昆虫几丁质酶及其在害虫防治中的应用_李瑶
现代技术在昆虫学中的应用
现代技术在昆虫学中的应用 摘要：现代生物技术在昆虫分类和昆虫生态学的研究中具有广泛的应用,综述了近年来生物技术(如同工酶电泳、PCR、RFLP、RAPD、核酸序列分析、探针杂交等)在昆虫分类学领域的应用情况，及其在鉴定害虫抗药性、滞育机制以及昆虫与植物之间关系等中的应用。 关键词：生物技术；昆虫学；应用 Abstract: Modern biotechnology has wide application in the study of insect taxonomy and ecology of insects. This paper summarizes the application of recent year biological technologies such as EST isozymes, PCR, RFLP, RAPD, DNAfp nucleic acid sequence analysis and probe hybridization, etc. Modern biological techniques applied in diapause mechanism, relationships between insects and plants, and kin recognition etc. Key words: biotechnology; insect; application 20世纪70年代以来,先后出现了同工酶测定、DNA探针及指纹图谱、RAPD、RFLP、mRNA差异显示和基因测序等多种现代生物技术。目前,这些技术已广泛应用于昆虫分类学、昆虫生态学,极大地促进了昆虫分类学、昆虫生态学的发展,使得昆虫分子系统学、昆虫分子生态学的研究成为可能。 1.生物技术在昆虫分类中的应用 1.1同工酶电泳技术 从上世纪70年代开始,同工酶的研究已成为鉴定物种和种间亲缘关系等方面的重要方法。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对不同分类单元之间的昆虫进行酯酶同工酶的研究,可以利用其生化特征的差异来推测不同分类单元间物种在基因水平上的不同,以此来推断它们的血缘关系和进化地位。邹平等[1]采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术对云南松纵切坑梢小蠹四个地理种群同工酶进行比较,并讨论了它们的亲缘关系。韩雅莉等[2]对9种蝗虫的酯酶同工酶进行研究,发现9种蝗虫都有各自特有的酶带。目前,酯酶同工酶(EST)电泳技术是昆虫分子系统学中常用的方法之一。很多研究表明,酯酶同工酶在低级分类阶元中具有分类鉴别特征,同一属分类阶元中各个种间的酯酶同工酶谱带相似程度明显高于不同属分类阶元之间的相似程度;较高分类阶元之间酯酶同工酶谱带相似程度低于较低分类阶
昆虫信息素的研究与应用
昆虫信息素的研究与应用 施文元09园林2班09109059 摘要： 从昆虫性信息素的组分鉴定、昆虫对性信息素的行为反应和昆虫性信息素的应用3个方面，综述昆虫性信息素的研究进展，并展望了昆虫性信息素的研究前景。 关键词： 性信息素组分鉴定行为反应应用 由于上个世纪农药大量且不合理的使用，致使很多害虫对农药产生抗药性，很多农药对害虫的防治效果越来越差，如何有效的控制害虫的危害，乃是一个尚待解决的问题。许多研究人员从不同的方面深人研究害虫的防治方法，如生物防治、化学防治和遗传防治，其中以利用昆虫性信息素的防治方法由于具有灵敏度高、选择性强、对天敌无害、不造成环境的污染等优点而深受人们的欢迎。特别是昆虫性信息素干扰交配法及大量诱捕法防治害虫已有很多成功的报道。”现就昆虫性信息素的研究及其应用进展综述如下： 1 昆虫性信息素的组分鉴定 昆虫性信息素在生物体内含量极少。在一般情况下，一个单虫体
的含量仅在ppb级，这就给昆虫性信息素化学结构研究带来了许多的困难。倒如，二十世纪5O年代鉴定的第1种昆虫性信息素——蚕蛾醇，是消耗了50万只雌蚕蛾，经过了20 a的分离和活性测定才得到的“，现在随着分离手段和化学结构鉴定方法的日益先进，鉴定昆虫性信息素的成分一般只需要几百头或几十头虫体。利用触角电位(EAG)和单细胞记录(SCR)记录昆虫的电生理活动极大地促进了昆虫性信息素的研究。单细胞记录和触角高分辨率的毛细柱气相谱相结合为确定昆虫样品中活性组分提供了技术保证0 。特别是近年来研究人员开始对单个雌虫的性信息素采用溶剂提取和空气收集，再进行毛细管气相色谱——质联用色谱分析，从而测定雌虫性信息素系统中各个组分的含量，精确比例以及释放率。 迄今为止，不同目不同科的各种昆虫的性信息素的研究已见诸报道。如Takahashi等确定Z11一碳烯醛(Z11—16：ALD)可能是粘虫性信息素的主要成分。祁云台等报道日本松干蚧(Matscoccus matsum—c)的性信息素为4，6，1O，12一四甲基一反一2，4一十三碳二烯一7一酮有四个光学活性异构体，但只有6R、10R一4，6，10，12一四甲基一反一2，4一十三碳二烯一7一酮对雄成虫具有强烈引诱活性。赵成华等测定马尾松毛虫(Dendralimus punctatus)性信息素由顺5，反7一十二碳二烯醇(z5，E7—12：OH)、顺5，反7一十二碳二烯乙酸酯(z5，E7—12：Ac)和顺5，反7一十二碳二烯丙酸酯(Z5，E7～12：Pr)构成不同昆虫间的性信息素的组分在结构上有较大的差异，一般同属昆虫的性信息素组分结构具有较大的相似性，而同属的各种间主
昆虫几丁质酶及其在植物保护中的应用
吴青君 女 岁 现在中国农业大学应用化学系攻读博士学位 主要从事农药学和昆虫毒理学研究?通讯地址 北京海淀区白石桥路 号 中国农业科学院蔬菜花卉研究所植保室?收稿日期 2 2 昆虫几丁质酶及其在植物保护中的应用 吴青君 张文吉 中国农业大学应用化学系 北京 张友军 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 北京 Ινσεχτχηιτινασεανδιτσποτεντιαλυσεινπλαντπροτεχτιον ? ± 2 ∏ ? 2 ?επαρτμεντοφΑππλιεδΧηεμιστρψ ΧηιναΑγριχυλτυραλΥνι?ερσιτψ ≤ ≠ ∏2 ∏ Ινστι2τυτεοφ?εγεταβλεσανδΦλοωερσ ΧηινεσεΑχαδεμψοφΑγριχυλτυραλΣχιενχεσ ≤ Αβστραχτ × ∏ 2 ∏ ∏ √ Κεψωορδσ ∏ 摘 要 本文从生理学!生物化学和分子生物学 个方面综述了昆虫几丁质酶的研究进展 并概述了它在害虫防治!主要是在抗虫育种中作为重要的基因源中的应用?关键词 几丁质 昆虫几丁质酶 植物保护 应用
几丁质是由 )乙酰葡萄胺通过Β) 键连接起来的直链多聚物 是自然界中含量最丰富的多糖之一 在昆虫的外骨骼和肠道内壁 真菌和一些藻类的细胞壁及甲壳动物的外壳中均发现它的存在?催化水解几丁质的水解酶广泛地存在于含几丁质的有机体及不含几丁质的生物 如微生物!高等植物和动物中?不同生物源的几丁质酶具有不同的生物功能 昆虫和甲壳动物的几丁质酶主要作用是蜕去外骨骼 真菌几丁质酶负责细胞的生长和分裂 细菌几丁质酶则分解几丁质提供营养源 而植物几丁质酶主要用于防御害虫和病菌的侵袭 增加植物的抗逆能力? 植物在逆境胁迫下体内几丁质酶的含量迅速升高 植物几丁质酶的诱导及防卫反应机制的研究是目前分子生物学研究的热点之一?大量的植物几丁质酶基因或 ? 被克隆 某些基因已被成功地导入植物中 成为抗病育种中的重要基因源?几丁质是昆虫表皮独特的组份 昆虫蜕皮时约有 的几丁质被降解≈ 因此 昆虫几丁质及其水解酶对昆虫的生长!发育起重要的作用 人们对它的重视也由来已久 但在总体研究水平上要落后于植物几丁质酶?进入 年代后 由于相关知识和精密技术不断被引入昆虫学领域 人们对昆虫几丁质酶的物理学!化学!动力学和基因调控特点 以及作为生物农药的发展潜力≈ 主要是在植物抗虫性方面的研究正在不断地探索 并取得了实质性进展?本文将综述该领域有关方面的主要研究进展? 1昆虫几丁质酶的生理学功能 昆虫的蜕皮和变态机制一直是昆虫生理学家研究的重点 早在 年 的一篇专题论文中有关家蚕Βομβψξμορι解剖学问题中就首次描述过蜕皮液 但人们对蜕皮液的功能认识很模糊 甚至有观点认为它主要用于贮存和释放营养物质≈ ?直到进入 世纪后才逐渐明确蜕皮液的功能是昆虫在蜕皮前用于消化旧的表皮? 昆虫周期性地蜕去旧表皮并合成新表皮 这一复杂的过程是由旧表皮和表皮层之间累积的蜕皮液中几丁质酶的精确滴度调节的 需要多种类型酶的参与 每种酶又具有多种异构形式?现已明确的有两种类型的几丁质水解酶?将从内部裂解 ≤多聚链的酶被称作几丁质酶 ∞≤ 从链的非还原性末端依次切下 ≤单体的酶为Β) )乙酰葡萄胺酶 ∞≤ ? ∏ 和 ≈ ? 以烟草天蛾Μανδυχασεξτα为模式昆虫 建立的二元酶系统模型较合理地解释了几丁质的水解机制?首先 不溶性的几丁质被几丁质酶随机裂解为寡糖 这些可溶性的寡糖即成为Β) )乙酰葡萄胺酶的底物 从链末端依次切下几丁质二糖 释放出 ≤ 2 ≤最终又被循环利用参与新表皮的形成?同时研究发现 这两种酶在分解几丁质中还具有较强的增效活性?几丁质酶和Β) )乙酰葡萄胺酶以适宜比例混合 分解几丁质的速度是二者单独作用速度总和的 倍? 除昆虫表皮外 在其肠道组织中也检测到几丁质酶的活性?肠道几丁质酶具有分解肠道内和围食膜中的几丁质及消化的功能?昆虫蜕皮过程完成后 肠道几丁质酶能够将蜕皮消化参与合成新的围食膜≈ ? 昆虫蜕皮机制问题的解决 促进了昆虫蜕皮液的生理学和生物化学的发展 其中最主要的几丁质酶和Β) )乙酰葡萄胺酶已被分离纯化 得到 ? 克隆 并有可能用于植物抗虫性的转基因育种研究中? 2昆虫几丁质酶的基因结构及表达 2 1昆虫几丁质酶基因的结构 昆虫几丁质酶基因的研究最早见于烟草天蛾? 年 等≈ 分离得到编码烟草天蛾几丁质酶基因的全长 ? 克隆 并进行了序列分析? 由 个核苷酸组成 可译框架含 个核苷酸 起始密码子 × 在 位 终止于 位 所编码的蛋白为 个氨基酸残基 分子量为 ??其 χ)端非翻译区含有 个核苷酸 # # 昆虫知识∞ × ≤ ? ∞? ∞
应用昆虫学
第一讲昆虫的基础知识 第一节昆虫的特征 1、身体分为头、胸、腹三个部分 2、头部是取食与感觉的中心，具有口器和一对触角，通常还有复眼及单眼 3、胸部是运动与支撑的中心，具有三对足，一般还有两对翅 4、腹部是生殖与代谢的中心，无行动用的附肢，但多数有转化成外生殖器的附肢 5、从卵中孵出来的昆虫，在生长发育过程中，通常要经过一系列显著的内部及外部体态上的变化，才能 转变为性成熟的成虫。这种体态上的改变称为变态。 第二节昆虫的特点 一、种类数量最多 全世界已知动物150万种，昆虫100万种。 全世界每年发表新种约1万种；有人估计昆虫有1000万种之多。 二、个体数量最大 1个大的蚂蚁群体50多万个个体 1亩麦地的小麦吸浆虫2592万个 三、分布范围最广足迹几乎遍及整个地球 第三节昆虫昌盛的原因 一、昆虫是无脊椎动物中唯一具翅的类群 二、多数种类身体小吃固体食物 三、口器类型的分化 四、繁殖力强吃液体食物 五、适应能力强 第四节昆虫与人类的关系 一、昆虫的有害方面 1、直接危害人类栽培的各种植物农、林业害虫 2、传播植物病害世界已知植物病毒病600余种，其中由昆虫传播的有270多种 3、危害人、畜健康，传播多种疾病鼠疫（跳蚤传播）疟疾（蚊传播） 二、昆虫的有益方面 1、直接为人类利用—资源昆虫 2、维持自然界生态系统的平衡食物链物质循环 第五节常见的昆虫种类 动物界节肢动物门昆虫纲 昆虫纲的种类达100多万种分为32个目 一、衣鱼目无翅；触角长丝状；具3根尾须；体表被鳞片；多生活在室内，危害纸张和衣物 二、蜻蜓目身体细长、复眼大、触角短小。幼虫水生，捕食性；成虫也为捕食性 分为三个亚目：差翅亚目、均翅亚目、间翅亚目 差翅亚目统称蜻蜓身体相对粗壮休息时翅平展于身体两侧 均翅亚目统称蟌、豆娘身体细长休息时翅束置于背上（区别于蜻蜓） 三、蜚蠊目（俗称蟑螂） 体扁平，头常折于胸部下方，前翅革质；多数种类夜间活动，善奔跑；有些能传播疾病，是重要的卫生害虫；地鳖 四、螳螂目头部三角形，可灵活转动；前胸延长，前足特化为铡刀状的捕捉足；捕食性，多为益虫 五、直翅目包括螽蟖、蟋蟀、蝼蛄、蝗虫等 成虫前翅革质，后翅膜质；后足多为跳跃足。幼虫和成虫多以植物为食，多为害虫。 有些种类由于鸣叫或争斗的习性，成为传统的观赏娱乐昆虫 六、等翅目（俗称白蚁）社会性昆虫。危害建筑物、堤坝等 七、半翅目（俗称蝽、蝽蟓）前翅为半鞘翅；口器为刺吸式口器，以植物或其他动物的体内汁液为食；腹部具臭腺，以臭气御敌；桂花蝉（大田鳖）蝽科水黾科 八、同翅目包括蝉、蜡蝉、叶蝉、蚜虫、介壳虫等 前翅质地一致，为膜质；刺吸式口器，均植食性，多为农业害虫；介壳虫蚜虫蚱蝉
生物防治-07昆虫信息素
昆虫信息素的利用 昆虫信息素是由昆虫特有的腺体所分泌的极其微量的化学物质，是昆虫化学通讯的媒介物。昆虫信息素在个体间起到信息传递的作用，影响到昆虫的行为和某些生理功能。在自然界，两个有机体间的化学信息通信必然是一个有机体释放化学信息，并通过传输信息的中间介质而被另一有机体所接受，而后产生一系列生理和行为的应答反应。人工合成的昆虫信息素，又被称作昆虫行为调节剂。一般这些药剂不能直接杀死害虫，而是通过干扰昆虫的正常行为，如交配行为、产卵行为、取食行为、集结行为、自卫行为等，达到控制和防治害虫的目的。目前研究最多的是性信息素、集结信息素、产卵引诱激素、利它素等。 我国昆虫信息素系统研究自20世纪70年代开始。主要研究方向是昆虫性信息素的结构鉴定、合成、行为、生理、生化等，同时开展了应用试验。迄今已有50多种昆虫性信息素被研究。自1978年以来，全国昆虫信息素的学术讨论会开过多次。《化学生态物质》刊载大量昆虫信息素和昆虫激素的论文。该刊物创刊与1975年，当时叫《昆虫激素》 昆虫信息素需多学科的综合性研究，包括昆虫学、化学、生态性、生理学、生物化学、行为学等学科，需要配备各种高精密的化学分析仪器和比较强的化学合成手段，需要化学家和生物学家的密切合作。因此，昆虫信息素的研究有一定的难度。经过多年的努力，国内有些单位已经开始了某些创造性的工作。在应用方面，昆虫信息素已经广泛用于害虫的监测和防治。 一、昆虫信息素的生物学基础研究 包括昆虫信息素的生物学、行为性、生理学和生物化学等基础研究。例如昆虫的求偶、交配行为、昆虫信息素分泌腺体部位、形态、超微结构、释放节律、飞行定向行为以及嗅觉化学感受电生理学、性信息素生物合成和内分泌调控等方面。 我国对以下昆虫的性信息素分泌腺体的部位及形态结构进行了研究：玉米螟、二化螟、红尾白螟和二点螟、桃蛀螟。研究了三化螟的求偶行为，对大袋蛾、桃蛀螟的性信息素的释放节律进行了研究；玉米螟性信息素的生物合成途径。 二、昆虫信息素的化学研究 昆虫信息素的化学研究始终是该项研究的一个重要方面。当人们了解了昆虫与昆虫之间，昆虫与其它生物间存在的化学联系之后，首要的问题就是弄清这些化合物的结构和组成。由于这些物质含量甚微，组分又比较复杂，要弄清其结构和组分并非易事。初期需要取自几十万头昆虫。但是由于高灵敏度的分析仪器的引进，使结构分析所用的昆虫数量减少到几百头甚至几十头，并能做单腺体内昆虫信息素的全组分分析。我国已鉴定的昆虫性信息素有马尾松毛虫、白杨透翅蛾、杨干透翅蛾、葡萄透翅蛾、蒙古蠹蛾、槐尺蠖、松干蚧、枣粘虫、梨大食心虫、亚洲玉米螟、甘蔗二点螟、甘蔗条螟、甘蔗红尾白螟、水稻三化螟、茄黄斑螟、粘虫、桑毛虫、烟青虫、大豆食心虫等。 三、昆虫信息素的剂型研究 为使昆虫信息素在田间施用时能正确发挥作用，使昆虫信息素能以一定的速度释放到空间，并能稳定地保持相当时间，这就要有各种缓释剂型。最常用的是以天然橡胶或塑料为载体的剂型。例如用于测报的各种性信息素诱芯。为了用于交配干扰法，研究了塑料夹片剂型和微胶囊剂型。 研究有效的，对环境和人畜无副作用的防治技术是建立完善的害虫治理系统的重要基础。随着现代科学技术的发展，信息素的应用发挥了一定作用。 一、可利用的信息素类型 在昆虫的整个生命周期中，部分生命活动的重要环节，如交配、寄主定向与选择、产卵场所的识别、告警和防御等均受化学气味信息调节的。这种由昆虫或植物产生、分泌释放出体外，而对其它个体表现强烈的特有的生理机能的化学活性物质即为信息化合物。随着人类对这种生物件化学信息联系机制理解的加
昆虫的体壁和几丁质酶
几丁质酶 几丁质酶是以几丁质为作用底物的水解酶。在昆虫中，几丁质是围食膜及体壁的主要组成成分之一，通过几丁质酶对其有规律地降解以保证昆虫正常生长发育。若编码该酶的基因在不适当的时候表达或该表达时未表达，都会对昆虫造成伤害。在植物害虫防治中，昆虫几丁质是几丁质酶的一个极具吸引力的作用靶标。 1.1昆虫几丁质酶生物化学与生理作用 昆虫几丁质酶存在于中肠、蜕皮腺及某些昆虫的毒腺中，是一种糖蛋白,可以水解昆虫体壁和中肠中的几丁质，酶切位点通常随机发生在链中间的任何一个部位，其最终产物是可溶低分子量的GlcNAC寡聚物。昆虫蜕皮时约有90%的几丁质被降解，几丁质酶和几丁质之间的作用是一种动态过程，包括经过几丁质结合区的吸附过程、水解过程、解吸附作用及活性催化区在作用底物表面的配置过程。昆虫几丁质酶分泌到肠道中,以无活性酶原形式存在，在需要时被胰蛋白酶激活而降解围食膜。蜕皮腺中的几丁质酶可调节昆虫的周期性蜕皮并合成新表皮。毒腺中的几丁质酶有助于毒腺物质在取食对象的组织中扩散渗透。 1.2昆虫几丁质酶基因的体内表达 昆虫几丁质酶的表达受蜕皮激素的诱导，而保幼激素抑制其表达。有研究表明，在没有几丁质酶基因表达的虫期,蜕皮激素类似物能够诱导云杉卷叶蛾几丁质酶基因的表达，在诱导36h后表达量最大，且几丁质酶基因仅在体壁表达，这种现象可能是因为诱导表达是一种间接表达，需要某些只在体壁才具有的因子参与。在昆虫生长发育过程中，几丁质酶表达具有组织特异性。 影响昆虫几丁质酶活性因素主要有温度、pH、紫外线等因子均可影响昆虫几丁质酶的活性。昆虫几丁质酶pH范围较宽，使其能在微酸(血淋巴)和微碱性环境(内脏)中起作用。昆虫几丁质酶在pH为4~8范围内具有活性，在30~60℃之间昆虫几丁质酶活性较高且较久。底物不同时，昆虫几丁质酶表达的适宜pH、温度也不尽相同。pH值对昆虫几丁质酶活性的影响，可能是因为昆虫几丁质酶在多区结构及氨基酸序列方面的不同造成的。某些二价阳离子也影响昆虫几丁质酶的活性。 对昆虫几丁质酶的利用，包括使昆虫体内的几丁质酶水平低于或高于正常水平两个方面，从而扰乱昆虫正常的生长发育节律，甚至使昆虫死亡。Blattner-R
重要医学昆虫及化学防治研究进展
重要医学昆虫及化学防治的研究进展 医学昆虫的防治不仅是疾病控制的主要措施，也是改善人民生活环境，促进经济发展的重要组成部分。人类在与卫生害虫作斗争的过程中，以综合防制为主，而化学防治是其中的一种重要手段。 1 医学昆虫学的定义及研究范围 1.1 医学昆虫学的定义 医学昆虫学，是专门研究一些有传输病原和有致病能力的昆虫，并从研究中找出一些害虫的有效防治措施，以达到保障人们健康目的的一门科学。 1.2 医学昆虫学的研究范围 医学昆虫这门学科，研究的内容是有关医学昆虫的形态、分类、生活史、生态习性、及其与人畜疾病的关系，以及防治方法等。其医学昆虫的研究范围有：昆虫纲的蚊、蝇、蟑螂、蚋、蠓、虻、臭虫、白蛉、蚤、虱、毒蛾；蛛形纲的恙螨、革螨、蜱；唇足纲的蜈蚣目前，我国从中央到地方均成立了“有害生物防制协会”，进一步扩大了有害生物防制研究的范围。如：①危害建筑和建筑材料的有害生物——白蚁、木材甲虫等；②仓储有害生物——面粉甲虫、谷物蚊虫等；③纺织品有害生物——地毯甲虫、衣物蛀虫等；④境外入侵有害生物——红火蚊等。 我国地处亚热带、温带区域，地域辽阔，幅员广大，各地环境、气候和自然条件差异很大，医学昆虫的种类繁多。据调查，我国已知蚊类有370多种，蝇类386种，室内蟑螂11种，蚤类520多种，蜱类110种，螨类534种，白蛉类40种，蠓类280多种，蚋类约100多种。这些医学昆虫分布十分广泛,栖息环境复杂,在自然界对人类健康有着重大影响。 2 有利于医学昆虫传播疾病的因素 2.1 全球温室效应 在过去的半个世纪里全球平均气温上升，使得一些原来不受某些医学昆虫传播疾病影响的地区和人群，现在受到了这些医学昆虫传播疾病的威胁。同时，由于气温上升，一些医学昆虫的繁殖力增强，其数量剧增。 2.2 全球人口 2011年10月31日，世界人口达到70亿，人口密度的增加，到医学昆虫传播疾病的流行，有两个方面的影响：第一，世界人口的城市化和由此造成的人口密度提高，增加了医学昆虫所依赖的寄主的数量；第二，由于需要生活空间，人们不得不进入医学昆虫侵害严重的地方居住。
褐飞虱成虫翅型分化研究 - 《应用昆虫学报》
褐飞虱成虫翅型分化研究 刘光杰 中国水稻研究所 农业部水稻生物学重点实验室杭州 寒川一成 日本国际农林水产业研究中心茨城县筑波 沈丽丽 南京农业大学植保系南京 褐飞虱Νιλαπαρ?αταλυγενσ ≥ β 是我国和东南亚各国水稻上的重要害虫?这种害虫成虫期具有明显的翅二型现象 长翅型能做远距离迁移 追踪寄主植物质量变化 逃避恶劣环境 而短翅型能充分利用当地资源而居留繁殖 扩大种群?长!短翅型随着环境因子的变化而相互交替发生 以适应环境条件 籍以不断维持种群的繁衍?经多年实践证明 长翅型的出现和大发生 表明虫源有迁入或迁出现象 而短翅型数量的激增 则表明大发生的到来?因此 及时准确地预测预报成虫长短翅型的发生动态对于褐飞虱虫源分析!爆发危害及有效防治具有特别重要的意义? 本文概述了褐飞虱长!短翅型成虫的主要生态学和生物学特性!影响翅型分化的内外因子 讨论了翅型分化的遗传!生理基础及进化意义? 1长!短翅型成虫的有关生态学和生物学特性 褐飞虱成虫长!短翅型的分化 明显的形态区别在于其翅的长度上? 等 测量了自然条件下长!短翅型成虫的前翅翅长 长翅型前翅平均翅长 雄虫约 1 雌虫约 1 短翅型雄虫前翅长约 1 雌虫约 1 ?当然 外界环境条件会对翅长产生一定的影响≈ ? 长!短翅型成虫 其相应若虫的历期存在差异?短翅型成虫的若虫历期 较羽化为长翅型的若虫历期稍短 且不受若虫密度效应的影响?但长翅型的若虫历期随若虫密度增大而延长≈ ?长!短翅型成虫 产卵历期和若虫历期无显著差异 但产卵前期以短翅型成虫较短≈ ?长!短翅型雌成虫卵巢发育对温度的反应也不同?在不同水稻生育期及中抗!感性品种上 长!短翅型成虫产卵量相差无几 然而在抗性品种上 短翅型雌虫的产卵量明显高于长翅型?在短翅型群体中 雌虫比率较高 且属定居型? 长翅型成虫的体色较短翅型成虫更为深 活动性弱 短翅型成虫在稻株上的栖息部位隐蔽 不易被天敌发现?此外 等 发现褐飞虱体内的脂肪含量与翅型也有一定的关系 短翅雄虫!长翅雄虫!短翅雌虫和长翅雌虫体内全部脂含量占飞虱干物重分别是 1 1 1 和 1 ≈ ? 2影响翅型分化的环境因子 211气象因子 21111光照 报道 在 小时的光照下 短翅型雄性个体出现比率要比在 1 及 小时光照下显著地高 但雌虫翅型出现比率不受光周期长短的影响≈ ?张增全 的研究结果与之类似 短翅型的出现比率 以每天 小时光照组为最高 每天 小时光照组为最低 两者差异显著≈ ?但张增全认为雌虫翅型分化同样受光周期影响 适宜褐飞虱繁殖的季节内 短光照有利于短翅型个体的出现 短翅型雌性个体出现比率更明显?由此可见 若田间插秧过密!施肥过量!稻株过早封行!稻丛基部的光照减少!以及稻株营养成分变化 是导致田间短翅型比率上升!虫口密度骤增的 收稿日期 2 2
微生物杀虫剂的杀虫原理及其应用
微生物杀虫剂的杀虫原理及其应用 微生物杀虫剂的杀虫原理及其应用周汝德(大理农业学校,云南大理671003)摘要:在分析微生物杀虫剂在我省农业生产中推广使用情况的基础上,简要介绍了微生物杀虫 剂的类型,重点阐述了微生物杀虫剂的杀虫原理和正确的使用方法。 关键词:微生物杀虫剂;原理;使用方法 微生物杀虫剂是利用微生物本身及其代谢产物 来防治农业害虫的制剂,属于生物防治范畴。使用 微生物杀虫剂,害虫不易产生抗药性,不污染环 境,不杀伤天敌,不破坏生态平衡,是国际上近几 十年来植保工作中发展较快的一个领域。目前,国 内外已有多种微生物杀虫剂作为商品生产。我省目 前还没有规模化的微生物农药生产厂家,微生物杀 虫剂在生产上还很少推广应用,分析其原因大致有 以下几个方面:一是因为微生物是一类看不见或看 不清的生物,微生物杀虫剂属于微观世界的生物农 药,人们对该类农药缺乏感性认识;二是与微生物 杀虫剂有关的科学技术知识推广普及工作比较薄 弱;三是微生物制剂在生产和应用方面还存在一些 技术问题;四是微生物农药与化学农药相比有药效 慢、受气候条件影响大的缺点,人们对微生物杀虫 剂的药效怀有疑虑,在生产上推广应用有一定的难
度。笔者认为,随着科学技术的推广普及,微生物 农药在植保工作中的地位和作用将会逐渐被人们所 认识,在生产和应用中的技术问题也会得到解决, 微生物杀虫剂将会作为一种重要的生物农药在我省 农业上推广应用。要推广使用微生物杀虫剂,就必 须了解微生物杀虫剂的主要类型、杀虫原理及其正 确的使用方法。 1 微生物杀虫剂的主要类型和防治对象 目前,研究和应用最多的、用来防治农林害虫 的微生物主要类群有细菌、真菌和病毒。因此,相 应将微生物杀虫剂分为三类: 111 细菌杀虫剂 目前国内外研究最多、应用最广的杀虫细菌主 要是苏云金杆菌及其变种。苏云金杆菌是贝尔林纳收稿日期: 2002- 02- 25氏( Berliner) 1911年在德国苏云金一个面粉厂的地 中海粉螟中分离出来的一株芽孢杆菌。目前国内生 产和应用的细菌杀虫剂种类主要是苏云金杆菌类的 几个变种,如苏云金杆菌、青虫菌、杀螟杆菌、松 毛虫杆菌、玉米螟杆菌、7216等。对150余种鳞翅 目害虫有毒杀作用,属于广谱性杀虫细菌。苏云金 杆菌类制剂目前主要用于防治稻苞虫、玉米螟、菜 青虫、小菜蛾、棉铃虫、松毛虫、棉花灯蛾等害
分子生物学技术在昆虫系统学研究中的应用
分子生物学技术在昆虫系统学研究中的应用 [摘要]分子牛物学技术应用于昆虫系统学研究，是50年代末新兴起来的，近年来发展相当迅速。为了把握这个研究方向，并促进这个研究领域的发展，作者从研究方法、研究内容、研究对象等方面着手，近10年来分子生物学技术应用于昆虫系统学，并对其的研究进展进行了概括和总结。介绍了DNA序列测定、RFLP、分子杂交技术、RAPD、SSC及DSCP等几种主要方法及其应用情况，并从分类鉴定、系统发育分析、分子进化、遗传变异及进化研究等方而总结了已有的研究成果，日前已进行过分子系统发育研究的昆虫类样进行了列表总结。 [关键词]分子生物学技术；昆虫系统学. 本世纪70年代，由于限制性内切酶的发现,DNA重组技术的建立,DNA序列快速测定方法的发明，分子生物学及其技术以迅猛的速度发展。80年代，PCR技术的产生和发展，加速了分子生物学技术在生物学各研究领域的广泛应用，分子生物学技术应用于昆虫系统学研究中，始于本世纪80年代末，近些年来发展迅速，通过研究昆虫核酸分子的结构来探求各类群之间的亲缘和进化关系，从生命的本质上子找昆虫各类群之间的内在联系。作者从研究方法、研究内容及研究对象二方面对近10年来昆虫分子系统学的研究进展作简要的综述。 1研究方法 前用于昆虫分子系统学研究的卞要方法有核酸序列分析(DNA sequence analysis)、RFLP(限制性片段长度多态性分析，Restriction fragment length polymorphism)、分子杂交技术( Molecular hybridization) ,RAPD(随机扩增DNA多态性分析，Random amplified polymorphicDNAI) ,SSCP(单链构象多态性，Single strand conformational polymorphism)和DSCP（链构象多态性，Double strand conformational polymorphism)分析等方法[1]。 1. 1 DNA序列分析 DNA序列分析是通过直接比较不同类群个体同源核酸的核茸酸排列顺序，构建分子系统发育树，并推断类群间的系统演化关系、最可靠的方法。但序列分析耗资较大，也很费时，所以不适[2]宜于大群体的遗传进化研究。但随着生物技术的不断提高，药品、试剂盒及酶制剂越来越廉价，此方法将会得到广泛应用。此方法与RFLP及DSCP等其它方法相结合，可快速而经济地测
昆虫信息素
昆虫信息素
昆虫的外分泌腺与信息素 摘要：昆虫信息素在昆虫个体和社群的信息交流有重要作用。本文综述了昆虫信息素的基本内容和研究概况，以及昆虫信息素在防治应用上的成果。 关键词：昆虫，信息素，防治应用 地球上的生物经几十亿年的进化，形成了今天生物多样化的格局，每种生物都在进化中形成了自己种群的信息联络方式。【1】作为种类最多的昆虫，个体之间需要持久有效的物质流或信息流进行联系，除了采用声音、荧光等物理方法外，它们还经常借助于一些简单的有机分子。【2】其中最重要的是昆虫外分泌腺产生的信息素，它们在种内和种间起作用并有多种类型。对昆虫外分泌腺和信息素的研究已有50多年的历史，在世界范围内为控制害虫数量以及避免对人类和农作物收到大面积做出了重大贡献。在昆虫信息素的研究中，鳞翅目昆虫外分泌腺和信息素的研究开展最早也最详尽,其中又以蛾类性信息素研究得较为全面。本文拟以蛾类昆虫性信息素为代表，对昆虫信息素的研究和发展、应用现状进行综述。 I昆虫信息素概述 I.i昆虫信息素的定义 昆虫信息素(pheromone)是指昆虫个体向外释放的能在昆虫间传递信息、引起同种个体间或种间产生生理或行为反应的微量化学物质，又称为外激素。它是对生物群落结构起重要作用过的物质流或信息流因素，包括只能作用于同种的种内信息素和能作用于其他种的种间信息素。【3,4】它主要来源于昆虫体表的分泌腺体，借助空气和其他媒介传递，接受者以化学感受器或嗅觉、味觉等方法接纳，可表现为抑制作用，亦可表现为刺激作用。【4】 I.ii昆虫信息素的研究进 程 昆虫信息素研究的首要问题是信息素化学结构的鉴定,这一领域的工作始于20世纪30年代，受当时技术条件的限制，进展缓慢。经过近20年的努力，Butenandt等从50万多头家蚕蛾(Bombyx mori)雌蛾的提取物中分离、鉴定出第一个昆虫性性信息素的化学结构。【5】1971年，Law和Regnier 用“信息素”（Semiochemicals）表示支配生物之间相互作用的化学物质。【6,7】 I.iii化学组成 从Bombykol被鉴定出到现在，研究人员已分离和鉴定了9目90多科2000多种的昆虫性信息素，其中以鳞翅目蛾类昆虫的性信息素研究最为深入【8】。80%的蛾类昆虫信息素至少有2种组分，终端
1293462556几丁质酶
几丁质酶(chitinase)是以几丁质(chitin)为作用底物的水解酶。几丁质又称甲壳素或甲壳质,存在于节肢动物、线虫和软体动物的体壁、真菌细胞壁(除卵菌)和一些藻类等生物的细胞壁中。在昆虫中,几丁质是围食膜及体壁的主要组成成分之一,通过几丁质酶对其有规律地降解以保证昆虫正常生长发育。如果编码该酶的基因在不适当的时候表达或该表达时未表达,都会对昆虫造成伤害。由于植物中不含几丁质,因此在植物害虫防治中,昆虫几丁质是几丁质酶的一个极具吸引力的作用靶标。 一、昆虫几丁质酶生物化学与生理作用 昆虫几丁质酶存在于中肠、蜕皮腺及某些昆虫的毒腺中,是一种糖蛋白,可以水解昆虫体壁和中肠中的几丁质,酶切位点通常随机发生在链中间的任何一个部位,其最终产物是可溶低分子量的GlcNAC寡聚物。昆虫蜕皮时约有90%的几丁质被降解,几丁质酶和几丁质之间的作用是一种动态过程,包括经过几丁质结合区(CBD)的吸附过程、水解过程、解吸附作用及活性催化区在作用底物表面的配置过程。昆虫几丁质酶除能降解几丁质外,还担负许多重要生理功能,如昆虫肠道组织中的几丁质酶具有分解肠内和围食膜的几丁质和消化作用。昆虫几丁质酶分泌到肠道中,以无活性酶原形式存在,在需要时被胰蛋白酶激活而降解围食膜。蜕皮腺中的几丁质酶可以调节昆虫在生长发育中周期性蜕皮并合成新表皮。毒腺中的几丁质酶有助于毒腺物质在取食对象的组织中扩散渗透。 二、昆虫几丁质酶分子特征 1993年,编码昆虫几丁质酶的cDNA序列首次从烟草天蛾Manduca sexta中克隆出来。目前已克隆得到烟草天蛾、家蚕Bombyx mori和美国白蛾Hyphantria cunea等十几种昆虫的几丁质酶cDNA序列。这些克隆的基因主要集中在鳞翅目昆虫中,双翅目、鞘翅目和膜翅目仅有少数几丁质酶基因被克隆的报道。昆虫几丁质酶分子量在40~85kDa之间,比植物几丁质酶(25~40kDa)和细菌几丁质酶(20~60kDa)大。酶活性范围为pH4~8,等电点在5~7之间,大都属于18家族几丁质酶。昆虫几丁质酶为多结构域蛋白,一般都包含信号肽区、一个或多个N-端催化区、富含丝氨酸和苏氨酸(S/T)的糖基化位点区(linker区)、一个或多个fibronectin-like区和C-端富含半胱氨酸(Cys)的几丁质结合区(CBD)。但不同昆虫的几丁质酶,其多区结构有所不同,如一种寄生蜂Chelonus sp.的几丁质酶大小为52kDa,有一个富含丝氨酸和苏氨酸的区域,但缺少C-端富含半胱氨酸的区域。这些结构域构成上的变化以及氨基酸序列的不同导致了昆虫几丁质酶在最适pH、催化活性、对几丁质的亲合力及稳定性方面的差异。昆虫几丁质酶的多个结构区独自发挥功能,互不影响,其中N-端催化区序列具有保守性,决定酶的催化活性。连接N-端催化区和几丁质结合区的linker区,是经过O-位高度糖基化修饰,而催化区只是适度的N-位糖基化修饰,linker区使几丁质酶易于分泌到细胞外,并且在有蛋白水解酶存在的情况下,保持几丁质酶的稳定性。几丁质结合区(CBD)基本功能是使几丁质酶结合不溶性的底物并提高降解效率。具有多个CDB区时,能增强昆虫几丁质酶对大分子不溶底物的结合能力及作用活性,提高催化区在水解不溶性底物时的催化效率,linker区也可能影响碳水化合物结合区的功能。昆虫几丁质酶的CBD约为65个氨基酸,且不同的昆虫几丁质酶CBD序列有高度的相似性,其中6个Cys最为保守,存在于所有昆虫几丁质酶的CBD中。研究表明, 几丁质酶的活性仅与活性催化区有关,而昆虫几丁质酶与体壁和中肠几丁质的相互作用依赖于几丁质结合区和活性催化区同等、共同的作用。昆虫几丁质酶中有几个重要的氨基酸残基保守位点:W145,D144,E146和D142。W145维持几丁质酶催化区域结构,对酶的催化活性产生重要影响。如以甘氨酸替代则活性完全丧失,但是W145对几丁质酶与几丁质之间的结合并不是必需的。E146在水解中起酸碱催化剂的作用,D144维持一种电离平衡,D142影响几丁质酶最适pH值,该位点的突变可使几丁质酶最适PH由碱性变为酸性。三、昆虫几丁质酶基因的体内表达 昆虫几丁质酶的表达受蜕皮激素的诱导,而保幼激素抑制其表达。研究表明,在没有几丁
医学昆虫对人类的危害
医学昆虫对人类的危害 医学昆虫是指骚扰人类安宁，吮吸疾病与病原体的昆虫，包括：蚊、蝇、蠓、蚋、蛉、蚤、臭虫、蜚蠊、蜘蛛、恙螨、革螨、蝗、蜈蚣、马陆等。它们可以通过吸血、刺螫、机械携带并传播各种病原体，有些直接寄生致病，有的引起过敏性疾病，有些还可以长期在体内保存病原体，甚至将病原体经卵传递至后代，不仅具有媒介的作用，而且具有宿主的作用。 我国地处亚热带、温带区域，地域辽阔，幅员广大，各地环境、气候和自然条件差异很大，医学昆虫的种类繁多。据调查，我国已知蚊类有370多种，蝇类386种，室内蜚镰9种，蚤类520多种，白岭类40种，嵘类280多种，纳类约100多种，蟀类110种，蜗类534种。苍蝇、蚊子、蜚蠊等医学昆虫早已成为与人类建筑物、城市化联系密切的世界性伴生种，这些媒介生物对我们人类的身体健康造成严重的威胁。下面就几种常见的医学昆虫对人类的危害做以简单的介绍。 一蚊虫 蚊虫是所有医学昆虫中最重要的害虫。蚊虫的分布很广，全世界从高山到矿井内都有，约2400种以上，我国已发现约350种。最常见的有按蚊属：中华按蚊、微小按蚊、大劣按蚊等；库蚊属：淡色库蚊、致倦库蚊、三带咏库蚊；伊蚊属：埃及伊蚊、白纹伊蚊、刺扰伊蚊等。它们不仅叮人吸血，影响人们的睡眠和休息，更重要的是蚊虫传播疟疾、丝虫、乙脑、登革热、黄热病等传染病，严重地危害人们的健康，影响军事行动。 （1）疟疾：疟疾的自然传播媒介是按蚊。按蚊的种类很多，可传播疾疟的有60余种，传染性据其吸血习性、数量、寿命及对疟原虫的感受性决定。我国公认中华按蚊、巴拉巴蚊、麦赛按蚊、雷氏按蚊、微小按蚊、日月潭按蚊及萨氏按蚊等七种为主要传疟媒介按蚊。当受染的雌性按蚊吮吸人血时，疟原虫子孢子随蚊唾液进入人体血循环，约半小时全部侵入肝细胞，速发型子孢子即进行裂体增殖，迟发型子孢子则进入休眠状态，在肝细胞内裂体增殖的疟原虫，经过5～40天发育成熟，胀破肝细胞逸出成千上万的裂殖子进入血流，进入血流的裂殖子部分侵入红细胞并在其内发育增殖，人即被感染。 感染后人会出现剧烈头痛，发冷发热，恶心呕吐；意识障碍，烦燥不安，进而嗜
几丁质酶活性检测试剂盒说明书 可见分光光度法
几丁质酶活性检测试剂盒说明书可见分光光度法 注意：正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定。 货号：BC0820 规格：50T/24S 产品内容： 提取液：液体80mL×1瓶，4℃保存。 试剂一：液体40mL×1瓶，4℃保存，使用前摇匀。 试剂二：液体15mL×1瓶，4℃保存。 标准品：粉剂×1瓶。5mg N-乙酰氨基葡萄糖，4℃保存。临用前加入2.27mL蒸馏水配成10μmol/mL 的标准溶液。 产品说明： 几丁质酶主要存在于虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软体动物的器官(例如乌贼的软骨)，以及真菌类的细胞壁中。而几丁质酶(EC3.2.1.14)可催化几丁质水解，具有抵御真菌侵染的作用，成为抗真菌病害的研究热点。 几丁质酶水解几丁质产生N-乙酰氨基葡萄糖，进一步与3,5-二硝基水杨酸产生棕红色化合物，在540nm 处有特征吸收峰，吸收值增加速率反映了几丁质酶的活性。 自备实验用品及仪器： 天平、水浴锅、离心机、可见分光光度计、1mL玻璃比色皿、研钵/匀浆器、蒸馏水。 操作步骤： 一、粗酶液提取 1.组织：按照组织质量（g）：提取液体积(mL)为1：5~10的比例（建议称取约0.15g组织，加入1.5mL 提取液）进行冰浴匀浆，然后10000pm，4℃离心20min，取上清，置冰上待测。 2.真菌：按照细胞数量（104个）：提取液体积（mL）为500~1000：1的比例（建议750万细胞加入1.5mL 第1页，共3页
提取液），冰浴超声波破碎细胞（功率300w，超声3s，间隔7s，总时间3min）；然后12000rpm，4℃，离心20min，取上清置于冰上待检。 3.培养液：直接测定。 二、测定操作表： 1、可见分光光度计预热30min。波长调至540nm，蒸馏水调零。 2、将标准溶液稀释为4、 3、2.5、2、1μmol/mL的标准溶液备用。 3、在EP管中分别加入： 试剂名称测定管对照管标准管空白管 样品（mL）0.50.5--标准溶液（mL）--0.5- 蒸馏水（mL）---0.5 试剂一（mL）0.5-0.50.5 混匀，37℃水浴1h，沸水浴5min。 试剂一（mL）-0.5-- 8000rpm常温离心10min，分别取上清液0.8mL于新的EP管中。 试剂二（mL）0.20.20.20.2 混匀，沸水浴反应10min，立即置于冰上至室温。测定每管在540nm下的吸光度，记为A测定管、A 对照管、A标准管、A空白管。计算ΔA测定=A测定管-A对照管，ΔA标准=A标准管-A空白管。 三、计算公式 1、标准曲线的绘制： 以ΔA标准为y轴，标准溶液浓度为x轴，绘制标准曲线，得到标准方程y=kx+b。将ΔA测定带入标准方程中，得到x（μmol/mL） 2、几丁质酶活的计算： （1）按照样本重量计算 酶活性定义：37℃下，每g组织每小时分解几丁质产生1μmol N-乙酰氨基葡萄糖的酶量为一个酶活性单位。 几丁质酶活性（U/g鲜重）=x×V样÷（V样÷V样总×W）÷T=1.5×x÷W。 第2页，共3页
昆虫的多样性及其应用
昆虫的多样性及其应用 草业科学班（石朝印） 摘要：我国幅员辽阔，地形复杂，自然条件和自然资源差异显著，使得我国昆虫呈现多样性的特点；昆虫多样性的应用广泛，本文主要论述其在草业方面的应用。关键词：昆虫、多样性、利用。 1昆虫多样性成因 1.1我国幅员辽阔 我国的陆地面积为960万平方千米，几乎与整个欧洲等大，位居世界第三；我国的海岸线有3.2万公里长，在辽阔的海域上分布着5400多个岛屿；我国领空面积为1260万平方千米。如此庞大的陆地、海域和领空面积，为昆虫的栖息提供了充分的保障，昆虫之间因空间问题而发生的斗争减少，从而使得我国昆虫种类繁多，数量巨大。具统计，我国昆虫种类约占世界昆虫的十分之一，详细的说及在15~300万种之间。 1.2我国地形复杂 我国有雄伟的高原、起伏的山岭、广阔的平原、低缓的丘陵，还有四周群山环抱、中间低平的大小盆地，总的来说，我国拥有了世界陆地上的所有地形。俗话说：“一方水土养育一方人”，不同的地形使得昆虫的习性、生活方式等渐渐发生改变，日积月累当产生了生殖隔离后，原本属于同一物种的生物就可能演变为两种不同的物种，如此看来，我国复杂的地形是使得我国昆虫呈现多样性的原因之一。 1.3我国的自然资源和自然条件差异显著 我国有丰富的森林资源和草场资源，其中草场是我国陆地上面积最大的生态系统，面积有3亿公顷；而且，我国气候多样，不同地区的气候差异很大，如：我国南方降雨频繁而我国北方年降雨量普遍比南方低很多。显著的自然资源和自然条件的差异使得我国不同地方昆虫对环境的适应性有明显的区别。通俗的说就是，比如：南方的蜜蜂可能适应了温和湿润的气候，身体构造也肯定以易于排水为主，而我国西北地方的蜜蜂受西北干旱气候的影响在长期的进化过程中身体逐渐向保水的方向进化，如此这便是两种不同的昆虫了。另一方面，由于环境的不同，各种植物也会发生不同的变化，昆虫的物种丰富度，尤其是专食性昆虫随着植物物种的丰富度的增加而增大［1］。所以说，我国自然资源和自然条件的显著差异使得我国昆虫呈现多样性的特点。 2昆虫多样性的特点 2.1昆虫物种很丰富 由于目前尚无法说出中国昆虫种类的确切数字［2］，所以据估计，我国昆虫种类在15~300万种之间。如此庞大的昆虫种类，使得我国可以称为“昆虫大国”。 2.2我国特有的珍稀昆虫很多 由于我国独特的生境特点，在我国辽阔的领土上存在着很多数目极少的珍稀昆虫物种，这些珍稀昆虫有很多是其他国家所没有的，这对我国来说是一个基因资
昆虫仿生学在世界的应用
福建农林大学公选课奇妙的昆虫与仿生学测验性论文仿生学在材料中的应用 专业：统计学 姓名：李 学号： 座号：20 成绩： 时间：2011年11月10日
摘要：自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰，为了生存、自卫、竞争和发展的需要，强化了许多优异的结构和特殊功能，值得人们在材料上很好地借鉴并发挥。材料研究仿生学就是模仿生物系统的原理来建造先进材料装备技术系统或者使人造材料装备技术系统具有生物系统特征的一门科学。 关键词：仿生学仿生设计材料 自然界在亿万年的选择进化演变过程中，形成了具有完美结构和组织形态及 独特优异性能的生物材料，如哺乳动物的蚯蚓表面的润滑功能和减阻特性，苍 蝇的复眼和平衡棒的特性，鲨鱼盾鳞片肋条结构以及其减阻的特性，蝴蝶翅膀 表面的疏水性和自清洁的特性等等。这些天然生物复合材料一方面具有许多优 异于绝大多数人工材料的物理化学性能，如人工材料难以达到的损伤自我愈合、功能自恢复、机能自稳定及环境适应性的等优良性能，另一方面，其性能 具有一般人工材料所无法达到的数值。如蜘蛛丝具有极好的机械强度，是钢丝 的5倍以上，且蜘蛛丝的弹性为尼龙的2倍，另外它还就有高柔韧性和较高的 干湿模量。 1 模仿苍蝇平衡棒的应用 1.1苍蝇的简介 在生物学上，苍蝇属于典型的“完全变态昆虫”。70年代末统计，全世界有双翅目的昆虫132个科12万余种，其中蝇类就有64个科3万4千余种。主要蝇种是家蝇、市蝇、丝光绿蝇、大头金蝇等。 苍蝇具有一次交配可终身产卵的生理特点，一只雌蝇一生可产卵5-6次，每次产卵数约100-150粒，最多可达300粒左右。一年内可繁殖10-12代。苍蝇多以腐败有机物为食，因此常见于卫生较差的环境。苍蝇具有舐吮式口器，会污染食物，传播痢疾等疾病。在生态系中，苍蝇的幼虫扮演动植物分解者的重要角色。苍蝇的成虫由于嗜食甜物质，因此也能代替蜜蜂用于农作物的授粉和品种改良。临床医学上，活蝇蛆可接种于伤口之中，起杀菌清创，促进愈合之作用。富含蛋 苍蝇白质的蝇蛆又是重要的饵料、饲料，可工厂化生 1.2苍蝇飞行和触觉方面的行为习惯 苍蝇临危一跃之前，它的小脑瓜里就已经在盘算着潜在威胁来袭的方位了，它想好逃跑方案，将6条腿调整至最佳位置，然后朝着与苍蝇拍来袭方向相反的方向一溜烟地飞跑了。从苍蝇觉察到苍蝇拍，到这一整套动作全部完成，只需短短100毫秒。 苍蝇善于飞翔。飞行速度可达每小时6～8 千米，最高每昼夜飞行8～18 千米。