昆虫共生菌研究进展

昆虫与微生物的共生是一种普遍存在的现象,与昆虫共生的微生物从形态学或生活史上可大致分为三大类:细菌、酵母和立克次氏体.     

共生微生物对昆虫化学感受的影响北大核心

共生微生物通过影响昆虫信息化合物的合成或感受来调控宿主的化学通讯,进而影响昆虫的交流、防御、捕食和扩散行为。这种调控作用有助于共生微生物的扩散,但对宿主可能是有利的,也可能是有害的,并为共生体系的协同进化提供动力。本文围绕近年来共生微生物对昆虫化学感受的影响及其机制展开综述,并分析其进化意义,旨在为昆虫化学生态学理论提供补充,并为开发新的害虫防治策略提供思路。     

《昆虫的寄生性天敌和病原微生物》

全书分二卷。第一卷：寄生性天敌;第二卷：病原微生物。论述了昆虫与寄生性天敌和病原微生物的相互作用和影响。从基础生物学、生物化学和分子生物学的角度进行研究。第一卷：寄生性天敌（V．1Parasites）。共14章,364页。分1．昆虫寄生性天敌发育的模式;2寄生性天敌的作用：在寄生性天敌和寄主相互关系中蛋白质和肽所起的作用;3．昆虫内寄生性天敌和寄主相互关系中激素的作用;4．昆虫寄生性天敌和病原微生物引起的繁殖干扰;5．昆虫寄生性天敌和病原微生物对寄主行为的影响;6．寄生新陈代谢的变化对奇生性天敌营养的影响;7．畸形细…     

昆虫肠道微生物及其功能研究方法进展

昆虫是世界上种类最为丰富、分布最为广泛的动物类群，其肠道内栖息着复杂且多样的微生物。不同昆虫因肠道结构、肠道内环境、食性、龄期、外界环境不同，肠道内微生物组成与丰度也存在差异。肠道微生物主要通过垂直方向与水平方向在种群与个体间传播，对昆虫宿主营养代谢、生理行为、防御、解毒等诸多方面有重要影响；通过体外培养的方法可从培养基对昆虫肠道微生物进行分离，用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)及16S rRNA基因测序技术等可迅速鉴定微生物；宏基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多种组学技术联合运用，使得肠道微生物鉴定与功能推测更为高效；体外试验、微生物补充、菌群移植、沉默微生物成员相关基因等试验方法使微生物功能验证更为准确；利用高温处理、溶菌酶处理、无菌饲养处理及抗生素处理等方式能清除肠道内的微生物群落，获得无菌昆虫用于功能验证试验，但当前使用最广的抗生素法在实际应用中仍存在一定局限；利用肠道微生物特性，通过共生菌基因工...     

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。     

水果害虫斑翅果蝇体内微生物菌群研究进展

斑翅果蝇是一种在全球范围内造成危害的重要水果害虫,其主要分布于亚、美、欧三大洲。斑翅果蝇的产卵器可以刺破水果表皮,将卵产在未完全成熟的水果中,卵孵化为幼虫后,幼虫取食水果,直接降低产量,从而对水果产业造成损失。近年以来,越来越多的研究表明昆虫微生物对宿主昆虫影响很大。例如昆虫微生物可以调控寄主昆虫的生长发育、个体适应性及生殖等。昆虫与其共生微生物间的关系成为昆虫生物学研究的热点内容。本文综述了近些年关于斑翅果蝇微生物多样性的研究,探讨了微生物菌群及内共生菌Wolbachia对斑翅果蝇生长发育、行为、生殖、抗病毒等的影响,以便为寻找控制斑翅果蝇种群的策略提供参考依据。     

昆虫共生微生物及其功能研究进展

昆虫体内共生微生物能够占到昆虫生物量的1％～10％,主要包括细菌、真菌、古菌和病毒.昆虫与共生微生物共进化形成共生体,共生微生物在昆虫生物学性状、多样性形成、生态适应性与抗逆性等多方面发挥着重要的作用.昆虫中的农作物害虫严重影响农业生产.本文对2000年以来农业害虫共生微生物的多样性、研究方法和功能机制、共生微生物之间...     

昆虫病原微生物对其寄主行为的调控作用研究进展

昆虫病原微生物是调控昆虫种群数量动态的重要因子,其作为生物防治害虫的重要手段被广泛应用。昆虫病原物往往通过调控其寄主行为来提高自身的适应性,而有些寄主行为的改变却是其应对病原物侵染的免疫反应。发烧行为被证明可抑制病原增殖并延长寄主死亡;取食行为变化影响病原物或寄主的适应性;繁殖行为主要表现在产卵力、交配行为和性信息素等方面的变化;社会性行为改变对整个社会群体的适应性或病原物传播有影响;病原物所引起的寄主防卫和群集能力下降被认为对病原传播不利;病虫趋光和趋地行为、顶峰行为和活体寄主传病行为等被认为是病原物操纵的有利于病原微生物扩散和传播的行为。明确昆虫病原物调控其寄主行为的策略和机制对于寻找到新的害虫防治方法有指导意义。     

昆虫肠道微生物的研究进展和应用前景

昆虫肠道的独特结构和理化性质为多种多样的微生物定殖提供了特殊环境,肠道微生物的群落组成与宿主昆虫的生长发育、代谢繁殖等生命活动密切相关。种类丰富多样、生态位分布广泛的昆虫体内含有大量特化的肠道微生物群落,经过长期协同进化形成的共生关系具有多方面无可替代的优势。这种相对稳定的共生关系对昆虫整个生命周期具有极其重要的作用,肠道微生物不仅为宿主提供重要的营养物质、协助消化食物、提高宿主防御和解毒能力,还影响宿主昆虫的寿命、发育周期以及交配与繁殖能力等。同时,昆虫肠道微生物在农业、生态、医药以及能源环保等多个学科领域也显示出了巨大的应用前景。本文就昆虫肠道微生物群落的多样性、功能和影响肠道微生物生存因素,以及应用前景等方面进行综述,讨论了昆虫肠道微生物的最新研究进展。     

昆虫共生微生物在病虫害和疾病控制上的应用前景

昆虫与微生物之间的互利共生关系是自然界中一种常见的互作形式。昆虫的种类丰富多样并且在自然界中分布广泛,在一定程度上得益于共生微生物的帮助。随着生物技术的不断发展,越来越多的共生微生物和互利共生模式得以发现并深入研究。微生物不仅能够为昆虫的生长发育提供营养,还能合成很多生物活性物质、调节宿主的免疫、对抗捕食者和抵御病原微生物感染,成为宿主昆虫健康和适应的守护者。鉴于共生微生物与昆虫生理生态的密切联系,以及昆虫对人类经济与健康的重要影响,利用共生微生物对昆虫及虫媒病进行生物控制已经成为一个热点研究方向,并展现了良好的应用前景。本文对昆虫共生微生物的多样性、生物学功能、与宿主相互作用机制及其在病虫害和虫媒病防治中的研究进展进行综述和展望。     

信息化合物对昆虫行为的影响

本文综述了来自寄主植物的挥发性物质和同种昆虫或异种昆虫释放的各种信息素及两者的协同作用的信息化合物对昆虫行为的影响。特别强调了寄主植物的气味物质和昆虫信息素协同作用在昆虫寻找寄主、求偶、交配及天敌在寄主识别过程中的重要地位。昆虫对寄主植物的识别是由于识别了植物气味的由一定组分、按照严格比例组成的化学指纹图。昆虫信息素与植物挥发性物质相结合为昆虫寻找求偶、交配场所提供更复杂或更全面的信息。许多昆虫只有在寄主植物或寄主植物气味存在时 ,才能释放性或聚集信息素。天敌在寄主识别、搜索及定位等一系列过程中 ,来自寄主的食料、寄主本身及两者的互作的信息化合物起重要的作用。研究信息化合物对昆虫行为的影响可以探索昆虫各种行为的内在机理 ,更好的了解寄主—昆虫—天敌三层营养关系的相互作用 ,对利用天然活性化合物防治害虫及生物防治提供理论依据     

昆虫聚集信息素

昆虫聚集信息素是昆虫重要的信息化学物质之一,对昆虫的聚集行为有重要意义。近三十年来,国外鉴定了多种昆虫聚集信息素,主要成分为一些烃、醇、醛、酮、酯、酸、酸酐、胺以及腈类化合物,但其在有害生物可持续治理中的应用潜能尚未充分利用;昆虫聚集信息素的来源多样,除蛹外,多个虫态均有聚集信息素释放,有些学者甚至把一些寄主释放的挥发物作为聚集信息素的组分;同种昆虫,不同生理状态,其聚集信息素可以完全不同或同一信息化学物质的功能不同;但是,并非所有昆虫的聚集行为均为聚集信息素调节,利他素、性信息素以及报警信息素等其它信息化学物质均能导致一些昆虫的聚集。本文综述了5目17科55种昆虫的聚集信息素。     

Electroantennogram responses of Plutella xylostella (L.), to sex pheromone components and host plant volatile semiochemicals

The diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), is a notorious insect pest of cruciferous crops worldwide. Attract-and-kill strategies to manage the DBM based on insect pheromone and plant volatile semiochemicals have been explored and partially applied in the field. However, little is known about whether the attractant effects of insect pheromone and host plant volatile semiochemicals on insects are affected by insect age or volatile concentrations. Therefore, we examined the electroantennogram (EAG) responses of both DBM males and females varying in age and body size to a range of concentrations of seven host plant volatiles and two main female sex pheromone components. Our results showed that DBM age had no influence on EAG responses to trans-2-Hexenal, trans-2-Hexenol, Heptanal, cis-3-Hexen-1-ol and Z11-16:Ald and significantly influenced the EAG responses to Z11-16:Ac and three isothiocyanates. Age and sex had interaction effects on EAG responses of DBMs to some tested semiochemicals. DBM females had significantly stronger responses than males to all tested plant volatiles, and values were enhanced with increasing concentrations. Moreover, the degree of enhancement of EAG responses in females was larger than that in males for trans-2-Hexenal, trans-2-Hexenol, cis-3-Hexen-1-ol, 2-Phenylethyl isothiocyanate and Methyl isothiocyanate treatments. Body size seemed to have no influence on EAG responses. Our results might provide a theoretical basis for optimizing attract-and-kill strategies for insect pests.     

植物-昆虫间的化学通讯及其行为控制

在植物与昆虫间的化学通讯中植物气味物质起着决定性的作用,它调控着昆虫的多种行为,诸如引诱昆虫趋向寄主植物,刺激昆虫取食,引导昆虫选择产卵场所,进行传粉和防御昆虫等。有些植物则当受到食植性昆虫危害时会释出一些引诱害虫天敌的化学信号。这些化学信号是一些挥发性萜类混合物,天敌昆虫就以此来区分受害和未受害植株。尽管目前在害虫综合治理中,昆虫信息素的应用越来越显得比天然植物气味源更受重视,但是必须指出的是,昆虫信息化合物首次成功地使用于植物保护的却是天然植物气味源。在利用植物气味源作害虫测报和防治中,近年来一种简单价廉的粘胶诱捕器己成为多种害虫的标准测报工具。在害虫综合治理中利用植物气味源的技术显然是具有不可估量的潜力。文中提出了利用基因工程技术来改造植物,使植物能释放特定的驱避剂或其它控制昆虫行为的特殊气味物质的新概念。     

臭氧浓度升高对昆虫影响的研究进展

臭氧(O3)是最具危害性的空气污染物之一。目前流层中的臭氧水平从100多年前的10ppb到今天的40ppb,预计到2050年将达到68ppb左右。臭氧通过改变植物"质量"而影响植食性昆虫的取食偏嗜性、行为、生长和发育,进而影响天敌昆虫的适合度。臭氧还通过改变化学信息物质而影响昆虫的行为。本文根据国内外研究进展,结合作者的研究,论述了大气臭氧浓度升高对刺吸式昆虫、咀嚼式昆虫和天敌昆虫的影响,展望了未来研究的前景。     

植物源挥发物对昆虫信息素的增效作用及其增效机制

植物源挥发物和昆虫信息素是昆虫的重要信息物质,二者协同作用以调节昆虫的行为.通过增加触角电位、信息素接收神经元动作电位和脉冲频率,特异性植物源挥发物能显著增强昆虫性信息素和聚集信息素的引诱力.这种对昆虫信息素的增效作用受昆虫体内的章鱼胺及其受体介导.特异性植物源挥发物和章鱼胺受体结合,降低性信息素接收神经元对性信息素的反应阈值,增强性信息素接收神经元敏感性.这可能是植物源挥发物对昆虫信息素具有增效作用的主要机制.     

Lessons from studying insect symbioses

As in mammals, insect health is strongly influenced by the composition and activities of resident microorganisms. However, the microbiota of insects is generally less diverse than that of mammals, allowing microbial function in insects to be coupled to individual, identified microbial species. This trait of insect symbioses facilitates our understanding of the mechanisms that promote insect-microbial coexistence and the processes by which the microbiota affect insect well-being. As a result, insects are potentially ideal models to study various aspects of interactions between the host and its resident microorganisms that would be impractical or unfeasible in mammals and to generate hypotheses for subsequent testing in mammalian models.     

昆虫信息化学物质的应用进展

介绍昆虫性信息素(sex pheromone)、示踪信息素(trail pheromone)、聚集信息素(aggregation pheromone)、产卵(oviposition)和产卵忌避(oviposition deterring)信息化合物(semioche micals)和种间协同素(synomone)在害虫控制方面的最新应用进展,其中,重点介绍性信息素在害虫种群监测、大量诱捕和干扰交配3个方面的应用进展情况。与性信息素相比,人们对示踪信息素、聚集信息素、产卵和产卵忌避信息化合物和种间协同素的报道较少,但这些信息素也正在不断的被人们发现和利用。从一种昆虫信息素被鉴定出来,到其在生产当中很好应用,尚有很多问题需要解决,所以,文中对昆虫信息化学物质田间应用效果的影响因子进行分析。     

节肢动物内共生细菌研究进展

节肢动物门是动物界最大的门,占整个动物种数的80%,全世界约有120万现存种。节肢动物在生长发育过程中会感染多种微生物,这些微生物会与其形成协同进化和互利共生的关系。内共生细菌是一类广泛分布于节肢动物体内的共生微生物,能够进行垂直传播和水平传播,对宿主的生长发育、生殖代谢、适应性、免疫功能和进化等诸多方面均具有重要的作用。目前,随着现代分子生物学理论和技术的发展,节肢动物内共生细菌相关研究主要集中在对其宿主的生殖调控功能、与其宿主、宿主寄主植物以及其宿主体内微生物和宿主天敌间互作关系等方面。因此,利用内共生细菌对昆虫种群动态的生殖调控功能,阻断热带蚊虫带来的疾病或植物病害的传播并对宿主昆虫进行种群压制或种群替换,可达到防控害虫的目的。本文从节肢动物内共生细菌的传播方式、对其宿主生物学效应以及内共生细菌与其宿主、宿主寄主植物、宿主天敌和宿主体内微生物互作关系等多方面进行概述,并对内共生细菌今后研究方向进行展望,以期为生物进化、物种形成和种群压制提供参考。