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应用昆虫学报 2019年第6期56卷 1422-1429页

作者：何小丽 EMILIANO Veronesi WRATTEN Stephen 祝增荣高玉林周文武浙江大学昆虫科学研究所浙江省作物病虫生物学重点实验室农业部作物病虫分子生物学重点实验室水稻生物学国家重点实验室杭州310058 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 中国农业科学院国家薯类作物研究中心北京100193 新西兰林肯大学生物保护研究中心基督城85084

马铃薯木虱Bactericera cockerelli原产于美国的落基山脉以及墨西哥的北部地区,是多种茄科作物的重大害虫。该虫自21世纪初在世界多国扩散,并对当地茄科作物的生产带来重要影响,严重发生时能造成马铃薯和番茄减产85%以上。除了马铃薯木... 详细信息

马铃薯木虱Bactericera cockerelli原产于美国的落基山脉以及墨西哥的北部地区,是多种茄科作物的重大害虫。该虫自21世纪初在世界多国扩散,并对当地茄科作物的生产带来重要影响,严重发生时能造成马铃薯和番茄减产85%以上。除了马铃薯木虱自身的直接取食危害,该虫传播的斑纹片病菌也加剧了其对农产品的损害,造成极大的经济损失。作为世界性毁灭害虫,马铃薯木虱目前在我国尚未有分布,但仍是我国茄科作物产业的巨大潜在威胁。本文概述了马铃薯木虱的生物学特性、地理分布、寄主作物范围、传播方式、危害特征、以及检疫和防控措施,为该虫的有效防控提供参考。

关键词：马铃薯马铃薯木虱入侵害虫化学防治生物防治

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抗虫、耐除草剂转基因水稻对非靶标害虫玉米蚜取食行为影响的评价

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应用昆虫学报 2018年第3期55卷 368-373页

作者：任少鹏杨帆高明清蒲德强叶恭银时敏陈学新浙江大学昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业部农业昆虫重点实验室杭州310058 宁波市农业科学研究院宁波315040

【目的】通过研究转基因水稻对玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)取食行为的影响,分析转基因水稻可能带来的潜在风险。【方法】采用Y-型嗅觉仪测定了玉米蚜对苗期水稻挥发物的行为反应,并利用EPG技术对玉米蚜的取食行为进行了分析。【... 详细信息

【目的】通过研究转基因水稻对玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)取食行为的影响,分析转基因水稻可能带来的潜在风险。【方法】采用Y-型嗅觉仪测定了玉米蚜对苗期水稻挥发物的行为反应,并利用EPG技术对玉米蚜的取食行为进行了分析。【结果】在转基因水稻和对照之间,玉米蚜选择非转基因水稻较多,但是差异不显著;反应时间则是非转基因水稻大于转基因水稻。而在两个转基因水稻品系(KMD1和KMD2)之间,玉米蚜极显著地选择KMD1。E1波累计持续时间的百分比反映了蚜虫花费在将唾液分泌到韧皮部筛管的时间所占的比例,这一点在KMD2和XS11之间存在显著差异(KMD2>XS11);而np波累计持续时间的百分比则反映了蚜虫花费在移动和寻找取食位点上的时间所占的比例,这一点在223F-S21和XS134之间存在显著差异(223F-S21水稻材料(KMD2和223F-S21)有利于玉米蚜的取食。

关键词：玉米蚜转基因水稻 Y-型嗅觉仪 EPG 取食行为

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冬水田典型生境类型节肢动物群落多样性及生物量特征

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生态学报 2018年第23期38卷 8630-8651页

作者：白耀宇庞帅殷禄燕宋艾妮祝增荣西南大学植物保护学院重庆400715 水稻生物学国家重点实验室农业部作物病虫分子生物学重点开放实验室浙江大学昆虫科学研究所杭州310058

为了掌握休耕季节不同生境冬水田节肢动物群落多样性及生物量特征,于2017年2—4月在重庆市璧山区通过陷阱法对3类冬水田耕作区及期9个小区生境进行了定点调查,分别为水稻和蔬菜及荒地耕作区、水稻和蔬菜耕作区及水稻和林地耕作区。共捕... 详细信息

为了掌握休耕季节不同生境冬水田节肢动物群落多样性及生物量特征,于2017年2—4月在重庆市璧山区通过陷阱法对3类冬水田耕作区及期9个小区生境进行了定点调查,分别为水稻和蔬菜及荒地耕作区、水稻和蔬菜耕作区及水稻和林地耕作区。共捕获节肢动物108367只,隶属于3纲119科(种)。Berger-Parker优势度指数表明,冬水田节肢动物群落以罕见或稀少种(类群)数量最多以及优势类群数量稀少且突出为最基本特征,圆科和长角科是最主要的优势类群。节肢动物密度和生物量的百分比分析表明,腐食者和捕食者是节肢动物群落的主要功能团;弹尾虫以及不同种类蜘蛛和天敌昆虫类群分别构成了腐食者和捕食者中的主要类群(种)。3类冬水田及其小区节肢动物群落主要功能团密度和生物量以及群落Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势集中性指数(C)均有明显的规律变化,且出现了显著性差异(P<0.05);节肢动物群落及其主要功能团腐食者和植食者分别在密度和生物量间,以及捕食者与其猎物腐食者和植食者在生物量上都具显著的相关性(P<0.05)。群落相似性及相关性分析显示,3类冬水田及其小区节肢动物群落组成总体上差异明显,显然受到了稻田生境及耕作/管理等非生物因素的影响;其中生境类型(FH)作用最大,其次是蓄水量(EWQ)、稻桩生物(BR)、种植模式(PP)和收割方式(HM);它们与节肢动物群落密度及参数H'、D和C,以及腐食者密度和生物量、捕食者密度等显著正相关或负相关(P<0.05)。主成分及聚类分析结果进一步指出,3类冬水田的生境异质性差异较大,这与它们小区在节肢动物群落密度(AI)、腐食者密度(DI)及FH等生物和非生物因素上的较大不同有关。总之,3类冬水田主要营养链"水稻秸秆-腐食者-捕食者"中存在不同程度的级联效应;弹尾虫作为该效应中腐食者的代表承担着冬水田"关键或中心"节肢动物类群具有的双重生态功能;不同冬水田及其小区节肢动物群落多样性及生物量特征差异明显,这与FH、EWQ、BR、PP和HM等非生物因素密切相关。

关键词：冬水田节肢动物群落生物量级联效应采后季节

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基于近红外光谱分析技术的转Bt基因水稻种子及其亲本快速鉴别方法

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江苏农业科学 2019年第13期47卷 72-75页

作者：林萍高明清陈永明盐城工学院电气工程学院江苏盐城224051 浙江大学昆虫科学研究所/农业农村部作物病虫分子生物学重点开放实验室/水稻生物学国家重点实验室浙江杭州310029

提出一种利用近红外光谱技术快速鉴别转Bt基因水稻种子及其亲本的新方法,采用近红外光谱仪获取转Bt基因的水稻种子克螟稻1号、克螟稻2号及其亲本秀水11的反射光谱特征曲线,采用ISOMAP流形降维法对采集到的光谱数据进行非线性降维,提取4... 详细信息

提出一种利用近红外光谱技术快速鉴别转Bt基因水稻种子及其亲本的新方法,采用近红外光谱仪获取转Bt基因的水稻种子克螟稻1号、克螟稻2号及其亲本秀水11的反射光谱特征曲线,采用ISOMAP流形降维法对采集到的光谱数据进行非线性降维,提取45个特征波长,用于建模输入,利用最小二乘支持向量机方法建立光谱反射率值与类别值之间的预测模型。3种水稻种子样本数均为350个,共计1050个样本,将其分成900个训练集样本和150个预测集样本,预测准确率达94.67%。说明本研究提出的方法对于转Bt基因水稻种子及其亲本具有很好的分类和鉴别能力,且检测过程比传统理化检测手段简单,操作性强。该研究为今后转基因水稻种子及其亲本的快速无损检测提供了新的方法。

关键词：转基因水稻 ISOMAP流形降维最小二乘支持向量机近红外光谱技术

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两种Bt杀虫蛋白对三种非靶标生物风险商值HQ的测定

两种Bt杀虫蛋白对三种非靶标生物风险商值HQ的测定

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中国植物保护学会2018年学术年会暨植保科技奖颁奖大会

作者：孙初一党聪汪芳姚洪渭叶恭银水稻生物学国家重点实验室农业部作物病虫分子生物学重点实验浙江大学昆虫科学研究所

转基因抗虫作物在带来巨大利益的同时,对环境也可能存在潜在的安全风险,特别是对天敌等非靶标生物具有潜在的安全风险。在转基因抗虫作物大量种植之前,对非靶标生物进行系统的评价是很有必要的。在实验室条件下评价转基因作物对非靶标... 详细信息

转基因抗虫作物在带来巨大利益的同时,对环境也可能存在潜在的安全风险,特别是对天敌等非靶标生物具有潜在的安全风险。在转基因抗虫作物大量种植之前,对非靶标生物进行系统的评价是很有必要的。在实验室条件下评价转基因作物对非靶标生物的影响时,可以通过测定转基因作物表达的Bt蛋白对选取的不同非靶标指示生物的最大无影响浓度（no observed adverse effect concentrations,NOAECs）,以及测定转基因作物在不同生长时期不同器官中表达的Bt蛋白的浓度,求出不同非靶标指示生物的环境评估浓度（estimated environmental concentrations,EECs）,从而求出不同转基因作物对非靶标生物的风险商值HQ（the hazard quotient,HQ=EEC/NOAEC）,通过风险商值与1进行比较,判断转基因作物对非靶标生物的安全性,即风险商值小于或等于1时,转基因作物对非靶标生物是安全的,反之则是不安全的。以表达Bt杀虫蛋白Cry2A和Cry1C的转基因水稻品系T2A-1和T1C-19为实验对象,选取褐飞虱（Nilaparvata lugens）、异色瓢虫（Harmonia axyridis）和家蚕（Bombyx mori）作为非靶标生物。在实验室内以Cry2A和Cry1C纯蛋白制备饲料,测定Cry2A和Cry1C对褐飞虱的NOAEC分别为50μg/g和70μg/g,褐飞虱主要取食水稻叶鞘,测得T2A-1和T1C-19叶鞘Bt蛋白的平均浓度为（5.42±0.51）μg/g和（0.28±0.05）μg/g,即褐飞虱的EEC分别为5.42μg/g和0.28μg/g,求得Cry2A和Cry1C对褐飞虱的HQ分别为0.108和0.004,这两个值小于1,所以T2A-1和T1C-19对褐飞虱没有不利影响。实验室测定Cry2A和Cry1C对异色瓢虫的NOAEC均大于320μg/g,田间异色瓢虫主要取食褐飞虱和黑尾叶蝉等,通过其取食规律求得Cry2A和Cry1C对异色瓢虫的EEC分别为1.084μg/g和0.056μg/g,求得Cry2A和Cry1C对褐飞虱的HQ分别为3.39×10和1.75×10,这两个值远小于1,故认为T2A-1和T1C-19对异色瓢虫没有安全风险。测定家蚕的相关数值时,共选取了4种家蚕品系,分别是菁松,皓月以及两者杂交后代品系。结果表明,纯合品系对Bt杀虫蛋白更加敏感,其中皓月对Bt杀虫蛋白最敏感。Cry2A和Cry1C对皓月的NOAEC分别为4μg/g和1μg/g,对于水稻田边的桑田,桑叶上的平均花粉量为92.9个/cm,而T2A-1和T1C-19花粉中Cry2A和Cry1C浓度分别为（28.15±1.19）μr/g和（2.40±0.08）μg/g,即可求得Cry2A和Cry1C对皓月的EEC为3.419μg/g和0.292μg/g,即Cry2A和Cry1C对家蚕HQ分别为0.855和0.292,这两个值也小于1,即T2A-1和T1C-19水稻品系对家蚕没有安全风险。总的来说,通过风险商值的测定,Cry2A和Cry1C对三种非靶标生物均没有安全风险。风险商值的测定为转基因非靶标生物的安全评价提供了可参考的数据标准,为得到更加全面评价结果,更多的非靶标生物的风险商值需要测定。

关键词： Bt杀虫蛋白非靶标生物安全性评价风险商值

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膜翅目昆虫针插标本制作

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应用昆虫学报 2017年第2期54卷 340-345页

作者：吴琼 C. van Achterberg 陈学新浙江大学昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业部作物病虫分子生物学重点实验室杭州310058

膜翅目昆虫是一个外部形态特征多样化的类群,标本制作的质量直接影响后续研究的方便程度。本文分步骤介绍了膜翅目针插标本的制作过程,并探讨了标本清理整姿、胶水使用、标本粘贴方式、标签使用等的细节处理。

关键词：膜翅目标本针插制作方法

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二化螟生理生化与分子生物学研究进展

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浙江农业科学 2018年第12期59卷 2161-2166,2170页

作者：徐刚叶恭银浙江大学昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业农村部作物病虫分子生物学重点实验室浙江杭州310058 扬州大学园艺与植物保护学院江苏扬州225009

简要介绍近年来二化螟生理生化与分子生物学领域的研究进展,综述二化螟基因组及功能基因、抗药性、对Bt抗性的分子机制、神经受体、嗅觉相关基因、miRNA、热休克蛋白,以及被寄生蜂调控等相关研究,旨在为二化螟的绿色防控提供理论参考。

关键词：二化螟抗药性神经受体嗅觉 miRNA 热休克蛋白二化螟盘绒茧蜂

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黄眶离缘姬蜂卵巢和毒液器官的形态学及其超微结构

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环境昆虫学报 2017年第3期39卷 650-659页

作者：毛沙江洋吴琼时敏陈学新浙江大学昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业部作物病虫分子生物学重点实验室杭州310058

本文观察了内寄生蜂黄眶离缘姬蜂Trathala flavo-orbitalis Cameron卵巢和毒液器官的形态及超微结构,为了解黄眶离缘姬蜂与其寄主之间的协同进化关系奠定基础。在光学显微镜下解剖雌性生殖系统,并结合透射电镜进行形态学及超微结构观察... 详细信息

本文观察了内寄生蜂黄眶离缘姬蜂Trathala flavo-orbitalis Cameron卵巢和毒液器官的形态及超微结构,为了解黄眶离缘姬蜂与其寄主之间的协同进化关系奠定基础。在光学显微镜下解剖雌性生殖系统,并结合透射电镜进行形态学及超微结构观察,结果表明黄眶离缘姬蜂毒液器官主要由一个薄壁的毒囊、两条接于毒囊顶端的毒腺、通向产卵器的毒液导管组成。毒腺由分泌细胞层和环腔的内膜构成,分泌细胞层中存在大量的端器,主要功能是分泌毒液。毒囊由肌肉鞘层、扁平细胞层以及内膜层组成,肌肉鞘内肌纤丝规则排列,扁平细胞层内的细胞器极其稀少,内膜呈波浪状均匀加厚。黄眶离缘姬蜂的一对卵巢分别由8条卵巢小管组成,开口于两条侧输卵管,在卵巢与侧输卵管相接处略微膨大形成卵巢萼区,萼区内存在大量类似姬蜂病毒的颗粒。黄眶离缘姬蜂的毒液器官属于II型毒液器官,是较高等的进化模式,其毒液器官的形态结构与雌蜂的产卵行为相关。在萼区内发现的类似姬蜂病毒的颗粒,对研究寄生蜂调控寄主的免疫和发育生理具有重要意义。

关键词：黄眶离缘姬蜂卵巢毒液器官透射电镜超微结构

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黑尾叶蝉NcPGRP基因克隆及表达模式分析

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中国生物防治学报 2017年第3期33卷 304-312页

作者：黄天宇方琦王桂荣林克剑叶恭银植物病虫害生物学国家重点实验室/中国农业科学院植物保护研究所北京100193 浙江大学昆虫科学研究所/农业部农业昆虫学重点实验室杭州310058

为明确黑尾叶蝉肽聚糖识别蛋白(Nephotettix cincticeps peptidoglycan recognition protein,Nc PGRP)的功能,利用RT-PCR克隆长度为552 bp的Nc PGRP开放阅读框,其编码蛋白大小为19.9 k D,无信号肽,含3个锌离子结合/酰胺酶催化位点,1个... 详细信息

为明确黑尾叶蝉肽聚糖识别蛋白(Nephotettix cincticeps peptidoglycan recognition protein,Nc PGRP)的功能,利用RT-PCR克隆长度为552 bp的Nc PGRP开放阅读框,其编码蛋白大小为19.9 k D,无信号肽,含3个锌离子结合/酰胺酶催化位点,1个二氨基庚二酸型(Dap型)肽聚糖识别位点。系统发育分析表明,Nc PGRP与其他昆虫亲缘关系较远。利用显微注射技术对黑尾叶蝉进行病原细菌诱导,定量PCR结果显示Nc PGRP在受大肠杆菌及藤黄微球菌刺激后,其转录水平显著上调。组织分布研究表明,Nc PGRP的m RNA在各组织中均有表达,且头部表达量最高。黑尾叶蝉取食感染水稻普通矮缩病毒RDV的水稻后,Nc PGRP转录水平受抑制。本文研究表明,Nc PGRP是一种诱导型表达的PGRP,黑尾叶蝉感染RDV能显著抑制其转录,进而削弱黑尾叶蝉免疫能力,这可能有利于RDV与黑尾叶蝉共生。

关键词：黑尾叶蝉肽聚糖识别蛋白水稻普通矮缩病毒表达模式免疫

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水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响

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植物保护学报 2017年第6期44卷 973-981页

作者：谭椰徐文彦周文武鹿东东商晗武祝增荣浙江大学昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业部农业昆虫学重点开放实验室杭州310058 中国计量大学生命科学学院浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室杭州310018

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)在稻田缺水条件下的发生和灾变规律,以感虫水稻品种TN1为材料,以取食无水分胁迫水稻的褐飞虱为对照组,取食水分胁迫(以15%PEG6000营养液处理48 h模拟)水稻的褐飞虱为处理组,采用Illumina转录组测... 详细信息

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)在稻田缺水条件下的发生和灾变规律,以感虫水稻品种TN1为材料,以取食无水分胁迫水稻的褐飞虱为对照组,取食水分胁迫(以15%PEG6000营养液处理48 h模拟)水稻的褐飞虱为处理组,采用Illumina转录组测序技术研究水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响。结果显示,测序序列经拼接后得到褐飞虱全部单基因unigene共47 335条,平均长度为1 234 bp;与对照组相比,处理组中表达量差异显著的基因共有1 331条,其中表达量上调的基因有712条,表达量下调的基因有619条;随机选取20条具有显著表达差异的基因,通过实时荧光定量PCR方法检测其表达量以进行验证,其中有13条基因的表达量与测序结果变化一致。对差异表达基因进行GO注释和KEGG代谢通路功能富集分析表明,能量代谢和水分代谢相关通路在水分胁迫处理的褐飞虱中显著富集,表明这几类基因在褐飞虱应答水分胁迫中发挥了重要作用。

关键词：褐飞虱转录组测序水分胁迫基因表达实时荧光定量PCR

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