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。     

狄斯瓦螨和蜜蜂残翅病毒对蜜蜂健康的协同影响

世界各地大范围的西方蜜蜂Apis mellifera蜂群损失现象已引起科学界和公众的持续关注。狄斯瓦螨Varroa destructor和蜜蜂残翅病毒(Deformed wing virus,DWV)是西方蜜蜂群中最主要的两大生物威胁。尽管二者侵害蜜蜂均已有较长历史,但直至近十年来的研究才发现两者间的协同效应对蜂群健康的影响远超过其单独作用时所造成的危害:(1)蜜蜂残翅病毒可在狄斯瓦螨体内大量复制,继而进一步传播;(2)狄斯瓦螨的刺吸行为使病毒粒子跨越寄主的生理屏障而直接进入蜜蜂血淋巴;(3)狄斯瓦螨的寄生促使蜜蜂残翅病毒的高毒力毒株在蜂群中优势扩增和盛行;(4)狄斯瓦螨影响蜜蜂个体发育与免疫系统等生理机能,以致降低了蜂群对病毒的抵抗力;(5)蜜蜂残翅病毒对宿主造成的免疫抑制有利于狄斯瓦螨的寄生与繁殖。狄斯瓦螨、蜜蜂残翅病毒和西方蜜蜂间的关系已经成为昆虫外寄生物、病原体与寄主相互作用研究的一个典型模型。本文对近十年该领域的相关研究进行综述,以期为蜂群损失的原因调查以及昆虫寄生虫、病原微生物与寄主间关系的研究提供参考和借鉴。     

《基于三级营养水平的进化生态学:一支黄花、作瘿昆虫及其天敌》

该书由美国普林斯顿大学出版社 1 997年出版 ,作者为ＷａｒｒｅｎＧ .Ａｂｒａｈａｍｓｏｎ和ＡｒｔｈｕｒＥ .Ｗｅｉｓ。全书通过对一支黄花、作瘿昆虫及其天敌间的相互作用的研究 ,建立了田地生态和进化生态相互作用的系统模式 ,阐明了三级营养水平相互作用的关系。主要内容包括 :( 1 )进化生态学、植物及昆虫的相互关系 ;( 2 )茎杆作瘿昆虫的天敌和一支黄花 :三级营养水平互作的模式系统 ;( 3 )硕蝽Ｅｕｒｏｓｔａ对一支黄花的影响 ;( 4)寄主植物对作瘿昆虫的抗性 ;( 5)作瘿昆虫对寄主植物的选择 ;( 6)由硕蝽Ｅｕｒｏｓｔａ产生的虫瘿 ;(…     

昆虫病毒研究的回顾与展望

在病毒学研究一个多世纪的发展史中,以昆虫作为宿主,并在宿主种群中发生流行病的昆虫病毒研究起步较迟,落后于植物病毒、动物病毒、细菌病毒.但是近五十年来,昆虫病毒研究得到很大的发展.据国际病毒分类委员会第七次报告的统计,至今已报告的昆虫病毒有1600多种,涉及昆虫纲几乎所有的目.这些昆虫病毒分属于13个病毒科、2个病毒亚科和21个病毒属.按病毒核酸类型划分,可分为:1)双链DNA病毒,其中有杆状病毒科、痘病毒科、多分病毒科、泡囊病毒科和虹彩病毒科;2)单链DNA病毒中的细小病毒科;3)双链RNA病毒,其中有呼肠孤病毒科、二分RNA病毒科;4)单链RNA病毒,其中有微RNA病毒科、野田村病毒科和T四病毒科;5)DNA和RNA的反转录病毒,包括前病毒科和变位病毒科[2].昆虫病毒已经成为病毒研究比较活跃的领域之一,它在生命科学研究中占有显著的地位并显示出广阔的发展前景.我国的昆虫病毒研究实际上始于二十世纪50年代中期高尚荫、曹诒荪等人对家蚕核型多角体病毒(NPV)病研究[3].近五十年来,在昆虫病毒--昆虫细胞离体培养系统;昆虫病毒资源的识别鉴定;昆虫病毒分子生物学;昆虫病毒生物防治技术等研究领域得到很大的发展,取得长足进步,并在国际上产生重要影响.     

昆虫病毒资源的开发及其应用进展

昆虫数量占地球上现存动物数量的65%,感染昆虫的病毒种类更是纷繁多样。与其他微生物相比,病毒具有基因组小、遗传操作简单等特点,是一类蕴藏巨大应用潜能的生物资源。在过去的十年里,随着新一代测序技术和生物信息学科的迅猛发展,科学界进入了一个快速鉴定昆虫新病毒的新时代。昆虫病毒多样性研究为揭示昆虫和病毒的协同进化机制提供新见解,同时为昆虫病毒的商业化应用带来新思路。本文根据昆虫病毒近期的研究进展,概述高通量测序技术鉴定昆虫病毒的原理和方法,并对昆虫病毒的资源属性及应用前景进行探讨,为有害昆虫的防治及虫媒病害的防控提供理论基础。     

一种便携式测定昆虫过冷却点的方法

本文介绍了热敏电阻 +万用电表测定昆虫过冷却点的新方法。通过实验比较发现使用热敏电阻法测定昆虫过冷却点较之热电偶法有如下优点 :(1)测量灵敏度和精确度高 ;(2 )测定昆虫范围广 ;(3)装置体积小 ,不用交流电 ,携带方便 ;(4 )价格较低。     

昆虫病毒分类最新进展

自1970年国际病毒分类与命名委员会(IC-TV)成立起,就将昆虫病毒纳入整个病毒分类系统中进行分类与命名。从此昆虫病毒有了与其它病毒进行比较的机会。到1982年的十余年里,ICTV先后四次讨论对包括昆虫病毒在内的整个病毒界(Kingdom: Vita)进行分类和命名。谢天恩(1986)曾对1982年以前昆虫病毒分类状况做了详细的综述。近年来,昆虫病毒的研究又取得了许多新进展。1984年在     

昆虫滞育后的生物学特性

从昆虫滞育后性比、寿命、生殖力和重复滞育等方面对昆虫滞育后的生物学特性进行了概括,并分析了影响昆虫滞育后生物学特性数量表达的因子。这些因子包括:(1)滞育前昆虫的发育速率、取食行为和个体大小;(2)滞育期间的环境条件及昆虫取食行为;(3)滞育持续期;(4)滞育后的取食需求;以及(5)滞育后的温度和光周期。     

邮票图说达尔文和他的昆虫情缘

今年是伟大的进化论创建者达尔文诞生200周年,本文通过邮票介绍达尔文的昆虫情缘。其中主要内容有:(1)有关纪念达尔文的邮票;(2)他青少年时代是个甲虫迷;(3)在南美和昆虫打交道;(4)昆虫成为进化论的重要元素;(5)他睿智预测马达加斯加存在长喙天蛾,足以为花冠长300mm的兰花授粉。     

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。     

昆虫病毒在害虫防治上的应用及其对寄生蜂的影响

本文综述了昆虫病毒,包括核多角体病毒(NPV)、昆虫痘病毒(EPV)和颗粒体病毒(GV),在防治农林害虫中的应用及其对寄主寄生蜂影响的研究进展,同时也介绍了昆虫杆状病毒诱导细胞凋亡及基因工程研究的近况.     

Emaravirus属新病毒:中国枣树花叶伴随病毒全基因组测序

[目的]2016年以来,新疆阿克苏等地区出现了一种新的枣树病害,严重威胁当地及周边红枣产业。本研究旨在鉴定引起此次病害的病原,探究病原体的传播方式,为生物防治策略的开发提供研究基础。[方法]对发病植株进行小RNA测序以鉴定病原体;对新鉴定的病毒,通过RNAseq和反转录PCR获取病毒全序列;体外表达重组的病毒结构蛋白并制备特异性抗体,通过Western斑点杂交法在发病植株中确证病毒蛋白;收集发病区域的媒介昆虫,通过反转录PCR在昆虫体内检测病毒的基因组,鉴定可能的传毒介体。[结果]本研究鉴定一种新的欧洲山梣环斑病毒属病毒为新疆新发枣树病害可能的病原体,命名为中国枣树花叶伴随病毒(Chinese date mosaic-associated virus,CDMaV)。CDMaV是一种多分段单链RNA病毒,基因组由5条负义RNA组成;RNA1-RNA5大小分别为7160、2224、1230、1493、971 nt,每条基因组RNA的互补链包含一个开放阅读框,共编码5个蛋白,依次为依赖RNA的RNA聚合酶、包膜糖蛋白、核衣壳蛋白和两个未知功能蛋白。在枣树寄生虫枣瘿螨体内扩增到病毒序列,表明该病毒可能以枣瘿螨为介体在枣树间进行传播。[结论]本研究为新疆新发枣树病害鉴定了相关病原体CDMaV,完成CDMaV全基因组测序,并鉴定枣瘿螨为可能的传毒介体。鉴定病原体和传播介体是建立病害防治方法的必要基础。     

昆虫发育模型研究进展

<正> 昆虫发育模型描述温度对昆虫发育过程的影响。目前,国内外广泛使用的昆虫发育模型归纳起来有3类:(1)发育速率模型;(2)发育时间分布模型;(3)随机发育模型。下面简要介绍各类模型的特点及应用情况。     

昆虫RNAi通路及其核心元件的研究综述

RNAi作为分子生物学的一种重要技术,在昆虫基因功能和功能基因组研究中得到广泛应用,同时,有关昆虫RNAi的机制也受到了大家的关注。近年来的研究结果表明,昆虫RNAi的通路与其他动物相同,根据引起基因沉默的RNA分子的类型,可以分为siRNA、miRNA和piRNA 3种不同的通路。昆虫RNAi通路中的核心元件包括了:(1)行使切割作用的RNaseⅢ家族成员Drosha和Dicer;(2)用来降解目的 mRNA的Argonaute蛋白;(3)dsRNA结合蛋白Pasha、R2D2和Loquacious。了解昆虫RNAi的通路及其核心元件,有助于我们更好地理解昆虫RNAi的分子机制和改进实现RNAi的方法,对促进昆虫RNAi技术的研究及其在害虫防控中的应用具有指导意义。     

根际微生物-植物-病毒-介体昆虫多元互作研究进展

近年来各种农作物病虫害的频发,以及化肥、农药滥用带来的系列农业问题的加剧,迫切需要更加环保可持续的方法实现绿色植物保护。植物病毒导致植物严重病害,素有"植物癌症"之称,因其难于防治,高度依赖化学农药防治介体昆虫。农业生态系统中,作物已有的精密调控机制,维持其与周围各种有害或有益生物进行信息交流并成功在复杂的生境中成长,病害的爆发与控制是植物-病原-昆虫之间的抗性节制-反制的博弈过程。植物在整个生活史中与生境中各种生物发生多种相互作用并彼此联系,这些互作利于或不利于其生长发育及繁殖。探索研究利用植物根际微生物群落(Microbiota),提升植物抗虫传病毒病害能力的多元生物互作机制,有助于更好的保护植物健康,提高生态文明。从介绍植物-根际微生物、植物-病毒、植物-昆虫、植物-病毒-昆虫四个互作的子系统研究现状入手,揭示目前所知的各个分系统互联互通的分子机制,并讨论围绕植物根际微生物组进行多元互作研究的趋势及重要意义,以期对有关植物与周围生物互作做较为全面和系统的介绍,从而为基于多元互作机制寻找绿色、可持续的治理植物虫传病害策略提供参考和启发新思路。     

利用小RNA深度测序技术检测灰飞虱病毒种类

灰飞虱是一种重要农业害虫,作为病毒介体,可以传播多种植物病毒引起水稻、小麦和玉米等粮食作物病毒病害。目前对于灰飞虱体内昆虫病毒种类尚缺乏系统认识,难以开展利用昆虫病毒防治灰飞虱相关研究工作。为挖掘灰飞虱体内昆虫病毒资源,本文通过小RNA深度测序技术对灰飞虱所携带的病毒种类进行分析鉴定。结果显示,测序数据比对得到13种病毒,涉及8个病毒科和2种未分类病毒。除占据优势的水稻条纹病毒外,其余均为专性寄生的昆虫病毒,包括5种正链RNA病毒、2种单链DNA病毒和5种双链DNA病毒。在这些病毒中,发现了一种与果蝇A病毒较相似的新病毒,克隆出其依赖RNA的RNA聚合酶(RdRP)基因1-1 932位核酸序列,经Blast比对和系统进化分析,在氨基酸序列中发现RdRP掌型亚结构域保守区呈现复制酶置换四体病毒科(Permutotetraviridae)病毒所具有的“C-A-B”排列样式,确定该病毒是一种新的类复制酶置换四体病毒,暂命名为Laodelphax striatellus permutotetra-like virus(LsPLV)。这是首次在半翅目昆虫中发现类复制酶置换四体病毒。本研究表明灰飞...     

乌桕金带蛾核型多角体病毒的理化性质和内切酶分析

1985年我们从自然罹死的乌桕金带蛾(Eupterote sapivora yang)幼虫分离到一株核型多角体病毒,经电镜观察认为是杆状病毒属(Baculovirus)中的一种病毒(简称EsNPV)。研究昆虫病毒的分子遗传学及基因重组和表达,制备安全有效的昆虫病毒杀虫剂等,首先都要纯化病毒,对其理化性质需要有较全面的了解。为此,本文对该病毒的理化性质和限制性     

浅谈昆虫分类学文献

<正> 众所周知,分类学的主要任务是:(1)物种鉴定和新的分类单元的建立;(2)分类系统的建立;(3)物种形成的探讨;(4)地理区系的研究。昆虫分类学文献系指上述内容,并符合分类学出版物标准的刊物和图书。 昆虫分类学文献对其工作的开展极为重要,掌握文献可以避免重复前人的工作,例如建立新的分类单元必须严格遵守优先权的原则,如果文献收集不全,发表新的分类单元与前人重复,便会形成同名或异名,给后人工作增加麻烦。所以分类学工作者必须重视和熟悉昆虫分类学的文献。     

昆虫种群空间格局研究方法的最近进展

<正> 昆虫种群空间格局是由物种的行为内禀特征与栖境相互作用而形成的种群个体在空间的分布状况。它的研究无论在生态学理论,还是生产实践上都具有重要意义。空间格局的研究方法可归纳为3类:(1)频次分布拟合x~2检验法;(2)扩散型指数法;(3)回归模型分析法。随着对大量昆虫种群空间格局的实际研究,     

昆虫线性单链DNA病毒表达策略研究进展

昆虫线性单链DNA (linear single-stranded DNA, linear-ssDNA)病毒感染的昆虫种类很广泛。它们主要归属于细小病毒科(Parvoviridae)的浓核病毒亚科(Densovirinae)和二分DNA病毒科(Bidnaviridae)。近年来,随着宏基因组学方法的发展,越来越多的昆虫linear-ssDNA病毒被发现,其基因组转录模式也逐渐被解析。昆虫linear-ssDNA病毒的基因组具有双义和单义两种类型,因此,该文将阐述双义和单义两种类型基因组的表达策略特征。总结来讲,其主要是通过未剪接(unsplicing)、选择性剪接(alternative splicing)、选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation)等转录方式产生多种转录本,采用选择性起始(alternative initiation)、漏扫描(leaky scanning)或移框(frameshifing)等方式表达蛋白质。现综述昆虫linearssDNA病毒的表达模式类型和研究进展,为研究其他的linear-ssDNA病毒的表达策略提供理论参考。