首先发现了Q型烟粉虱这种重大危险外来入侵害虫。系统阐明了入侵烟粉虱的入侵种群来源、特点和扩散路径,种群的遗传分化和快速演变机制,以及种群扩张与爆发机理,并创造性地提出了其预防与控制技术体系,从理论和实践两个层次丰富了入侵生物学这门新兴学科,也为与烟粉虱类似的越冬栖息地制约型外来入侵害虫的控制提供了一套成熟的管理模式。同时在南方蔬菜主要害虫的灾变机制和可持续控制研究领域也取得较大成绩。主持的"重大外来入侵害虫-烟粉虱的研究与综合防治"获2008年国家科技进步二等奖 (第1)、"南方蔬菜生产清洁化关键技术研究与应用" 获2009年度国家科技进步二等奖 (第2)。以第一发明人获5项国家发明专利,发表论文130余篇。作为大会主席,主持召开了 "第5届小菜蛾及其他十字花科蔬菜害虫治理国际研讨会";被评为2008年度"科学中国人"年度人物、2009年"新世纪百千万人才工程"国家级人选。
Bemisia tabaci;Host plant;Induction resistance;Transcriptome;Geminiviruses
为探明昆虫多样性演化规律和种下分化特征,揭示害虫遗传变异的内在机制,服务于害虫发生规律的预测预报。本研究以一种重大危险外来入侵害虫烟粉虱为对象,研究其适应寄主植物的转录组学及寄主诱导代谢的分子机制,结合近年来双生病毒的暴发流行,针对性开展了烟粉虱传毒特性与不同生物型烟粉虱的替代机制研究,本研究结果为阐明烟粉虱生物型形成机制与发生危害规律奠定理论基础。发表杰青项目为标注资助且项目主持人为通讯作者的SCI论文26篇,总影响因子85.035,单篇平均影响因子3.271。获得5项国家发明专利,新申请1项国家发明专利。具体结果如下(1)比较寄主植物隔离饲养的烟粉虱种群的生物学参数发现,烟粉虱对不同寄主植物有很强的适应性,长期隔离饲养能显著提高其在特定寄主植物上的适合度,但长期隔离饲养并不能使不同寄主种群产生配偶选择偏好和生殖隔离;(2)不同寄主种群表现了显著不同的杀虫剂敏感性和内生共生菌特性,长期在单一的寄主植物上取食对烟粉虱取食行为产生明显的驯化作用;(3)寄主植物长期隔离已经造成了烟粉虱转录组水平的遗传分化,但这种分化远远低于物种之间或生物型之间的分化比率。(4)应用 RNAi 干扰技术,荧光定量分析并结合生物测定明确了CYP6DZ7基因和HOT基因在烟粉虱代谢噻虫嗪中起到一定作用。上述研究证实了这两个在寄主长期隔离饲养过程中诱导烟粉虱过量表达的与杀虫剂代谢解毒相关的基因过度表达诱导了烟粉虱对杀虫剂的敏感性变化;(5)烟粉虱的传毒特性与不同生物型烟粉虱的替代机制研究发现,烟粉虱入侵我国十余年后,早期入侵的B烟粉虱被后期入侵的Q所替代,且杀虫剂的使用是导致Q烟粉虱替代B烟粉虱的关键机制。获毒、持毒与传毒特性以及病毒-烟粉虱-植物互作特性研究发现,Q烟粉虱获毒、传毒以及对对带毒植物的选择显著强于B烟粉虱,且病毒与Q互利共生,但对B不利,Q烟粉虱与病毒互作能显著地抑制寄主植物的防御反应。