李光博院士在迁飞性害虫监测预警中的学术贡献——纪念李光博院士诞辰100周年

我国重大害虫多具有迁飞性,对其进行有效的监测预警在害虫防治中极为重要,本文回顾了李光博院士在重大迁飞性害虫监测预警领域中做出的重要贡献,主要包括：20世纪60年代,在揭示黏虫远距离迁飞规律的基础上创造性地提出黏虫“异地”测报技术,被农业农村部批准列入全国统一测报办法推广应用并传承至今,成为迁飞性害虫预测预报的经典理论;20世纪80年代,李光博院士又领导研究团队将人工智能技术应用到黏虫“异地”测报中,成功研制出黏虫测报专家系统,进一步提高了黏虫的预测预报理论和技术水平。同时也在迁飞性害虫预测预报信息化方面做出新的探索,研发了昆虫飞行数据微机采集分析系统,为昆虫迁飞行为和机理研究提供了有力的技术手段,也为我国迁飞性害虫的监测和治理奠定了坚实的基础。本文还介绍了研究团队在后续研究中,继承和发展李光博院士的学术思想,在昆虫雷达数据采集分析系统的开发研制方面做出新的突破,对未来迁飞性害虫监测预警研究做了展望。     

蚜虫天敌——七星瓢虫Coccinellaseptempunctata L.的研究——Ⅱ.七星瓢虫卵巢发育的分级标准及研究卵巢发育的生态学意义

七星瓢虫是具有滞育现象的昆虫,而且每年5～6月,有大量成虫由南向北(大致方向)作远距离移动。目前能够反映七星瓢虫成虫发育和生理状况的只有两个形态学指标,即鞘翅的色泽和卵巢发育的等级。这两个指标对研究瓢虫的生态学和迁飞是十分有用的。 1974～1979年,我们曾解剖过上千头雌性瓢虫,以检查其卵巢发育状况。现根据解剖观察,就卵巢发育分级标准和研究卵巢发育的生态学意义简介如下。     

鳞翅目昆虫迁飞相关基因的鉴定及进化分析

为明确迁飞性昆虫迁飞行为的分子调控机制，选取12种鳞翅目昆虫为研究对象，将其分为迁飞组和非迁飞昆虫组，采用PAML软件分析单拷贝直系同源基因在2个分组中的进化速率，从基因组水平对涉及生物钟调节、神经调节和内分泌调节3类迁飞相关基因进行注释和比较。结果表明，部分基因在迁飞昆虫和非迁飞昆虫中的进化速率存在显著差异，且这些基因富集在肌肉结构发育、复眼及光感细胞发育、能量代谢、腺体发育、醇酮类及脂蛋白合成代谢、磷酸化调节等生物过程中；与神经调节相关的基因在迁飞昆虫中有不同程度的显著扩增或收缩，而涉及生物钟调节的基因中仅ebony在迁飞组昆虫中的拷贝数显著多于非迁飞组的拷贝数，与内分泌调节相关的法尼醇脱氢酶编码基因在迁飞组和非迁飞组中呈现显著差异。表明迁飞和非迁飞2组昆虫在基因组水平上存在部分基因拷贝数增加或减少的规律，可能是迁飞昆虫或非迁飞昆虫的共同特征。     

草地螟迁飞路径的探讨

近几年,我国草地螟的研究工作,已取得了很大进展,特别是关于草地螟越冬基地的研究,为了解我国草地螟发生的虫源关系,分析迁飞路径,开展预测预报工作打下了基础。国内外有关昆虫迁飞过程的研究资料表明,迁飞昆虫住高空一般多呈被动飞行,其飞行的方向和速度和当时的气流相一致。本文就是根据这一结果,采用草地螟越冬虫源基地内,越冬代草地螟灯诱羽化蛾量与我国东北地区出现的较大范围的蛾量突增资料(1980—1983,以     

雷达监测农作物迁飞性害虫研究与应用前景

文章简述了应用雷达监测迁飞性昆虫的应用原理,美国、英国和澳大利亚等国研究概况,以及我国引进和开发这一先进技术在农作物迁飞性昆虫监测上的进展情况,阐明了应用雷达监测黏虫、褐飞虱、草地螟、棉铃虫、甜菜夜蛾等农作物重大迁飞害虫时间和空间动态变化等方面的应用前景。     

草地螟雌蛾卵巢解剖技术

草地螟成虫具有远距离迁飞习性。一个地区不同世代的蛾峰(次)常有迁入、迁出和当地繁育的区别。由于虫源性质不同,其发生趋势存在显著差异。因此,在预测发生趋势和防治适期时,必须先确定不同世代蛾峰(次)的虫源性质。而雌蛾卵巢发育进度是判别虫源性质的重要依据之一。因此,掌握卵巢解剖技术是必要的。笔者根据多年从事草地螟测报工作经验,总结出解剖草地螟雌蛾卵巢的技术方法,希望对基层测报人员掌握此方法有所帮助。     

二点委夜蛾卵巢发育的形态变化过程及分级标准

二点委夜蛾Athetis lepigone是夏玉米苗期的一种重要害虫。为了对该虫进行有效预测预报,对其卵巢发育的形态变化过程进行了观察并分级。将室内饲养的二点委夜蛾雌蛹按不同日龄进行解剖,雌成虫按每12 h进行解剖,观察不同时间卵巢的发育情况,并测量卵巢管长度及第一卵室长度和宽度。二点委夜蛾的卵巢形成于蛹期并在蛹期完成其基本形态发育过程,具有1对卵巢,各由4根卵巢管组成。根据有无卵粒和卵黄沉积情况可将其卵巢发育分为5个时期:未分化期(Ⅰ级);乳白透明期(Ⅱ级);卵黄沉积期(Ⅲ级);成熟待产期(Ⅳ级);产卵末期(Ⅴ级)。从发育进度来看,蛹期是卵巢大小和卵巢管长度快速增长的阶段。蛹期第3天开始出现卵巢形态分化,卵粒发生始见于蛹期第5天至第6天,到蛹期第7天卵巢形态结构即发育完成。羽化后雌虫卵巢继续发育,卵粒不断膨大、卵巢管逐渐增长并出现卵黄沉积,至羽化后48～60 h卵巢管第一卵室长和宽及卵巢管的长度均已达到最大值,分别为0.58 mm±0.01 mm、0.55 mm±0.01 mm以及16.91 mm±0.58 mm。本研究明确了二点委夜蛾卵巢发育的形态变化过程和分级标准,为二点委夜蛾的生殖生理学研究提供理论基础,并为该虫的预测预报提供依据。     

迁飞害虫的雷达监测

前言飞蝗成群的迁飞和为害为人们所熟睹,所以我国在数千年前就有关于蝗虫迁飞为害的记载(周尧,1980)。蜻蜓、蚂蚁等昆虫的成群迁飞也是屡见不鲜的现象。但有许多害虫都是在经过试验研究论证之后,才认识到它们的迁飞现象。我国处于东亚季风地带,迁飞昆虫的种类很多,据1989年10月举行的全国迁飞昆虫学术讨论会提出的已经开展研究的迁飞昆虫近20种,实际上迁飞昆虫种类远高于此数。据目前的认识,迁飞是昆虫适应环境变化,经长期演化形成的一种生态对策,它是生活史的重要组成部     

甜菜夜蛾雌性生殖系统结构、发育分级及在测报上的应用

对甜菜夜蛾雌性生殖系统的解剖学结构、发育分级及在预测预报中的应用进行了研究。结果表明，甜菜夜蛾雌性生殖系统的基本构造与夜蛾科其它昆虫近似。雌性生殖系统发育可分为卵黄沉积期、成熟待产期、产卵盛期和产卵末期4个级别。室内试验发现3级比例与产卵量变化有极显著的相关性。田间调查发现当1级卵巢比例在50％左右时，大约3天后为发蛾高峰日；当3级卵巢比例在50％左右时，即产卵高峰日。因此，可以通过剖检甜菜夜蛾雌蛾的生殖系统发育进度来预测下代卵高峰期。     

棉铃虫一代成虫在渤海海面迁飞的考察

1996～1997年华北地区一代棉铃虫(Helicoverpa armigera (H(?)bner))成虫发生期间,乘客轮在渤海考察了棉铃虫的迁飞动态。在距海岸线20～80km处发现大量的棉铃虫、粘虫和龟纹瓢虫等昆虫向辽宁方向迁飞。对棉铃虫迁飞行为的观察结果表明,棉铃虫成虫于傍晚19:30左右起飞,凌晨4:00～5:00降落,共计在空中大约飞行8.5～9.5h。捕获的棉铃虫雌成虫卵巢发育1级占96％、2级占4％,交配率4％,具有迁飞昆虫的典型生理特征。     

田间背景气味对植物源引诱剂的干扰及相应研发策略

植物挥发物在害虫的寄主选择过程中发挥着重要作用。植物源引诱剂是一类重要的害虫绿色防控产品，也是目前害虫无害化防治的研究热点。但目前大多数研究还未达到田间可应用的程度。其主要原因是田间引诱效率不理想。已有研究显示田间背景气味可干扰昆虫的嗅觉定向，干扰植物源引诱剂的引诱效率。因此对以往忽略的田间背景气味干扰加以重视，可进一步加快植物源引诱剂的研发进程。本文从气味传播与昆虫嗅觉感知、背景气味干扰嗅觉定向、田间背景气味复杂性和其对引诱剂的干扰等方面进行了综述与探讨，并对引诱剂配方组配过程中如何降低田间背景气味的干扰提出了相应的研发策略，以期促进植物源引诱剂的创新发展。     

昆虫翅发育研究的现状与前景

翅的形成有利于昆虫的迁移,一些害虫依靠强大的飞行能力扩散为害,致使农林业产业经济损失严重。目前,昆虫翅发育研究在遗传调控机理方面取得了大量突破性进展,作为生物器官的研究模型,昆虫翅为生物医学提供了良好的范本。为深入了解昆虫翅发育的研究进展和在植物保护及生物医学领域中的应用,本文介绍了昆虫翅发育的普遍调控机理,对比了不同变态发育类型代表性昆虫的翅发育关键调控基因及其作用机理,并结合最新涌现的RNA农药、纳米材料转染生物分子、基因编辑等技术,分析并展望了农业害虫防治中的翅模型研究的应用前景。     

昆虫神经肽抑咽侧体素及其类似物的研究进展

抑咽侧体素 (ASTs) 是一类由昆虫脑神经细胞分泌，通过作用于咽侧体进而抑制保幼激素 (JH) 合成与释放的昆虫神经肽。因其具有调控昆虫生长、发育和生殖等生理过程的功能，被认为是一类潜在的害虫控制剂。本文在简介了昆虫神经肽在害虫防治中的应用基础上，综述了昆虫神经肽抑咽侧体素的发现、类别和功能，并结合本研究组的工作，重点介绍抑咽侧体素及其类似物的结构修饰和优化、活性构象及构效关系研究，同时也介绍了抑咽侧体素及其类似物的受体和作用机制研究进展。最后，展望了该领域的未来发展趋势，期望为新的生态友好型农药的研发提供一定的参考作用。     

昆虫视觉在寄主寻找及定位过程中的作用

昆虫与寄主植物相互作用的研究一直是生态学研究的重要问题,在过去的几十年中一直以化学生态学为主导,昆虫视觉在寄主寻找与定位过程中的功能研究很少。随着试验技术与观测手段的不断提高,尤其是昆虫视网膜电位测定技术的发展,为昆虫视觉功能研究提供了新手段和新技术。本文阐述了昆虫视觉的概念与内涵,分析了昆虫视觉的研究现状及目前对昆虫视觉功能的认识误区,总结了昆虫视觉在寄主植物寻找过程中的作用:包括昆虫视觉的光谱学响应,对寄主植物形态刺激、寄主分布及农业景观的反应,并介绍了视网膜电位技术在昆虫视觉功能研究中的应用。本文认为将来的昆虫与植物关系的研究应综合考虑视觉和嗅觉的作用,昆虫视觉功能的研究应与化学信息通讯研究同样受到重视。昆虫视觉在寄主寻找、定位过程中的作用和功能将会成为昆虫-植物关系研究中一个非常具有前景的领域。     

中国昆虫资源研究60年进展

昆虫资源多样性丰富,具有较高的研究与开发利用价值。该文对1961年至今中国近60年昆虫资源的理论形成、发展阶段、研究重点和论文发表情况进行总结和分析,归纳昆虫本体利用、行为利用和产物利用的发展状况,并对昆虫基因组学和害虫防治等方面研究进展进行概述,根据昆虫多样性下降问题对未来昆虫资源发展进行展望,以期提高人们对昆虫资源的研究与保护意识。     

二点委夜蛾研究进展

二点委夜蛾[Proxenus lepigone（Moschler）]是夏玉米苗上的新害虫,本研究综述二点委夜蛾的生物学习性、饲养技术、预测防治技术等方面研究现状,讨论二点委夜蛾迁飞的可能性,并为今后对二点委夜蛾的深入研究提出建议。     

黏虫黑化引起的免疫致灾新机制的思考

本文根据田间发现的黏虫大发生迁飞种群的多数个体均发生了不同程度黑化的现象,结合近年来迁飞昆虫的密度依赖性防御能力、体液免疫与细胞免疫应答机制、防御的神经内分泌调控机制以及生态免疫等方面的研究进展,提出黏虫防御反应及其与迁飞致灾关系的思考,对于揭示迁飞性黏虫成灾新机制以及指导其生物防治均具有重要意义。     

合成生物学助力链霉菌天然产物农药创制与产业化

病虫草害防控是国家总体安全建设的重要组成部分。微生物天然产物农药是病虫草害绿色防控体系的重要成员, 在保障国家粮食安全、生态安全和农产品质量安全, 筑牢国家生物安全屏障中具有重要作用。链霉菌以能够产生丰富的次级代谢产物而著称, 是天然产物农药的资源宝库, 也是重要的天然产物药物的工业生产菌。然而, 随着病虫草害抗药性增强, 新发、突发病虫草害增多等问题不断涌现, 以及天然产物研究面临新骨架、高活性化合物发现难度增大, 工业菌株产量提升困难等瓶颈, 链霉菌天然产物农药创制与应用正面临巨大挑战。合成生物学作为一门交叉学科, 突破了生物学研究的传统模式, 为天然产物药物研发提供了新的思路与策略。本文综述了近年来合成生物学在链霉菌研究领域的技术革新, 以及合成生物学在推动链霉菌天然产物资源发现、天然产物高效生物制造等方面的研究进展, 并对合成生物学助力链霉菌天然产物农药的创制与产业化进行了展望。     

分子对接技术在昆虫化学感受研究中的应用进展

分子对接是利用生物信息分析手段预测配体和受体的结构模型,模拟出配体复合物的结构并通过结合自由能来判断结合强度的一种技术。分子对接包括蛋白质和小分子的前期准备,识别结合位点,搜索配体化合物的构象,评估对接结果四部分。昆虫的化学感受途径主要通过化感蛋白与小分子化合物的结合,实现对化学信息素的接收。分子对接可以精确模拟昆虫化感蛋白和信息化合物的结构以及二者的结合形式,可作为研究昆虫化学感受途径的有效技术手段,从而有利于研究开发昆虫抑制剂,用于农林病虫害的防治。本文综述了分子对接技术在昆虫化学感受研究中的应用进展,并详细介绍了分子对接的相关软件,举例说明了分子对接的过程,可为该领域的相关研究提供理论支持和方法指导。