碱基编辑技术及其在昆虫中的应用和展望

基因编辑是一种能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术.近年来,基因编辑技术不断突破与发展,以CRISPR编辑系统为基础的单碱基编辑和先导编辑引起了科研人员的关注,随着基因编辑技术的不断成熟,已成功应用到各种动、植物以及其他生物中,为基因治疗和基因功能研究等方面提供了重要的技术支持.本文主要回顾了CRIS...     

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。     

RNA干扰在鳞翅目昆虫中的应用研究进展

鳞翅目(Lepidoptera)是昆虫纲中的第二大目,现已经记载的鳞翅目昆虫多达18万个种.鳞翅目昆虫中的许多成员是重要的全球性农业害虫.多数鳞翅目害虫具有繁殖快、危害重、抗药性强及长距离迁飞等特性,对农业生产构成巨大威胁.RNA干扰(RNAi)技术是指通过将目的基因特异性同源双链RNA(dsRNA)导入到细胞内,引起与其同源的mRNA特异性降解,从而达成目标基因表达沉默的一种分子技术.目前该技术已被广泛应用于鳞翅目昆虫的基因功能研究和绿色害虫防治策略探索,并在近年来取得了显著成效和进展.基于此,对RNAi在昆虫中的作用机理进行了归纳和概括,并重点总结和探讨了近年来RNAi技术在鳞翅目昆虫基因功能研究以及鳞翅目害虫防治新方法探索方面取得的新进展,以期为鳞翅目昆虫相关科学研究和生产实践提供参考.     

高通量测序技术在害虫和害螨抗药性研究中的应用

螨类是陆生动物中仅次于昆虫的第2大类群。长期以来,对害螨抗药性的研究都落后于害虫。近年来,随着高通量测序技术的出现,开辟了害虫和害螨抗性机理研究和抗性监测的新局面。本文概述了高通量测序技术应用于害虫和害螨抗药性机理研究已取得的进展,介绍了利用高通量测序技术开发的抗药性监测新方法,并提出了害虫和害螨抗药性机理研究和田间种群抗性水平监测的发展方向。     

视频轨迹分析技术在昆虫行为学研究中的应用

行为是昆虫生物学功能的体现,评估昆虫行为学效果是昆虫学研究的重要组成部分.传统的昆虫行为学研究主要以直接观察和手工记录为主,存在定性武断和耗时费力等诸多问题.现代视频记录技术的应用,极大地推动了昆虫行为学的发展.本文综述了昆虫视频轨迹分析技术的发展过程,及其在昆虫飞行行为、雌雄关系、运动模式和捕食行为等方面的应用.     

m6A RNA甲基化修饰在昆虫生长发育、免疫和抗药性中的作用

N6-腺苷酸甲基化(N6-methyladenosine, m6A)修饰是真核生物中含量最丰富的RNA修饰, 通过参与RNA的选择性剪接、稳定性、出核、翻译和降解等分子过程从而调控动物、植物和微生物的多项重要生物学功能。本文总结归纳了m6A 修饰在果蝇Drosophila、家蚕Bombyx mori、意大利蜜蜂Apis mellifera和烟粉虱Bemisia tabaci等昆虫生长发育、免疫和抗药性中的作用, 并分析了当前研究中的不足与空白, 为进一步研究m6A修饰在昆虫中的生理功能提供参考。     

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。     

EPG技术在刺吸式昆虫取食行为研究中的应用

ＥＰＧ技术在刺吸式昆虫取食行为研究中的应用姜永幸，郭予元（中国农科院植保所北京１０００９４）昆虫取食行为研究技术简称ＥＰＧ，是近年来昆虫电生理学发展的新技术之一，主要用于研究刺吸式口器的昆虫对寄主植物的取食选择性，取食部位虫传病毒的机制和作物的抗虫机...     

卵巢解剖在我国迁飞昆虫研究中的应用

卵巢解剖是研究昆虫生殖发育的一项重要实验技术,在农业重大害虫的迁飞研究和预测预报中发挥着重要的作用。笔者概述了我国50多年来在卵巢解剖技术、卵巢发育分级与卵巢发育类型等方面的研究进展,以及卵巢解剖在我国迁飞昆虫研究和预测预报中的应用,提出在病虫测报工作中应用卵巢解剖技术存在的一些问题,并对其应用前景进行了展望。     

荻草谷网蚜体内杀虫剂抗性相关基因的分析及其功能验证

为了解荻草谷网蚜Sitobion miscanthi体内与杀虫剂靶标和代谢抗性相关的基因信息及其在不同发育阶段的表达情况,通过转录组测序选出不同发育阶段差异性表达的抗药性相关基因,并采用荧光定量PCR和RNA干扰技术对选取的5个抗药性相关基因进行功能验证。结果显示,共获得与杀虫剂靶标和代谢相关基因374个,其中在3龄若蚜体内上调表达基因有129个。CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2和nAChR α2-3基因在3龄若蚜、无翅成蚜和有翅成蚜体内的表达量比在1龄若蚜体内的表达量均显著上调。GST1-1基因在3龄若蚜和有翅成蚜体内的表达量比在1龄若蚜体内的表达量显著上调。荻草谷网蚜3龄若虫经吡虫啉处理后,CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2和GST1-1的表达量均显著上调,而nAChR α2-3的表达量显著下调。沉默CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2及GST1-1后蚜虫对吡虫啉的敏感度增加,而沉默nAChRα2-3后蚜虫对吡虫啉的敏感度降低,表明CAT-3、CYP6A13-2、CYP4g15-2、nAChR α2-3和GST1-1这5个基因均可能与...     

抗条锈病小麦种质WS4-8的抗性鉴定及遗传

为明确小麦体细胞无性系4-8(WS4-8)抗条锈病的遗传稳定性及抗性遗传特点,采用基因推导、抗性鉴定、遗传分析等方法对其进行了抗条锈性的鉴定和等位性分析。结果表明,WS4-8所携带的抗性基因与已知抗性基因不同;WS4-8的条锈病抗性表现优异,遗传稳定;用CY33小种对WS4-8和铭贤169的正交、反交组合F1和F2代植株人工接种鉴定表明,F1全部抗病,F2群体符合3R∶1S单基因控制的抗性遗传规律,WS4-8对CY33的抗性由1对显性核基因控制;用CY33对WS4-8分别与Yr5/6×Avocet S、Yr10/6×Avocet S、Yr15/6×Avocet S及92R137(Yr26)组配的杂交组合F1及F2代植株人工接种鉴定表明,F1全部抗病,而F2中有感病植株,说明WS4-8所携带的抗条锈病基因与Yr5、Yr10、Yr15、Yr26不等位。研究表明,WS4-8的抗条锈性是由1对显性核基因控制,与已知抗性基因不同,可能是一个新的抗条锈病基因。     

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。     

Genome-wide analysis and identification of TIR-NBS-LRR genes in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis) reveal expression patterns to TuMV infection

TIR-NBS-LRR (TNL) genes greatly affect plant growth and development. Ninety TNL-type genes were identified and characterized in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis). Tissue-expression profiling revealed different expression levels in different tissues. qRT-PCR analysis revealed the expression patterns of 69 genes challenged by Turnip mosaic virus (TuMV): 42 genes were up-regulated, and 11 genes down-regulated; genes were grouped according to their different expression patterns. Sixteen candidate genes were identified as responding to TuMV infection. This study supplies information on resistance genes involved in Chinese cabbage's response against TuMV, and furthers the understanding of resistance mechanisms in B. rapa crops.