动物的睡眠行为

睡眠是动物的一种周期性行为。这种静止状态的本能行为并不是高等动物所特有,昆虫、软体动物、鱼类、两栖和爬行类也有睡眠行为。本文对有关动物睡眠行为的几个问题作了简要的介绍。     

动物睡眠趣谈

动物睡眠趣谈张万佛什么是“睡眼”睡眠是指较长时期处于不动的状态，对于外界各种刺激的反应迟钝，甚至完全没有反应。它可算是一种周期性的行为，可说是纯粹动物本能性的行为。睡眠并非高等脊椎动物所特有，其它如爬行、两栖、鱼类，甚至无脊索动物中的昆虫，软体动物也...     

蚤蝇的昼夜活动节律及睡眠行为研究

蚤蝇是重要的法医昆虫,同时是实验室中遗传、发育和生物测定等研究的重要对象。然而,蚤蝇的昼夜活动节律和睡眠行为及其在脑部的神经网络目前还不清晰。本文通过捕获本地蚤蝇并对其进行分子鉴定,研究了蚤蝇的昼夜活动节律和睡眠行为,同时表征了蚤蝇脑部核心钟神经元和多巴胺神经元。结果表明:蚤蝇在12h光照∶12h黑暗(12L∶12D)条件下不存在对开灯前或关灯前的活动预期,其双峰活动模式是对开关灯的光反应行为。在全黑暗(DD)条件下蚤蝇内源活动周期接近24h。黑腹果蝇神经肽PDF抗体免疫显示蚤蝇脑部核心钟神经元4~5个,不像黑腹果蝇一样存在明显的神经轴突。在睡眠行为上,蚤蝇雄虫和雌虫在整体活动强度、睡眠节律模式、总睡眠上均没有明显差异。相反,雄虫总睡眠次数和晚上睡眠次数低于雌虫,而总睡眠持续时间、晚上睡眠持续时间、总入睡时间和晚上入睡时间高于雌虫。此外,影响睡眠的重要多巴胺神经元在蚤蝇脑部的分布与黑腹果蝇类似。     

昆虫长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200 nt的非编码RNA基因,在生物体内具有重要的生物学功能,近年来逐渐引起人们的重视。利用生物信息学预测流程,可以从RNA-seq测序数据中发现大量的lncRNA基因。迄今为止,已在果蝇、家蚕、褐飞虱等11种昆虫中发现了47 049个lncRNA基因。目前lncRNA的分类标准尚未统一,有的根据其在基因组上的位置进行分类,有的根据其长度大小进行分类,也有的根据其功能进行分类。研究发现,大量的lncRNA在果蝇形态转变的关键时期、小菜蛾抗药性品系、褐飞虱高繁殖力种群及埃及伊蚊感病毒细胞中高水平表达,显示其在昆虫变态发育、抗药性形成、繁殖力和抗病毒中具有重要的功能。lncRNA还参与调控昆虫剂量补偿效应、睡眠行为、性别决定等重要生命活动过程。本文简要综述了lncRNA的分类、预测、昆虫lncRNA的发现、昆虫lncRNA功能研究的最新进展。     

昆虫生物钟分子调控研究进展

昆虫生物钟节律的研究是人类了解生物节律的重要途径。昆虫在生理和行为上具有广泛的节律活动,如运动、睡眠、学习记忆、交配、嗅觉等节律活动,其中昼夜活动行为节律的研究广泛而深入。昆虫乃至高等动物普遍具有保守的昼夜节律系统,昼夜生物钟节律主要包括输入系统:用于接受外界光和温度等环境信号并传入核心振荡器,使得生物时钟与环境同步;核心时钟系统:自我维持的昼夜振荡器;输出系统:将生物钟产生的信号传递出去而控制生物行为和生理的节律变化。早期分子和遗传学研究主要关注昼夜节律振荡器的分子机制及神经生物学,阐明了昼夜生物钟节律的主要分子机制及相关神经网络。最近更多的研究关注生物钟信号是如何输入和输出。本文以果蝇运动节律的相关研究为主要内容,围绕生物钟输入系统、振荡器、输出系统这3个组成部分对昆虫生物钟研究进展进行总结。     

昆虫多巴胺及其受体的研究进展及展望

多巴胺(dopamine,DA)是一种重要的神经递质,通过特异地结合其相关的多巴胺受体(dopamine receptors,DARs)发挥作用。昆虫DARs可分为D1-like DARs,D2-like DARs和多巴胺/蜕皮激素受体(dopamine/ecdysteroid receptor,DopEcR)。D1-like DARs包含两种亚型即DOP1和DOP2,都能偶联G s蛋白引起胞内cAMP上升,且DOP2还能偶联G q蛋白引起胞内Ca 2+浓度升高;D2-like DARs只有一种亚型DOP3,偶联G i蛋白导致胞内cAMP下降;DopEcR可以同时被DA和蜕皮激素激活。本文综述了近年来关于昆虫DA的调控、多巴胺神经元、DARs的药理学特性及生理功能等方面的研究进展。DA合成、转运和降解过程中的基因调控昆虫的多种表型,如表皮黑化、翅的颜色和图案等。DA在多巴胺神经元中合成和释放,不同类型的多巴胺神经元参与调控不同的功能。随着近年来单细胞测序和DA实时成像技术的兴起,这将有利于进一步探讨特异神经元的功能。不同昆虫DARs的激动剂和拮抗剂活性存在很大异同,这些药理学差异将为以昆虫DARs为作用靶标开发高效选择性杀虫剂提供重要依据。DARs参与调控昆虫的多种生理与行为过程,如取食、学习、记忆、遗忘、求偶、交配、睡眠及觉醒等。随着CRISPR/Cas9技术在不同昆虫中成功地应用,以及结合模式昆虫黑腹果蝇中丰富的遗传学操作手段,这些都将有利于精准解析DARs的功能。     

昆虫标本馆建设与昆虫系统学的未来

昆虫标本馆是昆虫标本的保藏、研究和科学教育的实体,代表国家或者区域水平,致力于研究昆虫多样性、揭示昆虫进化规律,为国民经济建设持续发展服务。昆虫系统学研究是昆虫标本馆研究人员的主要任务,它的发展与昆虫标本馆的建设唇齿相依。本文阐述了昆虫标本馆的功能与作用,建设昆虫标本馆的重要性和迫切性;展望了昆虫系统学的未来以及昆虫系统学发展的机遇。     

我国昆虫资源的开发利用

本文从食用昆虫,药用昆虫,工业用昆虫,农林牧用昆虫,观赏昆虫五个方面,简要概述了昆虫资源在我国的开发利用情况。     

昆虫资源利用及其产业化进展

主要从食用昆虫、饲用昆虫、药用昆虫、工业原料昆虫、传粉昆虫、观赏娱乐昆虫、天敌昆虫、环保昆虫以及昆虫生物反应器和昆虫在仿生学上的应用等方面全面综述了昆虫资源的利用及其产业化进展.     

昆虫生理学的历史和现状及其在我国发展的途径

昆虫生理学是研究昆虫有机体正常机能的学科,它和昆虫形态学、生态学、分类学是普通昆虫学的基本组成部门。关于昆虫有机体在正常时机能规律的知识,是了解昆虫在特种情况下,例如受杀虫药剂作用或罹病时,种种变化的先备条件,因此昆虫生理学和昆虫毒理学、昆虫     

Expression of engrailed-family genes in the jumping bristletail and discussion on the primitive pattern of insect segmentation

It has been shown that segmentation in the short-germ insects proceeds by a two-step mechanism. The anterior region is simultaneously segmented in a manner similar to that in Drosophila, which is apparently unique to insects, and the rest of the posterior region is segmented sequentially by a mechanism involving a segmentation clock, which is derived from the common ancestor of arthropods. In order to propose the evolutionary scenario of insect segmentation, we examined segmentation in the jumping bristletail, the basalmost extant insect. Using probes for engrailed-family genes for in situ hybridization, we found no sign of simultaneous segmentation in the anterior region of the jumping bristletail embryos. All segments except the anteriormost segment are formed sequentially. This condition shown in the jumping bristletail embryos may represent the primitive pattern of insect segmentation. The intercalating formation of the intercalary segment is assumed to be a synapomorphic trait shared among all insects after the branching of the jumping bristletail.     

两种蚜茧蜂及其寄主蚜虫对大豆植株挥发性次生物质的触角电位反应

研究了下列害虫和寄生天敌种类对大豆植株中提取的某些挥发性次生化合物及其不同组合混合相的触角电位反应： 1)豆蚜Aphis craccivora Koch和麦长管蚜Macrosiphum avenae (Fabricius);2)为害大豆植株的大豆蚜Aphis glycines Matsumura和不为害大豆植株的豆蚜二者所共有的寄生天敌豆柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus fabarum Marshall; 3)不为害大豆植株的麦长管蚜的寄生天敌燕麦蚜茧蜂Aphidius picipes Nees。结果表明,与大豆植株相关联的大豆蚜和不相关联的豆蚜所共有的天敌——豆柄瘤蚜茧蜂,对大豆植株的挥发性次生化合物及其混合相反应敏感,而与大豆植株不相关联的豆蚜、麦长管蚜及其寄生天敌——燕麦蚜茧蜂,对大豆植株的挥发性次生化合物及其混合相反应不敏感。再次证明,植物挥发性次生化合物在害虫及其寄生天敌搜寻寄主的过程中起到重要的作用。     

The more insect trypanosomatids under study-the more diverse Trypanosomatidae appears

From 10 trypanosomatids genera six comprise monogenetic parasites of insects and for the rest of four genera insects may serve as vectors. The invertebrate host is an essential element of trypanosomatids life cycle, but from more than 900 recognised vertebrate hosts only about 500 species of insects have been discovered to be the hosts of homoxenous trypanosomatids. Nothing or very little is known about insect trypanosomatids in many extensive areas such as South East Asia, Australia, Japan and some others. Each new region explored brings many new findings. Recently flagellates were found in new insect species and families. The border of parasites distribution was expanded till Central Asia, Far East and North over the Polar Circle. As paleogeographical events are now under contemplating in trypanosomatids phylogeny researches so northern insect trypanosomatids may attract some attention as the elements of postglacial fauna which is definitely young. Very broad host specificity of insect trypanosomatids and high probability to isolate non-specific parasite show causes that only the investigation of a culture may solve the question 'what parasite was really isolated?'. Examination of cell morphotypes in the host has clearly demonstrated that they are not sufficient for classification and may lead us to be mistaken. The number of insect trypanosomatid cultures is inadequate for characterisation of the diversity of insects trypanosomatids. Trypanosoma is actually the only trypanosomatid genus which is out of questions. Insect trypanosomatids comprise the most diversified part of trypanosomatids evolutionary tree. Recent ssrRNA phylogenetic analysis and morphological data show that three insect isolates represent new lineages on trypanosomatid evolutionary tree, as well as dendrograms derived from PCR data demonstrated some new groups of isolates. Therefore, the more insect trypanosomatids are involved in laboratory investigations--the more new clusters or/and new lineages are appearing on the tree.     

微生物对昆虫行为的影响研究进展

在漫长的进化过程中,微生物与昆虫形成了多种形式的互作关系.微生物的广泛分布为与昆虫接触并影响昆虫的行为提供了背景条件.为了深入探究微生物影响昆虫行为的现象和机制,本文综述了微生物影响昆虫行为方面的研究进展.微生物通过产生可被昆虫识别的化学信号物质、参与昆虫或寄主植物信息化合物的合成等方式可影响昆虫对其寄主的定位和选择....     

Phytophagous insect-woody sprout interactions in tropical eucalypt forest. II. Insect community structure

Abstract Sucking insects constituted 79% of all phytophagous insects collected from woody sprouts in the ground layer of a tropical eucalypt forest. Mobile insect groups such as non-psyllid Hemiptera and Orthoptera were relatively frequent in this environment compared to temperate, Eucalyptus-dominated vegetation. The high fire frequency of the tropical eucalypt forest may favour mobile insect groups. The capture of sucking insects and caterpillars peaked in dry season samples. Other patterns of abundance of phytophagous insect groups showed little consistency in their seasonal trends between host species or between vegetation types within host species. Disparities between chewing insect abundance in daytime samples and the damage chewing insects cause, may result from disproportionate consumption by large, mainly nocturnal insects, such as members of the Orthoptera. In this study, 21% of insect species were specialists on single plant species. This study suggested that insect abundance reflected the growth patterns of woody sprouts after regular burning, rather than that plant growth and development were tuned to the pressures of insect herbivory.     

昆虫唾液成分在昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对于植食性昆虫唾液的深入研究,揭示出其在昆虫与植物的相互关系和协同进化中起到非常重要的作用。植食性昆虫唾液中含有的酶类和各种有机成分,能诱导植物的一系列生化反应,而且这些反应有很强的特异性,与为害的昆虫种类甚至龄期有关。鳞翅目幼虫口腔分泌物（或反吐液）中含有的β-葡糖苷酶、葡萄糖氧化酶等酶类和挥发物诱导素等有机成分,已经证明可以诱导植物的反应; 刺吸式昆虫的取食也可以刺激植物产生反应,但其唾液内的酶类,如烟粉虱的碱性磷酸酶, 蚜虫的酚氧化酶、果胶酶和多聚半乳糖醛酸酶, 蝽类的寡聚半乳糖醛酸酶等是否发挥作用,目前还没有直接的证据。寄主植物对昆虫的唾液成分也有很大的影响,可能是昆虫对不同植物营养成分和毒性成分的适应方式。对昆虫唾液蛋白的分析表明,具有同样类型口器、食物类型接近的昆虫,唾液成分有更多的相似性。研究植食性昆虫的唾液成分,对于阐明昆虫和植物的协同进化关系、昆虫生物型的形成机理、害虫的致害机理,以及指导害虫防治等,有着一定的理论和实际意义。     

湖北神农架自然保护区昆虫的数量变化与环境关系的初步研究

昆虫物种多样性在生物多样性保护研究中有重要地位。湖北神农架自然保护区生物多样性极其丰富,保存状态相对良好,是我国生物多样性研究的关键地区之一。然而该地区的昆虫多样性研究极为薄弱,就是一般的物种调查也为数不多,所以调查主要昆虫类群的组成与数量变化,能为本区的生物多样性研究积累资料,并为长期监测打下基础。我们选择暖温带针叶林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、亚高山草甸、箭竹林及溪边灌丛6种不同环境,以23块样地为代表,以巴氏罐诱法为主,结合网筛、扫网等方法,进行全面的标本采集与数据收集。经初步整理鉴定和数据分析,得到如下结果：（1）共获得标本58 368号,昆虫标本46 213号,其中膜翅目和鞘翅目数量较多,其次为半翅目、同翅目、双翅目、直翅目及脉翅目等。此外,环节动物、软体动物、多足纲及蛛形纲动物也有相当数量。在膜翅目中,个体数量最多的是蚂蚁（蚁科）;在鞘翅目中个体数量较多的类群依次是隐翅虫科、步甲科和叶甲科。（2）昆虫分布与环境的关系非常密切：仅从较高分类阶元来看,如昆虫纲的鞘翅目、双翅目、直翅目、膜翅目等,不同环境对昆虫数量分布的影响并不显著;而从相对低的分类阶元来看,如统计鞘翅目中步甲科、隐翅虫科等,则可以显示不同环境对昆虫数量分布的显著影响。（3）在一些特殊地点,发现若干比较特殊的昆虫物种,这表明神农架地区在昆虫物种保护上具有特殊地位。     

RNAi技术在昆虫学中的研究进展及展望

在昆虫中,RNAi是一种对抗外源病毒的天然免疫方式,基于生物体中的这种内在机制而建立的RNAi技术已经被广泛用来研究多种昆虫基因的功能。近年的研究结果表明RNAi技术在抵御害虫和防治益虫疾病方面具有潜在的应用价值,有可能对农业有害生物的控制起到巨大的推动作用。本文综述了RNAi与昆虫免疫、及其在昆虫基因功能研究、害虫控制、益虫疾病控制和昆虫系统生物学方面的最新研究进展,并展望了RNAi在昆虫学研究中的发展趋势。     

昆虫分布南界的形成原因及影响因素

生物都有一定的适生区,低温导致其分布北界的形成是不争的事实,然而一些种类还存在分布上的南界。昆虫的生长发育与环境的关系非常密切,研究其分布南界的形成原因对预测昆虫种群的扩散和暴发具有重要意义。从环境、寄主和人类活动等方面总结了北半球昆虫分布南界形成的机制及影响因素。低纬度地区夏季高温引起昆虫死亡率上升、生殖率下降、昆虫体内共生菌解体和冬季低温过高导致昆虫滞育节律被破坏等是昆虫分布南界形成的主要原因。此外,寄主的分布和人类活动也对昆虫分布南界存在一定影响。气候变暖对不同种类昆虫的分布南界影响不同,大部分昆虫的分布范围会扩大,但一些受环境限制的昆虫分布南界往往北移。建议今后对全球气候变暖背景下昆虫分布南界的变化、检疫性害虫在其原产地和入侵地分布南界的差异及其原因进行研究,以期为分析昆虫分布的变化提供依据,也为害虫防治提供新的可能途径。     

Possible significance of the red patches of the female crab-spider, Misumena vatia

The female of the crab-spider, Misumena vatia, is one of the few spiders known to be able to change its colour reversibly. Adult females usually have red patches on each side of the abdomen. The most likely insect enemies of Misumena are red-blind, and because the red patches absorb ultraviolet exactly as does the rest of the abdomen the patches are not distinguishable to insects in the ultraviolet. It is suggested that the red patches function as a warning colour for birds and other vertebrates, which are not red-blind.