媒介昆虫与植物病毒互作研究进展

植物病毒大多借助媒介昆虫进行传播。植物病毒与媒介昆虫的互作关系研究是当今媒介生物学和生态学领域的前沿课题,也是寻找植物病毒有效防控途径的重要基础。本文主要概述了近十年来,包括呼肠孤病毒科Reoviridae、双生病毒科Geminiviridae、纤细病毒属Tenuivirus、番茄斑萎病毒属Tospovirus,、等多个科、属的植物病毒与其特异的媒介昆虫间的互作研究进展,探讨了昆虫传播植物病毒的机制以及昆虫对病毒入侵的响应机制,解析了植物病毒-媒介昆虫的互作关系,提出了未来研究发展的方向。     

CO_2浓度升高对媒介昆虫及其所传植物病毒的影响研究

由于全球气候变化,CO_2浓度升高对生态系统产生的影响已成为国际关注的焦点。媒介昆虫传毒引起的植物病毒病是农业生产的一个重要影响因素之一。"CO_2-植物-媒介昆虫-病毒"是一个复杂的系统,围绕CO_2浓度升高对植物的影响、CO_2浓度升高对"植物-媒介昆虫"相互关系以及CO_2浓度升高对媒介昆虫及其传播病毒发生的影响已开展了大量研究。本文主要从CO_2浓度升高对植物、CO_2浓度升高对媒介昆虫和植物以及CO_2浓度升高对媒介昆虫所传病毒发生等方面阐述CO_2浓度升高对媒介昆虫及所传植物病毒发生的影响。研究表明,CO_2浓度升高对于媒介昆虫和病毒本身的直接影响较小,主要影响植物初级和次生代谢过程,主要通过引起植物在基因表达、生理生化、营养水平以及生长等各个层面的变化来影响植物,从而通过级联效应改变"植物-媒介昆虫-病毒"之间的互作关系。     

植物病毒病媒介昆虫的传毒特性和机制研究进展

植物病毒病是农作物的“癌症”, 至今缺少有效的防治方法。目前已知80%的植物病毒病依赖于媒介昆虫传播, 而媒介昆虫对植物病毒的传播是一个昆虫、 病毒、 寄主植物互作的过程, 历经获毒、 持毒和传毒等多个阶段, 昆虫体内一系列病毒受体或蛋白参与了这个过程。昆虫传播病毒的方式有口针携带式、 前肠保留式和体内循环式3类, 它们各自对应的持久性为非持久性、 半持久性和持久性, 不同昆虫获取这3类病毒的获毒时间、 在体内存留位置和传毒时间也各不相同。 这个过程受到媒介昆虫的性别及龄期、 寄主植物、 环境条件、 昆虫体内共生菌等多种因素的影响。与之相关的蛋白主要有病毒衣壳蛋白(CP)、 次要衣壳蛋白（CPm）、 GroEL蛋白、 辅助因子(HC)和下颚口针蛋白等。近年来对植物病毒基因组的研究也取得了很大的进展, 对昆虫传毒机制的研究正受到越来越广泛的关注。本文综述了近年来该领域内的相关研究进展, 包括昆虫传播植物病毒的传毒方式、 影响传毒效率的因素、 传毒机制特别是昆虫体内与病毒传播可能相关的受体等。     

媒介生物学与媒介昆虫

媒介生物学是当今迅速发展的一门学科,其中媒介昆虫是其重要的研究对象。本文综述了媒介生物学与媒介昆虫相关研究进展,包括研究背景和意义,国内外研究历史和现状,提出了需进一步开展研究的重点领域,旨在提供媒介生物学与媒介昆虫研究领域的信息,促进该领域的研究和技术开发,提升媒介生物及其传播疾病的控制水平。     

烟粉虱对菜豆金黄花叶病毒属病毒的传播：病毒对媒介昆虫的适应

双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金黄花叶病毒属病毒是一类重要的植物病毒,主要危害番茄、烟草、棉花等多种经济作物,自然条件下主要由介体昆虫烟粉虱Bemisia tabaci传播。菜豆金黄花叶病毒属病毒在田间的暴发受多种因素的影响,其中一个最重要的因素就是其介体昆虫烟粉虱。因此,明确烟粉虱在田间传播和扩散特定病毒中的作用及影响因素,对于解析病毒病流行的生物学基础具有重要意义。本文综述了烟粉虱对菜豆金黄花叶病毒属病毒的传播及影响因素,并讨论了病毒对媒介昆虫的适应及其机制。菜豆金黄花叶病毒属病毒和烟粉虱都为全球分布的有害生物,通过生物信息学的分析发现,两者都呈现地域相关的遗传多样性。而在生物学的研究中发现,烟粉虱隐存种往往对与其起源于同一地区的病毒具有较高的传播效率。这些发现为进一步解析烟粉虱对菜豆金黄花叶病毒属病毒的传播提供了重要的参考。     

植物病原-媒介昆虫互作:研究进展与展望

大多数植物病毒及一些植物病原细菌由介体昆虫传播。植物病原与介体昆虫关系的研究有助于找到防控介体传播病原的关键环节,因此植物病原与介体昆虫的互作关系是植物病原传播机理研究中的核心问题。本文概述了国内外在植物病原与介体昆虫互作研究的最新进展,推介了本专辑论文的主要内容,并在此基础上,从生态和进化的角度提出了在植物病原-媒介昆虫互作研究中以下3个值得关注的研究方向:(1)植物病原与介体昆虫互作对生态系统的影响;(2)昆虫介体传播植物病毒的不同方式之间的关联性以及病毒、介体和植物之间的协同进化关系;(3)自然条件下植物病原-媒介昆虫互作的机理。植物病原与媒介昆虫互作的研究,既是生态和进化的理论问题,也和植物病原及其介体昆虫的绿色防控密切相关。     

昆虫内共生菌沃尔巴克氏体抗病毒研究进展

植物病毒病是危害我国蔬菜生产的第一大病害,而烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius、蓟马和蚜虫等小型昆虫是蔬菜病毒病的主要传播媒介.虫传病毒病害的防控策略复杂且难度大,目前生产上主要依赖化学农药防治介体昆虫,预防与控制蔬菜病毒病.种植户化学杀虫药剂的不合理使用、甚至滥用,导致媒介昆虫抗药性、杀虫剂污染与残留等问题,严重威胁农产品安全与生态安全.发展高效控制媒介昆虫及其传播重大病毒病害防控技术是保障食品安全、蔬菜产业健康可持续发展的迫切需求.内共生菌沃尔巴克氏体Wolbachia是节肢动物体内广泛存在并经卵传播的革兰氏阴性胞内次生共生细菌,约65％的昆虫天然携带沃尔巴克氏体.沃尔巴克氏体对宿主昆虫具有胞质不亲和、产雌孤雌生殖、雌性化或者杀雄作用等生殖调控作用,同时抑制虫媒病毒病在昆虫体内的复制和传播.基于沃尔巴克氏体的蚊媒及蚊媒病毒病控制研究与应用取得了重大进展,现就沃尔巴克氏体抗病毒及其应用的最新进展和未来发展进行综述,为发展蔬菜害虫及其传播病毒病防控技术提供新思路.     

吸血蠓类生殖行为和习性研究综述

双翅目长角亚国蠓科（Ceratopogonidae）小型昆虫中刺吸人畜血液的库蠓Culicoides、蠛蠓Lasioheea和细蠓Leptoconops3属统称为吸血蠓类,因其传播病毒、细菌、线虫、原虫和丝虫等多种病原体而具有重要的医学意义。为研究其媒介效能、生态和防治,迫待建立实验室驯养的媒介种群,吸血和交配则是实验室驯养吸血蠓的关键,建立生殖营养节律各个时期的指标又是生态学调查和模型设计的基础。鉴于此,国内外学者早已重视吸血蠓类重要种群生殖营养节律的研究,阐明了许多问题,并建立了某些研究方法,为媒介效能、生态和防治研究奠定了基础。本文…     

媒介昆虫-病毒-植物互作对生物入侵的影响

媒介昆虫-病毒-植物互作关系复杂多样。虽然相关的研究较多, 然而有关三者互作对于生物入侵的影响还知之甚少。已有证据表明, 寄主植物对病毒的敏感性和对媒介昆虫的适合性、媒介昆虫对寄主的适应能力等因素影响三者互作关系。当寄主植物易感病并且对媒介昆虫的适合性低, 而媒介昆虫对寄主植物的适应能力强时, 媒介昆虫与植物病毒之间很可能建立间接互惠关系, 这种互惠可促进媒介昆虫入侵和病毒病流行。此外, 媒介昆虫与植物病毒之间中性或偏害的互作关系对于外来生物入侵的促进作用也不容忽视。鉴于三者互作对于生物入侵的重要性, 今后需要对不同物种所组成的多种组合进行比较研究, 并采用多种方法揭示互作的生理和分子机制。     

蚊媒传染病的遗传控制和共生控制

蚊虫是疟疾和登革热等多种疾病的传播媒介,媒介控制是阻断虫媒传染病的重要措施。当前对媒介的控制主要依赖于化学杀虫剂,但蚊虫已对杀虫剂产生了普遍抗性,加上疟原虫等耐药性问题的出现和抗疟疫苗的缺乏,急需发展新的方法和策略用于蚊媒传染病的防控。蚊子中肠是疟原虫等病原体在蚊虫体内发育的最大屏障,是阻断疾病传播的理想靶点。基于转基因蚊的遗传控制和转基因共生菌的共生控制是降低媒介效能和阻断疾病传播的两个有前景的新策略。遗传控制是直接以媒介昆虫作为遗传操作对象,通过表达抗病效应分子来阻断疾病的传播;转基因共生菌防治则是以共生微生物作为遗传改造的对象,在宿主体内表达抗病效应分子以达到阻断疾病传播的目的。本文对这些新防治方法的现状及应用进展进行综述,并讨论遗传控制和共生控制在蚊媒传染病防治的实际应用中所面临的问题。     

转基因昆虫的应用研究进展

综述转基因昆虫技术的应用研究:转基因昆虫为农林害虫的防治提供了新策略,为削弱媒介昆虫传播能力提供了新方法;该技术已成为一种重要的分析基因功能的实验工具;同时转基因昆虫还是生产高附加值蛋白和昆虫自身改良的重要手段之一,文章还对转基因昆虫的应用前景作了展望。     

蚋的养殖简介

蚋是人和多种动物丝虫病的媒介,其刺叮骚扰亦给人、畜带来严重为害,为适应我国媒介昆虫研究发展之需,本文对蚋的实验室养殖方法作简要介绍。     

昆虫共生微生物：研究进展与展望

昆虫共生微生物是指与昆虫宿主建立持久互作关系的微生物，这些微生物分布于昆虫的体表、肠道、血腔或者细胞内，参与调节宿主昆虫的多种生理功能。昆虫-共生微生物互作研究涉及多个学科领域的交叉。深入研究昆虫共生微生物的功能及其与宿主的互作关系不仅有助于阐明重要的生命科学机理，还将为害虫治理和虫传病害的防控以及益虫的有效利用提供新的思路和方法。近年来，我国学者在昆虫微生物组研究领域取得显著进展，在多个研究方向取得重要成果。本文概述了国内外昆虫共生微生物研究的最新进展，介绍了本专辑论文的主要研究内容，并提出了值得关注的3个研究方向：(1)昆虫细胞内共生微生物的功能；(2)昆虫调控共生微生物丰度和传播的机制；(3)昆虫共生微生物的遗传改造和应用。     

中国昆虫基因组学的研究进展

随着测序技术的革新和多种组学综合分析方法的应用,昆虫基因组学研究领域得到了迅速的发展。目前,我国昆虫学家已经发表了家蚕Bombyx mori、小菜蛾Plutella xylostella、飞蝗Locusta migratoria、榕小蜂Ceratosolen solmsi、褐飞虱Nilaparvata lugens、柑橘凤蝶Papilio xuthus、烟粉虱Bemisia tabaci等多种昆虫基因组图谱,同时在比较基因组学、功能基因组学、生物信息学以及基因编辑等研究领域也取得了突出的成绩。本文主要综述了近五年我国昆虫基因组学的重要进展,并提出了未来在数据分析、团队合作和基因操作等领域面临的挑战。     

昆虫小分子量热激蛋白的研究进展

昆虫小分子量热激蛋白(Small heat shock proteins,s HSPs)是最早被发现的热激蛋白,但是有关它们的研究相对较少。本文对昆虫小分子量热激蛋白的最新研究成果进行了总结,旨在引起人们对该类蛋白的关注,以便进一步研究其功能,探讨其可能的应用前景。目前研究表明:昆虫小分子量热激蛋白是其所有热激蛋白中最不保守的家族。同时,它们通常拥有一个α-晶状体结构域;分子量范围一般在12~43 ku;具有分子伴侣的活性。每种昆虫体内拥有多种s HSPs,而且其功能也各不相同。这些热激蛋白在昆虫的生长发育、生殖以及滞育等重要生命活动中起着重要的作用;同时在抵御不良环境以及适应性进化中也具有重要意义。随着研究的深入,还将会有更多的昆虫s HSPs被鉴定,它们更多的功能也将被逐渐发掘。     

吸血昆虫生殖调控的分子机制

吸血昆虫是可以传播病原微生物的一类节肢动物,包括蚊虫、白蛉、蠓、猎蝽、跳蚤等。由于其特殊的吸血习性,它们成为了疟疾、登革热、丝虫病、锥虫病等急性传染性疾病的媒介载体。虫媒疾病具有传播速度快、扩散面积广和危害重等特点,不仅严重危害人类健康,还容易造成巨大的经济损失。由于针对虫媒传染病的药物匮乏以及虫媒病原对化学药物抗性的不断增加,阻断吸血昆虫的生殖成为控制虫媒疾病传播的有效措施。保幼激素(juvenile hormone, JH)和20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)在昆虫生殖过程中扮演着重要的角色。JH与胞内受体复合物Met/Tai结合后调控JH/Met靶基因表达,进而促进卵黄发生过程,为昆虫之后的吸血及产卵提供了必要条件;20E胞内受体为EcR/USP组成的异源二聚体,两者结合后激活下游基因表达,诱导卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)合成,为发育的卵巢提供营养。营养信号通路(胰岛素信号通路以及氨基酸介导的雷帕霉素靶蛋白信号通路)同样可以激活Vg合成,促进昆虫生殖;此外,营养信号通路与JH和20E之间可以相互作用共同调控吸血昆虫发育和繁殖。碳水化合物代谢以及脂代谢等能量代谢过程是昆虫生殖过程中主要能量来源,可以满足吸血昆虫生殖发育不同阶段极高的能量需求。研究表明,JH和20E信号通路在能量代谢过程中起着重要的调控作用;微小RNA在蚊虫这一类吸血昆虫中被证明与肠道微生物稳态、血液消化以及脂代谢等生理学过程密切相关,进一步影响了蚊虫卵巢发育。近年来,随着分子生物学及测序技术的革新,吸血昆虫生殖调控机制的研究不断取得新的进展。本文主要阐述了吸血昆虫生殖调控的分子机制研究进展,以期为通过调控吸血昆虫生殖的方法以阻断病原传播提供重要线索。     

中国医学昆虫学研究五十年

医学昆虫学是昆虫学的一个重要分支,同时也是预防医学的重要组成部分。它的研究对象是危害人类健康的昆虫和蜱螨,主要包括蚊、蝇、蠓、虻、蚋、白蛉、蚤、蜚蠊、蝉和螨等种类。它们对人类健康的危害,包括传播疾病、刺叮吸血、骚扰、寄生和致敏等,其中传播虫媒病是最重要的危害。正是由于上述的医学重要性,医学昆虫的研究受到了广泛关注。虽然人们认识、记述和防治医学昆虫的历史很长,但是真正证明医学昆虫传播人类传染病却是120多年前的事。1877年英国医生Manson证明班氏丝虫病是由致倦库虫CulexPipiensquinquefasciatusSay传播的,…     

植物病媒昆虫的翅型分化

翅多型现象是昆虫非遗传多型性的一种表现,包括不具飞行能力的短翅型或无翅型,以及可以进行长距离迁飞的长翅型或有翅型。翅多型现象常发生在可以携带病原并将其传播给植物宿主的媒介昆虫中,对植物病害的时空分布与暴发有重要影响。本文从翅型分化的遗传规律、诱导因素、分子机制和伴随翅型分化的其他生理表现4个方面,对植物病原主要传播媒介蚜虫和飞虱的翅型分化研究进行综述和梳理。昆虫翅型分化的诱导因素主要包括温度、湿度和光周期等非生物因素以及虫口密度、宿主营养、病毒等生物因素;而其内在的分子机制大多是通过胰岛素/胰岛素样生长因子信号(IIS)通路、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun NH 2-terminal kinase,JNK)信号通路、Wingless和嗅觉受体SaveOrco等调控。翅型分化的同时伴随着生理状态的变化,表现为短翅型具有更强的繁殖能力和长翅型含有更丰富的飞行肌结构成分。目前,昆虫翅型分化的研究尚不够完善,有许多需要解答的问题,如找到胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路中真正发挥功能的靶基因,JNK如何调控翅型分化以及虫媒病毒影响媒介昆虫翅型的分子机理。本综述可为控制虫媒病原的传播以及其他昆虫翅多型的研究提供参考。     

赣北松墨天牛生活习性和为害情况的调查

松墨天牛MonochamusalernatusHope属鞘翅目天牛科沟胜天牛亚科。它不仅是我国南方松林重要的蛀干害虫,而且据我国病虫专家多次研究确定还是传播松材线虫Bursaphe－lenchusxylophilus的主要媒介昆虫。基于这一目的,我们在严密监测松树线电疫情的同时,对松墨天牛在赣北地区的分布及其生活习性和为害情况,进行了初步调查,现将结果总结如下。1分布根据近期完成的九江市产地检疫和疫情调查,以及对赣北沿江4县松树线虫疫情专题调查成果资料,松墨天牛在赣北主要分布在彭泽县的马挡、泉山、海形等乡Z湖口县的流泅、三里等乡、场;瑞昌市的…     

媒介昆虫—病毒—植物互作加剧生物入侵的过程和生理机制

烟粉虱(Bemisia tabaci)及其传播的双生病毒是全球性重大入侵生物,给农业生产造成了严重损失。媒介昆虫—病毒—植物互作是决定病害流行和昆虫种群动态的重要因子,但其在生物入侵中所起的作用一直未受到关注。入侵烟粉虱与双生病毒通过寄主植物所形成的间接互惠共生关系可能是其广泛入侵并取代土著近缘生物的一个重要生态机制。现已从植物生理变化、昆虫共生细菌生理功能和昆虫生理反应三个方面综合探讨这种互惠共生关系的生理机制及分子机制,以期深入揭示媒介昆虫与病毒互作在生物入侵中的作用,为发展高效的预警和治理技术体系提供理论基础。