芫菁的人工饲养和生殖生态研究

芫菁的人工饲养和生殖生态研究

黄文华[1]2001年在《芫菁的人工饲养和生殖生态研究》文中研究说明本文对在福州分布的红头豆芫菁(Epicauta ruficeps Illiger)、细纹豆芫菁(Epicauta mannerheim Makl)及大斑芫菁(Mylabris phalerata Pallas)的生态环境,人工饲养方法,人工饲养下的生活史和生殖生态进行了初步的研究.通过对叁种芫菁的性行为,对两性生殖系统解剖及组织学研究,比较叁种芫菁生殖系统整体及显微构造,确定芫菁素在各器官中分布状况,讨论了精包形成过程中雄性生殖腺产物进入雌虫精包托的顺序,探讨了交配时芫菁素在两性生殖腺运转的过程.结果表明:1.叁种芫菁成虫喜在山脚、路旁及山窝的斜坡有蝗虫出没或生长有土牛膝、空心莲子草、葛藤、花生、盐肤木、蕨、海金沙、大青等低矮植物的地方活动.2.成虫的人工饲料适于成虫的成活和繁殖.3.叁种芫菁的雌虫平均寿命均长于雄虫,雌虫一般交配两次,雄虫则可交配二至叁次.雌虫一般产两次卵,大斑芫菁各发育阶段的发育历期为:卵43天,叁爪蚴15天,二龄幼虫16天,叁龄幼虫22天,四龄幼虫151天(过冬),五龄幼虫20天,蛹20天.卵在产出后15天左右眼点现,17天左右上颚现,18天左右附肢现.4.叁种芫菁的性行为反映了种属间行为的异同程度.5.叁种芫菁的雌生殖系统除卵巢、侧、中输卵管外,还包括一个大的精包托及受精囊与受精囊腺.雄性生殖系统具3对附腺和精巢,输精管及射精管.叁者在雌雄生殖腺上的异同,可作为分类的依据.6.芫菁素主要贮存在雄性的第一附腺内,通过交配形成的精包,进入雌虫的精包托中,进而被卵吸收,从而保护卵不被天敌伤害.与McCormick和杨兆芬用化学方法得出的结果相符.

王雪梅[2]2007年在《锯角豆芫菁与毛胫豆芫菁的生物学及人工饲养研究》文中研究表明芫菁为鞘翅目(Coleoptera)芫菁科(Meloidae)昆虫的通称,世界共记录2500余种,我国已知130余种,所分泌的斑蝥素可医治多种癌症。出于药用目的,国内学者对斑蝥素提取类似物及衍生物合成以及临床应用进行了大量研究,但对药用昆虫本身研究不多,特别是芫菁的人工饲养和生殖生态方面,在国内至今少见有关报道。本论文对豆芫菁属的锯角豆芫菁(Epicauta gorhami Marseul)和毛胫豆芫菁(Epicauta tibialis Waterhouse)的生物学特性及人工饲养进行了较为系统的研究,主要结果如下:1.锯角豆芫菁、毛胫豆芫菁在贵州省分布广泛。锯角豆芫菁在贵阳地区一年发生2代,以假蛹越冬;毛胫豆芫菁在贵阳地区一年发生1代,以假蛹越冬。两者幼虫均共7龄,1龄幼虫为叁爪蚴,2、3、4、5及7龄幼虫为蛴螬型,6龄幼虫为不吃不动的象甲型假蛹,1-5龄为取食生长期,取食蝗虫卵,7龄幼虫不再取食,蛹为裸蛹。2.两种芫菁均在土中产卵,土中化蛹。两者交配方式相同,开始时均为背伏式,交配成功后为直线式。雌虫产卵前仅交配一次,雄虫一生交配多次。毛胫豆芫菁雌虫一生可产卵2-4次,第一次每雌可产约200粒卵,以后会渐少,最后一次产约20粒卵。锯角豆芫菁雌虫一生可产卵3-5次,第一次产卵约80粒,最后一次产卵约20粒。3.两种芫菁成虫食性较杂,主要取食豆科、茄科、十字花科、某些蕨类植物及一些杂草的叶片。毛胫豆芫菁对四种实验植物的取食偏好性顺序为大豆>蕨类>西红柿>马铃薯。4.锯角豆芫菁个体较小。成虫平均体重:♀0.15g,♂0.14g,但其繁殖速率较快。在18℃、21℃、24℃、27℃、30℃下,测定了锯角豆芫菁各虫态的发育历期。结果表明,在温度27℃、30℃时,相对湿度60%,1500Lx每天14小时光照、10小时黑暗的条件下,成虫羽化后,取食2-3天即可交配,7天可产卵,卵约10天孵化,幼虫取食蝗卵后平均20天可以羽化为成虫,实验室可实现40天繁殖1代,一年繁殖9代,饲养成功率较高。5.毛胫豆芫菁个体较锯角豆芫菁大,成虫平均体重:♀0.35g,♂0.33g,繁殖速率较慢。在27℃、30℃下,测定了毛胫豆芫菁各虫态的发育历期。结果表明,卵在27℃下40天才可孵化,幼虫期约为70天,因此不适合人工饲养。6.饲料植物种类对毛胫豆芫菁成虫的产卵时间及产卵量有一定影响。四种实验饲料植物按有利于毛胫豆芫菁产卵的顺序排列:大豆叶>蕨类植物叶>西红柿叶>马铃薯叶。7.两种芫菁的幼虫具有互残行为,仅捕食蝗卵,但幼虫不具有捕食某一种蝗卵的专一性。8.实验证明2种芫菁均在假蛹期滞育。低温可能是锯角豆芫菁幼虫滞育的诱导因素。而毛胫豆芫菁的幼虫在变温条件下比持续高温更容易解除滞育。9.在人工饲养过程中发现绒螨科的两种螨以及白僵菌对芫菁幼虫有寄生现象。10.实验室饲养锯角豆芫菁与野生锯角豆芫菁的斑蝥素含量无明显差异,刚羽化的锯角豆芫菁斑蝥素含量略高于取食产卵后的锯角豆芫菁斑蝥素含量。11.探讨了“锯角豆芫菁的野外助养——中华稻蝗的生物防治模型”的合理性及可行性。

朱芬[3]2006年在《大斑芫菁的滞育诱导、滞育发育及滞育解除》文中研究表明大斑芫菁(Mylabris phalerate Pallas)隶属于鞘翅目芫菁科(Meloidae),具有重要的经济意义,是蝗虫的重要天敌,同时也是重要的中药材。目前,芫菁资源短缺,人工大量饲养大斑芫菁是有效的解决办法之一。但是,国内外对大斑芫菁的相关研究还不能提供一个可行的解决方案。主要原因是对其滞育的不了解。另外大斑芫菁以5龄幼虫在土壤中滞育越冬,是研究在土壤中滞育越冬昆虫的较好材料。人们一直集中于研究寄生性昆虫与寄主之间发育的同步性,而忽略了捕食性昆虫与猎物之间的发育同步性,本研究着眼于大斑芫菁的发育和棉蝗的发育同步性,并探讨了大斑芫菁的滞育在二者发育同步性中的作用。主要研究结果如下: 在恒温18,22,25,28,31,34℃下测定了温度对未成熟阶段的发育历期的影响。人工大规模饲养的温度为≥28℃。卵,L1,L2,L3,L4和蛹发育起点温度分别为7.59,8.28,8.28,-2.12,6.63和6.29℃。根据大斑芫菁的生活史及分布特征,结合温度资料分析,证实越冬的五龄幼虫存在滞育。 在田间,大斑芫菁在土壤中经历长达5个多月时间的幼虫滞育阶段。室内饲养时,不管土壤含水量和光周期如何变化,末龄幼虫维持在温度≥26℃时都可以避开滞育,这样的幼虫未停止形态发育。低于25℃时,不管土壤含水量和光周期如何变化,末龄幼虫都滞育。敏感温度在25℃和26℃之间。早期阶段,特别是二龄幼虫阶段,相对于晚期阶段而言,表现得对滞育诱导更重要。当然,其它的龄期也比较敏感。另外,温度也是控制蛹发育的主要因子。 温度对大斑芫菁滞育发育的影响是两相的,以滞育2个月时间为界,滞育早期,较高的温度产生的滞育越强烈,滞育后期,较低的温度产生的滞育越强烈。即滞育早期滞育发育需要的温度偏低,而滞育后期需要的温度偏高。 30℃下维持25天,除滞育4个月的大部分个体和滞育5个月的个体外,其余个体都没能解除滞育。表明滞育一旦开始,在短期内即便条件适宜也不会立即恢复发育。30℃下50天后滞育达到2个月的个体,都有超过60%的个体能解除滞育,且滞育4月和5月的个体全部都解除了滞育。30℃下75天后,除滞育15天的少数个体外,所有个体都解除了滞育。 大斑芫菁滞育个体的血淋巴和脂肪体蛋白质的浓度高于非滞育个体。滞育强度对血淋巴蛋白质的含量有一定的影响,对脂肪体蛋白浓度的影响不显着,但滞

殷幼平, 靳贵晓[4]2010年在《芫菁体内斑蟊素的合成、转移和生物学功能》文中认为斑蟊素是芫菁科昆虫合成的一种防御物质,已经被证实对多种癌症和其他疾病有着特殊的疗效。芫菁体内存在不同结合态的斑蟊素或斑蟊素衍生物,包括斑蟊素酸镁、斑蟊素酸钙、羟基斑蟊素、甲基斑蟊胺和脱甲斑蟊素等。不同芫菁种类、不同发育阶段其斑蝥素合成量有显着的差异,并且有着典型的性二型现象,性成熟的雄成虫斑蝥素含量最高可达10%。关于斑蝥素的生物合成途径以及斑蝥素在虫体内的分布,尽管有一些研究,但仍然没有定论。本文从斑蟊素在芫菁体内的含量、分布、生物合成、代谢及生物学功能等方面对国内外的研究进行概括,以期为充分发掘芫菁科昆虫资源、指导芫菁的人工养殖、合理的利用资源以及人工合成斑蟊素提供参考。

刘洋洋[5]2016年在《贵州药用芫菁形态学和分子鉴定》文中认为芫菁是我国传统的中药材之一,因其体内含有斑蝥素而具有重要的药用价值,其可以治疗癌症等疾病,野生芫菁仍是药用斑蝥素的主要来源。本文总结了国内外芫菁科分类、分子、生物学特性、人工饲养、斑蝥素研究等概况,对展开了贵州药用芫菁形态学和分子鉴定研究,主要研究内容及结果如下:分类记述对贵州药用芫菁进行了系统的调查、整理和鉴定,共获得600多号标本,经鉴定有3属11种,其中有1新种:短突沟芫菁Hycleus breviprocessus sp.nov.和1贵州新纪录种:宽纹豆芫菁Epicauta waterhousei Haag-Rutenberg,1880;目前,贵州记载的药用芫菁上升到4属16种;对3属11种芫菁进行了详细的描述和绘制了雌雄性外生殖器特征图,并采集了数码图像和编制了贵州药用芫菁分类检索表,检视标本均保存于贵州大学昆虫研究所。比较形态学研究贵州现共有11种药用芫菁标本,从外部形态特征来看,可明显分为两大类,一类是斑芫菁族的种类(沟芫菁属的3种),一类是豆芫菁族的种类(包括豆芫菁属7种和齿爪芫菁属的1种)。前者的共有特征是:体黑色,触角似锤状且第3节长超过第4节的1.5倍,前胸背板具刻点且中线不完整,前足附节有毛垫,鞘翅具有斑纹和黑色短毛,阳茎具1背钩2腹钩;后者的共有特征是:体黑头红,触角基部有“瘤”突,前胸背板盘区具中纵沟且基部具1叁角形凹洼,前足胫节有距,鞘翅被黑毛,阳茎具1背钩1腹钩。斑芫菁族的种类其种间差异主要表现在:体型大小,鞘翅的斑纹形状、是否被黄毛,前胸背板浅凹的数量,阳茎基片形状,侧面观阳基侧突顶端侧叶长宽比和产卵瓣形状等。豆芫菁族的种类其种间差异主要表现在:体型大小,触角的形状、是否被黑色长毛,触角基部的瘤突颜色,头部形状、长宽比,前足胫节和跗节是否被黑长毛,前足胫节端距的数目及形状,阳茎基形状及阳茎背钩和腹钩的形状和大小等。为了补充和完善外部形态特征的比较,同时对部分种类芫菁的触角显微结构进行了比较研究。通过对贵州3属5种药用芫菁触角扫描电镜观察,获得触角形态图10张,感器图52张。首次对扁角豆芫菁E.impressicornis雌雄成虫异型触角进行电镜扫描,其雌雄成虫的触角差异很大,具有明显的性二型现象,触角存在大量的表皮孔(CP),并发现其触角感器类型共有5类10种;同时也对毛角豆芫菁E.hirticornis、灰边齿爪芫菁Denierella serrata、大斑沟芫菁指名亚种H.phaleratus phaleratus、眼斑沟芫菁H.cichorii的成虫触角进行电镜扫描的观察及比较,以上5种芫菁触角共有感器7种,即毛形感器(TS)、刺形感器(CS)、锥形感器(BS)、B(?)hm氏鬃毛(BB)、耳形感器(AS)(除扁角豆芫菁雌虫触角没有分布外)、芽形感器(GS);豆芫菁属种类触角还分布有腔锥形感器(Co S)、栓锥形感器(St S)和指形感器(DS);齿爪芫菁属种类触角没有分布腔锥形感器(Co S)、鳞形感器(CS)、指形感器(DS)和表皮孔(CP);鳞形感器(CS)仅分布于沟芫菁属雄虫触角上。分子鉴定研究对10种贵州药用芫菁样本进行了DNA条形码基因片段筛选,选取4个DNA基因序列(即线粒体基因CO I和16S rDNA,核基因28S rDNA和ITS 2)进行筛选,共获成功序列40条,并其进行了碱基组成成分、遗传距离和系统发育信号分析。通过研究我们确定ITS 2基因片段可作为贵州药用芫菁DNA条形码,10种贵州药用芫菁ITS 2基因片段长度为477bp~543bp之间,其保守位点为48.2%,变异位点为58.4%。碱基组成A、T、C、G的平均含量分别为:29.7%、46.0%、7.8%、16.6%,具有非常高的A+T含量,为75.7%;ITS 2基因片段属种间种内遗传距离分别为:0.6079±0.0460,0.5622±0.0706,0.1622±0.0206,说明属种间差异较大,种内差异小。同时初步构建了贵州药用芫菁的DNA条形码数据库,在NCBI数据库中,上传了豆芫菁属7种和齿爪芫菁属1种的ITS 2序列,并获得相应的序列号为KU589257~KU589264。同时对贵州药用芫菁10种进行ITS 2基因序列进行了系统发育分析,数据应用PAUP4.10软件(MP和NJ法)和MEGA 6.06软件(MP、NJ法和ML法)进行分析,获得了5棵ITS 2基因序列分子系统发育树;由于建树方法和样本选取的不同,各个系统发育树之间存在一定的共性和不同;综合后选取ITS 2序列(PAUP 4.10软件)MP法构建的系统发育树作为较适合的合意树,其中贵州药用芫菁3个属均能和外群分开,外群在树的根部;沟芫菁属Hycleus与齿爪芫菁属Denierella均能较好单独聚为一支,沟芫菁属Hycleus在树的顶端,为进化类群;齿爪芫菁属Denierella在树的基部,为原始类群;但是豆芫菁属Epicauta不能全部单独聚为一支,其中一些种类与沟芫菁属Hycleus聚为一支,另一些种与齿爪芫菁属Denierella聚为一支,然而这与我国豆芫菁属形态分类地位一直以来较为混乱一致,说明其分类地位有待进一步考究。

陈元生, 涂小云[6]2013年在《芫菁科昆虫的滞育、饲养及生防利用研究进展》文中指出芫菁是斑蝥素的主要资源昆虫,也是蝗虫的天敌昆虫,斑蝥素在植物病、虫、草害防治上有着广泛的应用潜力,但芫菁的人工养殖是个难题,致使对其开发利用受到限制。为此,对芫菁的滞育、人工饲养技术、生物防治应用包括以虫治虫,斑蝥素治虫、抑菌、除草等内容的研究进展进行系统阐述,并对今后芫菁科昆虫的研究和利用提出建议。

杨玉霞[7]2007年在《中国豆芫菁属Epicauta分类研究(鞘翅目:拟步甲总科:芫菁科)》文中认为豆芫菁属Epicauta Dejean是芫菁科的1个大属。成虫主要取食豆类、茄类等作物,是重要的农业害虫;幼虫捕食蝗卵,对蝗害发生具有控制作用;其体内富含芫菁素,是近年颇受人们重视的昆虫资源。本文对我国豆芫菁属32种(亚种)进行了系统详细描述,共计8万余字,特征图142个,整体和局部(头部、触角、前足、后足和后翅)、及生物学和生境照片123幅。总论部分:分别介绍了豆芫菁属的分类简史,形态特征,研究材料与方法,分类体系和系统发育关系,区系及地理分布特点,生物学特征与经济意义。各论部分:按照14种组分类体系,编制了分种组检索表,依次对各种组进行记述,包括鉴别特征,分种检索表;对中国物种进行详细描记,列出了每种的引证文献、同异名目录、标本信息和分布地,并附有形态特征图和整体照片。科学新发现3种(其中1种在论文期间发表):缘毛豆芫菁Epicauta seriata sp. nov.,和疏毛豆芫菁E. sparsicapilla sp. nov.;雌性2种新发现:钩刺豆芫菁E. curvispina Kaszab和墨江豆芫菁E. mojiangensis Tan。附录:对古北—东洋区豆芫菁属进行了系统补充和整理,包括种的引证文献、同物异名和分布地。

贺顺姣[8]2016年在《短翅豆芫菁和传统斑蝥药材的对比及其治疗庥子有效性的初探》文中研究指明斑蝥是鞘翅目(Colepotera)芫菁科(Meloidae)昆虫的总称,成虫和幼虫体内均含斑蝥素(Cantharidin)。斑蝥素是芫菁科昆虫在防御时产生的一种半萜类次生代谢物,因为其对治疗多种癌症具有显着地疗效,近年来得到高度关注。《中国药典》中指明药用斑蝥有南方大斑蝥(Mylabris phalerata Pallas)和黄黑小斑蝥(Mylabris cichorii Linnaeus)两种。随着药用需求的增加,野生斑蝥资源日渐减少,市场急于寻求得到能够替代两者的药用芫菁。贵州药用昆虫资源丰富,已知能够产斑蝥素的昆虫多达17种,短翅豆芫菁(Epicauta aptera Kaszab)即是其中一种。贵州苗医极富神奇色彩,其中用“庥子”虫能够有效的治疗庥子而不伤害正常皮肤,这种高效靶向性的治疗更应该值得关注,本文将从以下叁个方面来对贵州的短翅豆芫菁进行研究。1、短翅豆芫菁治疗庥子观察研究通过寻找多名手足多年长有庥子的自愿者,给自愿者按照苗医的方法进行给药治疗后,在后续过程中对治疗情况进行观察。分别用外用消炎药、短翅豆芫菁虫粉直接单独给药治疗,再用短翅豆芫菁结合消炎药、斑蝥素晶体结合消炎药进行给药治疗,观察药物的疗效和区别。得出的结论是:单独运用短翅豆芫菁虫粉、诺氟沙星胶囊和短翅豆芫菁虫粉混合物、诺氟沙星胶囊和斑蝥素对照品晶体混合物、罗红霉素软胶囊和斑蝥素对照品晶体治疗庥子都具有一定的效果,在数月之内庥子不再复发。但用罗红霉素软胶囊和短翅豆芫菁虫粉治疗时,效果却不理想,对照试验中运用两种常见消炎药诺氟沙星胶囊粉末和罗红霉素软胶囊所进行的实验结果均呈现阴性。2、短翅豆芫菁和传统斑蝥药材形态及斑蝥素含量的对比短翅豆芫菁和传统斑蝥在形态上有一定的差异性,南方大斑蝥和黄黑小斑蝥背部鞘翅都具有明显的棕色或黄色条纹、头部为叁角形或圆形且颜色均为黑色,短翅豆芫菁除头呈现红色以外整个鞘翅均为黑色、腹面还具有黑色的绒毛。实验分别将野外捕捉并冷藏在冰箱里的短翅豆芫菁和购买自贵阳市阳明花鸟市场的南方大斑蝥成虫研磨成粉。分别采用相同条件下的索氏提取、超声提取和冷浸提取叁种不同方法进行提取后测定斑蝥素的含量,结果发现:用相同条件下的叁种不同提取方法提取斑蝥素,相同质量的短翅豆芫菁粉末中能够提取的斑蝥素总量要多于南方大斑蝥中的斑蝥素总量。由此可知,短翅豆芫菁亦可作为药用斑蝥使用,可将其写入药典,以缓解日益增长的市场需求,另外,在使用短翅豆芫菁时应该注意适量使用,以防止斑蝥素中毒。3、斑蝥素的降解实验研究斑蝥素属于剧毒物质,微克剂量的斑蝥素足以使人中毒致死。在中医用药时,因行医者滥用或患者误食斑蝥素致死的情况更是屡见不鲜,因此有必要研究斑蝥素在各种条件下的降解情况,以知晓其对人体和环境的影响。通过对斑蝥素进行自然降解、酸降解、碱降解、光降解及温度降解的实验,以期能够得出斑蝥素降解的规律。在自然条件下,斑蝥素降解缓慢,即使存放3年之久的斑蝥成虫,除了触角多有脱落外,虫体几乎没有腐败,斑蝥素的含量变化不大。鉴于斑蝥素的结构是酸酐,其在酸性条件下应较为稳定,而在碱性条件下则容易发生水解,实验中斑蝥素在HCl溶液中的降解没有明显规律,但是在Na OH溶液中降解较快。在室内日光灯及自然光的照射下,斑蝥素的降解相较于在HCl和Na OH溶液中的降解都要缓慢,光照对斑蝥素的含量变化几乎不产生影响。在不同的温度下斑蝥素的浓度随着降解时间的增加无明显的变化。

何超[9]2012年在《梨小食心虫滞育诱导、解除及对低温的生理适应性研究》文中认为梨小食心虫Grapholita molesta (Busck)是一种重要的蛀果害虫,食性杂,寄主范围广。近年来,由于农业产业结构调整及气候变化等原因,致使该虫的危害逐年加重,甚至在一些地区或不同年份,该虫在果园的种群数量及危害程度已经成为果品生产中的主要害虫,给果品生产造成巨大的经济损失。在我国西北地区,梨小食心虫在自然条件下,老熟幼虫的滞育长达5个月左右,越冬幼虫能否顺利越冬是影响翌年种群数量的一个重要因素。目前对梨小食心虫的滞育的研究报道较少,仅从滞育的生态学方面进行了一些初步的研究。为完善对梨小食心虫滞育特性及其影响因子作用的认识,进一步探明滞育形成对该虫种群动态的调节作用,提高梨小食心虫预测预报和综合治理的水平,本文对梨小食心虫滞育的生理及生态机制进行了深入研究,主要研究结果如下:1.室内对梨小食心虫滞育诱导的光周期反应、临界光周期、敏感光照虫期及温周期反应进行了研究。在生态光周期范围内,梨小食心虫属短日照滞育型昆虫。在20℃下,当光周期为8L:16D,10L:14D和12L:12D时,梨小食心虫的滞育率均达95%以上,滞育诱导的临界光周期为13.75L:10.25D;在24℃下,当光周期为10L:14D和12L:12D时,滞育率均达95%以上,诱导滞育的临界光周期为13.68L:10.32D。在幼虫期,分别给不同日龄幼虫以12L:12D和16L:8D光照处理后,在不同发育时间内幼虫对滞育诱导光周期反应均显示出一定程度的敏感性,无明显的临界时间点,但仍以第5~8日龄幼虫接受滞育诱导光周期反应更为敏感;连续接受短光照的时间越长,滞育率越高。温度不是影响梨小食心虫滞育诱导的关键因素,但能调节光周期对滞育诱导的作用效果;在10-25℃的中位温度下,较低的温度能促进滞育的形成,而5℃的低温和30℃的高温在一定程度上抑制短光照对滞育的诱导作用,且温度只在暗期发挥作用。2.对梨小食心虫滞育诱导的光周期钟机制进行了研究。24h昼夜循环光周期反应表明,在20℃,梨小食心虫滞育诱导的临界暗长约为10.25h,在24℃,约为10.32h;12~16h的暗期可诱导最高滞育的发生。非24h昼夜循环光周期反应表明,不同光期的滞育诱导反应曲线明显不同,但均在暗期为12h时滞育发生率最高,暗期长度在该虫滞育的诱导中发挥重要作用,但光照长度能明显调节暗期对滞育诱导的作用效果。暗期干扰试验表明,1h光脉冲干扰光周期10L:14D、11L:13D和13L:11D的滞育发生率明显低于干扰光周期12L:12D,且均表现为在暗期的中间对光脉冲最敏感,光脉冲的干扰效果与所干扰的光周期密切相关。在Nanda-Hamner和Bunsow试验光周期反应中,二者滞育发生率普遍较低,在24h内均未显示滞育诱导的节律性波动。这些结果表明控制梨小食心虫滞育诱导的光周期钟是基于一个非昼夜节律的沙漏钟模型或阻尼振荡器模型。3.在4℃、10℃和24℃叁种温度下对梨小食心虫的滞育解除进行了研究。滞育幼虫在4和10℃下处理120天,可完全解除滞育,10℃比4℃更有利于滞育的解除;而24℃下未见滞育幼虫化蛹;表明低温对梨小食心虫的滞育解除有重要作用,滞育幼虫在一定低温条件下,经历一定的时期,才能解除滞育。4.用蒽酮比色法、乙酰丙酮比色法和考马斯亮蓝G-250染色法分别对梨小食心虫滞育过程中体内总糖、糖原、海藻糖、甘油和蛋白质等能源物质的代谢特征进行了研究。在低温条件下,滞育幼虫体内糖原含量明显减少,且不同温度条件下糖原的代谢速率不同,4℃下幼虫体内糖原利用率高于10℃;总糖含量的变化趋势与糖原相似:海藻糖含量在4℃、10℃和24℃2下均升高,且保持较高水平;甘油含量在4℃下明显增加,出现3个峰值,在10℃和24℃下,甘油含量并没有显着增加,表明只有达到一定的低温,甘油的合成才能够被诱导;甘油是梨小食心虫的主要抗冻物质;蛋白质含量在3种温度下均升高,但在4℃和10℃下变化差异不显着,在24℃下差异显着。滞育期间,这些代谢物质的变化受滞育发育及温度影响,其含量的动态变化可以反映梨小食心虫耐寒性强弱。5.用3,5-二硝基水杨酸法、双试剂法及代谢酶活力测试盒分别测定了梨小食心虫滞育过程中海藻糖酶(TRE)、山梨醇脱氢酶(SDH)及己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)和碱性磷酸酶(ALP)的活力变化。在低温条件下,滞育幼虫体内各酶活力明显不同,TRE活力在滞育初期显着提高,而后随滞育时间的延长而逐渐降低;SDH活力总体变化较为平缓,变化量较小;HK、PK和ALP活力在滞育前期均显着降低,且随后一直保持在较低水平。滞育期间,5种代谢酶的活力均与滞育发育及温度有关;通过相关代谢酶的调节,梨小食心虫的代谢速率维持在较低水平,提高了虫体的耐寒能力。6.用H2O2含量测试盒及保护酶活力测试盒分别测定了梨小食心虫滞育过程中过氧化氢(H2O2)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活力变化。在低温条件下,滞育幼虫体内H2O2的含量明显增加,SOD和CAT的活力在滞育初期均呈下降趋势,之后显着升高,POD活力在滞育初期减少,且随后一直维持在较低水平。滞育期间,H2O2的含量和3种保护酶的活力受滞育发育及温度影响,其变化与虫体的抗寒有着较密切关系。7.用高效液相色谱法、紫外比色法和碘-淀粉比色法分别测定梨小食心虫滞育过程中多胺含量及其代谢酶活力动态。在低温条件下,滞育幼虫体内腐胺(Put)含量在滞育初期略有减少,之后迅速升高:亚精胺(Spd)含量在滞育后明显升高,且一直保持在较高水平;4℃下Put和Spd含量明显高于10℃;Spm含量在滞育前期下降,之后显着升高。鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活力均表现出不同程度的升高,且ODC活力大于SAMDC活力,表明鸟氨酸途径是该虫滞育过程中多胺合成的主要途径;多胺氧化酶(PAO)活力在滞育过程中也升高,在4℃时活力变化存在显着差异,在10℃和24℃时不存在显着差异。滞育期间,多胺代谢与滞育发育及环境温度有关;低温下多胺的积累有利于提高梨小食心虫滞育幼虫的抗寒能力。

廖玉凤[10]2014年在《眼斑芫菁1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶MenA基因的克隆及功能分析》文中研究表明眼斑芫菁(Mylabris cichorii)俗名为黄黑小斑蝥,属于芫菁科(Meloidae)昆虫。它是传统的中药材。当它受到外界刺激时在其腿节处会分泌一种黄色的粘稠状的液体,这种液体的主要成分为斑蝥素(cantharidin)。斑蝥素是一种萜类物质,它是芫菁科昆虫的一种天然的防御物质。斑蝥素是一种有效的抗癌药物,在芫菁科昆虫的各个发育阶段中都存在。斑蝥素的合成呈现典型的性二型现象,雄虫合成斑蝥素而雌虫基本不合成。雄虫合成斑蝥素后,将斑蝥素储存在生殖器中,与雌虫交配后,将斑蝥素转移至雌虫体内,雌虫再将斑蝥素传替给下一代,保护下一代不受外来侵害。目前对于斑蝥素的致病机理、斑蝥素的提取及测定方法等方面的研究比较成熟。关于斑蝥素的生物合成途径的研究,一直是科学领域中的一个热点。斑蝥素生物合成的研究已经经历了数十年,也取得了一些成果,但是至今仍没有发现斑蝥合成的代谢通路。20世纪科学家们采用同位素标记实验发现了斑蝥素的合成前体为法尼醇,且其分子中O原子来自于O2和H2O,并由此推测斑蝥素的生物合成途径可能与甲羟戊酸途径(MAV)有关。目前有关斑蝥素合成途径的分子生物学方面的研究较少,斑蝥素合成相关基因的发现,利于后期斑蝥素生物合成的研究。本实验室汪会荣、王宇等对眼斑芫菁的研究发现雄虫斑蝥素的合成时期为第5天至第30天,其中第20天到第25天为合成的高峰期,并构建了雌、雄差减文库,在此基础上,我们通过RACE技术克隆获得了眼斑芫菁1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶MenA基因,将其命名为McMenA,并对其进行功能研究。主要研究结果如下:1. McMenA基因全长的克隆及生物信息学分析根据已知的McMenA基因的EST序列,设计特异性引物,采用RACE技术获得了该基因的全长序列,将其命名为McMenA,Genbank登录号为KJ156619。其基因结构不含内含子,全长序列为1264bp,其中编码区1026bp,5’UTR为114bp,3’UTR为124bp,共编码341个氨基酸,使用ExPASy在线软件分析,预测其蛋白分子量为37.9KD,理论等电点为8.94,蛋白结构具有1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶典型的富含天冬氨酸的保守结构域N/DDxxD,TMHMM预测发现,该蛋白为多次跨膜蛋白,具有七个跨膜结构区,亚细胞定位预测发现其定位于线粒体膜上,不具有信号肽推测其不是分泌型的蛋白。同源性分析比对显示,眼斑芫菁的1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶基因与其他昆虫类的1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶基因具有较高的同源性,其中与赤拟谷盗Tribolium castaneum的同源性最高,同源性达到86%。2.实时荧光定量RT-qPCR检测雌、雄成虫羽化后不同时期McMenA基因的表达运用RT-qPCR技术分析雌、雄成虫羽化后第5天、10天、15天、22天、25天、30天六个时期的McMenA基因的表达情况。结果显示McMenA基因在雄虫的各个时期均有表达,在斑蝥素合成的旺盛时期20天-25天,McMenA基因表达量最高,在斑蝥素合成持续增长时期5-25天,雄虫McMenA基因在这时期内表达量也不断的升高,第25天到第30天,即斑蝥素合成量减少的时期,雄虫McMenA基因也相对应的下调表达。雌虫中,McMenA基因在各个时期也均有表达,在前期第5天-15天McMenA基因的表达量较稳定,基本没什么变化,但在雄虫合成斑蝥素的旺盛时期22-25天,雌虫的McMenA基因表达量表达量极低。这与雌虫当中斑蝥素的合成时期及合成量是相一致。McMenA基因在雌、雄成虫的表达量与斑蝥素呈正相关。3. RT-qPCR检测第22天雄虫各组织中McMenA基因的表达量对定量结果分析,发现McMenA基因在雄虫的精巢、附腺、前肠、中肠、后肠中均有表达,其中在精巢中表达量最高,与附腺相比呈极显着差异,在中肠及后肠中的表达量基本一致。4.利用RNAi技术对McMenA基因的功能进行研究通过体外合成McMenA基因的干扰片段dsRNA,注射入羽化后21天的雄虫体内,抑制McMenA基因表达,干扰24h及48h后,运用RT-qPCR检测McMenA基因的表达量发现,24h后McMenA基因的表达量显着低于对照组,干扰效率达到了88%,成功的实现了McMenA基因的干扰。5.测定干扰24h后,雄虫体内斑蝥素及ATP含量我们测定了McMenA-dsRNA注射24小时实验组和对照组体内斑蝥素和ATP的含量,结果显示,McMenA基因被干扰后雄虫体内的斑蝥素及ATP含量均明显低于正常雄虫。结论:McMenA影响眼斑芫菁ATP的合成;McMenA与眼斑芫菁斑蝥素的合成相关,但这种相关是直接影响斑蝥素合成还是由于影响ATP合成而间接影响斑蝥素合成还需进一步研究。

参考文献:

[1]. 芫菁的人工饲养和生殖生态研究[D]. 黄文华. 福建师范大学. 2001

[2]. 锯角豆芫菁与毛胫豆芫菁的生物学及人工饲养研究[D]. 王雪梅. 贵州大学. 2007

[3]. 大斑芫菁的滞育诱导、滞育发育及滞育解除[D]. 朱芬. 华中农业大学. 2006

[4]. 芫菁体内斑蟊素的合成、转移和生物学功能[J]. 殷幼平, 靳贵晓. 昆虫学报. 2010

[5]. 贵州药用芫菁形态学和分子鉴定[D]. 刘洋洋. 贵州大学. 2016

[6]. 芫菁科昆虫的滞育、饲养及生防利用研究进展[J]. 陈元生, 涂小云. 中国植保导刊. 2013

[7]. 中国豆芫菁属Epicauta分类研究(鞘翅目:拟步甲总科:芫菁科)[D]. 杨玉霞. 河北大学. 2007

[8]. 短翅豆芫菁和传统斑蝥药材的对比及其治疗庥子有效性的初探[D]. 贺顺姣. 贵州师范大学. 2016

[9]. 梨小食心虫滞育诱导、解除及对低温的生理适应性研究[D]. 何超. 西北农林科技大学. 2012

[10]. 眼斑芫菁1,4-二羟基萘甲酸聚异戊烯基转移酶MenA基因的克隆及功能分析[D]. 廖玉凤. 重庆大学. 2014

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芫菁的人工饲养和生殖生态研究
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