2.昆虫病原微生物
昆虫的免疫学与病原防御
昆虫的免疫学与病原防御昆虫作为地球上数量最多、种类最丰富的生物之一，其免疫学和病原防御机制一直备受科学家们的关注。
昆虫在与病原微生物的斗争中展现出了出色的免疫系统和病原防御策略，这些独特的特征使得昆虫能够适应不断变化的环境并存活下来。
一、昆虫免疫系统的构成昆虫的免疫系统主要由两个特殊的组成部分组成：先天免疫系统和获得性免疫系统。
1. 先天免疫系统先天免疫系统是昆虫天生具备的免疫能力。
它主要由外部防御和内部防御两个层面组成。
（1）外部防御昆虫的外部防御主要是通过外骨骼和表皮的物理屏障来保护自身免受微生物的侵袭。
昆虫表皮含有一种称为cuticle的外壳结构，它在昆虫身体表面形成了一道坚固的保护层，有效地阻止了病原微生物的入侵。
此外，昆虫体表还分泌一种称为“缓和性物质”的黏液，具有抗菌和抗真菌活性，能够杀死或抑制微生物的生长。
（2）内部防御当病原微生物逃过外部屏障后，昆虫的内部防御机制就会被激活。
昆虫体内存在着一种特殊的细胞称为血细胞（hemocyte），它们是昆虫内部免疫系统的主要行动力量。
昆虫血细胞通过吞噬病原微生物、释放抗菌肽和产生一系列的免疫反应来对抗病原菌的入侵。
抗菌肽是一类短肽分子，具有广谱杀菌活性，能够直接杀死病原微生物或抑制其生长。
2. 获得性免疫系统与脊椎动物的免疫系统不同，昆虫并不具备获得性免疫系统。
获得性免疫系统是一种能够记忆和识别病原微生物的免疫机制，只有在初次感染后才能产生抗体和免疫记忆细胞。
昆虫的免疫系统主要依靠先天免疫系统来抵御病原微生物的入侵。
二、昆虫的免疫应答过程昆虫免疫系统在感染病原微生物后会出现特定的免疫应答过程。
免疫应答过程可以分为感知、信号传导、效应和修复四个阶段。
1. 感知当昆虫体内感染病原微生物后，它的免疫系统首先会感知到这种入侵。
感知病原微生物的主要方式是通过一类称为表型识别蛋白的受体，这些受体能够识别并与病原微生物表面的特定分子结合。
2. 信号传导一旦感知到病原微生物的存在，昆虫的免疫系统就会通过一系列的信号传导过程来将信息传递给下游效应分子。
昆虫种类识别试题2
一、填空题（每空1分）1.东方蝼蛄属于_________ 目 ___________ 科的昆虫。
2.金针虫属________ 目________ 科昆虫。
3.昆虫病原微生物主要包括________ 、_________ 和病毒三大类。
4.植物检疫可以分为___________ 和____________ 。
5.东亚飞蝗属于__________ 目__________ 科昆虫。
6.直纹稻苞虫属_________ 目 __________ 科。
7.二化螟属________ 目、_________ 科的水稻害虫。
8.稻纵卷叶螟属鳞翅目、_______ 科一种迁飞性水稻害虫，对_______ 灯的趋光性最强。
9.白背飞虱属- ________ 目、 ______ 科的水稻害虫。
10.灰飞虱有趋食_________ 的习性，其寄主常随 _______ 变化而转移。
11. ________ 目 _________ 科昆虫的幼虫称为蛴螬。
12.长角扁谷盗属_______ 目 ________ 科昆虫。
13.锯谷盗属________ 目_________ 科昆虫。
14.大豆食心虫属_________ 目 _________ 科昆虫。
15.玉米象属________ 目_________ 科昆虫。
16.桃蚜和萝卜蚜均有和之分，主要靠有翅蚜迁飞扩散。
17.菜粉蝶幼虫共5龄，初孵幼虫先吃，然后取食。
18.菜粉蝶又名、，属鳞翅目，粉蝶科。
19.从棉株受害的主要时期来看，大致可分为期害虫和期害虫两大类。
20.甜菜夜蛾属目科。
21.大蓑蛾护囊形状，囊外附较大的，有时附有少数枝梗。
22.蓑蛾又称，属鳞翅目科。
23.梨小食心虫属目科。
24.黄刺蛾俗称，其幼虫及蜕皮均有毒毛，触及人体皮肤后引起。
25.种蝇属__________ 目_______ 科昆虫。
26.蛴螬通常是对鞘翅目__________ 科 ______ 虫的称谓。
27.小地老虎属_______ 目________ 科。
病原生物学
病原生物学定义：研究生物规律、致病机理及病原体(包括病毒、细菌、立克次体、衣原体等)相互作用的科学。
以及与疾病相关的寄生虫(包括原生动物、蠕虫和医学节肢动物)，是基础医学中极其重要的学科。
随着社会经济的发展、东西方文化的交流、人类生活水平的提高和行为方式的改变，以及环境和气候的变化，人类传染病的病原谱也发生了重大变化。
此外，抗生素耐药性的出现和新的致病因子的发现，使人类在与病原体的斗争中仍然面临严峻的挑战。
以下是几种致病微生物的介绍：1.朊病毒。
与常规病毒一样，朊病毒具有过滤性、感染性、致病性和对宿主范围的特异性，但比已知最小的常规病毒(约30~50 nm)小得多。
电镜下观察不到病毒颗粒的结构，不显示免疫效应，不诱导干扰素产生，不受干扰。
2.真菌。
真菌是生物界中的一大类群。
世界上已记述的真菌约有10000多属12万多种(属、种均为单位，属多于种)。
真菌学家戴芳澜教授估计，中国大约有40,000种。
根据Linneaus的分类系统，人们通常将真菌分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知识亚门。
3.细菌。
细菌对人类活动有很大的影响。
一方面，细菌是许多疾病的病原体，包括结核病、淋病、炭疽、梅毒、鼠疫、沙眼等疾病。
然而，人类经常使用细菌，比如奶酪、酸奶和葡萄酒的生产，一些抗生素的生产，以及废水的处理，这些都与细菌有关。
扩展数据：病原体是能引起疾病的微生物和寄生虫的总称。
微生物占绝大多数，包括病毒、衣原体、立克次体、支原体、细菌、螺旋体和真菌；寄生虫主要是活跃的昆虫和昆虫。
病原菌属于寄生生物，寄生的自然宿主为动物、植物和人。
可以感染人类的微生物有400多种，广泛存在于人的口、鼻、咽、消化道、泌尿生殖道和皮肤中。
每个人一生中都可能被150多种病原体感染，这些病原体在免疫功能正常的情况下不会致病，有些甚至对人体有益。
例如，肠道菌群(大肠杆菌等)。
能合成多种维生素。
这些菌群的存在还能抑制一些高致病性细菌的繁殖，因此这些微生物被称为正常菌群(Normal Flora)。
病虫害题库
一、单选题1.草履蚧属于（）害虫。
A虹吸式 B刺吸式 C 咀嚼式 D锉吸式参考答案：B2.菟丝子的为害通常使植物表现为（）。
A矮化和黄化 B丛枝 C 腐烂 D畸形参考答案：A3.蚜虫属于（）害虫。
A虹吸式 B咀嚼式 C锉吸式 D刺吸式参考答案：D4.红蜘蛛属于（）害虫。
A刺吸式 B虹吸式 C咀嚼式 D锉吸式参考答案：A5.红蜘蛛聚集于（）吸取汁液。
A叶片 B叶背 C枝条 D花蕾参考答案：B6.尺蠖，人们常说的吊死鬼，属于（）害虫。
A食根 B食茎 C食叶 D食花参考答案：C7.悬铃木方翅网蝽（）害虫。
A刺吸式 B锉吸式 C虹吸式 D咀嚼式参考答案：A8.悬铃木方翅网蝽一般一年发生（）代。
A 1B 2C 3D 5参考答案：D9.国槐尺蠖一年一般发生（）代。
A 1B 2C 3D 4参考答案：C10.黄刺蛾（又名巴子，洋辣子）（鳞翅目）危害树木花卉达（）余种。
A 100B 120C 130D 15011.黄刺蛾每年发生（）代。
A 1B 2C 1~2D 3参考答案：C12.黄刺蛾（）龄后蚕食叶片，常将叶片吃光。
A 1B 2C 3D 4参考答案：D13.以下不属于生物防治的是（）。
A以虫治虫 B以真菌治虫 C以病毒治虫 D人工诱杀参考答案：D14.属于食叶害虫的是（）。
A梨小食心虫 B介壳虫 C黄刺蛾 D星天牛参考答案：C15.（）属于地下害虫。
A天牛 B叶蜂 C蝼蛄 D蚜虫参考答案：C16.对于咀嚼式口器的害虫，在进行化学防治时，可用（）剂喷洒植物被害部位，或制成毒饵使用。
A触杀 B胃毒 C内吸 D引诱参考答案：B17.灌根法主要适用于防治（）害虫。
A叶部 B地下 C蛀干 D球果种实参考答案：B18.注射法适用于防治（）害虫。
A叶部 B地下 C蛀干 D球果种实参考答案：C19.为害植物地下部分的害虫是（）。
A弄蝶 B蝗虫 C叶甲 D蛴螬参考答案：D20.草履蚧需要经历卵-若虫-蛹-成虫四个成长阶段，在（）时期防治最佳.A卵 B若虫 C蛹 D成虫参考答案：B21.几乎所有的树种都易受到蚜虫的为害，植物受害后，易诱（），使枝叶变黑，影响观赏价值？A炭疽病 B叶斑病 C煤污病 D锈病参考答案：C22.美国白蛾，食叶害虫，食性很广，除了（）树种不吃，其余的通吃。
农业昆虫学的原理和方法
第一章
第一节
害虫防治的基本原理和方法
虫害发生的原因
一、虫害形成的条件 1、害虫、虫害和虫灾
所谓害虫,是与人类争夺某些资源，降低人类对资源
的利用率、质量或价值，影响了人类的经济利益的昆虫。 害虫为害作物，造成了经济损失就构成了虫害。当某种 害虫的种群数量达到和超过某个阈值，由此造成的损害 和损失达到或超过一定的水平时，就形成了虫灾。
获成功。从国外引进日光蜂与我国日光蜂杂交，提高了
防治苹果绵蚜的效果；1983年自美国引入欧洲玉米螟赤 眼蜂防治蔗螟、玉米螟；1979年自英国、瑞典引入丽蚜
小蜂防治温室白粉虱；
大红瓢虫在我国从浙江移殖至湖北后又移殖至四川防 治柑桔吹绵蚧。
(3)天敌昆虫的繁殖与释放 生产天敌昆虫的公司已发展到80多家。 我国在研究赤眼蜂大量繁殖技术方面进展较快，创新 了利用柞蚕卵繁殖赤眼蜂的技术，研制成功赤眼蜂人工卵 半机械化生产线； 利用人工卵繁殖平腹小蜂防治荔枝蝽象也取得成功。 肿腿峰——天牛
2、基本控制了历史上的灾害性害虫。
3、基本摸清了不同地区粮、棉、果、菜上的农业昆虫（包括
害虫和天敌）区系及主要害虫的发生危害规律。
4、预测预报理论和水平大大改进，建成了覆盖全国的农业病、 虫调查测报网。 5、积累了丰富的害虫防治经验，害虫防治水平不断提高。
八、我国植物保护工作的方针
早在1950年，我国就提出了“防重于治”的方针。
育场所等资源严重不足。 种植蜜源植物，果园生草技术。 c.合理用药 选择杀虫剂种类(选择对天敌低毒的药剂， 内吸剂),选择施药方法 (毒饵法，挑治的方法代替全
面用药)。
水稻田埂种植芝麻
果园生草技术
(2)天敌昆虫的引进和移殖 澳洲瓢虫是1888～1889年由澳洲引进美国防治吹绵蚧， 此后，苏联、新西兰、中国等40多个国家相继引进，都
农业昆虫学复习资料
一、农业昆虫学的概念农业昆虫学是一门和害虫作斗争的应用科学，是研究危害农作物的昆虫和其它有害动物的发生、消长规律及其有效防治方法，从而保证并提高农作物产量和品质的科学。
农业害虫发生特点：（1）种类多（2）数量大（3）危害中（4）成灾频繁二、农业害虫防治的历史：（1）、早期的综合防治阶段古代至20世纪40年代以前, 自然防治到综合防治（2）、化学防治阶段20世纪40-60年代,第二次世界大战出现一系列有机氯杀虫剂（1939年滴滴涕谁发明的？），人们认为只要应用这类杀虫剂，害虫问题即可迎刃而解。
“三R”：①抗性resistance②再猖獗resurgence③残毒residue《寂静的春天》（蕾切尔·卡逊1907年5月27日生于宾夕法尼亚州）（3）、综合防治(治理)阶段20世纪60年代以来。
三、农业害虫新动态：（1）一些长期得到控制的历史性害虫再度猖獗。
（2）一些历史上的次要害虫如棉铃虫、稻飞虱、麦蚜、稻纵卷叶螟、菜蛾等上升为主要害虫，对农业构成了新的威胁。
（3）以前未报道过或从国外传入的检疫性害虫不断出现。
（4）经济作物、园林花卉虫害问题突出。
四、农业害虫构成为害是害虫、环境和寄主作物三者相互作用的结果。
五、在一定的时空范围内，生物群落与其生态环境相互作用的有机整体，称生态系统。
六、农业生态系统的定义：农业生态系统即是指人们在一定的时空范围内，利用农业生物与非生物环境之间，以及生物种群间相互作用建立起来的，并在人为和自然共同支配下进行农副产品生产的综合体。
七、农业生态系统的特点：（1）植物相（农作物）单一化了（2）营养联系从而被削弱或消失（3）中断了部分物质和能量的自然交换过程（4）农业生态平衡不断被打破由以上总结可以说：农业生态系具有以下特点：农业生态系统的生物群落结构较简单，在时、空变迁中是不连贯的，物质循环需要不断补充；由于作物种群的单纯性和不稳定性，可以引起生态系的单纯性和不稳定性。
昆虫病原微生物的研究进展
昆虫病原微生物的研究进展摘要：综述了国内外微生物杀虫剂的研究、应用情况，展望了其发展前景，并对细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、农用抗生素和真菌杀虫剂的研究、应用及进展情况进行了重点阐述。
关键词：微生物农药；Bt；病毒；抗生素；真菌在害虫的防治史上, 化学农药曾发挥了巨大作用, 但其广谱、高毒和难降解等特性以及所带来的“3R”问题, 促使人们开始研究和开发高效、低残留、无公害的新型农药。
目前我国乃至世界范围内研制比较成功的当属生物农药, 其中主要包括微生物农药和植物源农药, 在微生物农药中, 以昆虫病原真菌和细菌为主的杀虫剂在昆虫的生物防治中起着重要作用。
当代农业的可持续发展战略，要求生产者在利用资源、提高产量的同时，注意保护和改善人们赖以生存的环境，而长期使用化学农药对生态环境的破坏日益严重，这就迫使人们急切寻找化学农药的替代品，微生物农药就成了较佳选择，近年来得到了广泛的开发和利用。
目前，微生物农药主要包括细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂和真菌杀虫剂等，本文仅就国内外微生物农药的研究、应用及发展前景进行阐述。
目前生产上大量使用的生物农药主要为细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂等。
1.细菌杀虫剂细菌杀虫剂是应用得最早的微生物农药，主要是从昆虫病体上分离得到的病原菌，目前已成功开发了某些芽孢杆菌，如Bt(苏云金芽孢杆菌)、球形芽孢杆菌，金龟子芽孢杆菌等。
细菌杀虫剂作用对象主要是咀嚼式口器的害虫，如鳞翅目、翘翅目和双翅目等有害作物昆虫。
Bt 杀虫剂是细菌杀虫剂中研究最深入、应用最广泛的微生物杀虫剂[1]，其作用机理是依靠其所含有的伴孢晶体、外毒素及卵磷脂等致病物质引起昆虫肠道等病症而使昆虫致死。
一般是δ－内毒素起作用使发生毒血症而死亡，也就是由于晶体毒素对中肠上皮作用，导致肠壁破损，中肠的碱性高渗内含物进入血腔，使血淋巴pH 升高，从而导致感病幼虫麻痹死亡[2]。
1957 年Bt 制剂首次上市销售，如今是世界上产量最大的微生物杀虫剂，广泛用于防治农、林、贮藏害虫和医学昆虫。
昆虫病原微生物研究进展
2 国内外研究进展2.1 主要研究应用类群昆虫病原真菌是昆虫病原微生物中最大的一个类群, 共有 100 多个属 700 余种, 分属于真菌的半知菌亚门、接合菌亚门、鞭毛菌亚门、子囊菌亚门及担子菌亚门中, 大部分是兼性或专性病原体。
在含有昆虫病原真菌的 100 多个真菌属中, 约 50 多个属于半知菌亚门。
目前已在生产上得到应用的主要有白僵菌、绿僵菌、拟青霉、莱氏野村菌、汤普森被毛孢、蜡蚧轮枝菌等。
3. 1 昆虫病原真菌的入侵机理根据报道 ,白僵菌、绿僵菌、汤普生多毛孢、莱氏野村菌与根虫瘟霉在入侵寄主昆虫体内直至使昆虫死亡的过程中均大致有下面 4 个阶段。
3. 1. 1 分生孢子附着于寄主体表 ,产生或不产生附着孢。
3. 1. 2 附着的分生孢子产生胞外酶 ,主要是几丁质酶和各种不同的蛋白酶类 ,可分解寄主昆虫的体壁。
3. 1. 3 萌发的孢子侵入寄主昆虫体内。
3. 1. 4 菌丝体在虫体内生长 ,消耗虫体内营养并分泌毒素杀死寄主昆虫。
许多资料报道认为:病原真菌分泌的毒素是昆虫死亡的主要原因。
较新近的对金龟子绿僵菌侵机理更为细致的研究认为:几丁质酶和蛋白酶类以及真菌毒素的产生与昆虫病原真菌的致病力有关。
国外专家经系统地研究绿僵菌的酶系 ,认为弹性凝乳蛋白酶的活性决定绿僵菌的侵染力 ,并且对编码弹性凝乳蛋白酶的基因进行了克隆 ,准备在植物中选用这种基因[ 23 ],这为用分子生物学技术改良菌株或育种创造了条件。
昆虫病原真菌代谢产物及其作用昆虫病原真菌的代谢产物从作用上可分为 3 类。
除了可杀死昆虫的毒素外 ,还有对植物生长有调节作用的激素类物质以及对人体有保健作用的营养物质 ,有些真菌的分泌物还可抑制植物病害的发生。
4. 1 产生杀虫毒素的昆虫病原真菌的主要类别目前已报道的可以产生毒素的昆虫病原真菌主要包括球孢白僵菌和卵孢白僵菌 ,它们在孢子萌发及菌丝生长中均能分泌毒素。
绿僵菌的培养滤液和菌丝体中均能提取出毒素物质。
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(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
the presence or absence of an infectious microorganism; the extent of the disease; the location or site of the disease; the course of the disease; the source of the infectious agent; the etiological or causal agent; the distribution or prevalence of the disease in an insect population; the method of transmission; the basis of sequence
relies on predation, parasitism, herbivory, or other natural mechanisms, but typically also involves an active human
management role. It can be an important component of integrated
˃ 不易产生抗药性、持效、特异性高、不引发次生灾害 ˃ 成本高、迟效、不稳定、货架期短、品种不够丰富等
» 生物防治融入于综合治理策略中
4
» Biological control is a method of controlling pests (including insects,
mites, weeds and plant diseases) using other living organisms. It
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Canadian Journal of Forest Research Mycopathologia Letters in applied microbiology Environmental Entomology Entomologia Experimentalis et Applicata World Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of pest science Canadian Journal of Microbiology Journal of Applied Entomology MYCOSCIENCE Applied Entomology and Zoology European Journal of Entomology Journal of general and applied microbiology Biocontrol Science and Technology Brazilian Journal of Microbiology Biocontrol Science Polish Journal of Microbiology Microbiology Annals of Microbiology Entomological Science African Journal of Microbiology Research International Journal of Pest Management Journal of Entomological Science
一、昆虫疾病 » 疾病（disease）：有机体受伤害或被侵染的反 应状态或过程。
˃ 非传染性疾病：理化因素、营养及自身发育等引起的机体的
生理代谢失调；
˃ 传染性疾病：病原微生物寄生引起
» 害虫的微生物防治：利用害虫的病原微生物及 其代谢产物来防治害虫的方法。
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the non-infectious diseases using the following categories: (1) mechanical injuries; (2) Injuries caused by physical agents; (3) injuries caused by poisons or chemical agents; (4) diseases caused by nutritional disturbances or deficiencies of proper nutriments; (5) Diseases caused by deranged physiology and metabolism; (6) genetic diseases or inherited abnormal conditions; (7) congenital anomalies and malformations, non-generic teratologies; (8) certain tumors and neoplasm (i.e., those not associated with microbes); (9) disturbances in development and in regenerative capacity of tissues; (10) injuries caused by parasitization or infestation by other insects or arachnids or by predation.
pest management (IPM) programs. » There are three basic types of biological pest control strategies: importation (sometimes called classical biological control), augmentation and conservation. » Natural enemies of insect pests, also known as biological control agents, include predators, parasitoids, and pathogens. Biological control agents of plant diseases are most often referred to as antagonists. Biological control agents of weeds include herbivores and plant pathogens.
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ET经济阈值或防治指标，是指害虫的某一密度，在此密度下应采取控制措施， 以防止害虫密度达到经济为害水平。
» 强调人与有害生物的协调共存，除刚入侵未
定殖的生物外
» 重在最大限度利用天敌和病原物，尽量减少
化学农药的使用
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» 生物农药
本课程侧重于介绍活体生物农药 生物源农药：抗生素农药等
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Modes-of-action (MoA) of commercially developed pesticides grouped based on functional categories of targeted biochemical systems. For simplicity of discussion, MoA were categorized into one of nine functional groups. Data were retrieved from the Herbicide Resistance Action Committee (HRAC, /), the Fungicide Resistance Action Committee (FRAC, /frac/index.htm), and the Insecticide Resistance Action 9 Committee (IRAC, http://www. /) (Access December 2010).
SCI
Environmental Microbiology Applied and Environmental Microbiology Applied Microbiology and Biotechnology Systematic and applied microbiology Microbial Ecology Mycological Research Research in microbiology Fungal ecology FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT Journal of Applied Microbiology Ecological Modelling Microbiological Research Pest Management Science Mycoses Annals of Applied Biology Experimental Parasitology Journal of Invertebrate Pathology FEMS Microbiology Letters Mycologia Biological Control Biocontrol JOURNAL OF ECONOMIC ENTOMOLOGY
» 影响昆虫种群波动（up-down effect）
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» 现患率（prevalence）：特定时间受危害的寄主 的数量或占种群的比例； » 发病率（incidence）：一定时间间隔内特定种
群中新病例的数量；
» 感染率（infective rate）用生物测定来衡量； » 传播率（transmission rate）相互接触的易感与 感病寄主数量的比例常数
周湘 学六507 QQ178733067 xzhou@
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化学 农药 绿色 农药
生物 农药 生物源 农药
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生物 防治
绿色 防控
有害生物
综合 治理
化学 防治
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概念回顾
» 生物防治基于生态原理来控制有害生物
˃ 捕食、寄生、拮抗、竞争 ˃ 以虫治虫、以菌治虫、以菌治菌