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期刊信息
  • 月刊(每月20日出版)
    1950年创刊
    主管:中国科学院
    主办:中国科学院动物研究所
       中国昆虫学会
    国内邮发代号:2-153
    国外发行代号:Q61
    ISSN 0454-6296
    CN 11-1832/Q

照片示箭竹Fargesia spathacea(禾本科)上刚从蛹中羽化出的金斑喙凤蝶Teinopalpus aureus(鳞翅目:凤蝶科)雄虫,展示了该种珍稀蝴蝶野外蛹期生境。本刊上期综述报道了“珍稀蝴蝶的亚种分类问题及保护意义:以喙凤蝶属为例”(pp. 1338an>-1349)。照片由曾菊平于2004425日摄于广西金秀大瑶山。

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本期目录
2021年 第64卷 第12期 刊出日期:2021-12-20
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  • 研究论文
    敲低piwi基因对黑腹果蝇血细胞增殖及分化的影响
    刘晓楠, 赵素娟, 王博, 王宏鑫, 郝阳光
    2021, 64(12):  1359-1366.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.001
    摘要 ( 166 )   PDF (17680KB) ( 118 )   PDF(mobile) (17680KB) ( 21 )     
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    【目的】探究敲低piwi基因对黑腹果蝇Drosophila melanogaster血细胞增殖及分化的影响。【方法】利用黑腹果蝇e33C-Gal4Hml-Gal4-UAS-2×EGFP品系分别与野生型w1118UAS-piwi RNAi品系杂交,实现在黑腹果蝇游离血细胞或淋巴腺中降低piwi基因的表达;采用免疫荧光染色方法检测Piwi蛋白在血细胞中的定位及其对黑腹果蝇血细胞增殖与分化的影响。【结果】Piwi蛋白在黑腹果蝇游离血细胞及整个淋巴腺中都表达,且主要定位在细胞质;敲低piwi基因导致游离血细胞数量明显增加,处于有丝分裂M期的细胞数量增加,但未影响游离血细胞中浆细胞及薄层细胞的分化;敲低piwi基因对淋巴腺血细胞增殖无影响,但导致浆细胞过度分化及薄层细胞的产生。【结论】piwi基因在果蝇游离血细胞中的缺失可引起血细胞过度增殖,而在淋巴腺中敲低可引起血细胞的异常分化。

    敲除ebony基因导致二化螟体表黑色素沉积(英文) Hot!
    孙浩, 黄镜梅, 刘艳, 葛文超, 王帅, 杨凤霞, 高聪芬, 吴顺凡
    2021, 64(12):  1367-1376.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.002
    摘要 ( 336 )   PDF (9438KB) ( 128 )   PDF(mobile) (9438KB) ( 68 )     
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     【目的】二化螟Chilo suppressalis是中国和其他亚洲地区为害水稻的重要害虫。由于缺乏遗传学操作工具,对二化螟的功能基因组学研究受到严重限制。本研究的目的是借助一个标记基因ebony,在二化螟体内建立CRISPR/Cas9介导的基因编辑体系。【方法】以家蚕Bombyx mori ebony蛋白作为参考序列,通过TBLASTN程序在二化螟基因组数据库获得二化螟ebony基因的cDNA序列;通过PCR技术克隆二化螟ebony全长序列并进行生物信息学分析;运用qRT-PCR技术分析二化螟ebony基因在不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和雌雄成虫)和4龄幼虫不同组织(头、表皮、脂肪体、肠道和马氏管)中的表达模式;借助基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术,把sgRNA/Cas9蛋白复合物显微注射到二化螟新鲜的卵内(产卵后2 h内),靶向敲除二化螟ebony基因。【结果】克隆得到二化螟Csebony基因(GenBank登录号: MZ846208)的全长cDNA序列,开放阅读框长为2 586 bp,共编码861个氨基酸。Csebony蛋白质的分子质量为9.5 kD,理论等电点为5.10,且在N端没有信号肽。结构域分析显示,Csebony有3个保守的结构域。系统发育树显示,Csebony与玉米螟Ostrinia furnacalis的ebony亲缘关系最近。qPT-PCR结果显示Csebony基因在蛹期和头部高表达。敲除Csebony导致二化螟幼虫、蛹以及成虫黑色素沉积。【结论】本研究结果表明,Csebony参与了二化螟表皮颜色模式的调控;CRISPR/Cas9基因组编辑技术可在二化螟中有效应用。借助标记基因在非模式生物中快速建立CRISRP/Cas9基因编辑体系,可为二化螟的功能基因组学研究提供有价值的遗传学工具。

    营养对褐飞虱生长和繁殖信号通路的影响 Hot!
    康奎, 蔡永进, 张道伟, 龚俊, 张文庆
    2021, 64(12):  1377-1387.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.003
    摘要 ( 118 )   PDF (2427KB) ( 67 )   PDF(mobile) (2427KB) ( 15 )     
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    【目的】昆虫感知外界营养状态,在体内营养信号通过许多信号通路进行传递,进而调控昆虫的生长和繁殖。本研究旨在为营养调控褐飞虱Nilaparvata lugens生长和繁殖的分子机制作出初步探索。【方法】在不同营养条件[100%浓度饲料(全纯人工饲料D-97, 对照)、50%浓度人工饲料和25%浓度人工饲料]下饲喂褐飞虱3龄第2天若虫至成虫,统计体重、发育历期、存活率和每卵巢成熟卵量;利用荧光定量PCR检测羽化后第2天褐飞虱成虫不同组织(卵巢、脂肪体和其他组织)中IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因(InR1, InR2, AKT, FoxO, TOR, S6K, 4EBP, AMPKα,AMPKβAMPKγ)的表达量;利用Western blot方法检测羽化后第6天褐飞虱成虫卵巢和其他组织中Akt, FoxO和AMPK蛋白磷酸化水平;同时检测羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平以及不同龄期褐飞虱体内保幼激素(juvenile hormone, JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)滴度。【结果】与饲喂100%浓度人工饲料的对照相比,用低浓度人工饲料饲喂褐飞虱至成虫导致5龄第2天至成虫体重显著降低,从3龄第2天若虫至成虫发育历期缩短,死亡率提高,每卵巢成熟卵量显著降低。取食低浓度人工饲料后,羽化后第2天成虫IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因InR2, TOR, 4EBP, AMPKα在卵巢、脂肪体和其他组织中, AKT, S6KAMPKγ在脂肪体和其他组织中,以及InR1, FoxOAMPKβ在其他组织中表达量较对照均显著下降,但卵巢中InR1, AKT, FoxOAMPKγ的表达量相对稳定;羽化后第6天成虫卵巢和其他组织中AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平显著增加。随着人工饲料饲喂浓度的降低,羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平显著增加。不同营养条件下褐飞虱4龄第2天若虫体内JH滴度无显著差异,低营养条件下5龄第2天若虫体内JH滴度较对照显著降低,而在羽化后第2天成虫体内JH滴度则较对照显著增加;低营养条件导致褐飞虱若虫以及成虫体内20E滴度均显著增加。【结论】褐飞虱在面临营养缺失的情况下,营养信号传导通路(IIS, TOR以及APMK通路)的关键基因表达均下降,而ROS水平显著上升,通过调节AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平,进而影响JH以及20E的生物合成。

    C-型凝集素RfCTL-S1在红棕象甲幼虫免疫防御中的作用
    鲁盛平, 刘惠惠, 苏治平, 刘倩霞, 侯有明, 石章红
    2021, 64(12):  1388-1397.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.004
    摘要 ( 61 )   PDF (6010KB) ( 30 )   PDF(mobile) (6010KB) ( 5 )     
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    摘要: 【目的】明确红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus C-型凝集素RfCTL-S1在其幼虫免疫防御中的作用。【方法】对红棕象甲RfCTL-S1序列特征进行生物信息学分析;利用RT-qPCR检测RfCTL-S1在红棕象甲4龄幼虫不同组织(头、体壁、前肠、中-后肠、血淋巴和脂肪体)以及大肠杆菌Escherichia coli DH5α和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus注射感染(注射1 μL OD600=1.6的菌液)后在红棕象甲4龄幼虫脂肪体和肠道中的表达量,以及RfCTL-S1基因RNAi后红棕象甲4龄幼虫脂肪体和肠道中抗菌肽基因RfAttacin, RfCecropin, RfColeopericinRfDefensin表达量;分析RfCTL-S1基因通过RNAi被沉默后对红棕象甲4龄幼虫血淋巴EGFP标记的大肠杆菌的清除能力以及肠道中可培养细菌菌落数量的影响。【结果】生物信息学分析发现红棕象甲RfCTL-S1基因编码的蛋白无跨膜结构域,但包含一个信号肽和糖类识别结构域,该结构域中含有EPN基序,表明RfCTL-S1是一种能结合甘露糖的分泌型蛋白。RT-qPCR检测发现,RfCTL-S1在红棕象甲4龄幼虫血淋巴中高表达。在红棕象甲幼虫脂肪体中,与注射PBS的对照组相比,注射感染大肠杆菌24 h后RfCTL-S1的表达量显著下调;注射感染金黄色葡萄球菌6 h后红棕象甲幼虫脂肪体中RfCTL-S1的表达量显著高于注射后24 h。在红棕象甲幼虫肠道中,注射感染金黄色葡萄球菌12 h后,该基因的表达量显著高于注射后6和24 h。RNAi 干扰RfCTL-S1后,红棕象甲幼虫脂肪体中抗菌肽基因RfCecropin, RfColeoptericinRfDefensin的表达量都显著下降;红棕象甲幼虫血淋巴对感染EGFP标记的大肠杆菌的清除能力显著弱于对照组,然而RNAi组和对照组间幼虫肠道中的可培养细菌菌落数没有显著差异。【结论】分泌型RfCTL-S1蛋白能够通过识别细菌并激活红棕象甲幼虫脂肪体中相应的免疫信号通路促进抗菌肽基因表达,从而实现对入侵病原体的清除。

    低温对麦红吸浆虫滞育解除及蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90表达水平的影响
    张国军, 王稳, 南江磊, 成卫宁, 朱克岩
    2021, 64(12):  1398-1406.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.005
    摘要 ( 69 )   PDF (1556KB) ( 35 )   PDF(mobile) (1556KB) ( 1 )     
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     【目的】本研究旨在明确破茧率和破茧所需时间作为典型的专性幼虫期滞育昆虫麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育解除指标的可行性,探讨蜕皮激素受体基因EcR和热激蛋白基因Hsp70和Hsp90在低温解除滞育中的作用。【方法】9月上旬采自田间的麦红吸浆虫滞育幼虫在低温(4℃)和自然变温处理不同时间(0~90 d)后转移至24℃化蛹,调查幼虫的破茧率、化蛹率及破茧和化蛹所需时间;采用qPCR技术分析4℃低温终止滞育并在24℃下恢复发育的幼虫EcR, Hsp70和Hsp90的mRNA水平。【结果】不同时间低温(4℃)和自然变温处理的麦红吸浆虫滞育幼虫破茧率和化蛹率以及破茧和化蛹所需时间均存在显著差异。未经低温(4℃)处理的幼虫在水分满足的条件下破茧率为71.3%,但均不能化蛹;低温(4℃)处理60 d内,随着处理时间的延长破茧率和化蛹率逐渐升高,破茧和化蛹所需时间逐渐缩短;与4℃低温处理30~60 d相比,自然变温处理30~60 d的幼虫化蛹率显著较低;4℃低温处理60 d和自然变温处理90 d后幼虫的化蛹率均超过91%。低温(4℃)处理显著提高了麦红吸浆虫幼虫EcR, Hsp70和Hsp90的表达量,其中处理30 d时其表达量最高,随着低温(4℃)处理时间的延长,表达量逐渐降低,大部分幼虫滞育解除后表达量趋于恒定。【结论】低温能显著促进麦红吸浆虫的滞育解除,效果优于9-10月自然变温;破茧率及破茧所需时间可作为评判麦红吸浆虫幼虫滞育强度的参考,但不能独立作为滞育解除的指标;EcR,Hsp70和Hsp90的表达水平与滞育强度密切相关,在麦红吸浆虫滞育解除中发挥潜在作用。

    菜粉蝶热激蛋白70(HSP70)基因的分子特性及其对杀虫剂胁迫的响应
    丁朝阳, 赵乐, 刘苏, 李茂业
    2021, 64(12):  1407-1416.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.006
    摘要 ( 57 )   PDF (1780KB) ( 23 )   PDF(mobile) (1780KB) ( 5 )     
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    【目的】明确菜粉蝶Pieris rapae热激蛋白70(HSP70)基因的分子特性及其对杀虫剂胁迫的响应,为探索菜粉蝶HSP70基因在抵御杀虫剂胁迫中的功能提供前期基础。【方法】利用同源检索方法,从菜粉蝶转录组数据中鉴定HSP70基因;使用生物信息学方法分析HSP70基因的分子特性;采用实时荧光定量PCR技术分析HSP70基因在菜粉蝶不同发育阶段(2-5龄幼虫、蛹和雌雄成虫)、4龄幼虫不同组织(中肠、马氏管、脂肪体和体壁)以及LD20剂量高效氯氟氰菊酯(0.12 ng/μL)和氯虫苯甲酰胺(1.04 ng/μL)胁迫下4龄幼虫体内的表达谱。【结果】从菜粉蝶转录组中鉴定了3个HSP70基因(PrHsp70-1, PrHsp70-2和PrHsp70-3) (GenBank登录号分别为MW691114, MW691115和MW691116),它们分别编码628, 630和653个氨基酸,分子量分别为68.7, 69.2和71.7 kD。生物信息学分析结果表明,3个PrHSP70蛋白均为胞质蛋白,且均含有HSP70家族的特征序列。PrHsp70-1和PrHsp70-2无内含子,而PrHsp70-3含有1个内含子。随着幼虫龄期的增加,PrHsp70-1和PrHsp70-2的表达量也不断上调,但在蛹期和成虫期下调;PrHsp70-3在供试的不同发育阶段样本中的表达量无显著差异。PrHsp70-1高量表达于幼虫脂肪体,PrHsp70-2高量表达于幼虫中肠,PrHsp70-3在幼虫体壁和脂肪体中表达量均较高。LD20剂量高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺均能诱导3个PrHsp70基因显著上调表达,但不同基因的响应速度有差异;此外,LD20剂量高效氯氟氰菊酯处理24 h后,PrHsp70-3显著下调表达。【结论】PrHsp70基因可能在菜粉蝶生长发育以及抵御杀虫剂胁迫中均有重要作用。

    草地贪夜蛾海藻糖合成酶基因的克隆、时空表达谱及对温度胁迫的响应
    梁玉键, 张涛, 李草, 郅军锐
    2021, 64(12):  1417-1426.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.007
    摘要 ( 98 )   PDF (3984KB) ( 30 )   PDF(mobile) (3984KB) ( 12 )     
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    【目的】本研究旨在通过克隆草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase)基因SfTPS,分析其在草地贪夜蛾不同发育阶段、不同组织中的表达水平及不同温度胁迫时5龄幼虫中的相对表达量,为进一步探究TPS在草地贪夜蛾生长发育及抗逆应激反应中的功能奠定基础。【方法】运用RT-PCR技术克隆草地贪夜蛾SfTPS的全长编码区,并进行生物信息学分析。运用RT-qPCR技术检测SfTPS在草地贪夜蛾不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫)、5龄幼虫不同组织(体壁、中肠和脂肪体)中和经短期(2, 4和8 h)高(35℃)低温(10℃)胁迫后5龄幼虫中的表达变化。【结果】克隆获得2 571 bp的草地贪夜蛾TPS cDNA序列,命名为SfTPS(GenBank登录号: MT920672),全长开放阅读框(ORF)长2 481 bp,编码的826个氨基酸具有TPS和TPP两个保守结构域。同源比对和系统进化分析表明,昆虫TPS蛋白具有较高的保守性,SfTPS与斜纹夜蛾S. litura的TPS亲缘关系最近,序列一致性达到99.15%。SfTPS中α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲占比分别为38.14%, 12.23%和48.55%;SfTPS的三级结构为同源二聚体。RT-qPCR结果表明,SfTPS在草地贪夜蛾卵期和1-5龄幼虫期低表达,在6龄幼虫期、蛹期和成虫期高表达,且草地贪夜蛾变态前后SfTPS的表达量变化较大。组织分布结果显示,SfTPS在5龄幼虫脂肪体中表达量最高。草地贪夜蛾5龄幼虫经2~8 h低温(10℃)和高温(35℃)胁迫后,SfTPS的相对表达量显著高于对照(25℃),分别为对照的4.43~9.34和2.50~6.03倍。【结论】SfTPS基因在草地贪夜蛾生长发育过程及抵御高低温度胁迫中可能具有重要作用。

    草地贪夜蛾幼虫对常用杀虫剂相对敏感基线的建立 Hot!
    王欢欢, 吕圣兰, 赵瑞, 梁沛, 张帅, 高希武, 张雷, 谷少华
    2021, 64(12):  1427-1432.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.008
    摘要 ( 73 )   PDF (1098KB) ( 37 )   PDF(mobile) (1098KB) ( 8 )     
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    【目的】本研究旨在建立草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对常用杀虫剂的相对敏感基线,为我国草地贪夜蛾的抗药性系统性监测提供依据。【方法】从玉米田采集草地贪夜蛾在室内不接触任何杀虫剂连续饲养5~7代,采用浸叶法和点滴法测定了草地贪夜蛾3龄幼虫以及采用饲料药膜法测定了草地贪夜蛾2龄幼虫对6大类共7种常用杀虫剂(甲维盐、乙基多杀菌素、虫螨腈、茚虫威、四氯虫酰胺、虱螨脲和氯虫苯甲酰胺)的敏感性,并据此建立了草地贪夜蛾幼虫对这7种杀虫剂的相对敏感基线。【结果】浸叶法测得上述7种药剂对草地贪夜蛾幼虫的LC50值在0.054~12.131 mg/L之间;点滴法测得上述6种药剂(不含虱螨脲)对草地贪夜蛾幼虫的LD50值在0.355~4.707 μg/g之间;饲料药膜法测得上述7种药剂对草地贪夜蛾幼虫的LC50值在0.003~0.238 μg/cm2之间。【结论】采用3种生测方法建立了草地贪夜蛾幼虫对几种常用杀虫剂的相对敏感基线,为我国草地贪夜蛾的抗药性监测和化学防治提供了依据。

    冷驯化对松墨天牛幼虫脂代谢的影响
    陈俊贤, 周娇, 魏洪义, 赵莉蔺
    2021, 64(12):  1433-1443.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.009
    摘要 ( 74 )   PDF (3347KB) ( 17 )   PDF(mobile) (3347KB) ( 7 )     
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     【目的】在低温环境下,昆虫会启用体内的生理调控机制稳定自身代谢,脂肪代谢在昆虫抵御低温的过程中发挥重要作用。本研究旨在探究松墨天牛Monochamus alternatus幼虫脂肪代谢在低温条件下的变化及其对耐寒性的影响。【方法】将室内25℃下饲养的松墨天牛4龄幼虫分别置于25℃(对照)和4℃(冷驯化)恒温培养箱,7 d后解剖幼虫,收集其脂肪体,观察冷驯化后脂滴变化,测定脂肪体内脂肪含量;利用气相色谱质谱分析,检测脂肪体内游离脂肪酸组分及含量;并用RT-qPCR方法检测脂肪体内脂肪酸β-氧化关键酶(CPT1, 4KCT, VLCAD, ECH和3HCD-1)基因的相对表达量。【结果】冷驯化(4℃)7 d后松墨天牛4龄幼虫脂肪体中脂滴较对照变小,密度降低,脂肪含量下降;但其脂肪酸组成种类未变,对照组和冷驯化组主要脂肪酸均为C16∶0, C16∶1, C18∶0, C18∶1和C18∶2,其中C18∶2的相对含量在两组中均最高,由未驯化时的31.83%±8.82%降至冷驯化后的25.16%±2.88%。冷驯化后,松墨天牛4龄幼虫脂肪体中C16∶0,C16∶1和C18∶2脂肪酸含量减少,C18∶0与C18∶1的相对含量上升。在5种主要脂肪酸中,冷驯化后各脂肪酸的相对丰度较对照均有所减少,其中C16∶0, C16∶1及C18∶2的相对丰度则显著下降。但冷驯化后松墨天牛4龄幼虫脂肪体中游离脂肪酸的双键指数较对照上升3.88%。且冷驯化组脂肪体中VLCAD基因表达量较对照组显著上调。【结论】低温环境中松墨天牛幼虫通过消耗脂肪维持基本代谢,幼虫脂肪体的脂肪酸分解代谢水平提高;不饱和脂肪酸在松墨天牛的耐寒性中起关键作用。脂代谢调控为松墨天牛应对低温的重要生存策略。

    基于性诱和深度学习的草地贪夜蛾成虫自动识别计数方法
    邱荣洲, 赵健, 何玉仙, 陈韶萍, 黄美玲, 池美香, 梁勇, 翁启勇
    2021, 64(12):  1444-1454.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.010
    摘要 ( 72 )   PDF (6973KB) ( 26 )   PDF(mobile) (6973KB) ( 20 )     
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    【目的】探究深度学习在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda成虫自动识别计数上的可行性,并评估模型的识别计数准确率,为害虫机器智能监测提供图像识别与计数方法。【方法】设计一种基于性诱的害虫图像监测装置,定时自动采集诱捕到的草地贪夜蛾成虫图像,结合采集船形诱捕器粘虫板上草地贪夜蛾成虫图像,构建数据集;应用YOLOv5深度学习目标检测模型进行特征学习,通过草地贪夜蛾原始图像、清除边缘残缺目标、增加相似检测目标(斜纹夜蛾成虫)、无检测目标负样本等不同处理的数据集进行模型训练,得到Yolov5s-A1, Yolov5s-A2, Yolov5s-AB, Yolov5s-ABC 4个模型,对比在不同遮挡程度梯度下的测试样本不同模型检测结果,用准确率(P)、召回率(R)、F1值、平均准确率(average precision, AP)和计数准确率(counting accuracy, CA)评估各模型的差异。【结果】通过原始图像集训练的模型Yolov5s-A1的识别准确率为87.37%,召回率为90.24%,F1值为88.78;清除边缘残缺目标图像集训练得到的模型Yolov5s-A2的识别准确率为93.15%,召回率为84.77%,F1值为88.76;增加斜纹夜蛾成虫样本图像训练的模型Yolov5s-AB的识别准确率为96.23%,召回率为91.85%,F1值为93.99;增加斜纹夜蛾成虫和无检测对象负样本训练的模型Yolov5s-ABC的识别准确率为94.76%,召回率为88.23%,F1值为91.38。4个模型的AP值从高到低排列如下:Yolov5s-AB>Yolov5s-ABC> Yolov5s-A2>Yolov5s-A1,其中Yolov5s-AB与Yolov5s-ABC结果相近;CA值从高到低排列如下:Yolov5s-AB>Yolov5s-ABC>Yolov5s-A2>Yolov5s-A1。【结论】结果表明本文提出的方法应用于控制条件下害虫图像监测设备及诱捕器粘虫板上草地贪夜蛾成虫的识别计数是可行的,深度学习技术对于草地贪夜蛾成虫的识别和计数是有效的。基于深度学习的草地贪夜蛾成虫自动识别与计数方法对虫体姿态变化、杂物干扰等有较好的鲁棒性,可从各种虫体姿态及破损虫体中自动统计出草地贪夜蛾成虫的数量,在害虫种群监测中具有广阔的应用前景。

    综 述
    夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制
    杨小凡, 路子云, 苑士涛, 李建成, 魏国树
    2021, 64(12):  1455-1464.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.011
    摘要 ( 82 )   PDF (1713KB) ( 50 )   PDF(mobile) (1713KB) ( 15 )     
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    作为昆虫种群的重要组成部分,夜行性昆虫成功进化出了与其生存环境相适应的感觉机制,普遍认为夜行性昆虫主要依靠嗅觉和机械性感受等来探索环境,其视觉器官发生了退化或功能丧失。近年来,随着红外夜视、视网膜电位(electroretinogram, ERG)和视觉神经等生物新技术的应用,昆虫视觉生态学研究出现了突破性进展,自2002年以来陆续发现蛾类、蜜蜂和蜣螂等夜行性昆虫进化出了非凡的微光视觉(dim-light vision)能力,在夜晚(光照强度低于0.3 lx)依然可以如同在明亮的白天一样清晰、准确地感知目标物体特定的视觉特性,如明暗、颜色、形状、大小、对比度、偏振光和运动状态等,展现出视觉调控夜行性昆虫行为活动的巨大潜力。此外,这些夜行性昆虫复眼瞳孔、小眼焦距、视杆和色素颗粒等方面进化出了一些相应的形态生理特征,以提高光学灵敏度适应夜间微光环境。鉴于夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制的研究尚处于起步阶段,仅见于少数访花昆虫或粪食性昆虫,建议加强以下几个方面的研究:(1)重大夜行性农业害虫的微光视觉及其应用的研究;(2)非典型重叠复眼的光学结构特征及其应对微光环境的适应机制研究;(3)夜行性昆虫响应微光环境的视觉适应机制研究;(4)基于夜行性昆虫微光视觉行为研发新型害虫防控技术。

    鳞翅目昆虫内共生菌研究进展
    刘媛, 王浩, 王志鹏, 陈利民, 王亚如, 侯有明
    2021, 64(12):  1465-1477.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.012
    摘要 ( 101 )   PDF (1851KB) ( 48 )   PDF(mobile) (1851KB) ( 12 )     
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     内共生菌(endosymbionts)与其昆虫宿主的共生关系是普遍存在的,它们彼此相互依赖、相互影响、协同进化。近年来,关于昆虫内共生菌的研究多以半翅目(Hemiptera)和双翅目(Diptera)昆虫为主,但数量不断增加的研究表明鳞翅目(Lepidoptera)昆虫与其体内共生菌的互作模式和机制也正在受到越来越多的关注。鳞翅目昆虫种类多,分布广,主要作为植食者、传粉者在生态系统中发挥作用,而其绝大部分幼虫会对农林业生产造成巨大经济损失。鳞翅目昆虫体内共生菌群落多样性相对较低,主要以次生共生菌Wolbachia为主,少数也感染有SpiroplasmaArsenophonusRickettsia。它们常呈严格的母系垂直传播,也会发生一定比例的水平传播,在宿主的生长发育、生殖调控、环境适应、遗传进化方面发挥重要作用。目前一般采用诊断性聚合酶链反应、高通量扩增子测序、宏基因组测序等方法检测内共生菌。但鳞翅目昆虫内共生菌研究领域存在一些难点,包括:大多数内共生菌无法离体培养;丰度较低的内共生菌的生物学功能难以确定。基于鳞翅目昆虫内共生菌的分布及该领域的难点,建议未来的研究重点应放在次生共生菌及其生物学功能上。

    简 报
    云杉花墨天牛成虫对四种寄主松树的取食偏好性
    郑雅楠, 时勇, 李洋, 范立淳, 王珏, 王伟韬
    2021, 64(12):  1478-1482.  doi:10.16380/j.kcxb.2021.12.013
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    【目的】近年来,松材线虫病扩散到我国的中温带地区,云杉花墨天牛Monochamus saltuarius成为该地区松材线虫的新媒介昆虫。由于中温带地区松材线虫危害松树种类较多,本研究对云杉花墨天牛成虫对4种寄主松树的取食偏好性进行测定,为明确云杉花墨天牛成虫补充营养特性,进而为中温带地区松材线虫病和云杉花墨天牛监测与防治工作提供理论依据。【方法】2020年5月云杉花墨天牛羽化前,在辽宁省抚顺市大伙房实验林场采集被云杉花墨天牛侵入的红松Pinus koraiensis疫木,锯成1 m长木段,两端蜡封,置于养虫笼内,每天收集初羽化的云杉花墨天牛成虫。养虫笼内四角分别放置寄主植物红松、油松P. tabulaeformis、樟子松P. sylvestris var. mongolica和长白落叶松Larix olgensis 3年生树苗,将同一天羽化的5对雌雄成虫配对放入养虫笼中央,调察其在不同寄主松树上的日均取食频次和在寄主松树各部位的日均取食量。【结果】云杉花墨天牛成虫主要停留在油松上,日均取食频次为7.05±3.87次/d,其次是红松、长白落叶松上,停留在樟子松上的频次最少,日均取食频次仅有1.02±0.81次/d;各种寄主松树上雌雄成虫间的日均取食频次差异显著。云杉花墨天牛成虫在4种松树上的日均取食量存在显著差异,其中对油松的日均取食量最高,为129.14±50.23 mm2,占取食总量的62.89%;其次是对红松、长白落叶松,对樟子松的日均取食量最低,为9.87±11.02 mm2,仅占取食总量的4.81%。另外,云杉花墨天牛成虫在同种松树植物的不同部位上取食量差异显著,在4种松树上均主要取食嫩枝。【结论】从云杉花墨天牛成虫补充营养期间在不同松树上取食频次和取食量分析,云杉花墨天牛对油松的选择性明显高于其他3种松树。

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    64卷第12期中英文目录
    2021, 64(12):  1483-1483. 
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    64卷总目录(第1-12期)
    2021, 64(12):  1484-1484. 
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