大多数植物病毒及一些植物病原细菌由介体昆虫传播。植物病原与介体昆虫关系的研究有助于找到防控介体传播病原的关键环节，因此植物病原与介体昆虫的互作关系是植物病原传播机理研究中的核心问题。本文概述了国内外在植物病原与介体昆虫互作研究的最新进展，推介了本专辑论文的主要内容，并在此基础上，从生态和进化的角度提出了在植物病原-媒介昆虫互作研究中以下3个值得关注的研究方向：(1)植物病原与介体昆虫互作对生态系统的影响；(2)昆虫介体传播植物病毒的不同方式之间的关联性以及病毒、介体和植物之间的协同进化关系；(3)自然条件下植物病原-媒介昆虫互作的机理。植物病原与媒介昆虫互作的研究，既是生态和进化的理论问题，也和植物病原及其介体昆虫的绿色防控密切相关。

【目的】本研究旨在鉴定灰飞虱Laodelphax striatellus中的IκB激酶(IκB kinase, IKK)相关基因，并调查其在灰飞虱抗病毒中的作用，以进一步深入理解传毒介体应对植物病毒的先天免疫机制。【方法】通过生物信息学鉴定了灰飞虱基因组中IKK相关基因；以无毒及水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)侵染的灰飞虱为材料，利用RT-PCR方法检测IKK相关基因在无毒灰飞虱各个龄期(卵、1-5龄若虫、雄成虫和雌成虫)及成虫不同组织(肠道、唾液腺、血淋巴、脂肪体、卵巢和精巢)中的表达量；利用qRT-PCR方法检测无毒以及RSV侵染后的灰飞虱IKK相关基因在各个龄期及成虫不同组织中的表达量；通过对3龄若虫注射IKK基因dsRNA进行RNA干扰后，利用qRT-PCR检测带毒灰飞虱中表示病毒含量的RSV外壳蛋白(CP)基因转录水平。【结果】在灰飞虱基因组中鉴定到了两个IKK相关基因即IKKα(GenBank登录号: MK903504)和TANK结合激酶1(TANK-binding kinase1)基因TBK1(GenBank登录号: MN124506)。IKKα开放阅读框长2 379 bp，编码792个氨基酸；TBK1开放阅读框长1 551 bp，编码516个氨基酸。两个基因编码的蛋白都具有1个保守的丝氨酸/苏氨酸激酶结构域和1个泛素折叠结构域。RT-PCR结果表明，IKKα和TBK1在无毒灰飞虱各个龄期及成虫不同组织中均有表达。qRT-PCR分析结果表明，IKKα和TBK1在RSV侵染后的灰飞虱各个龄期及成虫不同组织中的表达水平与其在无毒灰飞虱中的表达量之间存在明显差异。进一步将RSV侵染后的灰飞虱3龄若虫中的IKKα和TBK1干扰后，带毒灰飞虱中的RSV含量显著上升。【结论】本研究结果表明, NF-κB信号途径中的两个重要基因IKKα和TBK1在灰飞虱中广泛表达，且在灰飞虱抵御RSV的侵入过程中可能具有重要功能。这些结果为今后进一步深入研究NF-κB免疫通路在灰飞虱抗病毒中的功能提供了丰富的基础信息。

【目的】前期研究发现烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种2个钙离子结合蛋白(BtCaBP1和BtCaBP2)参与烟粉虱对溴氰虫酰胺的应激反应。本研究旨在通过RNAi干扰钙离子结合蛋白基因，系统揭示钙离子结合蛋白对烟粉虱的生物学影响。【方法】通过dsRNA饲喂法分别干扰烟粉虱MED隐种成虫钙离子结合蛋白基因BtCaBP1和BtCaBP2后，qPCR检测BtCaBP1和BtCaBP2的表达量；观测并比较了RNAi 3 d后处理组(分别饲喂dsBtCaBP1和dsBtCaBP2)和对照组(饲喂dsEGFP)间烟粉虱MED隐种亲代成虫(雌雄)寿命、单雌产卵量以及子一代的卵孵化率和成虫前期发育历期等生物学参数。【结果】分别饲喂dsBtCaBP1和dsBtCaBP2 3 d后，处理组烟粉虱MED隐种靶标基因BtCaBP1和BtCaBP2的表达量较对照组均显著降低。处理组中干扰BtCaBP2后的亲代烟粉虱MED隐种成虫寿命(雌: 15.46±1.24 d; 雄: 13.84±0.38 d)较对照组的(雌: 13.25±0.58 d; 雄: 12.67±0.65 d)显著延长；处理组的单雌产卵量(39.53±3.04)比对照组的(76.06±4.76)显著降低；处理组子一代卵孵化率(81.58%±4.42%)比对照组的(87.22%±3.21%)显著降低；子一代成虫前期发育历期处理组(24.42±1.09 d)比对照组的(27.52±1.73 d)显著缩短。而干扰BtCaBP1基因后，亲代及子一代上述生物学参数没有显著变化。【结论】干扰BtCaBP1和BtCaBP2对烟粉虱MED隐种具有不同的生物学效应，该结果为后续进一步研究钙离子结合蛋白的生物学功能提供了参考。

【目的】瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)是近年来发生的、由烟粉虱Bemisia tabaci半持久性传播的一种植物病毒，给瓜类作物带来严重经济损失。PCR扩增是检测该病毒的常用技术，但目前已报道引物对靶标生物的检测存在扩增结果不稳定、重复性不够的问题。本研究旨在通过筛选多对引物并优化PCR条件获得适合于稳定检测的引物及扩增体系。【方法】以携带有CCYV的根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101菌株菌液及其侵染获得的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA为检测对象，从14对PCR引物中筛选出可用于稳定检测CCYV的引物，同时进行退火温度的优化；以携带有CCYV的根癌农杆菌侵染的阳性黄瓜叶片cDNA为模板，对筛选出来的4对引物及退火温度进行PCR扩增的稳定性和灵敏度检测；利用4对优选PCR引物对13份采自田间的烟粉虱成虫及寄主植物叶片的感毒状况进行检测和验证。【结果】从已报道的14对引物中筛选出4对引物可同时对携带CCYV的根癌农杆菌GV3101菌液及其侵染的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA进行稳定扩增，并获得最优的扩增程序。灵敏度检测结果显示，优选的4对引物可检测到CCYV的最低黄瓜叶片cDNA浓度为0.25 ng/μL。利用优选的4对引物通过PCR对13份采自田间的烟粉虱成虫及其寄主植物叶片的CCYV检测发现，测试样本的CCYV阳性率为69.23%。【结论】优选的4对引物及其对应的优化扩增程序可用于对携带有CCYV的根癌农杆菌及其侵染的植物叶片以及田间样本是否感染CCYV的检测。

【目的】本研究旨在建立TaqMan实时荧光定量PCR(TaqMan RT-qPCR)技术，快速检测单头烟粉虱Bemisia tabaci体内的番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)。【方法】根据 ToCV外壳蛋白保守序列设计了1对特异性引物和1条TaqMan探针，建立了TaqMan RT-qPCR方法；与常规PCR检测进行比较，检测该方法的灵敏度与特异性；并应用该方法对单头烟粉虱成虫体内ToCV进行了快速检测。【结果】本研究构建的TaqMan RT-qPCR检测ToCV的标准曲线，其循环阈值(Ct值)与模板浓度具有良好的线性关系，扩增效率为98%。该方法对ToCV的最低检测浓度为8.3×10 copies/μL，灵敏度是常规RT-PCR的1 000倍。该方法与田间番茄两种重要病毒番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)和番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus, TSWV)检测无交叉反应。单头烟粉虱成虫ToCV检测结果表明，温室内ToCV侵染植株上烟粉虱携毒率为100%，田间烟粉虱的携毒率为30%。【结论】本研究建立的TaqMan RT-qPCR检测方法，可快速有效检测单头烟粉虱体内ToCV携毒情况，为该病毒病的防控提供了技术支撑。

【目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是柑橘的毁灭性病害——黄龙病亚洲种‘Candidatus Liberibacter asiaticus’(‘Clas’)的主要传播媒介。本研究的目的是明确木虱成虫和5龄若虫的取食行为、获菌效率是否有差异，以及寄主感染黄龙病是否对5龄若虫取食产生影响。【方法】利用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-4)记录柑橘木虱成虫和5龄若虫在携带黄龙病的酸橘Citrus reticulata cv. Sunki嫩梢上10 h的取食行为，用qPCR单头检测其获得黄龙病病原菌的效率，并比较5龄若虫在感病和健康植株嫩梢上的取食行为。【结果】柑橘木虱成虫与5龄若虫在感染黄龙病的酸橘上的取食行为有显著差异。5龄若虫比成虫更快地开始在韧皮部和木质部进行吸食，口针在韧皮部的总过程以及吸食时间显著长于成虫。此外，5龄若虫和成虫在EPG测定(同时饲菌)10 h后获菌率分别为37.5%和20.0%，若虫明显高于成虫。寄主植物感染黄龙病对5龄若虫的取食行为有一定的影响，表现在感病植株上的刺探次数、唾液分泌次数和韧皮部吸食次数都显著少于健康植株，而两者分泌唾液和韧皮部吸食时间没有显著差异。另外，在感病植株上首次韧皮部取食出现时间较在健康植株上要早。【结论】在同等时间下，柑橘木虱5龄若虫比成虫在感染黄龙病的酸橘上的取食能力更强、取食量更大、获菌率更高，原因可能是若虫需要更多的营养物质供其生长发育所致。寄主感染黄龙病对木虱5龄若虫的取食有利，使其更快地开始取食，而且更改取食位点次数变少，推测可能与黄龙病菌破坏了植物的防御有关。

【目的】由电光叶蝉Recilia dorsalis传播的水稻条纹花叶病毒(rice stripe mosaic virus, RSMV)目前在我国华南稻区大面积发生并对水稻生产造成严重危害。本研究旨在明确RSMV对介体电光叶蝉生长繁殖及取食行为的影响。【方法】通过生物学实验测定RSMV侵染后电光叶蝉的生长和生命表参数；利用刺吸电位(electrical penetration graph, EPG)技术比较携带和未携带RSMV的电光叶蝉成虫在健康水稻上的取食行为差异；采用Y型嗅觉仪测定电光叶蝉成虫对感染和未感染RSMV水稻的寄主选择倾向性。【结果】与无毒电光叶蝉相比，携带RSMV的电光叶蝉若虫发育历期延长，而若虫存活率、成虫羽化率、雌虫繁殖力和卵孵化率下降。无毒电光叶蝉成虫倾向于选择取食RSMV侵染的水稻，而带毒电光叶蝉成虫倾向于选择取食健康水稻。与无毒电光叶蝉相比，带毒电光叶蝉成虫取食健康水稻所产生的刺探波、障碍波和唾液分泌波次数和持续时间均显著增加，被动取食波和休息波次数减少但时间均延长。【结论】与无毒电光叶蝉相比，感染RSMV使带毒电光叶蝉若虫发育历期延长且不利于其种群的繁殖。RSMV通过调控介体电光叶蝉成虫的取食和寄主选择行为而有利于自身在寄主水稻间的传播。

【目的】明确马铃薯Y病毒(potato virus Y, PVY)侵染后诱导的烟草营养成分的变化及其对烟蚜Myzus persicae生命特性的影响，旨在进一步解析PVY烟草烟蚜三者间的互作机制。【方法】通过蒽酮比色法和氨基酸自动分析仪测定了PVY不同侵染时期烟株体内的可溶性糖和游离氨基酸含量的变化；测定和比较了感病与健康烟草植株上烟蚜种群生长发育、成虫寿命、繁殖力和有翅蚜产生量的差异性。【结果】PVY侵染前、中、后期(分别为侵染后5, 12和20 d)的烟草叶片中游离氨基酸的总量均显著高于健康烟草叶片。相较于健康烟草叶片，在PVY侵染前期的烟草叶片中，谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸和组氨酸的含量显著增加；PVY侵染中期，感病叶片中丝氨酸含量显著下降，谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸和组氨酸含量显著提高；PVY侵染后期，感病叶片中甘氨酸含量显著下降，谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、酪氨酸和精氨酸含量显著提高。在PVY侵染的前期和中期，感病叶片中的可溶性糖含量显著高于健康烟叶，而在侵染后期感病叶片中可溶性糖含量显著低于健康烟草叶片的。PVY侵染前期和中期的烟草叶片中总糖和总游离氨基酸的含量比值显著高于健康烟草叶片中的。在PVY侵染的烟草植株和健康烟草植株上取食的烟蚜其发育历期、若蚜历期、成蚜繁殖期、繁殖后期、寿命、烟蚜种群的内禀增长率、周限增长率和平均世代周期均无显著差异，但在感病烟草植株上取食的烟蚜成蚜繁殖前期显著缩短，其繁殖力和净生殖率显著提高。相较于健康烟草植株，在PVY侵染烟草植株上定殖的烟蚜种群有翅蚜发生的高峰期提前。【结论】PVY侵染前期和中期提高了寄主烟草的营养品质，从而提高了烟蚜的繁殖力。侵染后期烟草营养品质的下降，促使烟蚜种群有翅蚜的产生和扩散，从而有利于PVY自身的传播。

【目的】室内评价nC22矿物油单独使用，以及与吡虫啉混用对柑橘木虱Diaphorina citri的毒力，并筛选nC22矿物油对吡虫啉防治柑橘木虱具有增效作用的混配比例，为矿物油防治柑橘木虱的应用提供科学依据。【方法】使用nC22矿物油以及阳性对照nC23和nC28矿物油，采用浸渍法和喷雾法分别检测矿物油对柑橘木虱卵和低龄若虫、高龄若虫、成虫的致死作用，以处理后第7天(卵)和第1天(若虫和成虫)的LC₅₀值评估毒力。将nC22矿物油与吡虫啉以不同配比混配，测定混配液对低龄若虫的毒力，使用交互测定法、共毒因子(co-toxicity factor, CTF)法和共毒系数(co-toxicity coefficient, CTC)法评价矿物油对吡虫啉的增效作用。【结果】单独使用时，nC22矿物油对卵的LC50值低于nC23和nC28矿物油；对低龄若虫和高龄若虫的LC₅₀值与nC23矿物油相当，都低于nC28矿物油；对成虫的LC₅₀值与nC28矿物油相当，都低于nC23矿物油。与吡虫啉混用时，nC22矿物油与吡虫啉混配比例为3∶7, 4∶6和7∶3时，矿物油对吡虫啉有增效作用：交互测定法中柑橘木虱低龄若虫的实际死亡率位于等效线的上方，CTF值分别为34.807, 22.655和40.798，CTC值分别为187.410, 183.876和222.936。3种混配液中7∶3的混配比例对吡虫啉的增效作用最强。【结论】nC22矿物油对柑橘木虱的毒力高于进口nC23矿物油及传统nC28矿物油，且以适当混配比例混用时nC22矿物油对吡虫啉具有显著增效作用，理论上可大幅减少化学杀虫剂的使用量，可进一步通过田间试验进行验证。

【目的】硅可增强植物对多种植食性昆虫的抗性。本研究旨在了解硅处理对水稻叶鞘硅化程度及其对白背飞虱Sogatella furcifera刺吸和寄主选择行为的影响，以明确施硅增强水稻对白背飞虱的抗性的部分机制。【方法】采用扫描电镜观察施硅水稻的叶鞘硅化程度；利用刺吸电位技术记录白背飞虱若虫刺吸行为；采用笼罩法测定白背飞虱雌成虫栖息和产卵选择性。【结果】与不施硅的对照相比，硅处理(0.16和0.32 g SiO₂/kg土壤)增加了水稻叶鞘硅细胞的数量，延长了白背飞虱若虫刺吸行为中非刺探波和路径波的总时间，缩短了取食韧皮部汁液的时间。在选择性测定中，与对照组相比，白背飞虱雌成虫对0.16和0.32 g SiO₂/kg土壤处理的水稻的栖息率分别降低48.0％和67.4％，在其上的产卵量分别降低34.8％和46.1％。【结论】施硅增加水稻对白背飞虱的排驱性，阻碍白背飞虱的刺吸行为，因此有助于增强水稻对白背飞虱的抗性。

【目的】本研究旨在建立携带与未携带松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的松墨天牛Monochamus alternatus成虫各组织的转录组数据库，揭示松墨天牛对松材线虫响应的转录组整体表达特征。【方法】以携带和未携带松材线虫的松墨天牛成虫的表皮、气管和脂肪体为材料，采用Illumina HiSeq^TM 2000测序平台开展转录组测序，利用Trinity软件对RNA-Seq数据进行从头组装，利用NCBI数据库进行基因注释。通过DEG-Seq分析携带和未携带松材线虫的松墨天牛成虫中的差异表达基因，对上调表达基因进行GO和KEGG代谢途径富集分析，并通过实时荧光定量PCR技术对部分差异表达的基因包括ENV, CDK1, HSP70-C, HSP70, HSP75, DUO, PABPN1和IGFP基因的表达水平进行验证。【结果】测序过滤后共获得55 059条单基因簇(unigene)，平均长度为1 536 bp。将unigene与数据库中的序列进行BLASTX比对，成功注释24 354条unigenes，其中4 022条unigene在GO数据库中获得注释，6 098条unigene在KEGG数据库中获得注释。经过GO与KEGG富集分析显示，松墨天牛成虫携带松材线虫后，差异表达基因主要为与其气管中压力调节、组织与DNA修复、激素响应方面相关的基因。实时荧光定量PCR分析结果显示CDK1, HSP70, HSP75, DUO, PABPN1和IGFP基因的表达量在携带松材线虫的松墨天牛气管中相比未携带松材线虫的松墨天牛气管中的显著上调。【结论】本研究初步阐明松墨天牛携带松材线虫后转录组的整体表达模式，为进一步研究松墨天牛的基因功能及对松材线虫的胁迫响应过程奠定了基础。

【目的】明确不同地理种群斑衣蜡蝉Lycorma delicatula若虫寄生蜂种群遗传差异，实现若虫被寄生早期的快速准确检测，以评估其对斑衣蜡蝉种群的控制作用。【方法】利用DNA条形码技术获得不同地理种群斑衣蜡蝉若虫寄生蜂COI和28S rDNA序列，利用K2P模型计算不同地理种群间的遗传距离，以邻接(neighbor-joining, NJ)法构建系统发育树；基于COI序列设计种特异性PCR(SS-PCR)引物，利用SS-PCR对斑衣蜡蝉若虫DNA进行扩增,测定其体内是否有中华螯蜂Dryinus sinicus寄生；利用目测法观察和PCR扩增测定寄生蜂对不同采样点斑衣蜡蝉若虫的寄生率。【结果】经鉴定，不同地理种群斑衣蜡蝉若虫寄生蜂为中华螯蜂，该寄生蜂COI序列共检测到16个单倍型，28S rDNA序列共检测到4个单倍型。不同地理种群间中华螯蜂遗传距离在0.00691~0.01310之间。邻接法构建的系统发育树显示不同地理种群中华螯蜂均聚于一枝。基于COI序列设计的SS-PCR引物对中华螯蜂成虫、幼虫均具有良好的扩增效果，最低检测阈值为0.000005 ng/μL DNA。利用SS-PCR测定中华螯蜂对各采样点斑衣蜡蝉若虫的寄生率为22.54%~60.00%，显著高于目测统计的结果(5.63%~36.98%)。【结论】不同中华螯蜂地理种群间遗传差异较小;SS-PCR引物可用于不同地区中华螯蜂对斑衣蜡蝉早期寄生率的快速检测。

 翅多型现象是昆虫非遗传多型性的一种表现，包括不具飞行能力的短翅型或无翅型，以及可以进行长距离迁飞的长翅型或有翅型。翅多型现象常发生在可以携带病原并将其传播给植物宿主的媒介昆虫中，对植物病害的时空分布与暴发有重要影响。本文从翅型分化的遗传规律、诱导因素、分子机制和伴随翅型分化的其他生理表现4个方面，对植物病原主要传播媒介蚜虫和飞虱的翅型分化研究进行综述和梳理。昆虫翅型分化的诱导因素主要包括温度、湿度和光周期等非生物因素以及虫口密度、宿主营养、病毒等生物因素；而其内在的分子机制大多是通过胰岛素/胰岛素样生长因子信号(IIS)通路、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun NH₂-terminal kinase, JNK)信号通路、Wingless和嗅觉受体SaveOrco等调控。翅型分化的同时伴随着生理状态的变化，表现为短翅型具有更强的繁殖能力和长翅型含有更丰富的飞行肌结构成分。目前，昆虫翅型分化的研究尚不够完善，有许多需要解答的问题，如找到胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路中真正发挥功能的靶基因，JNK如何调控翅型分化以及虫媒病毒影响媒介昆虫翅型的分子机理。本综述可为控制虫媒病原的传播以及其他昆虫翅多型的研究提供参考。

半翅目昆虫柑橘木虱Diaphorina citri是柑橘类果树重要害虫，主要以高渗透压的植物韧皮部汁液为食，是柑橘毁灭性病害——柑橘黄龙病（HLB）的主要传播媒介。柑橘木虱取食韧皮部汁液时自身进化出一套完整的渗透调节机制调节其体内渗透压，将体内过量摄入的糖类转化成长链寡糖并以蜜露形式排出体外。本文从柑橘木虱蜜露排泄行为、蜜露组成成分以及影响蜜露排泄的多个因素进行了论述，同时综述了可能参与柑橘木虱蜜露排泄行为的渗透调节基因。研究表明，柑橘木虱雌雄成虫及若虫在蜜露排泄行为上存在显著差异，且排泄的蜜露在颜色、纹路及组成成分方面均有不同；寄主植物、杀虫剂、病原微生物及天敌化合物均会影响柑橘木虱蜜露排泄行为。分子机制探究发现，α葡萄糖苷水解酶、水通道蛋白及糖基转移酶基因等关键渗透调节基因可能参与调控柑橘木虱蜜露排泄行为。本文可为未来有关柑橘木虱蜜露排泄行为方面的研究以及为研制柑橘木虱防治新型药剂开发新靶标提供参考。