我国入侵昆虫学研究进展

随着经济全球化的加速发展,生物入侵已成为一个影响深远的全球性问题,而外来入侵昆虫对世界各国农林业、生态环境、社会经济和人类健康造成的影响日益严重。本文以我国14种重要的入侵昆虫为例,从基础理论研究和应用研究两方面总结了近几年来我国入侵昆虫学科研究的新理论、新方法和新进展,并提出该学科未来发展的方向、趋势和领域。为入侵昆虫预警与预防、检测与监测、管理与防治提供了理论依据。     

近10年外来入侵昆虫风险分析的研究现状及主要进展

随着经济全球化的加速发展,外来入侵昆虫对世界各国农林业、生态环境、社会经济和人类健康造成的影响日趋严重。近10年来,关于外来入侵昆虫风险分析的相关研究备受重视,发展迅速;在研究对象类别中,鞘翅目昆虫居多,占所有入侵昆虫的32.21%,其次为双翅目和膜翅目,最小的为缨翅目,仅占1.44%。风险分析主要包括入侵途径、适生范围及风险等级、传播扩散、经济和生态影响等层面;其中以适生性风险分析研究最多,占43.41%。深入开展入侵昆虫的风险分析,对防范和阻截其传入、扩散和蔓延具有重要的理论意义和应用价值。     

入侵昆虫对全球气候变化的响应

生物入侵已成为一个影响深远的全球性问题,其对我国的生态系统、环境和社会经济的负面影响日益明显。全球气候变化对入侵昆虫有着深刻的影响,它正改变着一些昆虫本地种与入侵昆虫的组成、分布、种群动态和种间关系。本文分析了气候变化与生物入侵之间的互作关系,综述了全球气候变化因子(如温度、湿度及其它气候因子)对入侵昆虫生物学及生态学的影响,探讨了气候变化导致入侵昆虫定殖和传播的原因,并提出了气候变化下入侵昆虫的防治对策。     

中国入侵昆虫预防与控制研究进展

在全球经济一体化、农业结构调整以及全球气候变化等因素的影响下,我国正面临着严峻的生物入侵问题。外来入侵昆虫是我国生物入侵的重要组成部分,阐明其传入至成灾的发生过程与机制,研发快速高效的防控技术体系具有重要意义。本文综述了近20年来我国在外来入侵昆虫的生物学特性、种群遗传分化、种间互作与生态适应方面取得的重要研究成果,以及在入侵昆虫早期快速检测、田间监测与高效防控技术的研发与应用方面取得的进展,并提出入侵昆虫学科未来发展的方向与思路。旨在为进一步分析新时代背景下入侵昆虫的发生机制奠定基础,对丰富和完善入侵昆虫可持续控制的策略和措施也具有指导意义。     

我国入侵昆虫研究进展

我国是世界上受外来入侵生物影响最为严重的国家之一。生物入侵已经成为威胁我国粮食安全、生态安全、经济安全的重要制约因子。调查发现,我国近20年入侵昆虫占已知入侵生物的70%,已对国家经济社会安全构成持续威胁。近年来,随着全球变化加快,入侵昆虫疫情不断突发,入侵昆虫扩散分布格局变化加剧。为此,总结梳理了建国70年以来入侵昆虫分布扩散特点、基础与应用研究进展,分析了未来面临的挑战,提出了相关管理建议。     

中国入侵生物学学科的构建与发展

自英国生态学家查尔斯.艾尔顿1958年撰写的《动植物的入侵生态学》出版至今,半个世纪已经过去,这部著作被公认为是生物入侵在科学研究方面的开端。这期间生物入侵研究经历了萌芽期（20世纪80年代之前）、成长期（20世纪80年代）和快速发展期（20世纪90年代末期至今）。在这个过程中,越来越多的概念、假说、方法和技术被提出和整合到生物入侵研究之中,由此催生了一门生态学领域的新兴学科——入侵生物学。本文在对近50年来生物入侵专著和论文的统计分析基础上,介绍了国际生物入侵研究的发展脉络和现状。同时综述了中国入侵生物学在基础和应用研究方面的相关进展,着重阐述了主要科学问题（＂入侵潜力与成功入侵的关系＂、＂入侵种种群的扩张与扩散＂、＂入侵种的生态适应性与进化＂及＂本地生态系统对入侵的响应及可入侵性＂）和预防与控制的技术体系（风险评估与早期预警、检测与监测、狙击与灭除、生物防治、生态修复与干扰调控）,并进一步介绍了中国入侵生物学学科体系的构建和框架,提出入侵生物学是研究外来物种的入侵性与生态系统的可入侵性,以及外来物种预防与控制的科学,是一门多领域交叉的学科。最后展望和讨论了中国入侵生物学学科发展可能遇到的一些问题。     

我国热带地区外来入侵昆虫发生与分布

外来生物入侵是当今世界的热点问题之一,对生态环境、人类健康和农林业生产构成巨大的威胁。热带地区因其优越的自然气候条件,成为我国外来入侵生物发生与危害的重灾区。本文以外来入侵昆虫为研究对象,通过文献调研和数据库资料查询,对外来入侵昆虫在我国热带区域的分布、种类、原产地、入侵地等进行综述。我国热带区域外来入侵昆虫种类共计72种,主要集中在云南(51种,占70.83%)、海南(46种,占63.89%)、广东(45种,占62.5%)、广西(39种,占54.17%)等省,其中以半翅目(24种,33.33%)、鞘翅目(21种,占29.17%)昆虫为主。亚洲和南美洲是我国热带地区外来入侵昆虫的主要来源地,分别有26种(占36.11%)和12种(占16.67%)。这些分析结果可为我国热带地区外来入侵昆虫的综合防控及相关政策的制定提供参考。     

入侵植物乌桕防御策略的适应性进化研究

生长于不同昆虫群落胁迫下的植物地理种群可能进化出不同的防御策略。入侵植物在原产地同时受到专食性昆虫和广食性昆虫的取食危害, 而在入侵地“逃逸”了专食性昆虫的取食危害。入侵植物对不同类型昆虫防御策略的演化可能在其成功入侵的过程中起着至关重要的作用。该文主要以原产中国入侵北美的木本植物乌桕(Triadica sebifera)为例, 并结合其他入侵植物防御策略演化的研究, 从抗性和耐受性、直接抗性和间接抗性、组成抗性和诱导抗性三个方面系统分析不同昆虫选择压力下入侵植物防御策略的演化, 同时探讨入侵植物防御策略演化对生物防治效果的影响, 指出未来的重点研究方向。     

周尧昆虫分类学奖励基金会通知

为庆祝我国著名昆虫学家周尧教授诞辰100周年,弘扬老一辈昆虫学家的敬业精神,总结我国昆虫分类学等研究领域取得的成绩,奖励在昆虫分类学研究及昆虫分类学学科发展方面做出突出贡献的杰出人才,经周尧昆虫分类学奖励基金管理委员会研究决定,将2011～2012年度周尧昆虫分类学奖励基金的申请合     

近年来中国热带地区外来有害昆虫的种类特征及入侵分析

我国热带地区是外来入侵物种发生与危害的重灾区,近年来外来有害昆虫入侵所引发的生物灾害及生态安全问题日趋严峻。在海南省、广东省、广西壮族自治区、云南省、福建省外来入侵昆虫的调查结果及文献资料的基础上,整理分析了中国热带地区外来入侵昆虫的种类构成、分布、原产地及首次发现地。据统计,2000-2014年我国热带地区的外来入侵昆虫种类共计23种,隶属于6目11科,数量最多的为半翅目(13种,56.52%),其中以粉蚧科和粉虱科居多;热带地区的外来入侵昆虫在不同地区之间的物种数量差异较大,其中海南省最多(19种,82.61%),其后依次为广东省(16种,69.57%)、云南省(14种,60.87%)、广西壮族自治区(12种,52.17%),而福建省最少(9种,占39.13%);在入侵我国热带地区的外来有害昆虫中,原产于亚洲、北美洲的种类最多均为6种,占26.09%,南美洲占21.74%,而从非洲、大洋洲、欧洲传入的分别占8.70%、4.35%、4.35%;外来入侵昆虫的首次发现地位于广东省的有9种,占39.13%,出现在海南省和云南省的各占30.43%、21.74%,出现在广西壮族自治区的为8.70%。阐明我国热带地区外来有害昆虫的种类特征及入侵现状,可为该地区外来入侵昆虫的监测与防控提供一定的依据。     

Changes in lactate dehydrogenase activity in chicken tissues in hyperthyreosis in ontogenesis

The lactate dehydrogenase activity in reactions of lactate oxidation and synthesis was studied in subfractions of the chicken brain, heart and liver at the embryonal, early postembryonal and adult stages of development after thyroxine administration. It has been shown that during embryogenesis thyroxine predominantly enhanced the rate of lactate oxidation in the mitochondrial tissues. A marked increase in the lactate synthesis was found in cytoplasm of the adult chicken tissues. Specificity of enzyme activity alterations was detected in the chicken brain during ontogenesis after thyroxine administration.     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

Scurvy in capybaras bred in captivity in Argentine

In order to determine if the absence of vitamin C in the diet of capybaras (Hydrochoerus hydrochaeris) causes scurvy, a group of seven young individuals were fed food pellets without ascorbic acid, while another group of eight individuals received the same food with 1 g of ascorbic acid per animal per day. Animals in the first group developed signs of scurvy-like gingivitis, breaking of the incisors and death of one animal. Clinical signs appeared between 25 and 104 days from the beginning of the trial in all individuals. Growth rates of individuals deprived of vitamin C was considerably less than those observed in the control group. Deficiency of ascorbic acid had a severe effect on reproduction of another population of captive capybaras. We found that the decrease in ascorbic acid content in the diet affected pregnancy, especially during the first stages. The results obtained suggest that it is necessary to supply a suitable quantity of vitamin C in the diet of this species in captivity.     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2016年中国植物科学若干领域重要研究进展

2016年中国植物科学持续稳步发展, 表现在中国植物科学家在国际主流高影响力学术期刊发表文章的数量稳中有升, 中国植物科学领域的期刊逆风出行, 进入研究性期刊世界前三甲行列。中国科学家在植物学诸多领域取得了丰硕的成果。水稻(Oryza sativa)产量性状杂种优势的分子遗传机制解析入选2016年中国科学十大进展; 植物受精过程中雌雄配子体信号识别机制的研究和独脚金内酯的受体感知机制入选2016年生命科学十大进展。我国植物科学, 特别是以水稻为代表的作物研究在国际学术界已占有一席之地。例如, 在水稻组学(如基因组和转录组等)资源和技术平台的建立、重测序的开发及功能基因的克隆和调控网络的解析方面取得了系列重要成果(如揭示了独脚金内酯信号转导的“去抑制化激活”机制、从分子水平上阐释了水稻籼粳杂种不育和广亲和性基因S5的作用机理及发现了控制水稻耐冷的基因组位点), 已经引领世界水稻乃至作物科学研究。该文对2016年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究进展进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域的发展前沿和研究热点, 与读者共享我国科学家所取得的杰出成就。