昆虫共生菌调控宿主温度适应性研究进展

昆虫普遍会感染多种共生菌,共生菌在其宿主的生理、生态及进化等方面发挥着至关重要的作用。近年来大量研究表明,昆虫与共生菌的共生关系易受环境温度变化的影响;同时,共生菌直接或间接参与调控昆虫宿主对温度胁迫的响应。该文综述了温度对昆虫与共生菌共生关系的影响和昆虫共生菌在宿主温度适应中的作用、潜在机制及其生态学意义;并基于当前共生菌调控昆虫温度适应性方面的研究进展,建议后续可聚焦于自然条件下变温胁迫对昆虫与共生菌互作的影响、共生菌调控昆虫适应性进化的行为及分子机制和基于共生菌的害虫防治新手段开发与应用等方面开展研究。该文可为全球气候变化和极端温度频发背景下昆虫与共生菌的协同进化研究以及利用共生菌进行害虫防控工作提供参考。     

昆虫体内不同微生物间互作关系的研究进展

昆虫在某些发育阶段可感染不同种类的共生微生物,这些共生物在宿主生长、繁殖、适应环境及进化的过程中起重要作用。大量研究发现,昆虫体内的不同共生微生物并不是孤立存在和发生作用的,而是相互间不同程度地存在某些联系。本文以共生细菌为重点,综述了最近10多年来有关不同种共生细菌之间的关系,及共生细菌与其他昆虫相关微生物(病原细菌、真菌和病毒及昆虫共生真菌)之间相互关系的研究进展。其中,重点回顾了不同细菌在昆虫体内的共存和对宿主功能上的协作,昆虫中已经发生或可能正在发生的细菌取代,以及共生细菌对宿主的病原物敏感性的影响等方面的研究。最后对各种生物学技术大量应用于共生细菌研究的背景下此领域的研究前景进行了讨论。     

昆虫共生菌调控宿主生长发育和生殖的研究进展

共生菌参与昆虫宿主的多种生理活动,而昆虫则为共生菌提供了良好的增殖环境,两者互利共生。共生菌的种类、丰度和功能均因昆虫种类和发育阶段的不同而有所差异。该文总结了昆虫共生菌研究概况及已报道的昆虫共生菌种类,重点介绍了共生菌调控昆虫宿主生长发育和生殖的研究进展,包括共生菌通过协助宿主营养代谢及抵御病原菌来调控宿主的生长发育速率;胞内共生细菌沃尔巴克氏体Wolbachia通过胞质不亲和、雌性化、雄性致死以及诱导孤雌生殖调控宿主的生殖力;胞外共生细菌则通过参与宿主营养代谢、改变宿主生殖行为和影响宿主生殖细胞来调控昆虫宿主的生殖力,以及共生菌调控宿主生殖的可能分子机制。同时,该文还在深入探讨共生菌功能、拓宽研究宿主种类及共生菌在抗菌防虫中的应用等方面进行了展望。共生菌对昆虫宿主生长发育和生殖调控作用的研究有助于进一步揭示昆虫与共生菌的协同进化机制,并为进一步利用共生菌进行害虫治理奠定理论基础。     

昆虫内共生菌-昆虫-植物互作关系研究进展

在长期的协同进化过程中,昆虫与其体内的共生菌建立了密切的互利共生关系。昆虫内共生菌不仅能调控宿主昆虫的营养代谢和生殖代谢,还能协助昆虫抵御生物、非生物胁迫,提高昆虫对化学农药的抗性及对寄主植物的适应性等。因此,内共生菌是宿主昆虫生长发育及适应性的重要调控因子。目前,随着组学技术的不断发展,内共生菌在宿主昆虫和寄主植物中的原位功能不断被挖掘,通过对内共生菌-昆虫-植物互作模型的研究,将进一步揭示昆虫内共生菌与昆虫、植物的互作机理,加深对昆虫适应性机制的理解并推进新型害虫防控和靶标技术的研发。本文就昆虫内共生菌的起源、特点、分布和传递,昆虫内共生菌在昆虫-植物-环境互作中的作用,以及昆虫内共生菌研究的方法和新技术等方面进行了综述,并对未来昆虫内共生菌介导的防御效应及昆虫适应性机理等热点问题进行了展望。     

植物病毒在媒介昆虫体内的垂直传播研究进展

对于多数植物病毒而言,其在田间的自然扩散主要依赖昆虫等介体生物,而媒介昆虫的垂直传播是植物病毒长期存在并发生的重要原因。对媒介昆虫垂直传播病毒机制的研究不仅可以为未来开发高效低毒农药奠定基础,更可为植物病毒与昆虫的互作和病毒病的预测预报提供新的视野及角度。媒介昆虫在植物病毒传播过程中的具体作用在近几年被广泛研究。该文综述了近年来植物病毒在昆虫体内垂直传播的研究进展,包括昆虫传播植物病毒的方式、植物病毒在昆虫体内的垂直传播方式以及虫媒病毒垂直传播的可能机制等。在整个垂直传播的过程中,植物病毒的衣壳蛋白、磷蛋白和媒介昆虫唐氏综合症细胞黏附分子、硫酸乙酰肝素糖蛋白、热激蛋白以及卵黄原蛋白,甚至共生菌都有参与。最后,基于媒介昆虫和植物病毒的关系对未来植物病毒病的绿色防控和生物防控进行了展望。     

昆虫利它素的研究现状及展望

昆虫利它素是一个日益受到重视的领域，其在害虫防治上具有非常诱人的前景，本文仅就昆虫利它素的类型、特性、来源、含量变化、作用机制以及在害虫生物防治应用等方面进行了评述，提出了昆虫利它素今后的发展方向及其存在的问题。     

昆虫病原真菌在害虫防治中对天敌生物的影响研究进展

昆虫病原真菌是一类重要的微生物杀虫剂,广泛应用于农林害虫的生物防治。由于寄主范围广和主动侵染的特点,昆虫病原真菌在侵染、致死靶标害虫的同时,对包括天敌昆虫在内的非靶标节肢动物等会产生潜在的致病或亚致死风险。本文总结了昆虫病原真菌在害虫防治中的研究进展及对天敌生物的影响,并展望了昆虫病原真菌作为极具潜力的生物农药与天敌生物联合防治害虫的未来发展方向。     

昆虫病原线虫致病机制研究进展

昆虫病原线虫与体内细菌共生,专性寄生在昆虫体内,在害虫生物防治中发挥着重要作用。昆虫病原线虫致病性研究是其高效应用的基础,涉及线虫及其共生细菌对昆虫的交互作用。本文针对斯氏属和异小杆属线虫的致病因子及这类线虫与寄主昆虫互作机制进行了综述,为昆虫病原线虫的致病机制研究和应用提供参考。     

我国作物病虫害生物防治研究与应用最新进展

本文总结了近5年来我国在作物病虫害生物防治研究和应用方面的最新进展, 包括作物害虫、病害(真菌、细菌和病毒病)和线虫的生物防治、植物免疫和昆虫性信息素的研究和应用, 以及新方法和新技术在作物病虫控制中的应用。同时, 与国外的研究进展进行了比较, 指出了存在的主要问题、发展趋势与对策建议。     

吸血性节肢动物共生菌研究进展

吸血性节肢动物种类繁多，多以吸食脊椎动物的血液为生，不仅给畜禽造成贫血和发育不良等危害，同时也会传播多种病原体，严重威胁养殖业的发展。吸血性节肢动物（如蚊子、蜱）体内栖息着大量微生物，经过长期共同进化，这些微生物已经和节肢动物建立起了各种共生关系，在宿主的生长发育、繁殖、营养获取、血液消化、免疫反应、适应环境和病原传播中发挥着不可或缺的作用。研究吸血性节肢动物与共生菌的关系可揭示吸血性节肢动物的生物学特征，也可为通过调控共生菌的感染模式来防控吸血性节肢动物提供科学依据，已经成为研究热点。本文从吸血性节肢动物共生菌的种类、研究方法、功能以及应用等方面进行综述，为读者提供参考。     

The complex symbiotic relationships of bark beetles with microorganisms: a potential practical approach for biological control in forestry

Bark beetles, especially Dendroctonus species, are considered to be serious pests of the coniferous forests in North America. Bark beetle forest pests undergo population eruptions, causing region wide economic losses. In order to save forests, finding new and innovative environmentally friendly approaches in wood-boring insect pest management is more important than ever. Several biological control methods have been attempted over time to limit the damage and spreading of bark beetle epidemics. The use of entomopathogenic microorganisms against bark beetle populations is an attractive alternative tool for many biological control programmes in forestry. However, the effectiveness of these biological control agents is strongly affected by environmental factors, as well as by the susceptibility of the insect host. Bark beetle susceptibility to entomopathogens varies greatly between species. According to recent literature, bark beetles are engaged in symbiotic relationships with fungi and bacteria. These types of relationship are very complex and apparently involved in bark beetle defensive mechanisms against pathogens. The latest scientific discoveries in multipartite symbiosis have unravelled unexpected opportunities in bark beetle pest management, which are discussed in this article.     

Management of Stored Wheat Insect Pests in the USA

Management of stored-grain insect pests by farmers or elevator managers should be based upon a knowledge of the grain storage environment and the ecology of insect pests. Grain storage facilities and practices, geographical location, government policies, and marketing demands for grain quality are discussed as factors influencing stored-grain insect pest management decisions in the United States. Typical practices include a small number of grain samples designed to provide grain quality information for segregation, blending and marketing. This low sampling rate results in subjective evaluation and inconsistent penalties for insect-related quality factors. Information on the efficacy of insect pest management practices in the United States, mainly for farm-stored wheat, is discussed, and stored-grain integrated pest management (IPM) is compared to field-crop IPM. The transition from traditional stored-grain insect pest control to IPM will require greater emphasis on sampling to estimate insect densities, the development of sound economic thresholds and decision-making strategies, more selective use of pesticides, and greater use of nonchemical methods such as aeration. New developments in insect monitoring, predictive computer models, grain cooling by aeration, biological control, and fumigation are reviewed, their potential for improving insect pest management is discussed, and future research needs are examined.     

植物内生真菌作为生防因子的研究进展

本文对内生真菌作为生防因子的研究进展进行了综述,主要包括内生真菌在植物抗病性、抗虫性、抗逆性等方面的研究情况及其在生产中应用存在的问题.     

Prospects,challenges and current status of RNAi through insect feeding

RNA interference is a phenomenon in which the introduction of double‐stranded RNA (dsRNA) into cells triggers the degradation of the complementary messenger RNA in a sequence‐specific manner. Suppressing expression of vital genes could lead to insect death, therefore this technology has been considered as a potential strategy for insect pest control. There are three main routes of dsRNA administration into insects: (i) injections to the hemolymph, (ii) topical, and (iii) feeding. In this review, we focus on dsRNA administration through feeding. We summarize novel strategies that have been developed to improve the efficacy of this method, such as the use of nano‐based formulations, engineered microorganisms, and transgenic plants. We also expose the hurdles that have to be overcome in order to use this technique as a reliable pest management method. © 2019 Society of Chemical Industry     

昆虫不育技术在害虫防治中的应用和研究进展

昆虫不育技术是一种通过释放不育昆虫来控制田间害虫种群的生物防治新策略。为将昆虫不育技术应用于防治全球入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,该文对昆虫不育技术的作用机理和防治现状进行了综述,并对国内外利用该技术成功防治害虫的作用原理、作用方式和对多种害虫防治的成功案例进行了归纳;同时,对防治靶标基因doublesex的功能性作用进行总结。本综述基于CRISPR/Cas9基因编辑系统调控靶标基因,整理并展望通过释放携带显性致死基因的昆虫种群实现虫口密度控制的研究现状,为促进昆虫不育技术防治害虫提供理论基础。     

中国农业害虫综合防治研究进展:2018年－2022年

近5年来, 我国在害虫变态发育与生殖调控、害虫滞育调控、害虫迁飞、害虫与共生微生物互作、害虫对杀虫剂的抗性、害虫与寄主植物的化学通讯、害虫对植物抗虫性的适应、害虫对作物种植结构调整的响应、害虫对全球气候变化的响应等农业害虫发生新规律新机制解析方面取得了系列重要进展, 同时推进了抗虫作物、RNA农药、行为调控和生态调控等害虫防控新技术与新产品的研发; 提出迁飞性草地贪夜蛾分区治理、多食性盲蝽区域防控、地下害虫韭蛆绿色防控和抗性麦蚜精准化学防控等害虫绿色防控新模式新体系。根据国内外农业害虫综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求, 我国需进一步重视农业昆虫交叉学科前沿和新兴技术领域, 以产业需求为导向, 强化害虫防控基础理论创新, 创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品, 创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系, 为保障国家粮食安全、助力乡村全面振兴提供强有力的植保科技支撑。     

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。     

警惕危险性害虫草地贪夜蛾入侵中国

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是一种原产于美洲的重要的毁灭性农业害虫,目前已经入侵到撒哈拉以南非洲地区及亚洲的印度,对我国构成入侵威胁。本文综述了草地贪夜蛾的生物学特征、为害、分布区域及入侵性、形态及分子鉴定方法,以及防治措施,并对其入侵中国的风险进行了预测分析,同时提出应对策略。     

朱红毛斑蛾在我国的潜在危害性风险分析

朱红毛斑蛾是榕树上的一种重要的寡食性食叶害虫,在我国南方部分省市有分布。该虫发生为害严重时,可将寄主植物叶片啃食殆尽,带来巨大经济损失,严重影响生态环境。从朱红毛斑蛾分布情况、潜在危害性、受害栽培寄主经济重要性、传播和扩散的可能性及危险性管理难度等5个方面,对其在我国的危险性进行了综合评价。结果显示朱红毛斑蛾风险综合评价R值为1.96,在我国属中度危险等级的有害生物。提出应采取有害生物综合治理,加强风险管理,控制朱红毛斑蛾蔓延扩散和种群数量的增长。