摘要: 昆虫体外共生菌是指能在体外与宿主发生互利共生关系的微生物。体外共生菌虽然不如肠道微生物那样普遍存在于昆虫中,但也在宿主生长发育过程中扮演着重要的角色。昆虫体外共生菌一般寄生于昆虫体表或体内特异器官(如储菌器),在特定时期转移到植物组织中。体外共生菌产生的挥发物能作为宿主定位寄主植物的信号物质,能为宿主提供生长发育所需的营养物质,还参与了宿主体外免疫。对昆虫体外共生菌的研究,不仅能进一步揭示昆虫与微生物之间的互作关系,丰富昆虫共生菌的研究,还能从共生菌的角度探索害虫引诱剂和昆虫免疫豁免机制。本文对昆虫体外共生菌寄生方式、传播途径、对宿主的影响等研究成果进行了综述,旨在为害虫综合防控提供新思路。

摘要: 【目的】调查和分析银川不同湿地陆生昆虫群落结构组成、功能多样性及其稳定性变化。【方法】2016年5-10月选取银川黄河湿地(HH)、鸣翠湖湿地(MCH)、芦花台湿地(LHT)、水洞沟湿地(SDG)4种湿地生境,采用棋盘式扫网和陷阱捕捉的方法进行昆虫采集。根据调查数据进行昆虫群落结构多样性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】4种湿地生境共采集昆虫38 668头,隶属13目97科370种。双翅目、同翅目、膜翅目在4种生境中均为优势类群。植食性(Ph)昆虫功能团的科数和种数在4种生境昆虫群落中占比均最大。植食性-中性昆虫(Ph-Ne)间个体数在4种生境下均存在显著负相关(P<0.01);植食性-捕食性昆虫(Ph-Pr)间个体数在MCH生境下存在显著正相关(P<0.05);中性-捕食性昆虫(Ne-Pr)间个体数在MCH生境下存在显著负相关(P<0.01),在LHT生境下存在显著负相关(P<0.05);4种功能团结构的其他组合的个体数在4种生境下均不存在显著相关性。主成分分析结果表明,捕食性类群是4个类群中影响构成昆虫群落组成的主要成分。同种功能团在4种生境下的多样性分析结果表明,捕食性功能团(Pr)与寄生性功能团(Pa)在4种生境群落中的群落丰富度、均匀程度[辛普森指数(Simpson index)]差异性显著(P<0.05),而植食性功能团(Ph)与中性功能团(Ne)的群落丰富度、均匀程度的差异性不显著(P>0.05);中性功能团(Ne)在4种生境群落中个体出现的不确定程度[香农-维纳指数(Shannon-Wiener index)]差异性不显著(P>0.05),在4种生境的均匀度指数(Pielou evenness index)差异性显著(P<0.05),其余3个功能团在4种生境下的香农-维纳指数均差异性显著(P<0.05),在4种生境下的均匀度指数均差异性不显著(P>0.05)。4种生境昆虫群落特征指数的聚类分析分为2类,永久性湿地HH和MCH为第1类,季节性湿地LHT和SDG为第2类。Ss/Si和Sa/Sp两个稳定性指标均显示MCH昆虫群落稳定性最高,4种生境昆虫群落最稳定的时期是5和9月。【结论】双翅目和膜翅目昆虫在银川不同湿地生境中均为优势类群,可作为环境指示参考;昆虫群落稳定性最好的湿地类型为永久性湖泊湿地;不同生境昆虫群落多样性随季节时序变化,在银川最稳定的时期是5和9月。气候因子、环境因素如何驱动各湿地昆虫群落多样性及稳定性的变化因素还有待开展研究。

摘要: 经过长期的进化,昆虫已形成了完善的变态发育和天然免疫机制以适应自然界环境变化。在昆虫变态发育和免疫过程中产生的冗余蛋白质和瞬时蛋白质需要及时地降解,以保证变态发育和免疫反应的平衡。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteases, MMPs)是一类能够降解基底膜和胞外基质中多数蛋白质的蛋白水解酶,也是一类参与昆虫变态发育和天然免疫调节的重要锌离子依赖型蛋白酶。MMPs可降解关键的胞外基质和肽类激素,参与变态发育过程中的组织重构及天然免疫反应强度的调节。本文重点综述了基质金属蛋白酶参与调控昆虫发育和免疫的功能,并对昆虫基质金属蛋白酶研究中存在的问题、潜在的研究方向进行了探讨。

摘要: 昆虫先天免疫(innate immunity)包括细胞免疫(cellular immunity)和体液免疫(humoral immunity)。近年来研究表明,作为昆虫生长发育调节的关键激素之一,20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)参与调节了昆虫的先天免疫。本文在介绍昆虫免疫机制的基础上,重点阐述20E调控昆虫先天免疫及微生物影响20E滴度的分子调控机制。20E可以激活细胞免疫和体液免疫来对抗外源入侵微生物,而外源微生物的刺激也会通过3-脱氢蜕皮激素-3β-还原酶(3-dehydroecdysteroid-3β-reductase, 3DE-3β-reductase)促进20E滴度升高。20E对昆虫免疫系统有显著影响,其滴度升高可以激活细胞免疫,包括吞噬(phagocytosis)、包被(encapsulation)和结节(nodulation);而对体液免疫的影响则比较复杂,除可以加速黑化作用(menalization)外,对抗菌肽的表达究竟是促进还是抑制尚不明确。研究人员鉴定发现了一些20E调控体液免疫的关键基因,这些基因的作用途径总结起来可以分为3类:(1)依赖于Toll和IMD等先天免疫通路;(2)依赖于胰岛素(insulin)信号途径;(3)依赖于20E信号通路因子BR-C等的直接调控。但这些通路因子究竟是如何互作以及其分子调控机制等都尚不清楚,值得进一步深入探讨。

摘要: 抑制剂胱氨酸结(inhibitor cystine knot, ICK)多肽是胱氨酸结(cystine knot, CK)多肽的三大家族成员之一。这种类型的多肽含有反向平行的3个β折叠,由3对二硫键形成稳定的拓扑学打结。它们广泛地分布在动物、植物、真菌甚至原核生物中,具有蛋白酶抑制剂,离子通道毒素以及抗微生物、抗疟疾及抗病毒活性等多种生物学功能。本文首先总结了昆虫中已发现的抗微生物活性和离子通道毒素活性的ICK肽;然后介绍了有毒动物尤其是蜘蛛、蝎子,以及植物中一些神经毒素活性的ICK肽,它们通常靶向昆虫体内的各种离子通道,从而发挥杀虫效果;最后结合ICK肽的基因序列特征,结构域和二硫键数目以及物种分布,对其进化多样性进行了探讨。