阿尔茨海默症 (Alzheimer′s disease, AD)， 是一种以脑中β-淀粉样蛋白 (β-amyloid peptide， Aβ)沉积为主要病理改变的神经退行性疾病。在果蝇Drosophila模型中建立淀粉样蛋白前体蛋白 (amyloid precursor protein, APP)的剪切通路模拟Aβ的产生过程， 有望建立一种快速筛选治疗AD药物的动物模型。我们利用经典的Gal4/UAS系统， 将现有的APP/BACE/DPsn果蝇品系连续杂交， 通过同源重组的方法构建表达两个拷贝的APP/BACE/DPsn稳定可遗传的转基因果蝇新品系。进一步的实验结果表明： 与不表达APP/BACE/DPsn的对照果蝇w/y; APP/Cyo; BACE-DPsn/TM6BTb相比， 表达两拷贝APP/BACE/DPsn的 w/y; elav-APP; BACE-DPsn果蝇的最长寿命为52 d， 比对照组(69 d)缩短了17 d， 为对照组果蝇的75%； 中位生存时间为39 d， 比对照组(49 d)缩短了10 d， 为对照组的80%； 平均寿命为37 d， 比对照组(47 d)缩短了10 d， 为对照组的79%。同时， 表达两个拷贝APP/BACE/DPsn的果蝇所产卵的羽化时间比对照果蝇延长了3 d； 其羽化成虫的理论值为1∶9 (11%)， 而实际羽化率仅为5.2%。结果提示， 由elav-Gal驱动在果蝇泛神经元内过表达APP/BACE/DPsn， 可以缩短果蝇寿命、 干扰果蝇胚胎正常发育。该果蝇有可能作为初步筛选AD治疗药物的动物模型， 为AD治疗新药的发现提供工具。

昆虫中肠膜类钙粘蛋白（cadherin-like protein， CLP）是苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis  (Bt)毒素的重要受体之一， 与Bt毒素的杀虫作用机制以及昆虫对Bt毒素的抗性等密切相关。本研究应用RT-PCR和RACE技术， 克隆了迁飞性重要害虫粘虫Mythimna separata类钙粘蛋白基因全长cDNA序列（命名为Msclp， GenBank登录号为JF951432）， 全长5 642 bp， 编码1 757个氨基酸， 推导的氨基酸序列具有昆虫类钙粘蛋白的特征结构， 包括1个信号肽、 1个前蛋白区、 12个钙粘蛋白重复、 1个近膜区、 1个跨膜区和1个胞质区。预测的分子量和等电点分别为196.786 kD和4.5。该蛋白与同科的烟夜蛾Helicoverpa assulta、 烟芽夜蛾Heliothis virescens、 棉铃虫Helicoverpa armigera及甜菜夜蛾Spodoptera exigua的类钙粘蛋白亲缘关系最近， 氨基酸序列一致性分别为61.77%， 61.66%， 61.26%和58.14%。荧光定量RT-PCR分析表明， 该类钙粘蛋白基因在不同龄期的粘虫幼虫中表达量差异极显著(P<0.01)， 其中4龄幼虫相对表达量最高， 但与3龄、 6龄幼虫并没有显著性差异； 1和2龄幼虫表达量最低； 表达部位主要在粘虫中肠， 在中肠以外的虫体其他部位表达量极低。这些结果对于揭示转Bt作物对非靶标、 迁飞性粘虫的杀虫作用机制以及评价其潜在的对Bt毒素抗性机制等奠定了基础。

为探讨凋亡调节因子Bcl-2和Bax蛋白对白蚁生殖蚁和工蚁性腺发育的影响， 揭示白蚁生殖品级与非生殖品级性腺发育的调节机理， 以尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis为研究对象， 运用免疫细胞化学定位方法对生殖蚁和工蚁精子发生过程中的Bcl-2和Bax蛋白表达进行了研究。结果显示： 生殖蚁和工蚁精子发生过程中从精原细胞至精子时期均有Bcl-2-like和Bax-like的阳性表达。生殖蚁的次级精母细胞、 精子细胞和精子中Bcl-2-like阳性表达率较高， 而在精原细胞和初级精母细胞中阳性率较低； 工蚁在次级精母细胞中最高， 在精原细胞和初级精母细胞中较低。除初级精母细胞期外， 工蚁生殖细胞其他发育阶段Bax-like阳性表达率均显著高于生殖蚁同一阶段生殖细胞。生殖蚁的生殖细胞在精原细胞、 初级精母细胞和次级精母细胞时期Bax-like阳性表达率较高， 发育至精子时期阳性率最低； 工蚁在次级精母细胞、 精子细胞和精子时期Bax-like表达率较高， 在初级精母细胞中表达率最低。在精子发生过程中， 生殖蚁生殖细胞Bax/Bcl表达量比值逐步下降； 而工蚁生殖细胞发育过程中Bax/Bcl表达量比值仅在次级精母细胞期下降， 其他发育时期均升高； 根据Bax/Bcl判断， 精原细胞和初级精母细胞是生殖蚁精子发生过程中主要的凋亡点， 而工蚁除了精原细胞和初级精母细胞外， 精子细胞和精子也是主要的凋亡目标。研究结果表明, 白蚁生殖细胞凋亡与其他动物一样受Bcl-2家族的调节， 在精子发生过程中Bcl-2-like和Bax-like表达具有动态变化规律， 正是这种变化调控生殖细胞在不同发育阶段的生或死; Bcl-2-like和Bax-like对生殖细胞凋亡调节不仅在精子发生中有非常重要的作用， 而且可能与工蚁品级的形成有关。

昆虫抗菌肽具有广谱抗菌活性， 克隆黄粉虫Tenebrio molitor抗菌肽基因， 进行原核表达和活性检测， 为昆虫抗菌肽推广应用奠定一定基础。根据GenBank公布的黄粉虫抗菌肽序列设计特异引物， 以RT-PCR法从黄粉虫体内克隆了抗菌肽基因TmAMP3， 将其亚克隆至pET-30a表达载体中， 转化到大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行原核表达， SDS-PAGE检测融合蛋白的表达， 同时检测生物活性。结果表明我们成功构建了重组质粒pET-30a-TmAMP3， 大部分目的蛋白呈可溶性分泌表达。经Ni²⁺亲和层析， 获得较纯融合蛋白HIS-TmAMP3, 诱导表达的融合蛋白使BL21转化菌生长受到一定程度的抑制。融合蛋白在100℃煮沸10 h、 与pH 2~12的缓冲液混匀后， 依然保持稳定的抗菌活性， 具有较强的稳定性。同时检测了融合蛋白对5种菌株的最小抑菌浓度（minimun inhibitory concentration, MIC）。本研究为具有稳定活性抗菌肽进行大规模生产发酵提供了理论基础。

为阐明优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa Brunner von Wattenwyl雄性附腺的结构与功能的关系， 本文利用透射电镜(transmission electron microscope, TEM)技术研究了优雅蝈螽雄性附腺的超微结构， 利用微分干涉相差显微镜(differential interference contrast microscope, DIC)技术并结合雄性附腺匀浆提取物与精子束在体外的短暂培养， 研究了优雅蝈螽雄性附腺对精子束的作用。结果表明： 优雅蝈螽雄性附腺3类腺管组织结构相似， 腺管管壁为单层上皮细胞， 缺少内表皮， 说明其来源于中胚层。上皮细胞富含粗面内质网、 线粒体、 高尔基体， 具有分泌细胞的特点。腺管管腔中分泌物有4种形态， 即电子透明的物质、 电子致密的颗粒物质、 细纤维状物质以及绒球状物质。上皮细胞的分泌方式主要有2种， 即顶质分泌和局部分泌。乳白短腺管的匀浆提取物参与了帽状精子束解聚的过程， 乳白长腺管和透明腺管的匀浆提取物有维持精子束活性的作用。本研究结果为进一步阐明螽斯雄性附腺的生理功能奠定了基础。

中肠是昆虫消化、 吸收营养物质的主要部位。本研究通过形态解剖、 BrdU免疫组织化学和原位末端转移酶标记(TUNEL)细胞凋亡检测等技术， 对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica中肠胚后发育过程中细胞的增殖和凋亡模式进行了比较研究。结果表明：意大利蜜蜂幼虫发育早期， 中肠的增加主要来自于上皮细胞的分裂以及再生细胞的增殖。在变态发育期间， 中肠上皮经历了广泛的重组， 由再生细胞重新形成的蛹上皮替代了幼虫上皮。再生细胞在蜜蜂中肠的整个发育阶段始终存在， 为中肠的生长和更替提供了主要的细胞来源。本研究为昆虫组织细胞自噬和凋亡机制的研究提供一定的证据。

黄连木Pistacia chinensis Bunge因果实含油量高， 被作为生物能源树种在我国进行大面积栽培推广和能源开发利用。然而， 专性寄生害虫（主要为黄连木广肩小蜂Eurytoma plotnikovi Nikolskaya）的危害及由单性结实和败育所造成的空壳果实可能影响黄连木的果实产量和质量。为了评价种子害虫和空壳果实对黄连木果实产量和质量的影响， 我们测定了河南省济源市3个黄连木种群40株结果雌树的果实产量和油产量， 同时测定了完好果实、 空壳果实和虫蛀果实等3类果实的干重和含油量。结果表明：（1）虫害率和空壳率分别达22.6%和53.0%， 且不同个体和种群间均存在显著差异（P<0.05）。（2）空壳果实（30.7 mg/果）和虫蛀果实（33.1 mg/果）的干重均不到完好果实（67.4 mg/果）的一半； 空壳果实（3.9%）和虫蛀果实（3.8%）的含油量均显著低于完好果实（39.9%）。（3）实测的果实产量（2.9 kg/树）和油产量（0.6 kg/树）分别仅为期望产量的50%（4.7 kg/树）和33%（1.9 kg/树）， 但在3个种群之间无显著差异。本研究显示小蜂危害和空壳果实对黄连木果实产量和质量能造成严重影响， 在将其作为生物能源树种利用时对此应加以克服。

大量鞭毛虫栖息在低等白蚁肠道内， 是白蚁赖以生存的共生微生物。不同种类的鞭毛虫共同作用形成了一套降解食物的系统, 为宿主提供营养和能量。研究鞭毛虫群落结构是揭示其各组成种类生理功能的基础。利用形态特征进行物种鉴定受鞭毛虫生长发育阶段、 样品制备方法等多种因素的影响， 而基于分子标记的分子生物学方法能不受这些因素的制约来研究复杂的微生物群落。本研究结合形态特征鉴定和分子生物学方法研究台湾乳白蚁Coptotermes formosanus肠道鞭毛虫群落结构， 并对这些方法进行了比较。通过光学显微镜和扫描电子显微镜进行形态观察鉴定， 确定了台湾乳白蚁肠道内的3种鞭毛虫， 分别为伪披发虫Pseudotrichonympha grassii、 全鞭毛虫Holomastigotoides mirabile和旋披发虫Spirotrichonympha leidyi。18S rDNA文库限制性片段长度多态性分析较形态鉴定能够反映群落更复杂的物种多样性。利用光学显微镜进行细胞计数较18S rDNA文库克隆数能更准确地反映各种鞭毛虫数量， 每头工蚁肠道内平均含伪披发虫780±179头， 全鞭毛虫1 630±391头， 旋披发虫2 950±1 003头。本研究建立了光学显微镜形态鉴定和18S rDNA分子标记相结合调查鞭毛虫多样性和数量的方法， 为进一步研究白蚁肠道共生生物的功能奠定了基础。

昆虫EST资源库的扩充为开发新的分子标记提供了宝贵的资源。本研究对NCBI的EST数据库中来源于麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana唾腺的1 217条EST序列进行了unigene组装、 SSR信息分析和EST-SSR分子标记筛选。结果表明： 在1 047个unigenes中共找到141个SSR位点， 分布于106个（10.12%）unigenes中， 平均每3.49 kb出现一个SSR位点。在1~6碱基重复基元中， 1~3碱基是主要重复类型， 占总SSR的97.16%以上。A/T（31.21%）， AC/GT（15.60%）和AAC/GTT（9.22%）分别是单、 双和三碱基中占优势的重复基元类型。利用Primer Premier 5.0软件对查找的ESTSSRs进行引物设计， 并以麦红吸浆虫基因组DNA为模板， 对从中选出的26对SSR引物进行多态性检测。结果有20对（76.92%）引物能扩增出清晰的目的条带， 并且其中9对（45%）引物表现出多态性。多态性分析结果表明， 从9对EST-SSR引物中， 共检测到51个等位基因， 平均每个位点含有等位基因数为5.67， 平均期望杂合度为0.65， 平均多态信息含量为0.60。本研究能够为今后麦红吸浆虫的种群遗传结构与遗传多样性研究提供帮助。

变温昆虫果蝇Drosophila深受热选择（即遗传效应）或表型诱导效应（即可塑性）的影响。表型可塑性是不同生物进行适应的有效方法， 但是它在不同的果蝇种中较少受到关注。 我们分析了不同发育温度范围和地理分布的果蝇的黑化反应模式。嗜凤梨果蝇D. ananassae 和蒲桃果蝇D. jambulina 对低温敏感， 这些物种可在18~32℃下饲育。相反， D. nepalensis 为耐冷且对热敏感的物种， 可在12~25℃下饲育。世界广为分布的黑腹果蝇D. melanogaster的温度范围宽（13~31℃）， 该物种前3个腹节和后3个腹节的黑化反应模式未见明显差异。D. nepalensis的全部6个腹节（第2~7节）均具有高度的可塑性。不过， 黑腹果蝇D. melanogaster只有后3个腹节具有可塑性。相反， 热带物种嗜凤梨果蝇D. ananassae 的所有腹节均不具有可塑性。世界广为分布的黑腹果蝇， 即使来自冷得多的气候环境， 其体色也不加深， 与D. nepalensis中观察到的体色接近。本研究的目的旨在认识引起体色的形态多样性的过程以及果蝇对不同地理区域的适应性。最后， 将体色黑化与物种系统发育谱系的比较表明， 在不同的演化谱系中不断发生遗传多态性或表型可塑性两种不同模式的适应。

昆虫血细胞（insect hemocyte）在昆虫代谢、 发育变态以及先天免疫等方面承担着重要的作用。昆虫只有先天免疫系统， 血细胞所行使的免疫功能对于昆虫对抗外源病菌尤为重要。本文主要介绍了昆虫血细胞类型、 造血作用、 造血干细胞及造血相关因子的相关研究。通过特殊染色和形态学观察， 果蝇Drosophila血细胞主要由3类细胞组成， 而鳞翅目等大部分昆虫血细胞由5类细胞组成。昆虫血细胞主要存在于循环血液环境及造血器官内， 而在这两个系统中都存在有进行复制的血细胞， 这为研究昆虫造血干细胞特性和其定位提供了一个很好的系统。果蝇血细胞祖细胞来自于胚胎中胚层细胞， 然后再分化为各种血细胞， 这一系列分化过程由造血因子所调控。

家蚕Bombyx mori神经系统属于腹神经索型， 构造简单， 却能产生丰富的行为， 是研究神经生物学的理想实验材料。研究表明： 家蚕神经系统由中枢神经系统、 外周神经系统和交感神经系统构成， 通过信号传递在调节家蚕视觉、 嗅觉、 取食、 结茧、 交配、 排泄等生命活动中发挥作用。家蚕具有编码乙酰胆碱、 γ-氨基丁酸、 多巴胺等多种神经递质及其受体和促前胸腺激素（prothoracicotropic hormone, PTTH）、 滞育激素（diapause hormone, DH）等神经肽的基因。家蚕神经系统发育受到许多基因和bmo-miR-92等小分子RNA的调控。目前研究家蚕神经的方法主要有触角电位技术、 免疫细胞化学法、 转基因方法、 神经信息学及计算机三维重建等。对家蚕神经系统的研究有助于阐明神经系统的信号传递机制和生物神经网络的形成机制。

 β-微管蛋白在昆虫生长发育、 信号传导、 抗药性等方面具有重要作用。本研究以小地老虎Agrotis ypsilon (Rottemberg)3龄幼虫为材料， 利用RT-PCR、 cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆得到小地老虎β-微管蛋白基因的cDNA序列， 命名为AgTubB （GenBank登录号： JN029962）， 并检测了该基因在不同生长发育阶段及不同器官中表达的情况。序列分析表明： 小地老虎β微管蛋白基因的cDNA序列包含1 724个碱基， 包括一个1 347个碱基的开放阅读框， 编码448个氨基酸组成的多肽， 理论蛋白分子量为50.30 kD， 等电点为4.81。同源性分析表明， 小地老虎的微管蛋白基因与棉铃虫Helicoverpa armigera微管蛋白基因的亲缘关系最近（氨基酸序列一致性高达99.55%）， 与本研究所比对的其他昆虫的β-微管蛋白基因也具有高度的同源性（氨基酸序列一致性90%~99%）。在小地老虎不同发育阶段和不同器官中都检测到了β微管蛋白基因的表达。本研究对深入研究该基因功能以及筛选微管蛋白抑制剂有重要意义。

地磁定向是昆虫远距离迁飞定向的重要机制之一。本研究以褐飞虱Nilaparvata lugens长翅型和短翅型成虫为研究对象， 利用MPMS-7型号超导量子干涉磁强计（磁场范围为±4.8 mA/m， 温度范围为1.9 ~ 400 K）检测虫体内的磁性物质， 明确其体内的分布状况。结果表明： 褐飞虱长翅型雄成虫整个虫体的温度退磁曲线在T=220 K处无明显拐点， 磁滞回线无明显闭合现象； 长翅型雌成虫及短翅型雌、 雄成虫整体磁性物质检测结果与长翅型雄成虫类似， 说明利用成虫整体进行磁性物质检测效果不明显。分体段检测时， 褐飞虱短翅型和长翅型雌、 雄成虫腹部温度退磁曲线在T=220 K处有明显拐点， 且磁滞回线明显闭合， 说明该部位有磁滞（即矫顽力）存在， 也即存在着磁性物质； 而短翅型和长翅型雌、 雄成虫头胸部的磁滞回线无闭合现象， 说明该部位无磁性物质存在。褐飞虱虫体内磁性物质的存在为其远距离迁飞过程中实现地磁定向提供了物质基础。

 2010年6月10-12日， 我国华南、 江南南部稻区出现了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis （Guenée）的大范围同期突增。为了明确此次同期突增的虫源性质， 进一步揭示稻纵卷叶螟大规模降落的大气动力学机制， 我们利用HYSPLIT轨迹分析平台、 地理信息系统ArcGIS和气象图形软件GrADS， 对稻纵卷叶螟的迁飞过程及大气背景场进行了个例研究。结果表明： （1）粤北大范围的稻纵卷叶螟突增以外地迁入种群为主， 部分为本地繁殖种群； （2）西南低空急流为稻纵卷叶螟的远距离迁飞提供了运载气流， 稻纵卷叶螟迁飞种群的集中降落是降雨造成的， 主降区位于雨区边缘的曲江、 紫金、 佛冈等地区， 降雨区的空间分布直接导致了曲江、 南雄地区降虫量的巨大差别； （3）稻纵卷叶螟迁入峰的主要虫源地分布在广东西南部稻区， 6月上旬以阳春为代表的虫源地的双季早稻进入扬花灌浆期乳熟期， 叶片营养恶化， 稻纵卷叶螟处于成虫盛发期， 存在为粤北大规模迁入提供虫源的可能。

豆柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus fabarum (Marshall)是大豆蚜Aphis glycines Matsumura的一种重要寄生蜂。在实验室条件下， 对豆柄瘤蚜茧蜂的发育历期、 繁殖力、 寿命和性比等指标， 以及成蜂的羽化、 取食、 产卵行为等生物学特性进行了观察描述。结果表明：在19～31℃范围内， 发育历期随着温度的升高逐渐缩短， 温度越低， 发育历期越长。在22℃条件下的繁殖量最大， 31℃时繁殖量最小。在19℃， 10%蜂蜜水作为饲料， 其寿命较长， 雌蜂平均寿命达12.9 d； 当温度达31℃时， 雌蜂平均寿命仅为4.0 d。在19℃和22℃， 雌蜂的比例要明显高于雄蜂， 19℃时雌雄比为1.5∶1， 22℃时雌雄比为1.3∶1； 而在25℃， 28℃和31℃时， 雄蜂的比例要高于雌蜂。成蜂羽化一般需1.5～3 h； 羽化当天即可交配、 产卵； 产卵时一般选择2～3龄的大豆蚜进行寄生。本研究结果可以对大田大豆蚜的防治提供指导， 也为今后大量生产、 贮藏、 利用豆柄瘤蚜茧蜂提供一定的理论基础。