摘要:

摘要:作为防治或根除重大害虫最为有效的手段之一，害虫遗传防治在世界范围内被广泛采用并取得了巨大成功。本文综述了不育昆虫技术、雌性致死系统和昆虫显性致死技术等经典害虫遗传防治策略的发展历史、技术特点和应用情况。近年来,许多新的分子生物手段被不断提出并整合到害虫遗传防治策略中，包括归巢核酸内切酶基因、锌指核酸酶、转录激活因子样效应因子核酸酶、CRISPR/Cas9系统、Medea元件、KillerRescue系统、Wolbachia-细胞质不亲和性系统等。基于这些新的工具手段，许多国家已经在不同程度上启动了下一代害虫遗传防治项目。而我国在该领域的研究相对薄弱，需要在借鉴国外成功经验的同时，进一步加强害虫遗传防治的基础和应用研究，从而实现本地有害生物的可持续治理和外来入侵生物的有效狙击，确保我国未来的粮食和生态安全。

摘要:遗传转化标记是将遗传修饰昆虫从野生型种群中分辨出来的根据，遗传转化昆虫的鉴定、转化品系的维持及其遗传稳定性的监测都依赖于可靠的标记系统，发展易于应用和监测的转化标记能够极大地促进害虫遗传防治的相关研究。用于遗传修饰昆虫的转化标记主要有昆虫眼睛颜色标记基因、抗药性标记基因和荧光蛋白标记基因等。非果蝇类昆虫首个遗传转化品系的鉴定是通过眼睛颜色突变而实现，但大多数昆虫物种没有可用的突变体或缺少相应基因的信息，从而限制了眼睛颜色标记的应用。抗药性基因标记虽然能够通过对转化昆虫进行集体选择而大幅度提高筛选转化体的效率，但由于其鉴定的准确性不高且存在安全性问题，未得到广泛应用。荧光蛋白标记基因的发展则显著拓宽了能够转化的昆虫种类。从水母分离的绿色荧光蛋白(GFP)经突变方法获得了多种不同荧光性质的突变体，经人为修饰后与适宜的强启动子构成转化标记载体，能够有效鉴定更多昆虫物种的遗传转化个体，其中应用较多的是增强型绿色荧光蛋白(EGFP)。此外，从珊瑚属海葵中分离得到的红色DsRed标记基因提供了多样化的红色荧光蛋白选择，在某些生物中DsRed与GFP联合应用的表现明显优于GFP突变体，所以其应用前景也非常广泛。本文着重从眼睛颜色、抗药性和荧光蛋白等3个方面阐述了标记基因的发展历史与现状，并对其今后的发展方向进行了展望。

摘要:转座子是基因组中一段可移动的DNA重复片段。越来越多的研究表明，转座子是真核生物基因组的主要组成成分，是基因组和表型进化的主要动力之一，并且对基因表达调控网络的进化具有重要的贡献。由于转座子在基因组内具有可移动性，使其在生物技术和分子生物学领域备受重视，尤其在转基因技术上得到了广泛应用。本文综述了转座子在昆虫中的分布、类型及功能，重点阐述不同昆虫转座子在转基因技术中的应用，并对转基因安全性和转座子稳定性进行了讨论。

摘要:利用昆虫遗传转化技术对害虫进行遗传控制是害虫防治研究的新方向，该技术具有物种特异、防效高且对环境友好的特点。启动子是基因表达调控的重要元件，选择合适的启动子是外源基因高效、准确表达的关键，对获得高效、稳定的遗传修饰昆虫品系至关重要。本文简要介绍了昆虫基因启动子的结构特征，重点描述了昆虫种群遗传防治中组成型启动子、性别和组织特异型启动子、特定发育时期启动子和诱导型启动子的研究和应用概况，并对这几类启动子在害虫遗传控制中的应用前景进行了展望。

摘要:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术是近几年发展起来的3种主要基因组编辑技术，其原理都是通过在生物基因组特定位点制造DNA双链断裂损伤，从而激活机体自身的DNA 损伤修复机制，在此过程中引发各种变异。基因组编辑技术已在研究基因功能和基因修复中成功应用，基于基因组编辑技术的诸多优点，如CRISPR/Cas技术能对基因组中多个特定位点进行编辑，其有望成为昆虫遗传转化的主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术的基本原理及其在昆虫中的应用做一简介，为今后利用基因组编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。

摘要:基于遗传修饰手段的昆虫不育技术（SIT）作为一类物种特异、环境友好、科学高效的新兴策略，在害虫防治中具有广阔的应用前景。释放携带显性致死基因昆虫的技术（RIDL）是改进传统SIT的重要手段之一，主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件，其中根据不同昆虫的特点选择合适的特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统的控制、或特异的在雌虫中表达、亦或直接作用于X染色体，导致后代在特定发育阶段或特定性别中条件致死。本文综述了RHG家族（reapr、hid、grim、michelob_x）细胞凋亡基因、转录激活因子tTA及Nipp1Dm、归巢内切酶基因等在害虫遗传不育技术中的研究和应用，讨论了特定致死基因的效应机理和应用特点，并对其可能的发展方向进行了展望。由于不同效应基因的致死作用和调控机理尚未完全明晰，因此深入研究特异致死基因的凋亡机制和在不同物种中的兼容作用，将为害虫遗传防控提供更多的研究思路和手段。

摘要:疟疾、登革热等重大传染性蚊媒疾病严重危害人类健康,且目前缺乏有效的药物和疫苗，防治埃及伊蚊、冈比亚按蚊等媒介昆虫是控制和消除这些疾病的有效手段。化学杀虫剂的大规模使用在一定程度上控制了疾病的传播，但其抗药性和环境污染等问题也随之而来。分子生物学的飞速发展为昆虫不育技术（SIT）的更新及害虫防治提供了新的策略，由此发展起来的以释放携带显性致死基因昆虫（RIDL）为代表的一系列遗传不育技术为蚊虫种群防控提供了更加有效的选择。本文概述了遗传技术在蚊虫防控中的应用进展，包括蚊虫遗传防治的历史和策略，阐述了RIDL技术体系的原理，同时介绍了相关遗传控制品系和已经开展的田间释放研究，展示了遗传修饰不育技术在蚊媒疾病防治中的巨大潜力。

摘要:实蝇类害虫严重危害多种水果和蔬菜，是世界果蔬产业最重要的害虫类群之一，严重影响了发生地的果蔬生产和出口贸易活动。昆虫不育技术(SIT)是一种物种特异和环境友好型防治措施，在多种实蝇类害虫的防治、阻截和根除中起到了不可替代的重要作用。通过分子生物学技术对昆虫的基因组进行遗传修饰，可对SIT进行改进，提高其防控效果并扩大应用的物种范围，近年来相关方面的研究已取得重要进展，成为害虫遗传控制的研究热点。本文阐述了通过受四环素调控的tetoff基因表达系统来实现昆虫“不育”的基本原理和在果蝇及其他几种主要实蝇类害虫中建立的不同类型的遗传控制体系，以及类似体系在其他农业昆虫中的应用情况。简要介绍了在橘小实蝇遗传控制技术体系构建方面的工作进展，并对该技术的在害虫综合治理(IPM)尤其是实蝇类害虫防治中的应用前景进行了讨论和展望。

摘要:柑橘大实蝇是柑橘类果树的一种重要害虫，近几年在我国柑橘种植区的危害呈上升趋势，给柑橘产业造成了巨大损失。本文概述了环境因素包括温度、光周期、营养状况（饥渴）以及水淹对柑橘大实蝇生物学特性和成虫行为的影响，柑橘大实蝇成虫和幼虫人工饲养技术参数，柑橘大实蝇蛹滞育机制，辐照不育关键技术包括最佳辐照剂量和辐照时期，及其在湖北柑橘园柑橘大实蝇防控中的应用与示范情况等，并指出了尚需进一步开展的研究内容。