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转录组学在储粮害虫研究中的进展

中国粮油学报 2024年第4期39卷 1-8页

作者：孙晟源王康旭陈二虎唐培安南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心南京210023

转录组测序技术能将组织或细胞在不同生理条件下的差异基因量化,是探索基因功能和揭示特定生物学过程中分子机理的必要手段。储粮害虫是严重危害储藏粮食的一类害虫,从转录组水平揭示储粮害虫生长发育、关键基因功能、抗药性分子机制等... 详细信息

转录组测序技术能将组织或细胞在不同生理条件下的差异基因量化,是探索基因功能和揭示特定生物学过程中分子机理的必要手段。储粮害虫是严重危害储藏粮食的一类害虫,从转录组水平揭示储粮害虫生长发育、关键基因功能、抗药性分子机制等成为研究热点,促进了对储粮害虫特别是无参考基因组信息的害虫的研究。因此,本文从生长发育相关基因的挖掘、组织特异性基因、与微生物互作机制、对环境胁迫的响应机制、磷化氢抗性机理和植物精油杀虫机理等方面综述了转录组学在储粮害虫研究中的应用,旨在为储粮害虫的深入研究和储粮害虫防治技术的开发提供参考。

关键词：储粮害虫转录组 RNA-seq 害虫防治

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赤拟谷盗气门的超微结构研究

中国粮油学报 2024年

作者：孙德宏孙晟源杨宁陈二虎唐培安南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心

气门是昆虫气管在体壁的开口，昆虫通过调节气门的开闭结构来完成气体交换，然而储粮害虫气门超微结构尚不清楚。本文利用扫描电镜对赤拟谷盗成虫和幼虫气门的超微结构进行观察。结果表明，赤拟谷盗成虫共有6对气门，胸部1对，腹部5对... 详细信息

气门是昆虫气管在体壁的开口，昆虫通过调节气门的开闭结构来完成气体交换，然而储粮害虫气门超微结构尚不清楚。本文利用扫描电镜对赤拟谷盗成虫和幼虫气门的超微结构进行观察。结果表明，赤拟谷盗成虫共有6对气门，胸部1对，腹部5对，属多气门型，气门类型为内闭式气门；气门因其分布不同外面观呈不同形状，胸部气门外面观呈椭圆形，腹部1～3节呈圆形，腹部4～5节呈长椭圆形；胸部气门最大，腹部第1节气门最小；气门的过滤结构呈蜂巢状，分布密集且整齐排列，连接处有尖刺状凸起；气门外围体壁光滑，无疏水状结构；赤拟谷盗幼虫体表着生少量毛状物，共有9对气门，胸部1对，腹部8对，分布于体壁两侧；气门类型为内闭式气门；幼虫气门无形态上的差异，均呈圆形；幼虫胸部气门最大，其余8对气门大小无明显差异；气门的过滤结构外面观簇生，呈尖刺状，分支较少，多数顶端呈二歧分枝，表面光滑。赤拟谷盗主要生活在粉屑等环境中，成虫气门有坚硬的鞘翅遮挡，幼虫体壁光滑，气门裸露，因此成虫气门筛板数量少于幼虫。本研究对赤拟谷盗成虫和幼虫气门的分布、形态、大小及气门的过滤结构等进行研究描述，为防治赤拟谷盗等鞘翅目储粮害虫提供理论依据。

关键词：赤拟谷盗气门超微结构扫描电镜

锈赤扁谷盗磷化氢不同抗性品系的发育历期与生命表参数研究

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中国粮油学报 2024年

作者：雷晓冬王殿轩张蒙董啸远窦一航唐培安陈二虎河南工业大学粮食和物资储备学院国家粮食产业(仓储害虫防控)技术创新中心粮食储运国家工程研究中心江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心

磷化氢强抗性害虫的环境适应力变化影响其防治和抗性治理，明确锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus(Stephens)磷化氢抗性品系的生长发育与生命表参数变化对延长磷化氢使用寿命和有效防治这一难以控制的害虫具有重要意义。参照联合国粮... 详细信息

磷化氢强抗性害虫的环境适应力变化影响其防治和抗性治理，明确锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus(Stephens)磷化氢抗性品系的生长发育与生命表参数变化对延长磷化氢使用寿命和有效防治这一难以控制的害虫具有重要意义。参照联合国粮农组织(FAO)推荐的储粮害虫磷化氢抗性测定方法，对来自广东广州市、中山市和加拿大温尼伯市的锈赤扁谷盗不同品系进行了磷化氢抗性测定，研究了30℃、70% RH条件下锈赤扁谷盗磷化氢强抗性品系和敏感参考品系的虫期及世代发育历期、雌雄成虫寿命、单雌产卵量、种群趋势指数等。采于广州的锈赤扁谷盗GZCF1461品系磷化氢抗性系数为1461倍，来自中山的锈赤扁谷盗ZSCF267品系抗性系数为267倍，来自温尼伯的锈赤扁谷盗WNCF3品系抗性系数为3倍(参考品系)，所测锈赤扁谷盗品系间磷化氢抗性差异极显著。超强抗性GZCF1461、强抗性ZSCF267和敏感参考WNCF3品系的锈赤扁谷盗在卵期、1～3龄幼虫龄期和蛹期上差异不明显，其4龄幼虫期差异显著且导致所测锈赤扁谷盗不同品系的幼虫总历期相应为20 d、19 d和18 d。超强抗性GZCF1461、强抗性ZSCF267和敏感WNCF3品系相应的世代发育历期为28 d、27 d和26 d，雌成虫寿命为124 d、133 d和141 d，雄成虫寿命为106 d、112 d和120 d，单雌平均产卵量为113粒、116粒和129粒，种群趋势指数为11.21、17.33和25.73。超强抗性、强抗性和敏感品系的锈赤扁谷盗幼虫期及世代发育历期略有差异，雌成虫与雄成虫寿命、单雌平均产卵量、种群趋势指数随抗性增强相应缩短或减小。锈赤扁谷盗磷化氢抗性的适合度代价主要表现在成虫寿命缩短、产卵量减少、种群趋势指数降低等。

关键词：磷化氢抗性锈赤扁谷盗发育历期生命表

线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6参与锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成

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中国农业科学 2024年第9期57卷 1722-1733页

作者：陈二虎袁国庆陈艳陈梦秋孙晟源唐培安南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室

【背景】锈赤扁谷盗（Cryptolestes ferrugineus）是重要储粮害虫，其对磷化氢（phosphine）抗性问题尤为突出。线粒体是生物体的重要细胞器，是昆虫进行呼吸代谢反应的核心场所，其中线粒体编码基因参与调节昆虫呼吸速率、能量代谢以... 详细信息

【背景】锈赤扁谷盗（Cryptolestes ferrugineus）是重要储粮害虫，其对磷化氢（phosphine）抗性问题尤为突出。线粒体是生物体的重要细胞器，是昆虫进行呼吸代谢反应的核心场所，其中线粒体编码基因参与调节昆虫呼吸速率、能量代谢以及细胞信号转导等生理过程。【目的】明确线粒体编码基因在锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】通过CO2检测仪测定锈赤扁谷盗不同磷化氢抗性种群试虫的呼吸速率；利用RT-qPCR技术解析线粒体编码基因在磷化氢抗性水平和呼吸速率均差异最大的锈赤扁谷盗太仓和上海种群试虫中的表达模式，并进行线粒体复合体I和V的活性测定；通过RT-qPCR技术研究关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6对磷化氢胁迫响应的表达模式以及胁迫后线粒体复合体I和V的活性变化。利用RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术沉默锈赤扁谷盗线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6，同时分析上述基因被有效沉默后试虫呼吸速率和磷化氢敏感性变化情况。【结果】锈赤扁谷盗呼吸速率与磷化氢抗性水平呈负相关关系，即害虫呼吸速率均随磷化氢抗性倍数增加而显著下降。RT-qPCR结果表明线粒体编码基因在锈赤扁谷盗磷化氢极高抗种群（太仓种群，RR=1 906.8）表达量显著低于相对敏感种群（上海种群，RR=1.4），且线粒体复合体I和V的酶活性与线粒体基因表达模式相一致。锈赤扁谷盗经磷化氢熏蒸胁迫后，关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6被显著抑制，线粒体复合体I和V的酶活性均显著降低。注射dsRNA有效沉默关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6后，锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低，磷化氢敏感性显著下降。【结论】线粒体编码基因参与锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成。

关键词：锈赤扁谷盗储粮害虫磷化氢抗性线粒体 RNA干扰

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谷蠹气门的超微结构研究

中国粮油学报 2024年第8期39卷 52-59页

作者：杨宁孙晟源孙德宏陈二虎唐培安南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心南京210023

昆虫气门位于体壁的一个凹陷内,由体壁特化而成,是昆虫气管系统与外界相关联的门户,然而针对储粮害虫气门的超微结构研究还鲜有报道。利用扫描电子显微镜,观察了谷蠹末龄幼虫和成虫气门的分布和形态结构,研究结果表明,谷蠹幼虫体表共有... 详细信息

昆虫气门位于体壁的一个凹陷内,由体壁特化而成,是昆虫气管系统与外界相关联的门户,然而针对储粮害虫气门的超微结构研究还鲜有报道。利用扫描电子显微镜,观察了谷蠹末龄幼虫和成虫气门的分布和形态结构,研究结果表明,谷蠹幼虫体表共有9对气门,前胸1对,腹部8对,气门位于背部两侧,每对气门均为有效气门,属于多气门型,且均为内闭式气门,胸部气门明显大于腹部气门,前胸气门长轴直径为(13.23±1.25)μm,腹部1~8节气门长轴直径在5.38~10.89μm之间。其胸部和腹部气门外观均呈不规则圆形,气门内部的筛板呈尖刺状;成虫共有6对气门,胸部2对,腹部4对,中胸和后胸的侧膜以及腹部1~4节侧膜上各1对气门,均为内闭式气门,气门从胸部到腹部逐渐变小,中胸气门长轴直径为(19.09±2.00)μm,腹部各节气门长轴直径在11.04~17.78μm之间,但腹部第3节除外,其气门长轴直径大小为(15.13±1.28)μm,与腹部第1节相似,胸部气门和腹部1~3节气门外观呈半圆形,腹部第4节气门呈长椭圆形,筛板呈褶皱状。本研究获得了重要储粮害虫谷蠹幼虫和成虫气门的超微结构,初步解析了谷蠹2种虫态的气门结构特征,为进一步开展气门与谷蠹的呼吸活动、能量代谢、磷化氢抗性以及低氧气调耐受性等研究提供参考,同时也丰富鞘翅目昆虫气门结构数据库。

关键词：谷蠹扫描电镜气门结构

不同环境条件下锈赤扁谷盗呼吸速率的变化研究

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中国粮油学报 2024年第7期39卷 1-5页

作者：刘兵袁国庆陈艳唐培安陈二虎南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室南京210023 江苏万家福米业有限公司泰州225741

本研究以储粮重要害虫锈赤扁谷盗为研究对象,旨在明确不同环境条件(不同温度和小麦湿度)对于不同发育阶段、不同磷化氢抗性水平的锈赤扁谷盗呼吸速率的影响。研究结果显示:锈赤扁谷盗成虫的呼吸速率显著高于幼虫,幼虫呼吸速率显著强于蛹... 详细信息

本研究以储粮重要害虫锈赤扁谷盗为研究对象,旨在明确不同环境条件(不同温度和小麦湿度)对于不同发育阶段、不同磷化氢抗性水平的锈赤扁谷盗呼吸速率的影响。研究结果显示:锈赤扁谷盗成虫的呼吸速率显著高于幼虫,幼虫呼吸速率显著强于蛹;不同磷化氢抗性水平的锈赤扁谷盗的呼吸速率均差异较大,且磷化氢高抗品系试虫的呼吸速率显著高于低抗品系试虫;锈赤扁谷盗呼吸速率随外界温度和小麦水分含量的增加,其呼吸速率均呈现上调趋势,且在35℃和14%小麦水质量分数的环境下,锈赤扁谷盗的呼吸速率达到峰值。

关键词：锈赤扁谷盗磷化氢抗性温度水分含量呼吸速率

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国外激光链路中继卫星系统的发展与启示

红外与激光工程 2012年第6期41卷 1571-1574页

作者：程洪玮陈二虎北京跟踪与通信技术研究所北京100094

激光链路中继卫星系统是指以激光波束为媒介,为低轨信息获取类卫星提供高速数据传输服务的卫星系统。国外已开展了多次星间、星地激光通信实验,已由强度调制/直接探测通信体制过渡到相位调制/相干解调通信体制,通信速率可达5.6 Gbps。... 详细信息

激光链路中继卫星系统是指以激光波束为媒介,为低轨信息获取类卫星提供高速数据传输服务的卫星系统。国外已开展了多次星间、星地激光通信实验,已由强度调制/直接探测通信体制过渡到相位调制/相干解调通信体制,通信速率可达5.6 Gbps。卫星激光通信正向更高通信速率、组网应用、终端小型化、轻量化方向发展。在系统分析欧洲、日本、美国等国家典型星间、星地激光通信实验和中继卫星发展计划的基础上,讨论了激光链路中继卫星系统的发展趋势,总结得到对发展我国激光链路中继卫星系统的若干启示。

关键词：卫星光通信中继卫星发展趋势

0.23C-1.9Mn-1.6Si钢中的残余奥氏体对韧塑性的影响

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材料研究学报 2014年第4期28卷 274-280页

作者：任勇强尚成嘉张宏伟袁胜福陈二虎北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

采用优化的IQ&P工艺处理成分为0.23C-1.9Mn-1.6Si厚度为6.5 mm的低碳硅锰钢,制备出由亚温铁素体、马氏体以及残余奥氏体构成、抗拉强度为1000 MPa的多相组织高强钢。用SEM、XRD、拉伸以及示波冲击等手段对其显微组织和力学性能进行表征... 详细信息

采用优化的IQ&P工艺处理成分为0.23C-1.9Mn-1.6Si厚度为6.5 mm的低碳硅锰钢,制备出由亚温铁素体、马氏体以及残余奥氏体构成、抗拉强度为1000 MPa的多相组织高强钢。用SEM、XRD、拉伸以及示波冲击等手段对其显微组织和力学性能进行表征,并与同等抗拉强度的IQ&T钢和Q&T钢对比,研究了钢中残余奥氏体对韧塑性的影响。结果表明,在室温下IQ&P多相钢具有更高的冲击韧性、更好的延伸性能和强塑积,综合韧塑性要远优于其它钢种。该钢的性能,与其多相组织结构有密切的关系。大量弥散分布于铁素体和马氏体框架内的残余奥氏体在形变过程中发生TRIP效应,显著改善了钢的韧塑性,从而使其综合力学性能提高。

关键词：金属材料多相组织残余奥氏体冲击韧性均匀延伸率强塑积

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基于数字化技术的辐射监测系统仪控结构优化

核科学与工程 2010年第S1期30卷 116-120页

作者：王骄亚陈二虎中广核工程有限公司设计院广东深圳518045

首先介绍了辐射监测系统仪控结构的传统设计方案(基于模拟技术),然后在其基础之上,对辐射监测系统的仪控结构及功能进行分析,最后结合数字化仪表的特点,给出基于数字化技术优化后的辐射监测系统仪控结构方案。

关键词：辐射监测系统放射性仪控结构优化