北京小西山昆虫资源多样性与保护分析

[目的]了解北京小西山昆虫资源类型,完善小西山生物多样性数据。[方法]在2021年5月至2022年5月,通过野外观察、扫网、振落和灯诱等调查方法并查阅相关文献资料,对小西山的昆虫资源进行了调查。[结果]小西山共有昆虫17目246科874属1 150种,其中鳞翅目(Lepidoptera)昆虫占比最高,有48科250属305种,占总物种数量的26.52%;其次为半翅目(Hemiptera),有271种,占23.57%。[结论]该研究还对传粉昆虫、观赏昆虫、环境昆虫、食药用昆虫等资源类型进行了分析,并建议通过持续昆虫资源调查,改善营林环境,保护自然天敌,加强宣传引导等方面进行小西山昆虫资源多样性保护。研究成果为林区生物多样性保护、林业有害生物防治以及森林生态系统健康评价体系的建立等工作提供参考依据。

植食性昆虫利用唾液腺适应寄主植物防御机制研究进展

植食性昆虫与寄主植物在长期协同进化的历程中,两者逐渐演化出丰富多样的防御与反防御机制,其中在植食性昆虫适应植物防御的过程中,唾液腺分泌物起到关键性的作用。本研究从宏观与微观两个层面,揭示植食性昆虫如何利用唾液腺以适应寄主植物防御的作用机理。回顾了昆虫唾液腺分泌物通过干预植物气孔的动态变化、适应植物细胞壁、降解植物防御性化合物等方式调控寄主植物防御的研究进展,探讨了昆虫唾液效应因子以干扰植物早期免疫信号通路、调节植物激素信号通路、与植物免疫蛋白互作等形式应对植物防御反应的内在分子机制。同时,本文依据CRISPR/Cas9、植物介导的RNAi、纳米材料介导的RNAi等新技术的发展,对基于昆虫效应因子开发的虫害防控技术的发展空间进行分析,以期为作物抗性的提高以及害虫综合治理能力的提升提供理论依据与实践指导。

基于性别操控的昆虫不育技术研究进展

昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)是一种通过释放经辐射不育的雄性至野外与野生雌性交配从而产生不能孵化后代的害虫防治技术。随着分子生物学技术如基因编辑技术CRISPR/Cas9的不断发展,基于性别操控的昆虫不育技术如精确引导昆虫不育技术(precision-guided SIT, pgSIT)、昆虫不相容技术和昆虫不育技术相结合(incompatible insect technique and sterile insect technique, IIT-SIT)以及昆虫性比扭转(sex ratio distortion, SRD)已成功应用于多种农业害虫和媒介昆虫的防控。本文综述了pgSIT, IIT-SIT和SRD的研究现状,并对这些基于性别操控的昆虫不育技术的优缺点进行了讨论。介绍了细菌和病毒介导的杀雄分子机制及其在害虫防治中的应用潜力,以期为靶向昆虫性别的害虫不育防治技术提供理论支持。

昆虫蛋白开发应用进展及产业前景

昆虫是动物界中物种多样性最高的类群。昆虫不仅具有种类繁多、数量庞大、繁殖性能优良等特点,还含有丰富的营养成分。阐述了昆虫的营养价值,分析了昆虫蛋白在饲料及其他领域的应用现状,总结了昆虫蛋白产业发展过程中面临的问题,并对昆虫蛋白产业的发展前景进行了展望。利用昆虫生物转化废弃物生产昆虫蛋白,不仅能解决环保问题,还能解决饲料蛋白短缺问题,昆虫蛋白产业有益于经济和社会的可持续发展。

长白山阔叶红松林传播前种子昆虫捕食的研究

昆虫捕食种子是种子死亡的一个主要原因,会影响植物种群更新和群落物种组成。传播前种子昆虫捕食的研究较为稀少,且大多为针对个别优势种的短期研究,限制了对于群落水平上传播前种子捕食的理解。本研究分析长白山阔叶红松林25 hm~2样地中2020—2021年的种子雨,研究种子昆虫捕食率及其影响因素。所分析的5种乔木种子均遭到昆虫捕食,昆虫捕食率在物种和采集批次间差异较大(0~33.33%),年均昆虫捕食率为8.76%~14.39%。肉质果种子的昆虫捕食率显著低于干果(df=1,χ~2=20.76,P<0.001),种子产量的年际变异系数与昆虫捕食率呈显著负相关(df=1,χ~2=13.01,P<0.001),重量越轻的种子的昆虫捕食率越高(df=1,χ~2=10.54,P=0.001)。本研究表明,传播前种子昆虫捕食在长白山阔叶红松林群落中普遍存在,并且揭示了影响因素、讨论了潜在的影响机制。本研究有助于增进对于传播前种子昆虫捕食及其生态和演化意义的理解。

高等农业院校普通昆虫学课程实践教学改革探索

对普通昆虫学课程标本种类、教学内容和教学深度3个方面的教学现状进行分析,探讨并提出了以提高学生实践能力为目的的实践教学改革措施。通过充分利用现代化信息技术,以线上昆虫标本馆为基础,建设教学标本资源共享平台;加强团队建设,优化师资配置等措施,提高了学生的学习兴趣,增强其自主学习能力。对该课程实践教学改革效果进行分析,结果表明,该教学改革有利于培养学生的动手能力,使其做到理论和实践相结合,实践能力有所增强。为培养符合社会需要、具有创新思维和实践能力的高素质人才提供参考。

昆虫食品产业的现状、问题与展望

综述了昆虫食品产业的现状,包括其可行性、历史、类型和加工方法,指出了行业面临的挑战,如公众接受度、政策支持、研究和科普、商业化运作及养殖技术等问题,并建议通过改变观念、丰富产品种类、增强加工开发、创新包装与营销、扩大研究和养殖规模、提升政府和社会支持等措施来促进产业发展,并对未来发展形势进行了展望。

秦巴昆虫多样性与资源化利用创新团队

陕西高校青年创新团队“秦巴昆虫多样性与资源化利用创新团队”以“陕西省资源重点实验室”“陕南秦巴地区生物资源综合开发协同创新中心”等科研平台为依托,紧密围绕“秦巴昆虫多样性与资源化利用”这一主题,以秦巴昆虫多样性保护、重要基因发掘及资源化利用为目标,开展秦巴昆虫资源的基础研究和开发利用,形成了三个特色研究方向:昆虫多样性与有害生物防治、昆虫分子生物学与基因组学、昆虫资源的开发与利用。

结合信息物质的昆虫病原微生物自传播技术研究进展

昆虫病原微生物是害虫综合治理的重要措施,但其防治效果不稳定、速效性差、自然流行慢,因此探索增强昆虫病原生物流行技术是提升其防治效果的重要手段。自传播技术利用昆虫自身传播病原微生物以控制害虫种群数量,该技术提高了昆虫病原微生物在田间的传播效率和精准防控效果,是目前害虫防治具有开发潜力的技术之一。本文阐述了国内外关于结合信息物质的昆虫病原微生物自传播技术研究进展,系统介绍了自传播技术的原理、昆虫病原微生物类群、防治对象和装置等,并对该技术未来发展趋势进行了展望,以期为提高昆虫病原微生物防控害虫效果提供新思路。

昆虫分泌物介导的昆虫与植物互作研究进展

昆虫和植物是自然界生物类群中重要的组成部分,在长期进化的过程中形成了复杂的相互作用关系,如植物进化出了复杂的防御策略来抵御昆虫为害,同时,昆虫为了获取更多的生存资源也进化出了更多的适生方式。因此,分析和了解昆虫与寄主植物相互适应的研究进展对害虫的有效防治和抗虫植物的培育具有重要作用。在昆虫与寄主植物互作的研究中,植食性昆虫的口腔分泌物(唾液或反刍液)、卵分泌物、肠道合成物及微生物等作为连接昆虫和植物的中间媒介,其有效成分不仅起着诱导或增强植物防御的作用,而且部分还具有抑制或削弱植物防御的功能,因此,按有效成分发挥的作用,植食性昆虫的口腔分泌物主要可分为激发子和效应子。本文从昆虫分泌物的角度介绍了昆虫钙结合蛋白类、酶类和毒液蛋白类等效应子与脂肪酸氨基酸共轭物类、多肽类和酶类等激发子及其介导植物防御的主要方式,明确了植食性昆虫适应寄主植物防御的不同策略,不仅有助于对昆虫和植物两者互作机制的深入解析,而且为绿色有效防治害虫和植物抗性品种的选育提供新的思路。

新农科背景下基于AI昆虫识别软件的实验教学改革

从昆虫智能识别入手开展新农科背景下昆虫学的实验教学改革和实践。软件由昆虫图片上传、模型训练、目标检测以及导出结果4个模块组成。完成目标检测的图片根据需要保存。AI昆虫识别软件的开发过程在Visual Studio Code环境下进行,采用Python语言进行编程,实现对拍摄图片的高效率、高精度检测。最后拟通过学生本科实验教学环节,开放成为农科学生进行昆虫识别鉴定的实践工具,极大激发农科学生的上课激情,同时也有助于在新农科背景下培养农科类学生的现代农业创新思维。

城市绿地生态保护视角昆虫光谱趋性差异

照明提升城市夜间安全与活力,是城市建设的重要因素。但近年来夜间照明的迅速蔓延,改变了城市自然环境的光周期与光分布范围,造成光污染生态风险。其中,趋光昆虫受到的胁迫尤为显著,城市绿地昆虫种类与数量急剧下降,进而通过级联效应,引发城市绿地生态系统失衡问题。昆虫是典型的生态指示种和光敏动物,明确昆虫的光谱趋性差异,筛选出对昆虫趋光性友好的光谱,可为生态光源的研发提供依据,从而降低城市照明的生态风险。已有研究较多采用实验室内实验箱的设置方法,探究某一特定昆虫属种的趋光行为,尚缺乏对特定生境下的昆虫群落和典型昆虫目的光谱趋性研究。因此,研究在天津市津南区天津大学北洋园校区绿地系统开展野外人工光诱捕昆虫实验,以野外诱捕昆虫的种类与数量为判定依据,分析各光谱的昆虫趋性差异。野外诱虫实验以7种窄光带光谱(单色光)为研究对象,采用相对评价法,设置趋光昆虫最敏感的紫外光(Ultraviolet,369 nm)为对照组。结果表明,天津城市绿地生境中,4类典型趋光昆虫为双翅目(61.1%)、半翅目(19.7%)、鞘翅目(11.1%)、鳞翅目(5.7%)类,占诱捕总量的97.6%;对照紫外光(Ultraviolet,369 nm),4种典型昆虫总体的趋性敏感光谱排序及趋性概率为:远红色光(Far Red,740 nm)0.5%<深红色光(Deep Red,660 nm)2.0%<橘红色光(Red Orange,627 nm)9.0%<青色光(Cyan,500 nm)22.8%<绿色光(Green,519 nm)22.9%<蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)27.6%<蓝色光(Blue,478 nm)40.1%;绝对生态光谱为红光,相对生态光谱为青色光(Cyan,500 nm)和蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)。在全面推进人与自然和谐共生的现代化建设阶段,研究将有助于生态光源的开发、生态保护和城市光生态建设的提升。

非编码RNA调控真社会性昆虫品级分化和个体分工的研究进展

真社会性昆虫是最具代表性的表型可塑性的研究对象之一,其个体之间分工协作的社会性生活方式增强了整个群体的环境适应性和繁殖力。真社会性昆虫虽然具有相同的遗传背景,个体之间却表现出明显的品级分化和个体分工,这是由环境和遗传共同影响的。表观遗传被认为是应对环境条件下重塑基因表达的主要机制,非编码RNA作为一类广泛参与机体生命活动的不编码蛋白的功能性RNA,在真社会性昆虫的品级分化、个体分工等方面起着重要的调控作用。本文从微小RNA、长链非编码RNA、环状RNA、与PIWI蛋白相作用的RNA等非编码RNA,对蜜蜂、蚂蚁及白蚁等真社会性昆虫的非编码RNA调控机制研究进展进行了综述,以加深对真社会性昆虫内在遗传分子基础的理解和认识,也为害虫防治领域提供新的研发视角。

昆虫病原线虫N-Yz1对水稻二化螟的控制作用

昆虫病原线虫N-Yz1是自二化螟罹死虫体分离的小卷蛾斯氏线虫,作为防治二化螟的生物因子具有广泛应用潜力。本文通过小卷蛾斯氏线虫N-Yz1对二化螟幼虫的侵染过程、不同龄期二化螟的感染和田间二化螟的控制作用分析,研究N-Yz1对水稻二化螟的控制作用及防治技术。结果表明,N-Yz1对二化螟具有较强的侵染活性,可以直接穿透昆虫表皮入侵虫体组织。病原线虫的迁移依赖接触表面游离水的存在,线虫个体侵染能力也表现出显著差异性,直接影响到N-Yz1的感染速度和感染效率。N-Yz1对不同龄期的二化螟都具有较高的致死活性,低龄幼虫(1~2龄)敏感性高于高龄幼虫(3~5龄)。室内模拟试验表明,水稻拔节期使用N-Yz1对二化螟防效不高,2.4×10^(5) IJs/m^(2)剂量仅为37.3%,而防治稻茬越冬代二化螟防效明显提高,N-Yz1相同剂量防效达85.2%。田间试验进一步证明,夏季稻田2.4×10^(5) IJs/m^(2)剂量N-Yz1防治二代二化螟防效21.23%,增加使用剂量可以提高控制效果;而春季稻茬田应用N-Yz1,1.2×10^(5) IJs/m^(2)剂量药后15 d防效达53.7%,45 d后高达79.1%。因此,可以针对稻茬二化螟主要繁殖虫源,采用N-Yz1防治稻桩中越冬代二化螟幼虫,显著降低害虫发生基数,控制水稻钻蛀害虫二化螟的发生和危害。

资源昆虫的开发与利用

从工业用昆虫、药用昆虫、食用昆虫、饲用昆虫、天敌昆虫、传粉昆虫、文化昆虫等方面 ,简要概述了资源昆虫的研究利用状况及前景展望。

昆虫对低氧环境的适应性机制研究进展

昆虫需要利用氧气进行有氧呼吸,产生能量,维持正常的生命活动。在储藏环境中,可以利用气调技术控制环境中氧气的占比,以达到防治害虫的目的。然而害虫低氧适应性的发展为这项技术的推广和应用带来挑战。文章围绕低氧对昆虫生长发育、生命活动、生理功能的影响,以及昆虫适应低氧环境的补偿性策略,包括内在调控机制,生物学特性调节,代谢网络重构,基因调控等方面进行了综述。以期为害虫低氧适应性的产生机制提供新的研究线索,为绿色储粮技术的研究及发展提供参考。

基于昆虫行为学的灰飞虱防治策略研究

本研究基于昆虫行为学,探讨了灰飞虱的防治策略。分析了灰飞虱的行为特征,包括取食行为、繁殖行为和迁飞行为等,总结了调控这些行为在灰飞虱防治中的应用。探讨了基于昆虫行为学防治灰飞虱的多项措施和手段,展望了昆虫行为学在灰飞虱防治中的前景,指出了需要解决的关键问题和未来研究方向。

基于卷积神经网络的入侵昆虫识别研究

现有昆虫相关识别算法识别种类较少,缺少针对数量庞大种类众多的入侵昆虫分类识别算法,难以为入侵昆虫综合系统的识别功能提供稳定高效的技术支持。该研究对31类入侵昆虫图像进行数据采集,并对图像数据进行处理与数据集划分,基于四种卷积神经网络模型DenseNet121、MobileNetV3、ResNet101和ShuffleNet对其进行训练测试分析讨论。结果表明,在入侵昆虫综合识别系统识别功能后台算法应用上,MobileNetV3表现出更好的综合性能。根据MobileNetV3模型现有缺陷和模型特性,对MobileNetV3模型指定瓶颈层的注意力机制和激活函数进行改进,改进后模型的准确率为92.8%,单张测试集图像的平均识别时间0.012 s,相较于原MobileNetV3模型分别提高0.5%、缩短15.2%,可以很好满足多昆虫识别分类需求。

7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对家蚕结茧性能的影响

为了明确昆虫生长调节剂类杀虫剂灭幼脲、除虫脲、氟啶脲、氟铃脲、虱螨脲、灭蝇胺和氟酰脲对家蚕结茧性能的影响。采用食下毒叶法,连续饲喂家蚕品种菁松×皓月4龄起蚕经以上7种杀虫剂处理的桑叶至上蔟,评价不同杀虫剂对家蚕生长发育及结茧性能的情况。结果表明,4龄期间,7种杀虫剂的各处理对家蚕无明显影响,能够正常取食和发育;进入5龄期后,经0.2、0.1 mg/L灭幼脲、0.2 mg/L氟啶脲和0.2 mg/L氟酰脲处理的家蚕出现明显中毒症状并陆续全部死亡。经0.05 mg/L灭幼脲、0.2 mg/L除虫脲、0.1和0.05 mg/L氟酰脲处理的上蔟率、结茧率、全茧量、茧层量和蛹体重均显著低于对照处理和其他杀虫剂处理。在相同剂量下,灭幼脲、除虫脲、氟酰脲对家蚕结茧性能的影响大于其他昆虫生长调节剂类杀虫剂。

植物挥发物对植食性昆虫行为、生长发育及生理生化的影响

植物挥发物不仅对植食性昆虫的各种行为习性有重要的作用,也对其生长发育及生理生化代谢有着重要的影响,它们之间的关系目前是昆虫化学生态方面的研究热点,可为害虫防治的技术研究提供新的思路。本文综述了植物挥发物的种类及基本特性,植物挥发物在植食性昆虫行为习性中的作用,以及植物挥发物对植食性昆虫生长发育和生理生化的影响,并展望了植物挥发物研究应用前景。