当植物遭受昆虫取食、极端天气及人为因素等导致的机械性损伤胁迫后,会迅速在转录及代谢水平上启动一系列的应答机制,引起植物内源激素及次生代谢物含量的变化.该研究以药用模式植物丹参为例,评估机械损伤对药用植物代谢的作用.运用qRT-PCR 及 LC-MS检测叶片损伤刺激下,胁迫响应的茉莉酸类物质(jasmonates,JAs)和丹参酮类成分生物合成基因以及含量的变化情况,得出处理后不同时序叶片与根部在转录和代谢水平上的相关规律,从而探讨丹参对机械损伤胁迫的响应机制.结果显示,机械损伤诱导能够瞬时提高JAs生物合成基因的表达,其中AOC与JAR在诱导后开始上升,在2 h达到最高,AOS与OPR3则在4 h达到最高,与之相应的OPDA、JA及JA-Ile的含量均在2 h达到最高.丹参酮生物合成中二萜合酶基因CPS1与KSL1均在2 h上升至最高,而后修饰CYP450s基因则均在4 h上升至最高,4种丹参酮的含量则均在8 h内呈现持续上升的趋势.该研究为揭示机械损伤对次生代谢积累的研究提供参考,为进一步了解机械损伤胁迫下JAs在增强植物抗性、促进活性成分积累和提高药材品质方面的作用奠定基础.

乙型肝炎病毒感染及相关肝硬化少见并发严重的坏死性肌病。本文报道1例58岁男性患者，主诉为HBsAg阳性伴转氨酶异常30年，进行性周身乏力、四肢运动障碍2个月，入院后首先考虑乙型肝炎肝硬化所致周身乏力等症状，并予以抗病毒、保肝及对症支持等治疗，病情未见明显好转。进一步行血清肌炎抗体谱、四肢肌肉磁共振成像及肌肉组织病理学检查，明确诊断为乙型肝炎肝硬化合并坏死性肌病，结合患者2个月前有昆虫叮咬史，考虑为昆虫叮咬所释放毒素诱发了机体异常免疫反应，在抗病毒及保肝治疗基础上，联合应用糖皮质激素及人免疫球蛋白，坏死性肌病逐渐康复，继续应用抗病毒药物。当慢性乙型肝炎病毒感染及肝硬化患者出现进行性周身乏力、运动障碍等肌肉损伤症状时，应进行免疫性肌损伤等相关检查，以明确病因，及时救治。

尽管节肢动物类(主要指昆虫纲和蛛形纲)病媒和害虫的综合治理取得了较大进展,但其对公共卫生及人类健康仍造成巨大威胁,且这种情形随着全球化、城市化和常规杀虫剂滥用以及抗药性的发展变得更加严峻.有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类常规杀虫剂在历史上对保护人类和动物免于病媒生物和其他城市害虫的侵害起着重要作用,但这些杀虫剂对环境和非靶标生物的不良影响在全球范围内也越来越受到关注.20世纪70年代以来,随着对节肢动物生物学的深入了解,基于昆虫生长调节剂的软性杀虫剂的研发受到了极大的重视.传统杀虫剂因具有易获得和见效快等优点已被使用者和公众广泛接受,软性杀虫剂的研发经历曲折.然而,基于昆虫激素类似物、模拟物或者激动剂以及几丁质合成抑制剂的软性杀虫剂在很多方面也取得了长足的进展.软性杀虫剂中发展和使用最成功的案例是保幼激素类似物(比如烯虫酯、烯虫乙酯和烯虫炔酯),已经应用于多种病媒生物和环境害虫的治理.最近,S-烯虫酸叔丁酯的诞生又带来了新的成功机遇.保幼激素模拟物吡丙醚和苯氧威因在病媒生物和其他害虫治理中具有显著的应用价值也得到了较好的研究和开发.保幼肽因其生物活性和作为多肽可以预期的环境安全性,近年来再次引起人们的关注.相比保幼激素类似物,蜕皮激素受体激动剂对靶标生物具有更宽的敏感窗口期,研发潜力巨大.几丁质合成抑制剂因其作用方式独特和杀虫谱广而备受重视.总之,不管软性杀虫剂单独使用,还是与传统杀虫剂联合使用,在不久的未来都将在病媒生物及其他城市害虫的治理方面发挥重要作用.

随着新的媒介种类的出现和现存种类的种群增长,蚊虫及其传播疾病仍然是人类主要的公共卫生危害之一.由于缺乏疫苗以及有效的药物治疗,防控蚊媒病唯一可持续的关键措施是蚊虫控制.相较于控制成蚊,使用灭幼剂控制蚊虫孳生地更为有效可行.但目前可用的灭幼剂为数不多.这些可用的灭幼剂主要包括微生物制剂、昆虫生长调节剂和其他选项(比如植物源杀虫剂).在昆虫生长调节剂领域,保幼激素模拟物在研发和使用领域均受到了广泛关注.吡丙醚于20世纪70年代早期由日本住友化学首次合成,其潜在杀虫作用和安全性已在很多有害节肢动物的控制上得到充分认可.本次述评介绍了吡丙醚的一般信息,并重点强调其以下优势:独特的模拟天然保幼激素活性的作用机理,广泛的靶生物谱,与其他所有已知的或者潜在的灭幼剂相比具有较高的生物活性,很低的抗性风险,不易产生交叉抗性,而且对覆蚊亚属有很高的杀灭活性.由于吡丙醚能影响成蚊生殖和寿命而越来越多地被尝试用于饵剂,绿篱喷洒以及蚊帐处理来杀灭成蚊.吡丙醚和其代谢物在环境中的残留和潜在影响,值得进一步评估.无论是现在或可预见的将来吡丙醚在蚊虫控制上都是一个不可或缺的重要工具.

昆虫翅多型作为生物可塑性发育的典型代表,是昆虫对复杂多变环境适应进化的结果.褐飞虱Nilaparvata lugens是一种典型的翅多型昆虫,若虫可发育成短翅型或长翅型成虫,后者的远距离迁飞特性造成褐飞虱在亚洲稻区大面积为害.20世纪60年代以来,前人针对褐飞虱翅多型的发生机理进行了大量研究,发现种群密度、寄主植物质量、温度和光周期等诸多环境因子以及保幼激素均能够影响翅型比例.近20年来,得益于基因组学、RNAi和基因编辑等生物技术的发展,褐飞虱翅型分化的分子机制研究取得了突破性进展,发现了褐飞虱翅型分化的开关基因FoxO,沉默或敲除FoxO会导致飞虱发育为长翅型;而胰岛素信号通路能够磷酸化FoxO抑制其进入细胞核,从而参与翅型分化调控;锌指转录因子Zfh1能够以启动子结合的方式调节FoxO的转录,与胰岛素信号通路平行调控翅型分化;另一个锌指转录因子Rotund能够与FoxO互作共同调控褐飞虱翅多型.此外,性别决定基因Trransformer-2和c-Jun氨基末端激酶通路等也能够影响翅型分化,表明褐飞虱的翅型分化存在多样化的分子调控机制.鉴于半翅目不同亚目间的翅多型机制均有所不同,对褐飞虱翅型分化机制的解析远不足以阐明半翅目乃至整个昆虫纲的翅多型机制,但其研究成果能够引领未来对昆虫翅多型机制的探索研究,并加深人们对昆虫翅及组织可塑性发育与进化的理解.

为明确朝天椒(品种:BLTY2)叶片饲喂的斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫生长发育受到抑制的关键原因,本研究以人工饲料及牛角椒(品种:FXBX)叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫为对照,通过比较3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫相关生理生化指标的变化,分析BLTY2辣椒叶片饲喂所致的斜纹夜蛾幼虫生长发育异常的原因.结果表明,朝天椒辣椒叶片饲喂的斜纹夜蛾幼虫生长发育速率滞后于牛角椒辣椒叶片及人工饲料饲喂的斜纹夜蛾幼虫,且每头幼虫的发育时长均显著延长(P＜0.05).饲喂后第1天、第3天、第4天、第5天、第6天和第7天,饲喂BLTY2辣椒叶片的斜纹夜蛾幼虫体内保幼激素(JH)含量均显著高于其他2种食料饲喂的斜纹夜蛾幼虫(P＜0.05).饲喂后第3天、第4天、第5天和第7天,饲喂BLTY 2辣椒叶片的斜纹夜蛾幼虫体内蜕皮激素(Ecd)含量均显著高于其他2种食料饲喂的斜纹夜蛾幼虫(P＜0.05).3种食料饲喂后斜纹夜蛾幼虫体内的几丁质酶(CHT)活性变化差异较大,而2种辣椒叶片饲喂后斜纹夜蛾幼虫体内的组织蛋白酶(CTS)活性变化趋势相似,且不同于人工饲料饲喂的斜纹夜蛾幼虫体内的CTS活性变化趋势.由此可见,BLTY2辣椒主要干扰斜纹夜蛾幼虫体内JH与Ecd的含量抑制其生长发育.本研究结果可为筛选具有抗虫活性的植物次生代谢物质奠定基础.

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.

蜕皮是许多变态发育昆虫的一种重要生理现象,昆虫通过蜕皮液中的酶对新旧表皮进行分离.已有相关蛋白组学的研究证明,家蚕蜕皮液中具有一种含量丰富的羧肽酶 A(Bombyx mori-carboxypeptidase A,Bm-CPA),目前对其作用功能尚不清楚.为了更好地了解Bm-CPA在家蚕蜕皮发育过程的作用,本研究通过生物信息学分析、实时荧光定量 PCR、抗体制备、免疫荧光染色和毕赤酵母表达等方法对Bm-CPA进行了研究.结果显示,Bm-CPA具有保守的M14 锌羧肽酶结构域和糖基化位点,并且受蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)调控,在眠期和上簇期的表皮中大量表达;免疫荧光染色显示 Bm-CPA 在眠期的表皮中富集,Bm-CPA 抑制剂会导致幼虫因无法蜕皮而死亡;通过毕赤酵母表达系统在体外成功获得大量的重组 Bm-CPA 蛋白.这些结果为深入了解家蚕蜕皮发育过程提供了一定的参考.

昆虫脂肪体大量分布在昆虫的体内,其是一个动态疏松的组织,包括外周脂肪体和围脏脂肪体两种类型.昆虫脂肪体的结构与功能是息息相关的,其结构会随着昆虫不同生命阶段的变化而变化,其功能也随之发生改变.昆虫脂肪体最基本的功能是作为昆虫生命代谢的核心组织进行物质的合成与储存.此外,脂肪体还有许多重要的功能,是多种激素作用的靶器官,与昆虫的先天免疫、寿命和生长发育等都有关.因此,研究昆虫脂肪体对于解析昆虫重要生命现象是十分重要的.近年来已经有大量研究将昆虫脂肪体作为人类疾病和药物开发等方面的研究模型,将其应用于人类免疫学、人类疾病发病机制探究、新型药物研发等诸多领域.本文对昆虫脂肪体的形态结构、形成与变态、生物学功能及在人类疾病模型研究中的应用与展望进行了综述,以系统地加深对昆虫脂肪体结构与功能的理解与认识.昆虫脂肪体将在人类主要疾病模型的构建、疾病发病机理的探究等方面具有较大的应用潜力.

昆虫卵黄原蛋白(Vitellogenins,Vg)是一种多功能的生殖发育关键调控蛋白,在不同昆虫体内的结构、合成调控及功能不尽相同.随着基因编辑技术的成熟,运用分子手段调控Vg的合成,可减少卵黄发生,降低昆虫的繁殖力,成为有效防治害虫的优势方法之一.因此,Vg及其合成调控的研究受到广泛关注.半翅目害虫是农林业的重点防治对象之一,除直接刺吸为害寄主外,其常传播植物病原体,对农业生产造成了严重危害.半翅目昆虫Vg除在生殖发育中的关键作用外,还与病原菌的传播、寄主免疫等密切相关,可成为分子水平防治半翅目害虫及其继发病害的优势靶标.因此,本文总结了半翅目昆虫Vg的合成方式、合成场所,指明了其结构上蛋白亚基数目的差异,概述了其与昆虫免疫反应、植物防御、病毒传播等有关的研究进展,总结了其合成的保幼激素(包括保幼激素受体Methoprene-tolerant和转录因子Krüppel homolog 1等关键调控因子等)、蜕皮激素和胰岛素信号通路等主要的内分泌激素调控通路,以及以营养信号调控为主的非激素调控通路,为探索半翅目害虫的分子防控手段提供理论依据.