昆虫嗅觉神经的计算机三维重建

基于激光扫描共聚焦显微镜平台的计算机三维重建在昆虫嗅觉神经研究中发挥了重要作用。对经荧光标记的神经组织采集系列光学切片并进行三维重建,在双翅目、鳞翅目、膜翅目、蜚蠊目昆虫中均有进展。触角叶是昆虫的初级嗅觉中心,触角叶的解剖学图谱是识别不同种和雌雄虫间嗅球体特定功能的先决条件。了解构成嗅觉传输途径的主要神经元的形态和空间关系是理解气味信息在中枢神经系统编码的基础。三维重建昆虫的嗅觉神经,对于探讨昆虫嗅觉在其寄主选择、觅食以及寻找配偶等行为中的作用具有非常重要的意义。     

水稻褐飞虱综合治理研究与示范——农业公益性行业专项“水稻褐飞虱综合防控技术研究”进展

针对我国褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)近年来严重为害及其对当家农药品种抗性急剧上升的现状,本项目在华中、华南、华东地区等代表性地区开展褐飞虱灾变规律、抗虫品种培育、抗药性监测及复配农药新剂型开发、生态治理新技术研究、预测预报技术、可持续治理技术集成与示范研究。结果表明:越南、老挝等境外虫源地及我国华南、长江中下游等地田间褐飞虱种群仍以2型为主,3型次之。田间小气候是褐飞虱逃避高温的关键因素,褐飞虱在上午气温升高时大量向温度较低的水稻基部20cm范围内转移以逃避高温,将高温天气造成的不利影响降至最低。不同栽插方式对褐飞虱发生量有明显影响,手栽稻田褐飞虱发生最重,机插稻次之,直播稻最轻。不同水稻品种、N肥施用水平对褐飞虱的发生有明显的影响:超级杂交稻褐飞虱虫口密度明显高于常规杂交稻,高N肥施用量促进褐飞虱的发生,且水稻品种与N肥施用量对褐飞虱发生量的影响有明显交互作用。抗药性监测结果表明:我国褐飞虱对吡虫啉有极高水平抗性(168.1～561.5倍),对噻嗪酮为低到中等水平抗性(4.2～33.1倍),对氟虫腈为敏感性降低到高水平抗性(2.7～67.7倍),对烯啶虫胺与毒死蜱为低水平抗性。筛选出噻虫嗪、吡蚜酮、唏啶虫胺和仲丁威4种高效低毒的防治单剂。研制出3种农药复配新制剂,其中1种新制剂已获得农业部药检所正式登记,且规模化生产,2种新制剂已进入农药登记程序。精细定位水稻抗褐飞虱基因Bph6、Bph7、Bph9、Bph15、BG1222,并找到了它们的近距离共分离分子标记。培育出高产、优质、熟期适宜、含有抗稻飞虱基因Bph14的水稻新品种广两优476。储备了一批聚合多抗稻飞虱基因的水稻亲本材料。研发出在田埂种植芝麻、大豆等天敌诱集植物,增加褐飞虱卵期寄生蜂和捕食性天敌蜘蛛的种群数量的轻简化生态调控技术;研发出对褐飞虱成、若虫取食及雌成虫产卵均有驱避作用的植物提取物混配剂3种;研发出显著提高稻虱缨小蜂对田间褐飞虱卵寄生率的引诱剂1种。建立了褐飞虱环境友好防控技术集成体系,并在湖南、湖北、广东、广西、浙江、江西6省区示范应用,取得了良好的经济、生态、社会效益。     

定量评价捕食性天敌功能——单克隆抗体技术

如何将定性捕食的数据转化为定量的数据是评价捕食性天敌功能的一大挑战。酶联免疫吸附测定(Ezyme-linked immunosorbent assay,ELISA)成功地解决了这一难题。该ELISA具有灵敏度高、成本低、操作简便、可大批量检测样品等独特的优点,即使20世纪末以来大规模应用的聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)及新一代测序技术应用,也并未完全取代ELISA。由于单抗具有高度特异性和均质性,同时结合了ELISA检测方法具有成本低、大批量样品快速检测等优点,在很大程度上改进了节肢动物捕食作用的研究方法。本文以利用褐飞虱Nilaparvata lugens单抗评价稻田拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata对褐飞虱的控制作用为例,阐述基于单抗的ELISA检测技术用于捕食作用评价的技术路线及应用前景等。     

常发性害虫白背飞虱与潜在性害虫电光叶蝉的种内竞争效应比较(英文)

实验室研究表明若虫期拥挤显著延长了白背飞虱Sogatellafurcifera的发育历期 ,但电光叶蝉Reciliadorsalis的历期受影响不显著 ;白背飞虱的若虫存活率、两种的性比、产卵前期和繁殖力不显著。若虫期高密度下的白背飞虱短翅率、电光叶蝉的若虫存活率显著降低。繁殖力和成虫寿命在成虫期也拥挤的条件下将进一步受到影响。特定年龄生命表分析表明拥挤对白背飞虱的综合影响程度比对电光叶蝉小。常发性、潜在性昆虫对若虫期、成虫期拥挤的反应并不总是如文献中所言表现为繁殖力的差异 ,本研究表明内禀增长力可较完整地描绘这种反应。白背飞虱作为一常发性昆虫与潜在性昆虫电光叶蝉的生态学特性的差异表现在 :未成熟期短、繁殖力和产出卵速率均高 ,因而内禀增长力也高。     

褐飞虱、白背飞虱的种内和种间效应

在室内条件下研究了褐飞虱,白背飞虱在3种类型水稻稻苗上的种内密度效应和种间互作效应,结果表明：在6－24头／盆若虫和2－6对／盆成虫的接虫密度范围内,褐飞虱,白背飞虱的种内密度效应均较弱,其中尤以褐飞虱的种内密度效应更弱,种内密度效应与水稻品种有关,在秀水11和协优9308上,白背飞虱的种内密度效应相对较强;褐飞虱在浙852和协优9308上表现一定的密度效应;褐飞虱和白背飞虱共存时种间在互利关系,其中尤以对白背飞虱有利,主要表现为两种飞虱的若虫存活率,成虫短翅率,单雌每天产卵量和后代虫孵化率在混合饲养时比一种飞虱单独饲养时均有不同程度的提高。     

MicroRNA对不完全变态昆虫变态及生殖调控作用的研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类在真核生物中由内源基因编码的小分子RNA,参与昆虫变态、生殖发育、细胞分化等多种重要生物学过程,在转录水平上发挥重要作用.在完全变态昆虫中,大量调控其变态及生殖的miRNA被广泛报道且进行了深入的研究,但miRNA调控不完全变态昆虫的变态及生殖发育的研究仍比较少,对其具体的调控机制也需要进一步阐明.为此,本文综述了近年来miRNA在调控不完全变态昆虫(以直翅目飞蝗Locusta migratoria、半翅目褐飞虱Nilaparvata lugens和蚜虫以及部分蜚蠊目昆虫为代表)的变态及生殖方面的研究进展,以期深化理解miRNA对不完全变态昆虫变态和生殖发育方面的机制,为害虫生态治理和综合防控提供科学依据.     

温度和食物对稻虱缨小蜂发育、存活和繁殖的影响

在白背飞虱(Sogatella furcifera(Hovàrth))卵内,稻虱缨小蜂(Anagrus nilparvatae Pang et Wang)的发育起点温度为10.6℃,有效积温为162.3日度,随着温度上升,发育加快;寿命(y_1,D_(10.4)~0C)、产卵量(y_2,粒/♀)、产出卵率则在适宜温度范围(23—26℃)内最大,高低温区内均呈下降趋势,其方程分别为:y_1=exp(-0.04187+0.3612x-7.4654×10~(-3)x~2),y_2=exp(-1.9539+0.4563x-0.01001x~2),式中x为温度。温度对未产出卵量影响不显著;对子代雌性比的影响也不显著,其平均值为0.7631。温度主要通过对产卵量和产卵速率来影响繁殖力,理论上27.3℃时周限增长率λ最大,达1.2374倍/天。成虫期供蜜加水时的产卵量、产出卵率和寿命显著比仅供水时的高或长。此研究为预测害虫种群发展,充分利用天敌资源,达到综合管理害虫提供了科学依据。     

温度和食物对稻虱缨小蜂发育、存活和繁殖的影响

在白背飞虱(Sogatella furcifera(Hovàrth))卵内,稻虱缨小蜂(Anagrus nilparvatae Pang et Wang)的发育起点温度为10.6℃,有效积温为162.3日度,随着温度上升,发育加快;寿命(y_1,D_(10.4)~0C)、产卵量(y_2,粒/♀)、产出卵率则在适宜温度范围(23—26℃)内最大,高低温区内均呈下降趋势,其方程分别为:y_1=exp(-0.04187+0.3612x-7.4654×10~(-3)x~2),y_2=exp(-1.9539+0.4563x-0.01001x~2),式中x为温度。温度对未产出卵量影响不显著;对子代雌性比的影响也不显著,其平均值为0.7631。温度主要通过对产卵量和产卵速率来影响繁殖力,理论上27.3℃时周限增长率λ最大,达1.2374倍/天。成虫期供蜜加水时的产卵量、产出卵率和寿命显著比仅供水时的高或长。此研究为预测害虫种群发展,充分利用天敌资源,达到综合管理害虫提供了科学依据。     

稻飞虱灾变和治理研究透析

自20世纪60年代起,灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)、褐飞虱Nilaparvata lugeh(Stl)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horvath)3种稻飞虱及其所传播的5种病毒病先后成为稻田生态系统的主要病虫害,并频繁暴发成灾,严重威胁世界粮食安全。本文通过检索国内外数十个数据库上约半个世纪以来正式发表的稻飞虱相关论文,比较了与每种稻飞虱和总稻飞虱相关论文发表的年度时间动态,以及稻飞虱研究各主要生物学领域论文数年代(10年)间的动态;综述了近年来在稻飞虱灾变和治理研究中取得的主要进展;讨论了稻飞虱研究和治理中存在的问题;并提出了未来研究和改善治理工作的展望,以加速实现稻飞虱的持续治理,建立可持续集约水稻生产体系。     

冬水田典型生境类型节肢动物群落多样性及生物量特征

为了掌握休耕季节不同生境冬水田节肢动物群落多样性及生物量特征,于2017年2—4月在重庆市璧山区通过陷阱法对3类冬水田耕作区及期9个小区生境进行了定点调查,分别为水稻和蔬菜及荒地耕作区、水稻和蔬菜耕作区及水稻和林地耕作区。共捕获节肢动物108367只,隶属于3纲119科(种)。Berger-Parker优势度指数表明,冬水田节肢动物群落以罕见或稀少种(类群)数量最多以及优势类群数量稀少且突出为最基本特征,圆科和长角科是最主要的优势类群。节肢动物密度和生物量的百分比分析表明,腐食者和捕食者是节肢动物群落的主要功能团;弹尾虫以及不同种类蜘蛛和天敌昆虫类群分别构成了腐食者和捕食者中的主要类群(种)。3类冬水田及其小区节肢动物群落主要功能团密度和生物量以及群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势集中性指数(C)均有明显的规律变化,且出现了显著性差异(P0.05);节肢动物群落及其主要功能团腐食者和植食者分别在密度和生物量间,以及捕食者与其猎物腐食者和植食者在生物量上都具显著的相关性(P0.05)。群落相似性及相关性分析显示,3类冬水田及其小区节肢动物群落组成总体上差异明显,显然受到了稻田生境及耕作/管理等非生物因素的影响;其中生境类型(FH)作用最大,其次是蓄水量(EWQ)、稻桩生物(BR)、种植模式(PP)和收割方式(HM);它们与节肢动物群落密度及参数H′、D和C,以及腐食者密度和生物量、捕食者密度等显著正相关或负相关(P0.05)。主成分及聚类分析结果进一步指出,3类冬水田的生境异质性差异较大,这与它们小区在节肢动物群落密度(AI)、腐食者密度(DI)及FH等生物和非生物因素上的较大不同有关。总之,3类冬水田主要营养链“水稻秸秆-腐食者-捕食者”中存在不同程度的级联效应;弹尾虫作为该效应中腐食者的代表承担着冬水田“关键或中心”节肢动物类群具有的双重生态功能;不同冬水田及其小区节肢动物群落多样性及生物量特征差异明显,这与FH、EWQ、BR、PP和HM等非生物因素密切相关。