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蚜虫——繁殖最快的昆虫

蚜虫俗称虫或蜜虫,属于半翅目(同翅目),包括蚜总科和蚜总科。蚜虫主要分布在北半球的温带和亚热带地区,热带地区分布很少。目前全球已知4700余种,我国分布约1100种。蚜虫前翅有4 ~ 5条斜脉,触角的圆形次级感觉圈和管状腹管。其中有中国特有种----黑腹锦鸡属和金腹锦鸡属。

蚜虫,又称植物虱、绿蝇或蚁科,是蚜虫的英文名。又小又软,像针一样大。腹部有管状突起(腹管),吸植物汁液,是植物的大害虫。它不仅阻碍植物生长,形成虫瘿,传播病毒,还会造成花、叶、芽的畸形。生活史复杂的无翅雌虫(〔茎母)夏季孤雌生殖,胎生,产下幼蚜。当植物上的蚜虫过于密集时,有些会长出两对大的膜状翅膀来寻找新的寄主。雌蚜虫和雄蚜虫在夏末出现。交配后,雌蚜产卵,以卵越冬。温暖地区可以没有卵期。蚜虫有蜡腺分泌物,所以很多蚜虫看起来像白色的绒球。可通过杀虫剂或天敌(瓢虫、蚜虫、草蛉等)控制。).蚂蚁保护蚜虫免受气候和天敌的侵害,把蚜虫从枯萎的植物转移到健康的植物上,拍打蚜虫得到蜜露(蚜虫分泌的甜液)。常见的蚜虫种类如下:

苹果黄蚜是黄绿色成虫,头和脚都是黑色的。卵为黑色,在唯一的寄主苹果树上越冬。一种烟草霉菌生长在它的蜜露上。

甘蓝蚜虫(Brevicoryne brassicae)是甘蓝蚜虫的俗称,体型小,灰绿色,全身覆盖着粉状蜡。群居在卷心菜、花椰菜、抱子甘蓝、萝卜等的叶子背面。,北方以黑卵越冬,南方无性期。可以通过粉末或喷雾来控制。

Chermes cooleyi在云杉树枝的顶端形成了一个7厘米(3英寸)长的锥形瘿。瘿在仲夏裂开,成虫移至花旗松产卵。它的生活史可以在云杉和花旗松上完成。喷农药,成虫钻出前除虫瘿,分别种两种树,都可以控制。

玉米根蚜的生存依赖于玉米田中的蚂蚁。冬天,蚂蚁将卵储存在巢穴中。春天,蚂蚁把卵移到草根上,然后转移到玉米根上。对玉米危害很大,可以使其停止生长,变黄萎蔫,对其他作物也有危害。

云杉瘿绵蚜(Chermes abietis)形成菠萝形瘿,1?2.5厘米(0.4?1英寸)长,由许多细胞组成,每个细胞包含大约12个若虫,这些若虫在仲夏裂开并释放成蚜虫,攻击同一棵或另一棵云杉。新的虫瘿是绿色的,带有红色或紫色条纹,旧的虫瘿是棕色的。被感染的树枝通常会死亡。不同的植物有不同的敏感性,最好的防治方法是喷雾。

蚜虫是小麦、燕麦和其他小杂粮的主要害虫之一。在植物上,密集的黄色斑块会摧毁整个作物。成虫淡绿色,深绿色条纹延伸至腹侧,每头雌蚜产50?60只幼蚜虫,一年20代。可以通过寄生天敌和杀虫剂来控制。

桃蚜又称菠菜蚜,成虫淡黄绿色,背部有三条黑线。生活史有两个宿主。夏天,雌性繁殖单性生殖。雌蚜虫和雄蚜虫在秋天产生。它是一种大害虫,传播多种植物花叶病。

棉蚜是绿色到黑色的。幼虫在温暖的地区全年生产,在凉爽的地区产卵。危害瓜类、棉花、黄瓜等10多种作物。常被寄生性天敌和捕食性天敌控制。

豆长管蚜为淡绿色,杀死豌豆,传播大豆花叶病。在三叶草和苜蓿上越冬,春天迁移到豌豆上。每只雌蚜虫产50只?100幼蚜,7?20代。喷洒杀虫剂和调节气候控制。

大戟长管蚜在蔷薇科植物上产黑色卵,幼蚜孵化成粉红色和绿色,吃芽和叶子。早春迁夏主(土豆)。每2?三周一代。它是番茄和土豆的花叶病毒载体。以树叶为食,杀藤花。

Macrosiphum是一种大型绿色生物,带有黑色附属物和粉红色斑点。只生长在人工栽培的玫瑰上。天敌有瓢虫、蚜虫和狮子。

苹果瘿蚊是苹果的一种重要害虫,它使果实变形(蚜虫苹果),使叶片卷曲(可以保护蚜虫免受农药喷洒)。生活史包括一个替代寄主:芭蕉,秋天回到苹果树上产卵。还危害梨、山楂、花楸。防治方法是喷洒药物和利用其天敌:食蚜蝇、瓢虫、草蛉和寄生蜂。

苹果绵蚜生活在根部,会使苹果树矮小或死亡。幼虫被白色的棉花包围。寄生性天敌的防治。

[编辑本段]形态特征

体长1.5 ~ 4.9 mm,大部分在2 mm左右,有时也有蜡粉,但缺少蜡片。天线有6个节点,少数5个节点,罕见4个节点。感觉是圆形,很少是椭圆形,末端节的末端往往比基部长。眼睛有大有小,常有突出的3个小眼瘤。喙尖短,钝到长。腹部大于头部和胸部的总和。胸部和腹部经常有肿瘤。腹管通常为管状,长于宽度,基部较厚,向末端逐渐变细,有时中部或末端肿胀,顶部常有突出的边缘,表面光滑或末端呈波纹状或网状,很少有或多或少的毛,也很少有环状或缺失的腹管。尾部呈锥形、指形、剑形、三角形、五角形、盔形至半月形。尾端是圆的。表皮光滑,网状或起皱,或有棘刺或颗粒斑驳。体毛锐利或顶端扩展成头状或扇形。蚜虫通常有六根触角,第三或第三、第四或第三至第五根触角有次级感觉圈。前翅中脉通常分为3支,少数分支分为2支。后翅通常有2条肘静脉,很少后翅变小,静脉退化。静脉有时镶有黑色的边。

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蚜虫分为有翅和无翅两种,体色为黑色。蚜虫或荸荠群集在植物叶片、嫩茎、生长点和花的背面,用针状的吮吸口器吮吸植物的汁液,使细胞遭到破坏,生长失去平衡,叶片卷曲缩向背面,心叶生长于阴凉处。在严重的情况下,植物停止生长,甚至整个植物枯萎死亡。蚜虫为害时,排出大量水分和蜜露,滴在下部叶片上,引起霉菌病,阻碍叶片的生理功能,减少干物质的积累。

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蚜虫寄生的植物包括几乎所有的针叶树和裸子植物。一些种类包含苔藓、蕨类和木贼科。有些种类的异养寄主全程生活:寄主植物依次在木本寄主和草本寄主之间转换,木本寄主为第一寄主,受精卵在其上越冬,春季孵化为教母,孤雌生殖2或3代。初夏,有翅蚜虫迁移到草本植物第二寄主上进行孤雌生殖几代至二十代以上,深秋,有翅雌蚜和雄蚜从第二寄主上迁移到第一寄主上。雌蚜由有翅的雌卵生出,雌蚜与有翅的雄蚜交配产卵越冬。大多数物种处于同一寄主的全循环中,不存在上述木本和草本寄主之间的转移,而只是同一寄主植物之间的转移。雌雄蚜虫都没有翅膀,有时雄蚜虫也有翅膀,用受精卵越冬。许多种或亚种单位在热带、亚热带、温室或温暖的小生境中常年孤雌生殖,没有越冬受精卵。它经常导致宿主植物组织变形或变色,或缩短节间。雌性蚜虫出生时可以生育,没有雄性蚜虫也可以怀孕。如果人类以蚜虫的速度繁殖,一个女人生下的婴儿一天就能填满一个网球场。

蚜虫非常能育,1年能繁殖10-30代,世代重叠突出。当5天平均气温稳定上升到12℃以上时,开始繁殖。在气温较低的早春和深秋,完成1代需要10天,在温暖的夏季只需要4-5天。以卵在花椒、石榴树等树枝上越冬,也可在保护区以成虫越冬。16-22℃的温度最适合蚜虫滋生,干旱或过大的种植密度有利于蚜虫危害。

[编辑此段]食物

本科大部分种类为寡营养或单食性,少数为多食性,部分种类为粮、棉、油、麻、茶、糖、蔬菜、烟、果、药、树等经济植物的重要害虫。由于迁徙扩散寻找寄主植物时需要反复转移和进食,可传播多种植物病毒病,造成较大危害。这些害虫包括麦蚜、麦蚜、棉蚜、桃蚜和萝卜蚜。

在苏联特梅尔半岛的中生代白垩纪地层中发现了迈祖属的化石,然后在波罗的海附近的第三纪出现了迈祖属和迈祖属。

[编辑本段]预防和控制

在防治蚜虫时,应采用各种手段制止其有害活动,主要有以下几种:

第一,消灭蚜虫要从花的越冬期开始,这样可以事半功倍。如果单纯依靠蚜虫危害最严重的春秋两季,防治效果并不显著。

二是对新引进的花卉种子和苗木进行严格检查,防止外地新害虫的入侵,对土壤和旧花盆进行消毒,杀死残存的虫卵。

第三,结合修剪,将蚜虫生活或卵潜伏的残花和病枝叶彻底清除,集中焚烧。

四、不同品种的花卉,其抗虫性也不同,要选择抗虫品种,这样既能减少蚜虫的危害又能节约用药成本。

5.发现少量蚜虫时,用蘸水的刷子刷一刷,或将盆花斜放在自来水下旋转冲洗,既杀死了蚜虫,又冲洗了叶片,提高了观赏价值,促进了叶片的呼吸作用;如果条件允许,也可以利用瓢虫、草蛉等天敌进行防治。

六、发现大量蚜虫,应及时隔离,并立即选择药物或土法消灭害虫,具体措施如下:

1.按1:15的比例配制烟叶水,浸泡4小时后喷洒。

2.按1:4:400的比例配制洗衣粉、尿素和水的溶液进行喷洒。

3.用10%氧化乐果乳剂1000倍或马拉硫乳剂1000至1500倍或敌敌畏EC 1000倍喷洒。

4.桃蚜用蜡粉覆盖,涂抹任何药物时都要加1‰中性肥皂水或洗衣粉。

果蝇

醋蝇

也叫苹果渣蝇。

果蝇(果蝇科)昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和进化的室内和室外研究材料,尤其是黑腹果蝇易于培养。它的生活史很短,室温下不到两周。果蝇的基因信息比其他任何动物都多。利用果蝇染色体,特别是成熟幼虫唾液腺中最大的染色体,研究遗传特征和基因作用的基础。关于自然界中果蝇的生物学,我们知道的还不够多。有些物种以腐烂的水果为食。有些种类生活在真菌或肉质花中。

果蝇在1830中首次被描述。1901年首次作为实验研究对象,实验者是动物学家、遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特(William Ernst Custer)。通过研究果蝇的物种,他试图从其中一个物种了解多代近亲繁殖的结果和杂交现象。1910年,托马斯·亨特·摩尔根开始在实验室培养果蝇,并对其进行了系统的研究。之后,很多遗传学家开始用黑腹果蝇研究黑腹果蝇,获得了很多遗传学知识,包括这种果蝇基因组中的基因在染色体上的分布。

外观特征:

尺寸小,长度3 ~ 4 mm。很难识别相似的物种,它的主要特征是有巨大的红色复眼。

生态习惯:

果蝇昆虫因为体型小,容易通过沙窗,所以在家居环境中也很常见。只要在垃圾桶或放了很久的水果边上发现很多红眼苍蝇,就是果蝇;果蝇幼虫习惯在垃圾堆或腐烂的水果上繁殖。

形容

黑腹果蝇是一种原产于热带或亚热带地区的苍蝇。和人类一样,分布在世界各地,在人间过冬。雌性长2.5毫米,雄性更小。雄性有深色后肢,可区别于雌性。

雌蝇一次能产400个大小为0.5毫米的卵。它们被绒毛膜和卵黄膜覆盖。其发育速度受环境温度影响。在25℃,22小时后,幼虫将破壳而出,立即进食。因为母体会把它们放在腐烂的水果或其他发酵的有机物上,它们的首要食物来源是腐烂水果的微生物,如酵母和细菌,其次是含糖的水果。幼虫会在24小时后进行第一次蜕皮,并持续生长达到第二个幼虫发育阶段。幼虫发育3个阶段,蛹期4天,25℃下1天后发育成成虫。

转基因果蝇诞生:可以用激光照射遥控

遥控器不再是电子产品的专利。科学家新培育出一种转基因果蝇,可以通过激光照射远程控制它们的行为,让懒惰的果蝇动起来,开始爬行、跳跃或飞走。

该论文发表在最新一期的《细胞》杂志上。虽然这种果蝇的遥控不如开遥控车方便,但相关方法对于研究动物的神经和行为具有重要意义。

过去科学家研究动物行为的神经基础时,一般采用电极刺激神经等方法。但这些方法都是有创的,可能会阻碍动物的行动甚至使其瘫痪,电极也不可能接触到整个神经系统的每一个神经元。

耶鲁大学医学院的神经生物学家将大鼠的基因植入果蝇,该基因编码一种离子通道蛋白。在环境中存在生物能量分子ATP的情况下,离子通道允许带电粒子穿过细胞膜,从而传递电脉冲。

果蝇然后,研究人员给果蝇注射ATP分子,这些分子是不活跃的,因为它们被另一种分子包裹着。用紫外激光照射果蝇,可以使ATP分子摆脱束缚,启动离子通道,用电信号刺激果蝇的神经。

实验表明,如果在控制果蝇爬行的多巴胺能神经元中表达离子通道蛋白,那么原本懒惰的果蝇在激光照射下会变得过于活跃。如果在控制果蝇飞行反应的大神经中表达离子通道,激光可以让果蝇跳来跳去,抖动翅膀飞走。

研究人员表示,这项技术可用于研究生物的许多其他行为,如求偶、交配和进食。

果蝇可分为白眼和红眼。白眼是基因突变的结果,在X染色体上是隐性遗传。由于它只有四对染色体,便于实验观察,常用于研究伴性遗传。美国生物学家摩根利用这一性状研究基因连锁和交换的规律。

但需要注意的是,果蝇是可以回交的,而且生长周期短,但摩根做过回交实验。

果蝇和摩根——遗传规律的春天

【1】摩尔根在他的遗传学实验中使用果蝇作为实验材料,他所有的重要发现都是从果蝇身上得到的。有人说上帝为摩根创造了果蝇。

可爱的小果蝇

果蝇是一种小苍蝇,只有几毫米长。其实它喜欢在腐烂的水果上飞,所以叫果蝇。其实它喜欢腐烂的水果发酵出来的酒,所以酒发酵池前会引来很多果蝇。古希腊人称果蝇为“酒鬼”。

果蝇作为实验动物,有很多优势。首先,容易养。用一个奶瓶和一些捣碎的香蕉,就可以养出几百只甚至几千只果蝇。二是繁殖快,在25℃左右的温度下,十天能繁殖一代,一只雌性果蝇能繁殖上百只。孟德尔用豌豆做实验材料,一年只种一代。摩根最初用老鼠和鸽子作为实验动物来研究遗传学,效果并不理想。后来介绍摩根是1908开始养果蝇的。果蝇只有四对染色体,数量少,形状明显不同;果蝇的性状有很多变异,比如眼睛的颜色,翅膀的形状,这些对遗传研究也大有裨益。摩根并没有一下子意识到这些优势,而是在研究工作中逐渐意识到的。

由于摩尔根的实验室里有很多果蝇,研究人员整天侍候在果蝇身上,观察和研究果蝇,所以他们把摩尔根领导的实验窒息室称为“苍蝇室”。在摩根的领导下,这个“苍蝇室”成了全世界基因研究的中心。他们的研究成果引起了全世界遗传学家的关注,他们的论文和著作是全世界遗传学家的必读和重要参考文献。这个“苍蝇室”也培养了许多著名的遗传学家。

前苏联以李森科为代表的一些人抨击摩尔根学派以果蝇为主要研究对象,毫无意义,不关心国计民生。事实证明,这种攻击是站不住脚的。果蝇身上发现的遗传规律也适用于其他动物、植物和人类。在理论上有重要发展,在实践上也将有重大意义。

发现性连锁遗传

摩根的实验室最初使用果蝇来研究获得的性状是否可以遗传。他在黑暗的环境中培养果蝇很多代。根据拉马克的后天性状可以遗传的理论,它的视力应该是逐渐变差的。但结果却不是这样。摩根认为实验是徒劳的。

摩根用果蝇做了一个重要的遗传学发现,从一只白眼果蝇开始,从中他发现了性连锁遗传。野生果蝇有红眼睛,但是在1910,摩根发现了一只白眼睛的雄性果蝇。根据遗传学理论,这是一种基因突变。随着这只白眼雄蝇与一只普通的红眼雌蝇交配,第一代果蝇都是红眼的。根据孟德尔的理论,红眼是显性的,白眼是隐性的。第一代果蝇交配产生第二代。结果雌性果蝇都是红眼的,而雄性果蝇则是一半红眼一半白眼。如果红眼果蝇和白眼果蝇的比例是3: 1,符合孟德尔定律。但是为什么雄性果蝇身上总是出现白色的眼睛呢?

摩根还做了一个回交实验,让第一代红眼雌蝇和第一代白眼雌蝇交配。结果果蝇出生时,两性都是红眼睛和白眼睛,这也符合孟德尔定律。

基于这些实验结果,摩根进行了深入思考,他提出了一个假说:决定果蝇眼睛颜色的基因位于性染色体中的X染色体上。雄性果蝇的一对性染色体由X染色体和Y染色体组成,Y染色体很小,上面的基因很少,所以只要它的X染色体上有一个白眼基因,就会表现出白眼性状。雌性黑腹果蝇的性染色体是一对X染色体,因为白眼是隐性性状,只有在两条X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼。根据这一假设,上述实验结果可以得到满意的解释。

白眼基因存在于性染色体上,其遗传规律与性别有关,称为“性连锁遗传”。

色盲和血友病的遗传也是性连锁遗传。色盲患者以男性居多,女性很少。男性色盲患者的子女一般不是色盲,但他们的孙辈是色盲。过去人们一直对这种现象感到不解,性连锁遗传的概念使人们理解了其中的奥秘。

发现连锁和交换定律

各种生物的染色体数量很少,比如果蝇有4对染色体,豌豆有7对,玉米有10对,人类只有23对。然而,每个生物体内的基因数量比染色体数量多得多。既然基因存在于染色体上,那么每条染色体上一定不只有一个基因,而是很多个。很多人在理论上做了这种推测,但是在没有实验证据的情况下,无法确定一个生物体的哪个基因存在于哪个染色体上。自然科学讲究实证。没有证据,理论无法被认可,最多是合理假设。

摩根是第一个提出这种证据的人,这种证据来自对果蝇的研究。

在证明果蝇X染色体上存在白眼突变基因后,Morgan发现残翅突变、朱红眼突变和黄体突变也是性连锁遗传,说明它们的基因也存在于X染色体上。

孟德尔定律说,当一个配子形成时,成对的基因相互分离并自由结合。根据细胞学研究的结果,配子形成时,成对的染色体是相互分离,自由组合的,所以它们只是不同;两条染色体上的基因可以自由组合,而同一条染色体上的基因会一起遗传,这就是基因连锁。这个认识也是从理论上推断,然后通过实验证实的。

通过恰当地选择交配对象,摩根得到了同时带有两种性连锁基因突变的果蝇,比如黑腹果蝇,眼睛是白色的,身体是黄色的。他让这种果蝇与常见的野生果蝇或不同性连锁基因突变的果蝇交配,确实找到了基因连锁。比如黄眼黑腹果蝇与野生红眼灰头黑腹果蝇交配,后代99%为黄眼或红眼灰头,只有1%为白头灰头或红眼黄头,没有连锁遗传。

但是连锁并不是100%,不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出,配子形成时不同染色体之间会发生基因交换,这是染色体之间可能的物质交换造成的。

摩根进一步认为,同一条染色体上的两个基因相距越远,交换的可能性就越大。所以基因之间的相对位置可以根据交换率来判断。基于大量的实验结果,摩根绘制了果蝇四对染色体的基因图谱:把每条染色体上的所有基因排成一条直线,交换率越小,钟摆越近。摩根在无法直接看到基因的情况下画出了这样的基因图谱,让人不得不佩服他严谨的实验工作和逻辑推理。

果蝇让位给了微生物。

摩根对果蝇的遗传学研究最终表明基因存在于染色体上,并发现了伴性遗传、连锁和交换的规律。此外,他们对果蝇遗传的仔细分析导致了基因大小可能类似于最大的有机分子的估计。但是什么是基因呢?基因是通过什么方式控制性状的?直到30年代,我还是一无所知。孟德尔-摩根学派遗传学本质上是形式遗传学。虽然基因有物质基础,但摩尔根对果蝇的遗传研究并不是建立在对遗传物质本身的认识上,各种结论都是建立在实验结果的基础上。

摩根希望将他的基因研究推向一个新的高度,研究基因如何在控制性状中发挥作用。

20世纪初,英国一位医生发现黑尿是一种遗传性疾病,并发现黑尿的病因是患者体内缺乏尿黑酸氧化酶,所以不能分解尿酸。因此,他提出基因可以控制酶的形成,进而影响代谢过程。

早在20世纪30年代,摩根的实验室就继续用果蝇做这项研究。他们的实验结果表明,决定果蝇眼睛颜色的物质有一个转化过程,他们可以分析出哪个眨眼突变缺少哪个反应所需的酶。但是,他们无法测试和分离相关物质,实验无法深入。

果蝇不再是这种基于生化实验的遗传学研究的合适实验材料。代替果蝇的是结构非常简单的微生物:霉菌、细菌、病毒。遗传学逐渐进入分子遗传学阶段,果绳在遗传学研究中的历史作用已经完成。