转基因抗虫作物对非靶标昆虫的影响

转基因抗虫作物自 1996年被批准商业化种植以来 ,它的抗虫性和经济效益已得到了普遍肯定 ,同时 ,转基因抗虫作物对非靶标生物的影响 ,如转基因抗虫作物的长期种植 ,是否会导致次要害虫上升为主要害虫 ,是否会影响有益昆虫 ,包括重要经济昆虫、捕食性和寄生性天敌以及重要蝶类的种类及种群数量 ,已成为转基因抗虫作物生态风险评估的重要内容。一些研究结果表明 ,转基因抗虫作物在对靶标害虫有效控制的同时 ,一些对杀虫蛋白不敏感的非靶标害虫有加重危害的趋势 ,由于种植转基因抗虫作物 ,减少了化学农药的使用 ,客观上也使非靶标害虫种群数量上升 ,这对转基因抗虫作物害虫综合治理提出了新的要求。靶标害虫数量的减少直接影响了害虫天敌种群数量 ,靶标害虫取食转基因抗虫作物后发育迟缓 ,也间接影响了天敌昆虫的生长发育 ,转基因抗虫作物的花粉或花蜜是一些重要经济昆虫如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂 ,甚至捕食性天敌的食物来源 ,或花粉飘落到一些鳞翅目昆虫如家蚕或重要蝶类昆虫的寄主植物上 ,直接或间接对这些昆虫造成一定影响。目前大多数研究表明转基因抗虫作物对非靶标昆虫 ,特别是对有益昆虫没有明显的不利影响 ,也有研究报道认为对某些有益昆虫有一定的不良影响。这为深入开展转基因抗虫作物的生态安全     

转基因抗虫杂交稻对非靶标害虫稻飞虱田间种群动态的影响

以常规稻Ⅱ优明86为对照,研究了转双价基因(cry1Ac SCK)抗虫杂交稻Ⅱ优科丰6号对稻飞虱田间种群的影响。采用吸虫器法调查结果表明,Ⅱ优科丰6号在水稻的整个生育期内,对白背飞虱Sogatella fucifera、褐飞虱Nilaparvata lugens种群及飞虱若虫群体均未产生显著影响;田间卵量剥查镜检结果表明,Ⅱ优科丰6号生长前期对白背飞虱的产卵有一定的吸引和刺激作用,而后期对褐飞虱的产卵有一定的拒避和抑制作用,但从整个生育期来看对飞虱的产卵行为无显著影响。因此,从短期研究结果分析,Ⅱ优科丰6号对非靶标害虫稻飞虱田间种群表现安全,同时也未引起稻飞虱田间种群猖獗。     

转基因抗虫水稻的安全性及其防范策略

简要综述了转基因抗虫水稻的潜在影响,主要包括转基因抗虫水稻表达的抗虫毒蛋白对稻田土壤微生态系统、靶标害虫、非靶标害虫、节肢动物种群动态、自然天敌的影响以及抗虫Bt蛋白在食物链中的传递规律,并对转基因抗虫水稻潜在的不利影响提出了相应的防范策略.     

转Bt基因抗虫作物对非靶标害虫的影响

转基因作物的长期大面积种植, 在为农业生产带来惠益的同时, 对农业生态系统的健康和稳定可能会产生潜在的影响。转基因作物表达的Bt蛋白对靶标害虫起到较好的控制效果, 而对Bt蛋白不敏感的非靶标害虫种群可能会迅速发展起来, 对作物造成为害。随着抗虫转基因作物的连续多年种植, 科学家们对于田间杀虫剂施用量的增减看法不尽一致。通过总结已有的研究报道, 本文以Bt玉米和Bt棉花为例, 分析了大田中非靶标害虫暴发的现状, 以及暴发的主要原因(如杀虫剂的使用、害虫天敌减少和物种替代)。在生产实践中, 抗虫作物的长期大面积释放导致广谱杀虫剂施用量减少, 田间非靶标害虫数量上升。因此今后需要继续开展更多的研究来综合评估种植转Bt基因作物产生的长期潜在影响, 优化害虫防治措施, 避免非靶标害虫暴发。     

Bt水稻对田间非靶标害虫种群动态的影响

以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻汕优63(以下简称汕优63/Bt)为材料,亲本汕优63(以下简称汕优63/CK)为对照,在田间自然感虫条件下研究汕优63/Bt对稻田几种非靶标害虫种群消长动态的影响。结果表明,汕优63/Bt上稻苞虫Pelopidas mathias(Fabricius)和稻眉眼蝶Mycalesis gotamaMoore幼虫数量都显著低于对照品种,但汕优63/Bt对稻苞虫的毒性强于稻眉眼蝶。汕优63/Bt上稻飞虱(白背飞虱Sogatellafurcifera(Horvath)和褐飞虱Nilaparvatalugens(Stal))混合种群数量通常与对照品种基本一致,在少数调查时间显著高于对照品种。相反,除少数调查时间与对照品种没有显著差异外,稻叶蝉(黑尾叶蝉Nephotettixcincticeps(Uhler)和二点黑尾叶蝉N.viriscens(Distant))混合种群数量通常显著高于对照品种。稻飞虱和叶蝉成为汕优63/Bt上的主要害虫。     

抗虫转基因植物的研究进展及前景

虫害对农业生产的危害日益严重。目前对害虫的防治主要依赖于化学药物,但化学药物的副作用不容忽视。利用植物基因工程获得抗虫转基因植物是更具前景的途径。目前主要利用的抗虫基因是苏云金杆菌的δ－内毒素基因和植物来源的抗虫基因（如蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、凝集素基因等）,各种抗虫基因在转基因应用中各有其优缺点,如苏云金杆菌δ－内毒素基因是植物中表达水平低。随着抗虫转基因植物在大田中的应用,昆虫的抗     

我国20世纪棉花害虫研究的主要成就及展望

我国有着悠久的植棉历史,海南岛、云南西部、广西桂林和新疆的吐鲁番等地在距今2000多年以前已经广泛种植棉花。早期种植的棉花种类为草棉和亚洲棉。1865年沿海诸省开始从美国引种陆地棉,1914年后大量引入脱字棉、展字棉和金字棉等陆地棉品种。1950年开始大面积推广岱字棉15,到1958年陆地棉品种基本上取代了草棉和亚洲棉。自引种陆地棉以来,棉花的栽培制度有了较大的变革,如50年代营养钵育苗移栽技术,70年代塑料薄膜覆盖栽培和麦棉套种技术,及80年代新疆地区的“矮、密、早”栽培模式等。陆地棉的引种和栽培水平的提高使棉花生产水平…     

转基因抗虫抗除草剂棉花对棉铃虫抗性及对草甘膦耐受性研究

本论文研究了抗虫又抗除草剂棉花对草甘膦的耐受程度,比较了这一双抗性状的棉花与单抗虫棉的抗虫效果。结果表明,抗虫又抗除草剂棉花对草甘膦有较好的耐受性,四叶期喷施草甘膦后抗虫抗除草剂棉花可以安全生长,蕾期喷施草甘膦对棉花的开花率和结铃率有影响。抗虫又抗除草剂棉花和单抗虫棉对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)均具有较好的防治效果,苗期棉花叶片对棉铃虫防治效果最好,后期防治效果下降到49.2%和46.6%,吐絮期防治效果又上升到57.0%和53.1%。     

转Bt抗虫稻对地上非靶标节肢动物的生态风险性

通过转入Bt基因使作物获得抗虫性,减少杀虫剂施用量,为害虫管理开辟了一条重要途径。但公众关注与担忧其环境释放可能存在生物安全与生态风险。本文在系统评述转基因抗虫水稻的生态风险、安全性评价研究内容与方法基础上,重点分析了转基因抗虫水稻对非靶标害虫、捕食性天敌、寄生蜂、中性昆虫及其在食物链上传递的生态风险与安全性,提出了未来研究发展的方向。     

二十一世纪以来棉花害虫治理成就与展望

本文对21世纪以来的20年间我国棉花害虫治理研究进展进行了回顾,从Bt棉花害虫种群地位演替、靶标害虫对Bt棉花抗性演化、棉花-害虫-天敌化学通讯三个方面总结了棉花害虫生物学与生态学研究进展,从预测预报、棉花抗虫性利用、生态调控、理化诱控、生物防治、化学防治等方面梳理棉花害虫防控关键技术研发概况,以棉铃虫、盲蝽两大主要害虫为例介绍了棉花害虫绿色防控技术体系创新应用。最后,从我国棉花产业发展现状出发,对今后一段时间我国棉花害虫防控研究与实践进行了展望。     

昆虫成虫蜕皮激素研究进展

绝大多数成体昆虫羽化后,幼虫期间负责蜕皮激素合成的前胸腺即发生退化,但在一些内部生理及外部环境因子的调控下,某些成体组织(如生殖腺)可扮演类似前胸腺的角色合成与分泌蜕皮激素。蜕皮激素的功能发挥是经受体介导的,包括核受体(如EcR/USP)和膜受体(如DopEcR),它们广泛表达于成体许多组织,参与成虫行为、生殖、寿命、滞育及免疫应答等众多方面的调节,对维持基本的生理功能具有重要作用。就成虫蜕皮激素的产生组织及影响其滴度的因素、成虫蜕皮激素受体概述与组织分布、成虫蜕皮激素信号通路的功能发挥等研究进展方面加以综述。     

昆虫对转Bt杀虫蛋白基因植物的抗性及其对策

1 引言 苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis 简称Bt)是目前世界上产量最大、应用最为成功的微生物杀虫剂,除了已筛选出多种Bt菌株直接发酵培养外,还培育出转基因工程菌及转基因植物,使Bt的使用范围大为扩大. Bt在形成芽孢时产生的伴孢晶体是Bt杀虫活性的主要来源,它可能由几种晶体蛋白即δ-内毒素组成,包括Cry和Cyt两大类.一般认为,δ-内毒素的作用过程要经溶解、酶解活化、与受体结合、插入和孔洞或离子通道形成等五个环节[1],涉及到多种毒素和作用位点,单一因素的改变对其敏感性影响不大,自50年代到80年代初Bt应用的30多年里,均未有昆虫对之产生抗性的报道,以至于一些研究者曾过分乐观地认为昆虫对Bt 不会产生抗性.进入80年代后,情况发生了急剧变化,相继发现五带淡色库蚊(Culex qu inquefasciatusg)、印度谷螟(Plodia interpunctella)等多种昆虫对Bt产生了抗体[2],同时在田间也发现世界性蔬菜害虫小菜蛾(Plutella xylostella) 对Bt产生了抗生[3-4],世界各国相继开展了昆虫对Bt产生抗性的条件和机制的研究,以期在昆虫还未普遍对Bt产生抗性之前,制定出相应的防治策略,这对于Bt制剂,尤其是转Bt工程菌和转Bt植物的推广使用,具有十分重要的意义.     

昆虫光趋性机理及其应用进展

本文简要概述了昆虫光趋性和光的波长、强度与昆虫感光生理结构之间的关系;总结和分析了在主要应用途径和技术研究上的进展,并提出了今后需要进一步解决和明确的若干问题,以及光趋性应用在当今害虫无公害治理中的重要意义。     

昆虫钟基因研究进展

昆虫进化形成了内在的生物钟机制以协调行为、生理及代谢节律与外部环境信号同步,从而更有效地利用资源并获得适应性优势。行为、生理及代谢昼夜调控的协调对于昆虫有效应对可预见的生理上的挑战至关重要。生化过程和代谢变化与外部环境的昼夜节律同步性受基因表达的控制,钟基因在昆虫的重要生理过程如中枢及外围生物钟机制、光周期信号传导、光周期介导的外围组织调控、代谢以及免疫中发挥着重要作用。根据信号转导过程中的作用,昆虫钟基因分为3类——信号输入基因、信号震荡起搏器和信号输出基因,它们通过相互作用形成了复杂的转录-翻译反馈回路并参与调控昆虫昼夜节律和光周期事件。本文针对昆虫钟基因的鉴定、分类和功能,作用分子机制以及研究方法和挑战等方面作了总结,并展望了昆虫钟基因未来的研究方向,这将为昆虫钟基因的进一步功能研究及开发利用提供信息参考。     

嗜尸性昆虫分解尸体影响因素的研究进展

嗜尸性昆虫分解尸体的影响因素包括生物学因素和非生物学因素.生物学因素主要指尸体本身和动物的作用,包括:尸体特征、尸体腐败阶段、死亡原因、尸体部位、外伤、嗜尸性昆虫的种类、其它动物的取食等;非生物因素包括:对腐败、分解速率影响较大的温度和埋葬与否,其次是湿度,以及纬度、地质条件、季节、气候条件等.本文就这些影响因素的研究进展做一综述.     

我国脑科学研究战略部署及发展情况浅析

脑科学研究对于人类不断认识自身与世界有着重要意义,近年来主要发达国家纷纷制订脑科学研究规划,加大对脑科学研究的投入,力图占领这一领域的研究制高点,并推动相关产业的进步。分析了世界脑科学发展的总体态势,介绍了我国脑科学研究的总体部署和突出进展,并探讨了脑科学研究的发展前景。     

小菜蛾抗性治理及可持续防控技术研究与示范——公益性行业(农业)科研专项“小菜蛾可持续防控技术研究与示范”进展

针对我国小菜蛾Plutella xylostella(L.)严重为害及高抗药性的现状,在华南、华中、华东、华北和西南等具代表性地区开展小菜蛾灾变规律、抗性监测及治理、越冬迁飞、抗性机理及可持续防控技术研究集成与示范。灾变规律研究结果表明,我国各地小菜蛾的年发生世代从北至南呈逐渐增加趋势,各地小菜蛾发生起始峰时间从南至北逐渐向后推移,每年不同区域有一至两个发生高峰,年度间受温度和降水等气候因素、天敌等生物因子以及耕作制度等人为操作等多种因素的影响。抗性监测及治理研究显示,全国5个十字花科蔬菜主产区小菜蛾对11种代表性杀虫剂都有较强的抗药性,不同药剂在全国的抗药性水平有很大差异,在华南、西南和华东十字花科蔬菜主产区抗性水平相对较高,华中和华北呈现抗性上升趋势,并根据抗性监测结果制定区域性抗性治理策略。越冬和迁飞研究证明,武汉至驻马店区域为小菜蛾的越冬北限,小菜蛾存在远距离迁移的特性,并确定小菜蛾有迁入迁出和迁入定殖两种迁飞模式。抗性机理研究结果表明,小菜蛾对Bt制剂、阿维菌素、氟虫腈、茚虫威和丁醚脲的抗性遗传方式不同,各药剂交互抗性普也存在差异。可持续防控技术方面,制定了适合各区域的小菜蛾可持续防控技术体系,并在华南、华东、华北、华中和西南等地区建立了45个示范基地,依区域不同分别示范推广具区域特色的以农业措施、生物防治、生态调控和合理用药为主的可持续防控等技术,累计印刷技术宣传手册16万份,培训各类农民和基层农技人员5.19万人次,累计示范面积近4万公顷,带动技术示范近20万公顷,取得了显著的经济、社会和生态效益。     

Feeding strategy and the mechanics of blood sucking in insects

As a means of exploring foraging strategies of blood-feeding insects, we studied the mechanics of blood feeding. We develop a mechanistic model for the dynamics of non-Newtonian fluid flow to describe the feeding process for blood feeders. Using available feeding and morphological data, we examine the relationship of feeding time to proboscis design, and consider optimal foraging strategies for blood feeders. Because of the flow rates typical of many blood feeders, the non-Newtonian nature of blood is of little importance for flow dynamics. Observed feeding times and flow rates do not necessarily reflect the energy requirements for feeding. The radius of the food canal is the major morphological determinant of flow dynamics. Feeding time is a monotonically increasing function of blood hematocrit. There is an optimal blood hematocrit of 0.3 which maximizes the rate of total protein intake for blood feeders, regardless of the energy output or proboscis design. This hematocrit level is typical of humans with blood parasite infections. In contrast, the rate of red blood cell intake is maximized at a hematocrit of 0.4. We argue that the existence of such optima may be a general consequence of the mechanics of feeding on nutrients dissolved or suspended in a fluid medium. Results are discussed in relation to foraging strategy, proboscis design, and the coevolution among host, vector, and parasite in blood feeding insects.     

Melanism and disease resistance in insects

There is growing evidence that insects in high-density populations invest relatively more in pathogen resistance than those in low-density populations (i.e. density-dependent prophylaxis). Such increases in resistance are often accompanied by cuticular melanism, which is characteristic of the high-density form of many phase polyphenic insects. Both melanism and pathogen resistance involve the prophenoloxidase enzyme system. In this paper the link between resistance, melanism and phenoloxidase activity is examined in Spodoptera larvae. In S. exempta , cuticular melanism was positively correlated with phenoloxidase activity in the cuticle, haemolymph and midgut. Melanic S. exempta larvae were found to melanize a greater proportion of eggs of the ectoparasitoid Euplectrus laphygmae than non-melanic larvae, and melanic S. littoralis were more resistant to the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (in S. exempta the association between melanism and fungal resistance was non-signficant). These results strengthen the link between melanism and disease resistance and implicate the involvement of phenoloxidase.