【目的】维生素B₆在氨基酸代谢中是多种酶的辅酶，维持氨基酸代谢的正常运行。磷酸吡哆醛（pyridoxal-5′-phosphate, PLP）是维生素B₆的主要辅酶形式，吡哆醛激酶（pyridoxal kinase, PLK）是PLP的重要生成酶，本研究试图明确PLK基因与PLP依赖酶之间转录水平的调节关系。【方法】本研究采用RNA干扰（RNA interference, RNAi）方法对家蚕 Bombyx mori 的PLK基因进行干扰，通过体外合成PLK基因的3个干扰片段（siRNA1, siRNA2和siRNA3），将siRNA从体腔注入5龄第3天的家蚕幼虫体内诱导RNAi。利用荧光定量PCR测定不同干扰片段、不同时间点及不同组织中PLK基因表达量的变化；并测定家蚕体内磷酸丝氨酸转氨酶（phosphoserine aminotransferase, SerB）和天门冬氨酸氨基转移酶（asparate aminotransferase, AST）基因的表达量。【结果】注射干扰片段后48 h干扰效果达到最佳。3个干扰片段干扰效果从高到低依次为siRNA1, siRNA2和siRNA3。RNAi效果最好的是中肠组织，其PLK基因的相对表达量下降了55%。RNA干扰PLK基因后，后部丝腺中SerB和AST基因相对表达量分别下降了90%和29%。【结论】本研究通过RNAi实现了家蚕PLK基因干扰，并进一步证明了家蚕PLK基因和SerB基因及AST基因存在联动调节关系。

【目的】黑腹果蝇 Drosophila melanogaster 雌激素相关受体（estrogen-related receptor, ERR）通过调节糖酵解过程进而控制果蝇的能量代谢。本研究在克隆家蚕Bombyx mori  ERR 基因 (BmERR) 的基础上，对其分子特性和系统演化进行生物信息学分析, 并检测该基因在家蚕生殖腺中的表达，为进一步研究ERR功能奠定基础。【方法】采用PCR技术克隆 BmERR 基因的全长cDNA序列，进行生物信息学分析；利用半定量RT-PCR检测该基因在停食后家蚕幼虫生殖腺中的表达情况。【结果】BmERR 基因全长cDNA序列为1 296 bp，编码431个氨基酸残基；具有ERR蛋白家族典型的结构特征；系统进化分析显示BmERR与其他昆虫ERR氨基酸序列一致性较高；半定量 RT-PCR 检测表明，BmERR 在家蚕上簇到化蛾期间的精巢和卵巢中均有表达，表达具有时期特异性，化蛹第1天达到表达高峰。【结论】本研究首次从鳞翅目昆虫中克隆获得ERR cDNA序列。ERR基因在家蚕生殖腺中表达量无明显性别差异，但具有发育时期特异性。

【目的】研究家蚕 Bombyx mori 经蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20-E)和保幼激素类似物(juvenile hormone analogue, JHA)处理后引起吡哆醛激酶(pyridoxal kinase, PLK)和磷酸吡哆醇氧化酶(pyridoxine-5′-phosphate oxidase, PNPO)的转录水平变化，为进一步研究激素对蚕体营养代谢等工作奠定基础。【方法】以20-E和JHA分别喂食不同发育时期(5龄第1, 3和5天)的家蚕幼虫，以喂食蒸馏水的家蚕为对照，采用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)方法在处理后24 和48 h对各组幼虫后部丝腺中PLP合成酶PLK和PNPO的转录水平进行分析。【结果】5龄第1天幼虫经20-E处理24和48 h后，PLK和PNPO的转录水平出现上调且与对照的差异达到极显著 (P＜0.01)；5龄第3天幼虫经20-E处理，PLK的转录水平在48 h出现下调且与对照的差异达到显著(P＜0.05)，PNPO的转录水平在24 和48 h均出现上调且与对照的差异达到极显著 (P＜0.01)；5龄第5天幼虫经20-E处理后PLK和PNPO的转录水平无变化。5龄第1天幼虫经JHA处理后PLK和PNPO的转录水平未受到影响；5龄第3天幼虫经JHA处理后，PLK的转录水平在48 h出现显著下调且与对照的差异达到显著(P＜0.05)，PNPO的转录水平在24和48 h后均出现显著下调且与对照的差异达到极显著(P＜0.05)；5龄第5天幼虫经JHA处理24和48 h后，PLK和PNPO的转录水平出现下调且与对照的差异达到极显著 (P＜0.01)。【结论】20-E和JHA显著影响家蚕5龄幼虫PLK和PNPO的转录水平，20-E提高5龄前期家蚕PLK和PNPO的转录水平，JHA降低5龄后期它们的转录水平，为深入研究激素对VB₆的调控奠定基础。

【目的】头部是熊蜂感觉和取食中心，也是生理行为的指挥中心。microRNA（miRNA）参与重要生理行为的调控。本研究初步探索了产卵和未产卵兰州熊蜂Bombus lantschouensis蜂王头部差异表达miRNA及其靶基因，以期探明蜂王头部miRNA在产卵过程中作用。【方法】以本土优良蜂种兰州熊蜂 B. lantschouensis 为材料，利用Solexa高通量测序技术对产卵和未产卵蜂王头部miRNA进行测序，运用生物信息学软件对miRNA及其靶基因进行预测；并应用qPCR技术验证极显著差异表达的miRNA。【结果】共获得兰州熊蜂产卵和未产卵蜂王头部miRNA的clean data数，分别为14 228 864和21 431 031 条reads；长度分析表明，在19~24 nt序列中22 nt序列数量最多,分别占产卵和未产卵蜂王序列的45.8%和45.1%。miRNA预测结果显示，共获得297个miRNA，其中270个为已知miRNA，有92个存在于蜜蜂中，其余178个分别存在于蜜蜂以外的其他物种中；另外27个为新的miRNA。在蜜蜂92个已知的miRNA中，在产卵蜂王头部中表达的共有91个，特异表达的有2个；在未产卵蜂王头部中表达的共有90个，特异表达的有1个。27个新的miRNA中，在产卵蜂王头部中表达的共有22个，特异表达的有2个；未产卵蜂王头部中表达的共有25个，特异表达的有5个。miRNA差异表达分析表明，在产卵与未产卵蜂王头部，共有8个已知miRNA表达量达到差异极显著水平（P<0.01）。qPCR结果表明，这8个表达差异极显著的miRNA均存在于熊蜂体内。在8个差异极显著的miRNA中，3个miRNA进行靶基因预测，发现它们共同调控9个靶基因，这些基因主要参与GTP结合和转录调控。【结论】本研究首次利用高通量测序技术鉴定了熊蜂头部组织的miRNA，并发现蜂王产卵与否受到miRNA差异表达的调控。结果为今后深入开展熊蜂miRNA功能验证及产卵调控机制研究奠定了基础。

【目的】明确诱导植物抗性对植食性昆虫甜菜夜蛾 Spodoptera exigua  (Hübner) 及内寄生蜂斑痣悬茧蜂 Meteorus pulchricornis (Wesmael) 生长发育的影响。【方法】采用取食损伤、机械损伤及外源喷施3种浓度 (0.01, 0.1和1 mmol/L) 茉莉酸甲酯 (MeJA) 3种方式来诱导菜薹抗性，观察甜菜夜蛾初孵幼虫及其寄生蜂斑痣悬茧蜂的发育表现。【结果】取食取食损伤和茉莉酸甲酯处理的菜薹后，甜菜夜蛾幼虫存活率显著降低，茉莉酸甲酯浓度与幼虫存活呈负相关； 取食0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹后，甜菜夜蛾幼虫体重显著低于清水对照。甜菜夜蛾取食取食损伤和0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹，其寄生蜂斑痣悬茧蜂幼虫的死亡率显著增加，同时结茧率显著降低；0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹使成蜂体重显著低于对照。不同处理间斑痣悬茧蜂的卵巢发育无明显差异，卵巢由8~10根卵巢管组成，羽化24 h后成熟卵数量为7~10个，成熟卵的长度和宽度分别为350和78 μm。【结论】结果说明，取食损伤和茉莉酸甲酯处理诱导的菜薹反应会影响甜菜夜蛾的存活和大小，进而抑制斑痣悬茧蜂生长。

【目的】为了解昆虫寄生特征与短柄枹栎 Quercus glandulifera 和锐齿槲栎 Quercus aliena var. acuteserrata 的种子产量及种子大小的关系。【方法】本研究于2011和2012年在秦岭南坡佛坪国家自然保护区，对短柄枹栎和锐齿槲栎种群的种子产量和昆虫寄生特征进行了野外调查研究。【结果】2年中短柄枹栎、锐齿槲栎种子雨密度和种子产量均差异明显，2011年短柄枹栎种子雨密度和种子产量分别为145.76±24.56粒/m²和74.97±11.56粒/m²，分别显著高于2012年的64.09±9.61粒/m²和34.30±3.51粒/m²；2011年锐齿槲栎种子雨密度和种子产量分别为238.88±43.97粒/m²和117.34±18.76粒/m²，分别显著高于2012年的112.00±19.20粒/m²和55.96±19.20粒/m²。2011年短柄枹栎和锐齿槲栎的种子产量中完好种子所占比例分别为49.73%和50.73%，分别显著高于2012年的38.69%和44.28%；而2011年虫蛀短柄枹栎和锐齿槲栎种子所占比例分别为28.05%和19.31%，分别低于2012年的39.77%和26.63%，但并无显著差异。2011和2012年，短柄枹栎和锐齿槲栎虫蛀种子个体均显著大于完好种子，且2011年二者虫蛀种子所含幼虫数与种子大小的相关性显著，2012年二者相关性不显著。【结论】短柄枹栎和锐齿槲栎种子的虫蛀率与种子产量有一定的关系，即在种子产量较低年份，虫蛀率有升高趋势，反之有降低趋势。同时，昆虫对这两种栎树种子中个体大的种子有寄生选择偏好，同时虫蛀种子所含幼虫数与种子大小也有一定的关系，即种子越大，所含昆虫幼虫数就越多。

【目的】为了比较西方蜜蜂 Apis mellifera 和兰州熊蜂 Bombus lantschouensis 在设施桃园内对不同时期桃花的访花偏好性、以及这种偏好性与花粉活力和采集花粉花蜜之间的关系。【方法】记录2种蜂在温室桃园内访问早期花、中期花和晚期花的比例，测定桃花不同时期的花粉活力以及2种蜂携带的花粉活力，观察2种蜂采集花蜜和采集花粉的成功率，统计2种蜂访花过程中桃花所处的枝条数及植株数。【结果】桃花不同时期的花粉活力差异显著，早期花花药未开裂，花粉未释放，中期花花粉活力（58.3%）显著高于晚期花花粉活力（34.2%）（P<0.01）；西方蜜蜂更加偏好访问中期花，对中期花的访问率高达75.3%，显著高于兰州熊蜂对中期花的访问率（49.2%）（P<0.01）；西方蜜蜂携带的花粉活力（92.1%）显著高于兰州熊蜂携带的花粉活力（72.9%），但是西方蜜蜂采集花粉和采集花蜜的成功率均低于兰州熊蜂（P<0.01）；在访问一定数量的桃花过程中，兰州熊蜂在设施桃园内访问的枝条数和植株数较多，分布范围较广（P<0.01）。【结论】和兰州熊蜂相比，西方蜜蜂对活力花粉的辨别能力更强，更加偏好访问花粉活力较高的花朵，这种偏好性导致其采集花粉花蜜的成功率降低。

【目的】昆虫的翅非常精巧与灵活，翅脉及翅关节的形态及功能长久以来受到众多领域科学家的广泛关注。由于历史条件的限制，昆虫翅的研究主要集中在翅脉，即使少量的有关翅关节形态的研究也主要是停留在二维形态数据分析的层面上。更重要的是，各骨片内部形态结构还未见报道。本研究的目的就是为了重建翅关节骨片内部和外部复杂的三维形态结构，全面呈现利用传统形态学方法无法获得的形态学信息，进而深入探究昆虫翅的形态与功能的关系。【方法】本文利用显微CT对鞘翅目4种金龟进行了扫描，通过计算机三维重建技术，对折叠和展开状态时后翅关节各个骨片（第1, 2和3腋片及中片）的内部和外部的三维形态进行研究，展示和分析昆虫翅关节内部与外部形态结构和空间运动的复杂性。【结果】翅关节骨片的三维重建模型及虚拟切面图展示了其复杂的外部形态，主要表现在表面曲率的不均匀变化和部分结构的互相遮挡两个方面。前者主要表现骨片表面具有突起、沟槽、弯折以及外长物等。后者指各骨片均呈现了不同程度的弯折，有的弯折还会互相接触，最终形成筒状结构，这样不可避免造成部分结构被遮挡或包裹。三维重建模型的断层图显示了翅关节骨片并非是实心的结构，而是分为两层：靠近表皮的为高度骨化的外骨骼，而靠近骨片核心则为疏松的类似海绵状结构。本文还展示了各个骨片在后翅折叠状和展开状态下的空间位置，并对所研究的4个科的翅关节骨片的三维形态进行了比较。【结论】翅关节骨片具有复杂的内部和外部形态结构。关节骨片的内部海绵结构和外层强烈骨化的双层结构，可能与其尽量减小骨片的重量和节约运动能量，同时又尽量保持骨片的刚性结构的形态适应策略有关。此类形态适应在材料学、空气动力学等领域具有重要的仿生学意义。

【目的】本研究旨在探索使用先进的计算机视觉技术实现对昆虫图像的自动分类方法。【方法】通过预处理对采集的昆虫标本图像去除背景，获得昆虫图像的前景蒙板，并由蒙板确定的轮廓计算出前景图像的最小包围盒，剪切出由最小包围盒确定的前景有效区域，然后对剪切得到的图像进行特征提取。首先提取颜色名特征，把原来的RGB（Red-Green-Blue）图像的像素值映射到11种颜色名空间，其值表示RGB值属于该颜色名的概率，每个颜色名平面划分成3×3像素大小的网格，用每格的概率均值作为网格中心点的描述子，最后用空阈金字塔直方图统计的方式形成颜色名视觉词袋特征；其次提取OpponentSIFT(Opponent Scale Invariant Feature Transform)特征，首先把RGB图像变换到对立色空间，对该空间每通道提取SIFT特征，最后用空域池化和直方图统计方法形成OpponentSIFT视觉词袋。将两种词袋特征串接后得到该昆虫图像的特征向量。使用昆虫图像样本训练集提取到的特征向量训练SVM（Support Vector Machine）分类器，使用这些训练得到的分类器即可实现对鳞翅目昆虫的分类识别。【结果】该方法在包含10种576个样本的昆虫图像数据库中进行了测试，取得了100%的识别正确率。【结论】试验结果证明基于颜色名和OpponentSIFT特征可以有效实现对鳞翅目昆虫图像的识别。

【目的】叶螨(spider mite)是为害多种农作物的主要害虫，叶螨识别传统方法依靠肉眼，比较费时费力，为研究快速自动识别方法，引入计算机图像分析算法。【方法】该方法基于K-means聚类算法对田间作物上的叶螨图像进行分割与识别。【结果】对比传统RGB彩色分割方法，K-means聚类算法能够有效地对叶片上叶螨图像进行分割和识别。K-means聚类算法平均识别时间为3.56 s，平均识别准确率93.95%。识别时间 T 随图像总像素 Pi 的增加而增加。【结论】K-means聚类组合算法能够应用于叶螨图像分割与识别。

Wolbachia 是一类广泛存在于节肢动物以及线虫体内细胞质中呈母系遗传的共生细菌，能够在宿主中产生细胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及杀雄等多种生殖调控作用，其中细胞质不亲和是指被 Wolbachia 感染的雄性个体与未感染的雌性个体（单向不亲和），或者感染不同株系 Wolbachia 的雌性个体（双向不亲和）交配后不能或很少产生后代，或者后代偏雄性的现象。细胞质不亲和作用使感染的雌性个体在种群中具有很大的生殖优势，凭借这种生殖优势，Wolbachia 能够迅速在宿主种群中扩张。细胞质不亲和的机理探索主要集中在细胞学水平上，其中广为接受的精子“修饰”和“拯救”理论认为，精巢中的 Wolbachia 能够修饰宿主的精细胞，使其不能和卵细胞正常融合，但是当母本感染相同的 Wolbachia 时，就能够将“修饰”过的精子细胞“拯救”过来，使其恢复与卵细胞的正常融合。而分子机理上的探索也开始在转录组、基因组和miRNA水平上对部分昆虫展开了研究。影响细胞质不亲和的因素有很多，包括宿主遗传背景、 Wolbachia 株系、Wolbachia 基因型、共生菌密度（浓度、滴度）、雄虫年龄、环境因素以及共生菌在宿主生殖组织的分布等。近年来，人类也应用细胞质不亲和控制害虫（主要是蚊虫）和人类疾病，取得了较好的进展。

熊蜂是众多野生植物及农作物的有效授粉昆虫，具有重要的经济和生态价值。熊蜂复杂的生长发育过程及社会性使其成为社会生物学研究的最佳模式生物之一。社会性昆虫的生殖劳动分工具有重要的进化意义，而级型分化是形成生殖劳动分工的基础。蜜蜂级型分化的研究已取得诸多重要成果，其机理也得到了较为深入的阐释，而熊蜂的社会性研究尚未形成系统，与蜜蜂研究相差甚远。近来的研究表明，饲喂频率或者饲喂总量的差异能够引起熊蜂级型分化的发生。保幼激素和蜕皮激素与熊蜂幼虫的发育紧密联系，在熊蜂级型分化的过程中发挥重要作用。一些参与蜜蜂级型分化的基因，在熊蜂级型间也存在差异表达。此外，群体间的相互作用以及蜂王和工蜂间的竞争也是促进熊蜂级型分化发生的重要因素。本文从营养、激素调控、群体发展及相互作用等方面综述熊蜂级型分化机制，并对未来的研究提出可能方向。

【目的】建立一种适用于蜜蜂源的细胞培养方法，为蜜蜂源细胞培养和蜂病毒的研究奠定基础。【方法】比较在Grace和WH2两种昆虫细胞培养基中培养的中华蜜蜂 Apis cerana cerana 幼虫原代细胞状况，筛选出适用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的最佳培养基，并通过细胞活力比较，确定用于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养的适宜胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)浓度。在此基础上，用该原代细胞接种中华蜜蜂囊状幼虫病毒（Chinese sacbrood bee disease, CSBV），并通过实时定量RT-PCR方法对病毒复制情况进行检测。【结果】相对于WH2培养基，在Grace培养基中生长的细胞大而圆，透明，边缘整齐，无颗粒物，活力明显高于WH2培养，且含15% FBS的Grace培养基更适合于中华蜜蜂幼虫原代细胞培养。CSBV接种在该原代细胞，能够复制增殖，同时伴随宿主细胞快速分裂。【结论】中华蜜蜂幼虫原代细胞培养基在含15%FBS的Grace中能够良好生长，并且CSBV可以在该原代细胞中进行复制。

在北京房山区上方山的白屈菜 Chelidonium majus L.叶背上发现了一种粉虱。这是一种中国新记录种：忍冬粉虱 Aleyrodes lonicerae Walker 1852。本文描述了其各期的形态特征及种类鉴别特征，并列出世界已知的11科23种寄主植物，记录了2种寄生蜂：恩蚜小蜂 Encarsia sp.和桨角蚜小蜂 Eretmocerus sp. nr. emiratus，并提供了粉虱及寄生蜂的生态图。