简介:遗传转化标记是将遗传修饰昆虫从野生型种群中分辨出来的根据,遗传转化昆虫的鉴定、转化品系的维持及其遗传稳定性的监测都依赖于可靠的标记系统,发展易于应用和监测的转化标记能够极大地促进害虫遗传防治的相关研究。用于遗传修饰昆虫的转化标记主要有昆虫眼睛颜色标记基因、抗药性标记基因和荧光蛋白标记基因等。非果蝇类昆虫首个遗传转化品系的鉴定是通过眼睛颜色突变而实现,但大多数昆虫物种没有可用的突变体或缺少相应基因的信息,从而限制了眼睛颜色标记的应用。抗药性基因标记虽然能够通过对转化昆虫进行集体选择而大幅度提高筛选转化体的效率,但由于其鉴定的准确性不高且存在安全性问题,未得到广泛应用。荧光蛋白标记基因的发展则显著拓宽了能够转化的昆虫种类。从水母分离的绿色荧光蛋白(GFP)经突变方法获得了多种不同荧光性质的突变体,经人为修饰后与适宜的强启动子构成转化标记载体,能够有效鉴定更多昆虫物种的遗传转化个体,其中应用较多的是增强型绿色荧光蛋白(EGFP)。此外,从珊瑚属海葵中分离得到的红色DsRed标记基因提供了多样化的红色荧光蛋白选择,在某些生物中DsRed与GFP联合应用的表现明显优于GFP突变体,所以其应用前景也非常广泛。本文着重从眼睛颜色、抗药性和荧光蛋白等3个方面阐述了标记基因的发展历史与现状,并对其今后的发展方向进行了展望。
简介:RNA干扰(RNAi)是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,作为抵抗病毒的免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫中的发生机制已明确,但昆虫的系统性RNAi不同于线虫,在昆虫中尚未发现线虫跨膜蛋白SID.2的同源蛋白,且果蝇中不存在依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRP),但存在具有相似活性的物质。昆虫发生RNAi的效率不仅与靶标基因自身及双链RNA的选择有关,而且与虫体的发育状态及摄入双链RNA的剂量相关。随着RNAi在昆虫中作用特点的阐明,RNAi的应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究的发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因的研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应的靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药的步伐。
简介:蚜虫作为典型的刺吸式昆虫,需要以取食植物韧皮部汁液来补充营养,几乎所有蚜虫均带有一种能为其提供植物韧皮部缺失营养物质的初生共生菌Buchneraaphidicola。此外,蚜虫还可携带一种或多种次生内共生菌。在众多共生菌—寄主系统中,蚜虫与其所带内共生菌间的互作研究最为透彻。虽然次生内共生菌对寄主的存活和生殖影响并不显著,但其在寄主对环境耐受力、天敌防御能力等方面作用明显。本文在查阅大量蚜虫次生内共生菌相关文献的基础上,着重对蚜虫次生内共生菌的种类及传播规律、次生内共生菌对蚜虫表型的影响、蚜虫次生内共生菌基因组学等方面的研究现状进行综述,以求为刺吸式昆虫次生内共生菌的研究提供参考。
简介:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术是近几年发展起来的3种主要基因组编辑技术,其原理都是通过在生物基因组特定位点制造DNA双链断裂损伤,从而激活机体自身的DNA损伤修复机制,在此过程中引发各种变异。基因组编辑技术已在研究基因功能和基因修复中成功应用,基于基因组编辑技术的诸多优点,如CRISPR/Cas技术能对基因组中多个特定位点进行编辑。其有望成为昆虫遗传转化的主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术的基本原理及其在昆虫中的应用做一简介,为今后利用基因组编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。
简介:【目的】生物杀虫剂及天敌昆虫的应用是绿色防控的发展方向,但有关生物杀虫剂对天敌昆虫的安全性尚不明确。研究生物杀虫剂对天敌昆虫的影响可以为更好地协调使用生物杀虫剂和天敌昆虫提供理论依据。【方法】在实验室条件下采用药膜法和滤纸膜片法测定了5种生物杀虫剂(苦参碱、桉油精、鱼藤酮、除虫菊素、橄榄鲨)在田间推荐使用浓度下,对4种天敌昆虫(丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨)的致死率。【结果】除虫菊素对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、巴氏新小绥螨的影响较大,致死率均达到100%;鱼藤酮对丽蚜小蜂、食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨的影响均较大,致死率在98.65%以上;橄榄鲨对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊的影响较小,致死率均小于30%;苦参碱对丽蚜小蜂的影响最大,致死率达100%,对食蚜瘿蚊和巴氏新小绥螨的影响较小,致死率分别为15.56%和15.91%;桉油精对巴氏新小绥螨的影响最大,致死率达100%,对东亚小花蝽和食蚜瘿蚊的影响较小,致死率分别为15.91%和6.67%。【结论】这5种生物杀虫剂中,橄榄鲨对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊安全,桉油精对东亚小花蝽、食蚜瘿蚊安全,苦参碱对食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨安全,鱼藤酮对东亚小花蝽安全,除虫菊素对食蚜瘿蚊安全。
简介:【背景】广东省是中国外来物种入侵最严重的地区之一,入侵昆虫引发的生物灾害日趋严重.【方法】根据广东省各地区的野外调查结果及国内外的相关文献,汇总分析了广东省外来入侵昆虫的种类、原产地、入侵地、地理分布格局.【结果】据统计,在广东省造成一定程度危害的外来入侵昆虫种类共计30种,以蚧类最多,占30.00%;在广东省的外来入侵昆虫中,原产于亚洲的种类最多,为12种,占40.00%,其中东盟8种,北美洲、南美洲各占20.00%、16.67%,从非洲、欧洲和大洋洲传人的分别占10.00%、3.33%和3.33%;外来入侵昆虫的首次发现地位于广东省的有17种,占56.67%,且全部位于珠三角地区,海南省的占20.00%,云南省的占10.00%,出现在广西壮族自治区、北京市、上海市的均为3.33%;广东省外来入侵昆虫的地理分布存在较大的空间差异,珠三角地区外来入侵昆虫物种数量较多,粵西地区相对次之,粵北和粵东地区相对较少.【结论与意义】明确广东省外来有害昆虫的入侵现状及地理分布格局,可为广东省外来入侵昆虫的监测和防控提供科学依据.
简介:任何转基因作物在进入商业化应用之前都必须经过严格的环境风险评价。评价转基因作物特别是抗虫作物对农田重要非靶标节肢动物的生态影响是其中一项重要内容。当前,全球种植的转基因抗虫作物大多表达对鳞翅目害虫具有活性的Cry1或Cry2类杀虫蛋白。由于非靶标鳞翅目昆虫如斑蝶、家蚕等与靶标害虫具有较近的亲缘关系,其幼虫可能同样对这类杀虫蛋白敏感。因此,这类转基因抗虫作物对非靶标鳞翅目害虫的潜在影响引起了研究者的广泛关注。在总结国内外相关研究数据的基础上,系统分析了转基因抗虫作物对非靶标蝶类和蚕类昆虫的潜在影响,获得以下结论:虽然蚕类和蝶类昆虫对Cry1或Cry2类杀虫蛋白敏感,但在自然条件下这类非靶标昆虫暴露于Cry杀虫蛋白的水平很低,抗鳞翅目害虫转基因作物的种植不可能显著影响田间蝶类昆虫的种群密度,也不会给我国的蚕丝产业带来负面影响。
简介:[目的]新型转基因棉花在进入大规模商业化应用前,需对其生态环境安全性进行评价;同时,经基因改造的新型转基因抗虫棉花可能影响抗虫棉的次生代谢,进而导致一些综合的生态学效应,致使棉花生理上发生改变,这也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。[方法]比较了不同关键时期新型转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花与转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比、主要酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)]活性、营养物质(蛋白质、氨态氮、脯氨酸和可溶性糖)和次生代谢产物(棉酚和单宁)含量的差异及其对棉田不同昆虫营养层昆虫个体总数和物种数的影响。[结果]棉花生长的蕾期、花期和花铃期,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花、转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比呈先升高后降低的趋势;SOD和POD活性在花铃期明显升高,CAT、APX和GR活性无显著变化;蛋白质、氨态氮含量无明显变化,脯氨酸和可溶性糖含量均表现为先升高后下降的趋势;棉酚含量在3个时期无显著变化,而单宁含量呈逐渐升高的趋势。3种棉花叶片中干物质积累、主要酶活性、营养物质和次生代谢产物含量均无显著差异;单株大铃数表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花〉转Cry1Ac基因棉花〉非转基因棉花,小铃数则表现为转Cry1Ac基因棉花〈Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花〈非转基因棉花;昆虫群落和害虫亚群落的昆虫个体总数均表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉田〈转Cry1Ac基因棉田〈非转基因棉田,天敌亚群落昆虫个体总数无显著变化;3种棉田中昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均未发生显著变化。[结论]转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花叶片干物质积累、产量性
简介:【目的】葡萄穴粉虱是近年来人侵新疆吐鲁番地区的一种新害虫,明确其在新疆吐鲁番地区的生物学特性及发生危害情况,可为防治策略的制定提供科学依据。【方法】通过室内观察和田间调查,了解葡萄穴粉虱的形态学特征及生物学特性。【结果】葡萄穴粉虱属过渐变态。成虫复眼红棕色,翅膀表面覆盖白色蜡粉。卵倒锥形。若虫共4龄,扁椭圆形,体缘有蜡丝,末龄若虫在体壳内化蛹。4龄若虫(拟蛹)有半透明和黑色2型,越冬型4龄若虫(拟蛹)为黑色且有金属光泽。该虫在吐鲁番1年发生3~4代。越冬代成虫于4月上中旬破蛹羽化,开始在葡萄园危害,5月中旬第1代若虫孵化,5月下旬为孵化高峰;6月中旬2代若虫开始孵化,6月下旬一7月初为孵化高峰,世代重叠严重,10月中下旬之后以越冬代蛹在枯叶和枯枝上越冬。除为害葡萄外,葡萄穴粉虱还危害五叶地锦等葡萄科植物。【结论】在葡萄冬季埋土前或春季上架时,清除枯枝落叶可以大量减少越冬虫源,减轻防治压力。5月中旬第一代若虫孵化高峰期是化学防治的关键时期。在重点开展葡萄园防治的同时,应加强对五叶地锦等园林植物的防治。
简介:海洋外来物种入侵已成为最为严重的全球性环境问题之一。海洋生态系统类型多样、环境复杂,其生物入侵的监测、控制与管理难度相对较大。我国对陆地外来生物的入侵已开展了较为深入的研究,但对于海洋外来生物的入侵研究仍处于起步阶段,对其入侵监测、入侵机制、入侵危害的程度以及防治等问题缺乏基础数据。本文在分析国内外海洋外来生物入侵现状的基础上,概述其入侵生态学研究形势及相关成果,包括海洋外来物种的入侵途径、入侵过程、入侵生态效应以及全球变化对入侵的影响等。海洋外来生物的入侵可能对海洋生态系统造成直接或间接的影响,如种间竞争破坏生态环境、与土著种杂交造成遗传污染、病原生物及有毒藻类导致海洋生态灾害加剧等。此外,从政策和法规、入侵风险评估、监测和公共宣传教育、生物信息系统和有效管理机制等方面提出对我国海洋外来物种入侵的防治策略。本研究为我国海洋外来物种的进一步研究提供了参考。
简介:【目的】绿长突叶蝉是中国新纪录种,是危害新疆葡萄生产的新害虫,为明确其生物学特性,进行了调查研究。【方法】田间定点调查,悬挂粘虫板、糖醋液诱集,结合室内饲养观察等方法。【结果】室内饲养表明,若虫共5龄,各龄期的平均发育历期分别为3.88、6.31、5.16、5.28、7.00d;雌、雄成虫平均寿命分别为9.5和6.4d。田间观察表明,绿长突叶蝉以卵在寄主葡萄上越冬,在新疆玛纳斯一年发生3代,越冬代卵于4月底开始孵化,5月下旬越冬代开始孵化为成虫;第1代卵从6月中旬开始孵化,7月中旬若虫开始羽化;第2代从8月初开始,一直持续到10月底;成虫主要在夜晚21点至23点及凌晨6点至8点活动。【结论】绿长突叶蝉一年发生3代,以卵越冬;若虫共5龄,具有较强的趋嫩性;成虫有较强的趋黄性,一定的趋光性,趋蓝性较弱,对糖醋液无趋性。试验结果可为葡萄安全生产,防治绿长突叶蝉提供理论依据。