我国主要化学生态学团队及其研究方向
近年来,随着我国化学生态学队伍不断壮大,化学生态学相关的研究成果不断增多,本书无法涵盖所有的研究人员和研究进展。限于篇幅,这里主要以中国化学生态学学会化学生态专业委员会和中国昆虫学会化学生态学专业委员会委员为主,介绍我国主要化学生态学团队及其研究方向(以团队带头人姓氏拼音为序)。各个团队详细情况及其研究方向、代表性研究成果等,请见本书附录2。
(1)陈立团队(河北大学),主要以红火蚁、金龟子、蚜虫为模式昆虫,研究领域着重于昆虫行为的化学和分子调控机制。
(2)董双林团队(南京农业大学),鉴定重要农林害虫性信息素、聚集信息素等昆虫信息化合物,并研究这些化合物在害虫测报和防治上的应用技术;鉴定昆虫嗅觉和味觉的功能基因,研究化感蛋白-功能底物间的构效关系。
(3)韩宝瑜团队(中国计量大学),主要研究茶树-害虫-天敌的互作机制及高效生物防治制剂研制。研究内容主要有:茶树-害虫(叶蝉、茶尺蠖、茶蚜)-天敌(缨小蜂类、绒茧蜂类、蚜茧蜂、根虫瘟霉)三级营养之间化学通信机制、重要信息素产生及其作用的分子机制;研制害虫和天敌植物源引诱剂或性诱剂及其调控技术。
(4)黄勇平团队(中国科学院植物生理生态研究所),主要研究方向之一是性别决定与行为调控,研究内容包括鳞翅目昆虫(家蚕、小地老虎和小菜蛾等)性别决定级联通路调控机制,性别决定基因调控行为的分子机制,行为调控的嗅觉识别的分子机制等。
(5)刘德广团队(西北农林科技大学),主要研究内容包括农林害虫(如苹果小吉丁虫Agrilus mali等)嗅觉识别的分子机制,重大农业害虫麦长管蚜Sitobion avenae响应干旱缺水胁迫的分子基础,以及麦类作物次生代谢物的杀虫活性机制等。
(6)娄永根团队(浙江大学),长期围绕水稻诱导抗虫反应的分子机制及其生物学/生态学功能开展研究,重点剖析茉莉酸、水杨酸、乙烯和丝裂原活化蛋白激酶MAPK等防御信号途径以及相关受体、转录因子在调控水稻诱导抗虫反应中的作用,鉴定害虫激发子/效应子以及探索挥发物在影响水稻-害虫-天敌三级营养关系中的作用。在此基础上,发掘重要的功能基因与生态功能分子,开发基于昆虫行为和植物抗性调控的害虫防控新技术。
(7)陆鹏飞团队(北京林业大学),主要研究方向为森林昆虫化学生态学,研究内容涵盖外来入侵种生态调控以及林果害虫及其寄主植物间化学通信和分子调控机制。
(8)苗雪霞团队(中国科学院植物生理生态研究所),主要从事植物抗虫和害虫防治相关的研究。在植物抗虫领域,本团队主要以水稻和稻飞虱为研究体系,以水稻抗虫种质资源和水稻突变体为研究材料,通过抗虫基因克隆、功能验证及抗虫机制分析,研究基因的生理功能及其参与的代谢调控网络,阐明植物抗虫的分子机制,验证水稻的抗虫性与产量、品质间的关系,为抗虫基因在水稻育种中的应用提供理论依据。在害虫防治领域,以亚洲玉米螟、棉铃虫等重要农业害虫为研究对象,利用反向遗传学手段获得害虫生长发育过程中的关键调控基因,研究基因的功能,探索将靶标基因应用于害虫无公害防治的可行性。
(9)庞保平团队(内蒙古农业大学),主要从事亚洲小车蝗、沙葱萤叶甲、牧草盲蝽等草原害虫发生规律、成灾机制及绿色防控技术的研究。
(10)孙江华,赵莉蔺团队(中国科学院动物研究所/河北大学),主要以化学生态和分子生物学技术为手段研究“寄主植物-害虫-伴生真菌-细菌”间多营养级互作和入侵害虫的入侵机制。通过多年的努力,研究组在松材线虫和红脂大小蠹两个研究对象上已经初步建立起了研究信息化合物介导多物种互作的研究体系。
(11)孙晓玲团队(中国农业科学院茶叶研究所),从事昆虫与茶树互作关系的化学与分子机制、利用化学生态学原理治理茶树害虫及抗性品种选育等方面的研究工作,重点揭示虫害诱导茶树防御反应以及害虫应对茶树防御反应的化学与分子机制,以及进行茶树种质资源的抗性鉴定及抗性品种选育和创制。
(12)谭垦团队(中国科学院西双版纳热带植物园),立足于生物多样性丰富的大西南地区,致力于传粉昆虫的保护和利用。主要研究蜜蜂对外界不良环境(有毒花蜜、农药等)的响应机制;蜜蜂与花、蜜蜂与天敌的协同进化机制。
(13)王琛柱团队(中国科学院动物研究所),研究内容主要是阐明寄主植物-植食性昆虫-寄生蜂三级营养相互作用的生理基础,揭示两性间性信息素联系的分子机制,检验和发展生物协同进化理论,寻找与环境相容的持续控制害虫的新方法和新途径。(https://www.daowen.com)
(14)王桂荣团队(中国农业科学院植物保护研究所),主要针对我国重要农业害虫棉铃虫、玉米螟、蚜虫等,综合利用生物信息学、分子生物学、电生理学和组学技术,对其嗅觉识别的分子机制和神经机制进行研究。主要研究方向包括:昆虫嗅觉编码的分子机制及应用;寄主-害虫-天敌互作机制。
(15)王满囷团队(华中农业大学),以农林重要害虫为研究对象,重点研究植物-土壤-微生物-重要病原/害虫互作关系及生态调控机制,解析作物抵御多种生物与非生物逆境的分子机制,探索昆虫嗅觉感受的分子机制,发展有害生物生态调控技术。
(16)魏洪义团队(江西农业大学),主要研究方向为毒剂对螟蛾性信息素通信系统的影响。近年来主要以昆虫为动物模型,对重金属胁迫下如何影响昆虫生长发育、生殖行为、生理等进行了研究,并对其分子机制进行了初步探究,着重研究了重金属胁迫对昆虫性信息素通信系统的影响。
(17)魏建荣团队(河北大学),重点研究林木蛀干害虫、果实害虫化学生态、蛀干害虫生物防治。近年来在林木蛀干害虫光肩星天牛与桃红颈天牛化学生态学方面进行了较为深入的研究。
(18)吴建强团队(中国科学院昆明植物研究所),有两个研究方向:以玉米为主要研究对象,探究玉米抵御主要害虫的分子机制;以菟丝子为研究模型,探究寄生植物与寄主植物的互作,如菟丝子连接的不同寄主之间相关信号以及这些信号的生态学意义等。
(19)闫凤鸣团队(河南农业大学),主要研究刺吸式昆虫与植物相互关系、病毒-介体-植物互作关系的化学生态学,以及棉铃虫和烟青虫的信息素生物合成、味觉感受和神经生物学。
(20)严善春团队(东北林业大学),研究病虫害进化变异和寄主林木易感机制,探索病虫害早期检测、诊断、预警和诱导增强抗性新技术,研发昆虫生长发育生态调控技术及行为干扰技术。
(21)曾任森团队(福建农林大学),研究领域涉及植物之间、植物与微生物以及植物与昆虫之间化学相互关系等。重点研究作物抗虫的化学生态学机制;作物营养(硅和氮)、有益微生物、栽培措施和生物多样性对作物抗性和种间化学关系的影响;揭示作物抗性形成和警备(priming)激活机制,通过提高农作物自身的抗性进而减少农药的使用。
(22)张龙团队(中国农业大学),主要进行蝗虫化学感受机制研究,从感器、神经元、分子水平研究飞蝗的化学感受的分子机制,最先在蝗虫和其他直翅目昆虫中鉴定出气味分子结合蛋白、气味分子受体、离子型受体等,并且对其性质和功能开展了研究。
(23)张茂新团队(华南农业大学),重点研究植物源活性物质的分离、鉴定及其对植食性昆虫的化学防御机制。分离、鉴定苦瓜素类活性化合物,深入研究活性化合物的杀虫作用机制,寻找新的昆虫拒食活性物质;以入侵检疫性非嗜食植物为研究对象,重点研究不同组分提取物对黄曲条跳甲、小菜蛾、斜纹夜蛾、美洲斑潜蝇等重大农业害虫的化感作用,在此基础上研发了一系列利用化学生态功能分子防控害虫的先进技术。
(24)张茜团队(河南大学),主要研究方向为植物-害虫-天敌互作、害虫生物防治。以玉米为主要研究对象,围绕植物-害虫-天敌的相互作用关系,综合昆虫生态学、行为学、生物化学与分子生物学等多学科研究手段,解析植物抗虫分子机制以及天敌提高自身寄生能力的多种有效策略。
(25)张真,孔祥波团队(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所),主要研究以松林、云杉林和杨树林为主的生态系统中害虫暴发机制和生态调控技术,重点研究对象包括松毛虫和小蠹虫等食叶害虫及蛀干害虫。以组学和化学生态学技术为研究手段,从害虫与寄主植物及环境关系入手,研究害虫发生及暴发的分子机制及化学生态学机制;同时针对我国重大生物灾害研究精确快速的自动化检测和监测技术,研发害虫可持续调控新技术;并结合人工智能、大数据等新技术及已有技术,形成害虫综合治理技术体系。
(26)中捷四方崔艮中团队(北京中捷四方生物科技股份有限公司),主要研究方向为微量生物信息物质的开发、产品化及应用技术。研究内容包括成果转化及自主研发;昆虫信息素的剂型开发和合成开发;昆虫信息素配套装置的开发优化;植物信息素/植物化感物质的开发;微量生物信息物质的应用研究。
(27)周琼团队(湖南师范大学),主要开展昆虫的嗅觉行为及其化学感受机制、检疫性害虫综合治理以及资源昆虫利用研究。主要研究对象包括柑橘大实蝇、巨疖蝙蛾、黑水虻、东方芒蝇、玉带凤蝶、齿缘刺猎蝽、橘小实蝇及其他瓜果实蝇、外来入侵昆虫等。围绕昆虫嗅觉相关(昆虫与植物的相互关系、昆虫性信息素)的基础和应用研究,开展有害昆虫综合治理、资源昆虫综合利用,以及对昆虫物种多样性、分子鉴定和不同地理种群的遗传多样性分析等方面的研究工作。