDA1和LmCDA2均定位在细胞质中。对五龄第8天飞蝗后肠中的超微结构进行观察,结果表明LmCDA1和LmCDA2基因均对飞蝗后肠几丁质片层结构的排布起关键作用。
[硕士论文] 韩娜娜
生物科学;动物学 东北农业大学 2017(学位年度)
摘要:通过采用自然栖息地土壤和苔藓作为培养基,在实验室内人工饲养跳虫,最大程度还原了天然生长条件,饲养成本低,规模大,操作简单,达到了维持实验室内存有活体样本的目的。对本实验室饲养的等跳科跳虫收集鉴定分类,共计6属,分别是符跳属(Folsomia)、德跳属(Desoria)、原等跳属(Proisotoma)、等节跳属(Isotoma)、隐跳属(Cryptopygus)和裔符跳属(Folsomides),详细总结了等跳的形态解剖特征,并对小原等节跳(Proisotomaminuta)做了描述和绘图,研究了拟鬃德跳(Desoria pseudosetispinosa)口道沟的吸水原理,认为口道沟可分为三段:腹管前面段,胸部腹面段和头部腹面段,是主要的吸水器官,其开闭自如的生理学机能能满足个体自身对水的需求。再以小原等节跳为例,探索了卵在液体表面和水中孵化及存活的特点,得出卵在液体表面比在土壤表面较早孵化,孵化了的幼虫能在水中的滤纸上行走活动;对产卵行为特点和胚胎胚后发育进行了详细的观察和描述,得出在晚上9点和早上7点左右产卵,约每五分钟产一枚卵,每次产卵总数30-50枚,胚胎发育需要7天,可划分为8个阶段;最后运用分类学方法对小原等节跳胚后发育的形态特征演变进行了描述和绘图,得出刚孵出幼虫身体各部分比例与成虫不同,体色白色,仅眼区是黑色,在发育的过程中,较为明显的特征是刚毛数量由稀疏变的浓密,体色由白色到灰色,但大毛和感觉毛在数量上没有变化,在第五虫龄达性成熟,并且继续蜕皮。
[硕士论文] 高亚曼
生物化学与分子生物学 聊城大学 2017(学位年度)
摘要:限制或适当减少食物摄入对健康和寿命延长有好处的认识自古就有。在这一百年的研究历史中,到底是减少食物总量,还是减少食物中的蛋白质含量,还是减少食物中的总热量更有利于人或动物的健康和寿命延长在学术届一直存在争论。上世纪中期McCay等人用只限制动物摄入的食物总量而不减少其摄入的蛋白质质量的方法得出了同样能够延长动物寿命的结果,进而推论出是由于动物摄入的热量减少而不是蛋白质量减少而延长了动物的寿命。此后,热量限制(CR)一词几乎完全代表了所有的限制饮食(DR)。然而,在上世纪的中后期就有人用实验证明不用限制动物的取食量,而只减少动物食物中某种必需氨基酸(如色氨酸或甲硫氨酸)的摄入就可以延长动物的寿命同时,人们还发现,不限制动物的饮食,只把食物中的蛋白质含量从20%左右降低到4%,同样可以明显地延长动物的寿命。我们发现在这一百年的研究中,有几个课题组的人曾报道降低食物中的蛋白质与碳水化合物的比例,即使不限制动物摄取食物,也可以延长动物的寿命。
  本研究选用直接以植物成分为食的黄粉虫为实验对象,设计了不同碳水化合物与蛋白质比例的食物饲养黄粉虫,证明了不同碳水化合物与蛋白质比例的食物确实影响黄粉虫的生长和一些生理生化指标的改变。以不含蛋白质的地瓜淀粉、含蛋白质比例较低的地瓜粉及蛋白质含量适中的普通食物玉米粉分别作为基础食物成分,对食物中分别添加2%及20%的动物蛋白或植物蛋白,对黄粉虫的生长情况、体重增加情况、消化道淀粉酶活性和纤维素酶活性等进行了比较研究,得出结论:高蛋白含量的食物促进黄粉虫快速生长、快速衰老,低蛋白则使黄粉虫生长较慢、衰老较慢;动物蛋白较植物蛋白能更快促进生长和衰老;用组织学技术对黄粉虫消化道组织结构进行了研究。我们的实验也填补了本领域内在无脊椎动物类似实验研究中某些生物学表观指标和生理生化指标的空白,也避免了之前本领域所报道的类似实验采用酵母、线虫或果蝇这些非理想实验动物的困扰。另外,在实验中我们还对黄粉虫消化道的显微结构进行了观察研究。
[硕士论文] 李开霞
动物学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:knk是昆虫几丁质排布过程的一个重要基因。在果蝇中突变knk研究表明:胚胎时期影响表皮原表皮层几丁质的形成,在气管系统中影响气管内几丁质的排列,z最终在幼虫早期致死。但关于knk对果蝇重要组织器官翅和平衡棒发育影响的研究还未见报道。Gal4/UAS系统是果蝇中常用的转基因表达调控工具,可实现启动子特性控制下靶基因的特异表达。本研究首先系统地研究了Gal4/UAS系统随温度因子对靶基因表达水平的调节规律,充分利用该调节系统,研究过表达和RNA干扰knk对果蝇附属功能器官——翅和平衡棒形成的调控机制。主要内容如下:
  一、Gal4/UAS系统随温度对靶基因表达水平的调节规律
  以dpp-Gal4和靶基因wg为例,通过设置不同温度培养杂交子代,对三龄幼虫翅芽进行荧光免疫组化的系列实验。结果表明,转基因wg过表达水平不受温度影响,RNA干扰wg时表达水平随温度升高而降低。将温控因子Gal80ts与Gal4重组后驱动靶基因,可在25~30℃之间的温度实现对靶基因表达水平的灵活调控。
  二、knk表达特性及调控knk表达水平对翅发育的影响
  采用RT-qPCR检测knk在果蝇中的表达特性,结果显示knk在果蝇蛹期后高表达。借助Gal80ts和温度调节探索得出knk在翅上作用时间约从化蛹前30 h到蛹后48 h。利用Gal4/UAS系统中靶基因表达受温度影响的规律,在整个翅上特异性过表达和干扰knk。幼虫期均无任何表型,蛹期和成虫翅过表达knk均无可见表型,而干扰knk后蛹期翅受力时在蛹中伸展(不可恢复),难以展平,成虫期出现三种缺陷型表型:1)虫体无法羽化而致死;2)虫体断翅羽化,翅残留在蛹壳内;3)虫体带有缺陷翅羽化,翅皱缩或颜色变浅。使用ap-Gal4仅在dorsal层过表达knk后,翅向上翘,而干扰knk后,翅向下翘。
  三、调控knk表达水平对果蝇翅结构和性质的影响
  进一步检测表明,过表达和干扰knk后均可影响翅的物理结构和某些性质。过表达knk时,蛹期翅两层间隙变宽,整体变厚;成虫翅翅脉颜色略深,对FB28染料不渗透,翅膜纳米级结构分叉,而几丁质片层,脂质分布区域无明显变化。干扰knk后蛹期翅间隙变窄,翅整体变薄。成虫翅翅脉结构受损,翅膜刚毛凸显,FB28染料易渗透至翅膜,翅膜纳米级结构突包变小变矮,脂质分布区域改变,原表皮变薄,几丁质片层消失。
  四、调控knk对果蝇平衡棒的影响
  平衡棒是双翅目昆虫中后翅退化的结构,其大小在雌雄之间本身存在差异,过表达knk后,平衡棒大小无明显变化,而干扰后,雌雄个体的平衡棒均变小,雌虫变小的程度比雄虫更明显。平衡棒表层的透射电镜结果表明:干扰knk后,几丁质片层消失。
  结论:Gal4/UAS系统可随温度因子对靶基因表达水平进行灵活调节;knk对果蝇翅形成的影响表现在:影响虫体羽化,几丁质片层结构形成,翅膜表面纳米级结构,进而影响其对部分染料的渗透性和脂质区域化;同时对平衡棒的大小有一定影响。该研究将补充和深化昆虫翅和平衡棒,knk基因功能以及几丁质形成等研究领域的内容。
[博士论文] 王旭
动物学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:本文在蚧总科中选择了古蚧类的甘草胭脂蚧Porphyrophora sophorae Arch和日本松干蚧Matsucoccus matsumurae(Kuwana),新蚧类的朝鲜毛球蚧Didesmococcus koreanus Borchsenius作为主要的研究对象,其中甘草胭脂蚧属于珠蚧科Margarodidae,是典型的地栖性害虫,专门在植物根部取食。日本松干蚧属于松干蚧科Matsucoccidae,专门为害松属植物,寄生于树皮缝隙。它们在若虫阶段都有一个触角退化消失的“珠形期”。朝鲜毛球蚧属于蚧总科中的第三大科,蚧科Coccidae,在植物表面表面固着寄生,若虫阶段没有“珠形期”。本研究利用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜技术,详细研究这些蚧虫在不同龄期和两性之间,触角和触角感受器的超微结构、功能与行为适应性、变化特点与发育规律。
  研究结果:
  1、甘草胭脂蚧一龄若虫触角感受器及其神经分布
  甘草胭脂蚧一龄若虫的触角6节,念珠状,长约120-145μm,分布6种共20-23个感受器,分别是1个B(o)hm氏鬃毛、1个钟形感受器、1个Johnston氏感受器、13-16个无孔毛形感受器、2个腔锥形感受器和2个多孔钉形感受器。其中B(o)hm氏鬃毛、钟形感受器和Johnston氏感受器属于具有自体感受功能的机械感受器,无孔毛形感受器属于具有触觉感受功能的机械感受器,腔锥形感受器属于温湿度感受器,而多孔钉形感受器属于具有嗅觉功能的化学感受器。
  甘草胭脂蚧一龄若虫触角感受器的神经排布与一般昆虫不同,其神经细胞的胞体没有分布在感器下方的表皮层内,而是位于更基部的位置。其中化学感受器和温湿度感受器的神经树突在触角淋巴腔内汇集成一束,穿过整个触角淋巴腔一直延伸至头部淋巴腔内。它们的神经细胞胞体位于触角下方的头部淋巴腔内。而机械感受器的神经树突则汇集形成另外一束神经束,它们的神经细胞胞体位于触角柄节和梗节的淋巴腔内。
  2、甘草胭脂蚧雌成虫触角和触角感受器结构及其对地栖行为的适应意义
  甘草胭脂蚧成虫的触角与一龄若虫触角有很大差别。雌成虫的触角9节,长约480-650μm,塔形,顶节半球形,其余各节短柱形,节间连接紧密,整个触角呈现出短而粗壮的特点。触角上分布着4种共29-48个感受器,包括2-5B(o)hm氏鬃毛、5-12无孔毛形感受器、10-15腔锥形感受器和11-22多孔钉形感受器。这些感受器主要分布在触角的3个节上,分别是:柄节,第3鞭节和第7鞭节。而在其它触角节上几乎没有感受器分布。甘草胭脂蚧雌成虫触角短粗的形态,感受器集中的分布,以及大量腔锥形感受器(温湿度感受器)和多孔钉形感受器(嗅觉感受器)的特点都很好的的适应了该蚧虫在干旱,半干旱地区寻找地下产卵场所的生活习性和行为特点。
  3、甘草胭脂蚧雄成虫触角和触角感受器结构及其对寻偶行为的适应意义
  甘草胭脂蚧雄成虫的触角也是9节,但更为发达,长约1350-1660μm,念珠状。触角上分布着6种共401-541个感受器,包括1-4个B(o)hm氏鬃毛、62-109个无孔毛形感受器、1个Johnston氏感受器、8-15个腔锥形感受器、2-6个多孔钉形感受器和324-440个多孔毛形感受器。雄成虫的Johnston氏感受器结构与一龄若虫的Johnston氏感受器结构明显不同,其结构更为发达,由约60个具橛感器组成。这些具橛感器呈环状排列在触角梗节表皮下方,在雄成虫飞行过程中,可能具有感受风速的功能。多孔毛形感受器是雄成虫触角特有的嗅觉感受器,可能具有感受雌虫性信息素的功能。发达的触角,发达的Johnston氏感受器和大量的嗅觉感受器可以保证甘草胭脂蚧雄成虫通过飞行,在较大的范围内寻找和定位雌成虫。
  4、日本松干蚧触角及其感受器在不同龄期的变化与发育
  日本松干蚧触角的形态和感受器分布特点在第一龄期(一龄若虫)、第三龄期(雌成虫和三龄雄若虫)和第五龄期(雄成虫)分别呈现出明显不同的3种样式。
  日本松干蚧一龄若虫的触角6节,念珠状,长约80-95μm,分布着6种共16个感受器,分别是1个钟形感受器、4个无孔毛形感受器、2个节间感受器、2个腔锥形感受器、3个多孔钉形感受器、4个单孔钉形感受器。其中节间感受器属于具有自体感受功能的机械感受器,而单孔钉形感受器属于化学感受器中的味觉感受器。
  日本松干蚧雌成虫和三龄雄若虫都处于发育的第三龄期,它们的触角在形态和感受器分布特征上非常相似,却与一龄若虫触角有着明显不同。日本松干蚧雌成虫的触角9节,长约750-850μm,念珠状,触角上分布着7种,共82-108个感受器,分别是:9-16个B(o)hm氏鬃毛、3-7个钟形感受器、50-75个无孔毛形感受器、0-3个节间感受器、3-10个腔锥形感受器、8个多孔钉形感受器和5个单孔钉形感受器。三龄雄若虫的触角略短。感受器的分布规律与雌成虫的相同,只是钟形感受器,无孔毛形感受器Ⅰ型和Ⅲ型的数量略少于雌成虫。
  日本松干蚧雄成虫的触角10节,鞭状,长约1250-1400μm,分布着8种共259-312个感受器,分别是:7-15个B(o)hm氏鬃毛、2-5个钟形感受器、11-20个无孔毛形感受器、0-3个节间感受器、2-7个腔锥形感受器、23-29个球杆状感受器、179-230个多孔毛形感受器和8个多孔钉形感受器。
  日本松干蚧第一龄期和第三龄期触角在形态和感受器分布特征上的显著差异可能源自于第二龄期触角的退化。另一方面,第一龄期和第三龄期触角上分布的感受器类型又非常相似,并有着相同的化学感受器类型,它们可能执行着相似的功能。这可能与日本松干蚧一龄若虫、雌成虫和三龄雄若虫都具有通过感受植物化学物质,寻找寄主树皮缝隙的习性有关。
  日本松干蚧三龄雄若虫和雄成虫之间的巨大差异是基于二者之间“蛹期”的发育结果,也适应了三龄雄若虫到雄成虫之间行为的巨大变化。日本松干蚧雄成虫的主要行为是通过飞行,在较大的范围内寻找和定位雌成虫。与之相适应的,雄成虫的触角更为发达,并且触角上出现了2种新的感受器类型,即球杆状感受器和多孔毛形感受器,前者可能与雄成虫的飞行控制有关,而后者数量极大,具有感受雌成虫性信息素的功能。
  尽管雄虫触角在“蛹期”发生了巨大变化,但3龄雄若虫和雄成虫触角上感受器的分布特点显示,雄成虫触角仍旧是在3龄雄若虫触角的结构基础上进一步发育而来的。日本松干蚧雄性触角经历“蛹期”发育的变化特点符合外翅类昆虫触角发育的一般规律,而与内翅类昆虫触角的蛹期发育有着本质的不同。
  值得注意的是,雄成虫触角上多孔钉形感受器可能与其它龄期的多孔钉形感受器一样,具有感受植物源挥发物的功能,提示植物源挥发物在雄成虫寻找雌成虫的过程中可能也发挥着一定的作用。
  5、朝鲜毛球蚧触角及其感受器在不同龄期的变化与发育
  朝鲜毛球蚧属于蚧科中的球坚蚧亚科Eulecaniinae,是我国北方地区重要果树害虫。对其一龄若虫,雌性的二龄若虫、三龄若虫、成虫,雄性的二龄若虫、预蛹、蛹和成虫的触角及其感受器的研究结果显示,
  朝鲜毛球蚧一、二、三龄雌性若虫触角均为6节,长度分别为100-120μm,180-220μm和245-270μm。触角都分布5种共24个感受器,分别是:1个钟形感受器、11个无孔毛形感受器、2个锥形感受器、7个多孔钉形感受器和3个刺形感受器。其中锥形感受器属于温湿度感受器,而刺形感受器属于化学感受器中的味觉感受器。
  朝鲜毛球蚧雌成虫的触角多为6节,个别7节或5节,触角长约290-340μm,触角上的感受器数量和分布与若虫基本一致。朝鲜毛球蚧雌性触角的长度随着龄期的增长逐渐增加,但各龄期触角的节数以及感受器的数量和分布没有发生明显变化,这符合其渐变态的发育特点,也体现了雌虫固定取食后,其触角功能重要性的下降。
  朝鲜毛球蚧在第二龄期发生雌雄分化。二龄雄若虫触角的长度(175-225μm)、形态、感受器的数量和分布都与二龄雌若虫类似,但触角增加为7节。二龄之后,雄“预蛹”的触角增加为9节,长约190-280μm,仅在端部有2个锥形感受器。雄“蛹”触角9节或10节,长约520-610μm,仅在端部有1个或2个锥形感受器分布。雄成虫的触角更为发达,10节,鞭状,长约800-950μm,分布7种共156-214个感受器,包括:16-34个无孔毛形感受器、1个钟形感受器、1个Johnston氏感受器、3个球杆状感受器、2-5个锥形感受器、7个多孔钉形感受器。雄性触角的形态和感受器分布经过“预蛹”和“蛹”期发生了极大的变化,这体现了过渐变态昆虫触角发育的典型特点,也与雄虫若虫和成虫之间行为模式的巨大变化是相适应的。
  同时,对同是蚧科的皱大球坚蚧Eulecanium kuwanai kanda(球坚蚧亚科Eulecaniinae)、日本龟蜡蚧Ceroplastes japonicus Green(蜡蚧亚科Ceroplastinae)、褐软蚧Coccus hesperidum L.(软蚧亚科Coccinae)的一龄若虫和雌成虫触角及其感受器的研究显示,它们的触角感受器分布与朝鲜毛球蚧一龄若虫和雌成虫的非常类似,特别是顶节分布的12个感受器的分布模式是完全一致的。说明朝鲜毛球蚧的触角在蚧科昆虫中具有一定的代表性。
[硕士论文] 李严
生物工程 河南农业大学 2017(学位年度)
摘要:随着中国经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高,餐厨垃圾的产生量也在快速增加,许多大城市每天产生生活垃圾量在4000t以上,其中餐厨垃圾约占50%。而餐厨垃圾的处理是全世界各个国家都普遍关注和亟待解决的问题。目前,处理餐厨垃圾的方式有多种,都有其优势和弊端。近几年,出现了使用蝇蛆类昆虫生物转化餐厨垃圾的研究报道,利用昆虫来处理餐厨垃圾不仅能得到富含蛋白和油脂的昆虫生物质和有机肥,而且转化率高,无污染,而肠道微生物在昆虫转化利用食物的过程中具有无可替代的作用。但是目前对于直接影响生物转化餐厨垃圾的大头金蝇幼虫肠道微生物研究不多,头金蝇幼虫生物转化餐厨垃圾过程中的肠道微生物分子生态学机制知之甚少。因此,在本研究中,以大头金蝇幼虫为研究对象,以营养成分含量不同的饲料对其进行传代,研究不同营养成分含量的饲料对其肠道微生物的影响,并探究大头金蝇幼虫生物转化餐厨垃圾过程中的肠道微生物分子生态学机制。由于不同来源的餐厨垃圾营养成分很不稳定,之前又有研究发现大头金蝇幼虫对油脂和蛋白质含量不同餐厨垃圾有明显不同的生物转化效率。因此,使用人工饲料(麸皮60%,鱼粉30%,血粉10%)作为基础饲料来模拟餐厨垃圾,通过向其中添加大豆油和蛋白胨来调节饲料里油脂和蛋白质的含量,利用油脂和蛋白质含量不同的五种餐厨垃圾传代饲养大头金蝇。一方面,分析不同营养成分含量对其传代过程中对其生物形状的影响,及其对饲料的利用情况;另一方面,对其幼虫肠道微生物的16S rDNA进行测序,研究饲料中油脂和蛋白质含量变化条件下肠道微生物种群多样性变化规律,初步探索大头金蝇幼虫生物转化餐厨垃圾的微生物分子生态学作用机理。论文的主要研究结果如下:
  (1)随着饲料中油脂含量或者蛋白含量的提高,幼虫的发育历期均有不同程度的延长。高油脂组与对照组相比,幼虫的发育历期平均延长了3.5天;高蛋白组与对照组相比,幼虫发育历期平均延长了1.75天。值得注意的是,高蛋白组的羽化率与对照组相比,提高了24%,说明适当的提高饲料中蛋白含量有助于大头金蝇羽化。
  (2)随着饲料中油脂含量或者蛋白含量的提高,高油脂A组及高蛋白B组的虫体重量均比对照组CK少。其中,高油脂组A比对照组CK虫体重量减少了2.6倍,而B组相对于CK虫体量也减少了1.85倍;而A组油脂转化系数比CK组降低了1.79倍,B组饲料油脂含量较少,油脂转化系数更是比CK组低了2.78倍;而且大头金蝇幼虫的油脂转化系数低于蛋白转化系数。说明本实验设计的油脂含量和蛋白含量虽不影响其传代,但均对大头金蝇的生长产生了影响,而且大头金蝇幼虫利用油脂的能力高于利用蛋白,但高油脂饲料容易导致大头金蝇幼虫死亡。
  (3)随着饲料中油脂含量的增加,大头金蝇幼虫肠道内酯酶酶活表现出上升趋势;随着饲料中蛋白含量的增加,高脂肪组和高油脂组的胰蛋白酶酶活均表现出下降趋势,而缬氨酸芳胺酶酶活表现出上升趋势。说明酯酶可能与幼虫利用油脂有关,而高蛋白饲料会抑制幼虫肠道内胰蛋白酶酶活,缬氨酸可能与大头金蝇幼虫利用饲料中蛋白有关。
  (4)用3组不同蛋白或油脂含量饲料去喂养大头金蝇幼虫,各组之间肠道微生物物多样性有明显不同,且3组OUT数目所表现出的趋势与幼虫虫体终重的趋势完全相同,说明幼虫肠道微生物多样性很可能与幼虫存活率有一定关系。随着饲料中油脂含量的提高,幼虫肠道微生物的丰富度和多样性都出现了降低趋势,说明当饲料中油脂含量达到18.56%或蛋白含量达到20.96%时,会影响大头金蝇幼虫肠道内微生物的生长,进而影响幼虫对油脂和蛋白的转化。无论是对照组、高油脂组,或者是高蛋白组,普罗威登斯菌属Providencia均为核心菌属,Dysgonomonas菌属很可能与幼虫利用油脂有关,漫游球菌属Vagococcus和泰氏菌属Tissierella很可能与幼虫利用饲料中蛋白有关。
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