昆虫肠道菌群的功能研究进展

昆虫肠道为某些微生物提供了一个特定的定殖环境,这些肠道菌群也为其宿主提供了很多潜在的有益作用。因而昆虫在一定范围和程度上表现出对肠道菌群的依赖并形成一种互惠互利的共生关系。近年来,随着高通量测序技术的广泛应用,促进了肠道菌群及其功能基因的研究。也为进一步了解如何区分非致病性菌(共生菌)和致病菌(病原菌)的致病机理、调控昆虫肠道菌并用来防治害虫或保护授粉昆虫在内的有益昆虫奠定了基础。本文概述了昆虫肠道菌群定殖环境、起源和进化以及传播方式,综述了近年来昆虫肠道菌群功能研究的最新进展,并对今后昆虫肠道菌群的研究方向进行了展望。     

昆虫肠道微生物的多样性、功能及应用

昆虫肠道微生物种类繁多、数量巨大,在与宿主长期的协同进化过程中,不仅形成极为多样的种群结构,也进化出多样的生物学功能,对宿主的营养、生理、发育、防御、抗逆等方面都产生显著影响。近年来,越来越多的昆虫肠道微生物的多样性和生物学特性被揭示,具有农业、能源和环保价值的众多微生物种类和活性基因得到了开发,展现出巨大的应用潜力。本文将从昆虫肠道微生物的多样性、生物学功能、应用三个方面对近年来的研究进展进行总结,并进行展望。     

昆虫体内微生物多样性的影响因素研究进展

昆虫体内的微生物种类繁多,在长期的协同进化中与其宿主昆虫形成了密切的共生关系。近年来,随着分子生物学技术的快速发展与应用,昆虫体内微生物多样性得到广泛的研究。本文综述了影响昆虫体内微生物多样性的各种因素。体内微生物多样性除与昆虫种类相关外,还与昆虫自身因素(性别、发育龄期和种群)、生态因子(食物、温度、CO_2浓度和辐照)以及技术本身的局限性等方面密切相关。     

植物几丁质酶的生物功能

几丁质酶(ＥＣ3.2.1.14)是一种能降解几丁质(Ｎ乙酰氨基葡萄糖线性聚物)的糖苷酶。已经发现多种微生物、动物、植物都可产生几丁质酶。就植物而言,几丁质酶不仅存在于被子植物的双子叶植物和单子叶植物,而且也存在于裸子植物及蕨类植物中[1]。在植株中,几丁质酶可分布于根、茎、叶、花器、果实、种子诸器官。种子、根、花器中的几丁质酶含量一般较其它器官高。在正常情况下,植物中几丁质酶活性较低,但经诱导因子诱导,活性会迅速升高。真菌、细菌、病毒的侵染,真菌和植物细胞壁的组成成分,多糖等诱导物,伤害,乙烯,有机分子如水杨酸、氨基酸类…     

昆虫病原线虫与环境生物、非生物因素关系的研究进展

昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes)是业已商业化的昆虫寄生性天敌,对农林和卫生等重要害虫具有安全和有效的控制作用.这类线虫与环境生物和非生物因素存在密切的联系.影响昆虫病原线虫的环境生物因素包括同类线虫、共生细菌、寄主昆虫、寄生真菌以及其它昆虫病原物等;影响昆虫病原线虫的环境非生物因素主...     

昆虫与寄主植物的适应性及协调进化

昆虫与寄主植物的适应性及协调进化钦俊德（中国科学院动物研究所北京１０００８０）昆虫和植物都是地球上起源很早的生物类群。从化石的证据来推断，它们至少在３亿多年前已生活在一起，在不同地域建立起密切关系的生物群落。它们中不同的种类为了自身的生存和发展，并根...     

昆虫体内细菌可纠正基因缺陷

瑞典乌普萨拉的研究人员发现，蚜虫及蚂蚁体内的细菌在将DNA翻译成蛋白的过程中，可以纠正基因的重复性缺陷，进而使蛋白发挥正常功能，该结果发表在近期美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。     

植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业（fungiculture）是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。     

昆虫嗅觉策略的进化

洛克菲勒大学和东京大学的研究人员发现,昆虫利用快速反应离子通道感知气味,这是一种完全不同于其他生物的嗅觉机制,也是生物进化领域的一大突破。达尔文生物进化树描绘了生物的进化路线,并可推测当代生物多样性的演化历程,而这项关于离子通道进化的结果有可能导致现有进化树的重构。     

昆虫进化与植物的关系

<正> 地球在大约35亿年前开始出现生物。到目前,在地球上生存的生物约在200万种以上。它们都是过去绝灭种类的后代,渊源于共同的祖先,经历了从无到有、从少到多、从低级到高级的发展演变过程。不同种类之间常存在着相互适应,关联进化的现象,当今地球上最为繁盛的昆虫种群就与植物存在着互适进化的关系。     

稻飞虱体内的类酵母共生菌及其营养功能

类酵母共生菌（yeast like symbiotes,YKS）是稻飞虱体内的一种共生菌,存在于稻飞虱的脂肪体细胞中,出芽,卜殖,通过卵直接传给后代,其数量随飞虱的生长发育而增加,但对于单位鲜虫重而言,基本保持恒定;系统进化研究结果显示,YIS在分类上属于子囊菌亚门（Ascomycotina）、核菌纲（Pyrenomycetes）,其基因组大小与自由生活的酵母菌类似;共生体系中YIS可能为宿主提供必需氨基酸、蛋白质和固醇类等营养物质。现代分子生物学技术的发展为深入研究稻飞虱和类酵母共生菌的相互关系提供了有利条件,可以从基因水平证明二者的相互依赖性。     

昆虫病原线虫的共生细菌

昆虫病原线虫与其共生细菌二者互惠共生 :共生细菌需要昆虫病原线虫作为载体以寄生寄主昆虫并做为自己的营养来源 ,而昆虫病原线则需要依靠共生细菌来杀死昆虫。综述了共生细菌的病原作用、抗菌作用与杀虫作用 ,评述了共生细菌的基因工程进展 ,讨论了昆虫共生细菌在昆虫病原线虫致病性的作用。     

香溪河水生昆虫功能性状及功能多样性空间格局

近年来,生物多样性研究已从群落物种多样性拓展至功能多样性层面,使用功能性状表征功能组成及功能多样性是当前底栖动物生态学研究的热点之一。物种功能性状对环境变化敏感,对群落和种群沿环境梯度的演替具有许多潜在的指示作用。为了解香溪河水系水生昆虫功能性状空间分布格局及环境因子对功能多样性的影响,于2005年12月及2006年1月、2月对该水系的香溪河、九冲河、高岚河、古夫河4条河流的水生昆虫进行了调查,并对理化指标进行了测定;参考相关文献资料,本研究选择化性、漂移性、游泳能力、吸附能力、形状、个体大小、流态偏好、温度偏好、生活型、营养习性等10个功能性状纳入分析。研究结果发现,香溪河水系共鉴定水生昆虫127种,四节蜉(Baetis sp.)、高翔蜉(Epeorus sp.)、短尾石蝇(Nemoura sp.)为区域优势分类单元,相对丰度分别为38.6%、9.1%、6.7%;4条河流间优势物种组成差异较大。10个功能性状中相对丰度最高的等级性状分别为1世代/a(Volt2)、高漂移率(Drft3)、无游泳能力(Swim1)、无吸附能力(Atch1)、流线型(Shpe1)、小型个体(Size1)、沉积/侵蚀流态兼好型(Rheo2)、广温型(Ther2)、附着型(Habi4)、收集者(Trop1);单因素方差分析及独立样本T检验表明,化性、附着能力、大小、流速偏好、温度偏好、漂移性、生活型、营养习性等性状级别间差异显著,而游泳能力、形状性状等级间无显著差异。对10个功能性状的33个等级性状在4条河流间相对丰度的差异性进行研究,结果发现,Volt1、Drft2、Swim2、Atch1、Atch2、Size3、Rheo1、Ther3、Habi2、Habi3、Trop3、Trop5等12个等级性状相对丰度在4条河流间差异显著。功能性状多样性、树状图功能多样性用来描述4条河流功能多样性,结果表明,功能性状多样性指数均值在古夫河、高岚河、九冲河、香溪河分别为2.8、3.2、6.9和5.4;树状图功能多样性指数均值在分别为4.8、5.7、11.1、8.8。功能冗余度均值在4条河流分别为2.9、3.4、4.6、3.9。运用逐步回归分析功能多样性、功能冗余度与环境参数的关系,结果表明,功能性状多样性指数受总氮、水深影响显著;树状图功能多样性指数受总氮、水深、流速影响显著;功能冗余度指数受硝态氮、溶解氧、二氧化硅影响显著。     

昆虫的生态服务功能

昆虫作为生物多样性最丰富的物种,在传粉、生物控制、物质分解与资源供给等方面发挥着重要作用。昆虫生态服务功能是指昆虫类群在生态系统过程中发挥的功能作用,以及为人类提供的各种收益,包括有形收益的产品和无形收益的服务。它主要包括昆虫的供给服务、调节服务、文化服务和支持服务4种服务类型,体现在直接使用价值、间接使用价值、条件价值和存在价值4个方面。基于昆虫类群在传粉、生物控制、物质分解与资源供给等维持生态系统功能、满足人类需求做出重大的贡献,本文阐述了昆虫生态服务功能概念、类型,讨论了昆虫生态服务功能价值的评估方法,提出了未来发展的方向。     

昆虫泛素基因和功能研究进展

泛素(Ubiquitin)是一种广泛存在于真核细胞中的小分子量蛋白质,其基本功能是通过泛素-蛋白水解酶复合体通路(Obiquitin proteasome pathway UPP)高效并高度选择性降解蛋白质.本文综述了昆虫泛素基因的克隆鉴定、表达特点、作用途径,重点介绍了昆虫泛素在调控转录因子、调节细胞周期和细胞凋亡、细胞生长以及信号转导中的作用.泛素调控机制、信号转导、生理功能及其影响因素,以及针对泛素设计特异性昆虫生长发育调节剂可能是今后昆虫泛素研究的重点.     

昆虫受精囊的结构与功能

昆虫受精囊是在雌雄交配之后,作为雌性贮存、释放精子和使卵受精的器官,其结构、功能及活动调节对保持精子活性和卵子受精有重要的影响。该文对昆虫受精囊结构、功能及其活动调节的研究进展做一介绍,以期为相关研究提供有益的资料。     

热带雨林三种榕树隐头果昆虫群落结构与功能群生态特性

鸡嗉果榕Ficus semicordata、苹果榕Ficus oligodon、对叶榕Ficus hispida是西双版纳热带雨林和次生林中最常见的树种,它们是热带雨林生态系统中的一类先锋种。在每一种榕树隐头果内外,形成了给榕树传粉功能群、寄生子房制造瘿花功能群、复寄生其它昆虫功能群、蛀食和取食隐头果功能群、捕食性天敌功能群、刺吸隐头果汁液功能群、取食熟果加速果实腐烂分解功能群等昆虫组成的群体。本工作在西双版纳勐仑国家自然保护区、植物园沟谷雨林、植物园榕树园等样地内对鸡嗉果榕、苹果榕、对叶榕3种榕树隐头果内外的昆虫种群结构和功能群生态学特性开展了研究。结果表明：样地内采集到141037号昆虫标本,隶属6个目,18个科,42属,61种。从种类上比较,捕食功能群、蛀食及取食功能群最丰富,占榕树隐头果昆虫总种数的57．4％。从个体数量上来看,传粉类群的数量最大,占总数的68．6％。每一种榕树与传粉功能群(榕小蜂)之间构成了种内专一的互惠共生关系,这种关系是由于榕树必须依赖榕小蜂的传粉而获得有性繁殖,而榕小蜂也必须依赖榕树隐头果内部分小花子房作为繁殖与生存场所才能正常繁衍后代形成的,它们相互之间在生物界中形成了最密切的协同进化关系。传粉昆虫功能群、捕食昆虫功能群对榕树隐头果的生长发育起着促进的作用,而其它功能群或多或少均对榕树隐头果的生长发育起着损害性作用,特别是制造瘿花的非传粉小蜂功能群破坏性最大,次之是蛀食和取食功能群、刺吸果汁功能群、分解功能群对隐头果也起到危害作用,而复寄生昆虫功能群则对传粉功能群造成种群下降,从而致使传粉功能降低,对榕树隐头果起着间接的负作用。     

植物与昆虫的协同进化

据统计地球上的植物约30万种,而以植物为食的昆虫约48万种,几乎没有一种植物能免受昆虫的危害。也许人们很容易认为,植物不能运动,对取食者毫无招架之功,只能充当随时光顾的昆虫的美餐。事实上植食性昆虫可谓冒着“杀身之祸”顶着巨大的选择压力、和植物共同经历了上亿年的发展进化才“保住”了今日的饭     

漫谈昆虫进化与植物的关系

一、昆虫进化的历程以三叶虫为祖先的节肢动物,是自距今约六亿年的寒式纪从环节动物的祖先分化而来,这可以从解剖学和比较形态学的研究结果来证明,节肢动物的循环系统位于消化道的背面,神经系统则位于消化道的腹面,;而且,低等的节肢动物其附肢分化也不明显,极似于环节动物的疣足。现今的许多研究也表明,节肢动物至少是由类似于环节动