【关键词】 ，糖尿病;谷胱甘肽过氧化物酶;丙二醛;植物，药用;大鼠
［摘要］ ［目的］ 观察昆布提取物对由链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠肝组织内谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性及丙二醛（MDA）含量的影响. ［方法］ 采用链脲佐菌素诱导制作糖尿病大鼠模型，分别测定各组大鼠肝组织中GSH-PX活性及MDA含量. ［结果］ 昆布提取物提高糖尿病大鼠肝组织中的GSH-PX活性，降低MDA含量. ［结论］ 昆布提取物具有清除自由基及抗脂质过氧化作用.
［关键词］ 糖尿病;谷胱甘肽过氧化物酶;丙二醛;植物，药用;大鼠
Effects of Tangle Aqueous extract on activity of GSH-PX and content of MDA in diabetic rats
ABSTRACT:OBJECTIVE To observe the effects of Tangle aqueous extract（TE）on the activity of GSH-PX and the content of MDA in streptozotocin（STZ）-induced diabetic rats.METHODS The diabetic model of SD rats was induced by STZ，and the activity of GSH-PX and the content of MDA of liver tissue were measured in per groups.RESULTS The hepatic GSH-PX was increased，and the content of MDA was decreased by TE.CONCLUSION The TE can clear the free radicals and has the effects of anti-lipid peroxidation.Key words:diabetes mellitus;glutathione peroxidase;malondialdehyde;plants，medicinal;rats
昆布是海带科植物海带（Laminaria japonica Aresch.）或翅藻科植物昆布（Ecklonia kurome Okam.）的干燥叶状体，它具有软坚散结、消痰及利水作用，主要用于瘿瘤、瘰疬、睾丸肿痛及痰饮水肿的治疗 ［1］ .昆布亦具有抗凝血 ［2］ 、降低血脂 ［3］ 、调节免疫功能 ［4］ 及降低血糖的作用 ［5］ ，但它的降低血糖的作用机制尚未阐明.本实验通过观察昆布对糖尿病大鼠肝组织GSH-PX活性及MDA含量的影响，探讨了昆布降低血糖的作用机制.
1 材料与方法
1.1 材料 实验动物取成年Sprague-Dawley（SD）种雄性大鼠，体重为（200±20）g，由延边大学医学部实验动物科提供.昆布提取物的制备:称取1kg昆布，切碎，用蒸馏水提取3次，每次4h，温度为100℃，合并滤液，浓缩，得昆布浸膏120g.链脲佐菌素为Sigma公司产品;GSH-PX，MDA试剂盒均为南京建成生物工程研究所产品;其他试剂均为国产分析纯.实验仪器有紫外分光光度计（SHIMADZU UV-1201）及生物化学分析仪（SPOTCHEME2，SP-4430）等.
1.2 方法
1.2.1 链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型的制作 取成年SD种雄性大鼠30只，适应性喂养4d，禁食24h，自由饮水.将链脲佐菌素用柠檬酸缓冲液配制成5.5g/L注射液，腹腔注射给予每只大鼠55mg/kg，注射后第5日测定大鼠空腹血糖，其值高于16.7mmol/L判定为模型制作成功.
1.2.2 动物分组及处理 将糖尿病模型大鼠随机分为3个组，即模型对照组、100mg/kg剂量给药组和50mg/kg剂量给药组，每组各为10只.另取20只正常大鼠随机分为2个组，即正常对照组和100mg/kg剂量给药对照组.实验期间各组大鼠均给予块状饲料喂养，每日分别灌胃给予100，50mg/kg剂量给药组及100mg/kg剂量给药对照组大鼠相应剂量的昆布提取物，模型对照组及正常对照组大鼠等体积的生理盐水，连续7d.
1.2.3 生物化学检测 实验前后分别给实验动物禁食12h，取眼眶静脉血，分离血清，测定血糖值;实验后剖取大鼠肝组织，称其质量，用冰冷的生理盐水漂洗，按1∶10（W/V）的比例加入预冷生理盐水，置于玻璃匀浆器内冰浴下匀浆备用.应用GSH-PX，MDA试剂盒分别测定各组大鼠肝组织内GSH-PX活性及MDA含量.
1.2.4 统计学处理 所有数据以均数±标准偏差（x±SD）表示，各组样本均数间差别的假设检验采用方差分析（ANOVA）进行.
2 结果
100mg/kg剂量给药组大鼠空腹血糖明显降低，而剂量为50mg/kg时不具有降低空腹血糖作用.100mg/kg剂量给药组大鼠肝组织内GSH-PX 活性明显降低，MDA含量明显升高，与模型对照组比较均有显著性差异（P
3 讨论
本实验结果表明，治疗前糖尿病大鼠肝组织内MDA含量明显高于正常，GSH-PX活性明显低于正常，提示此时糖尿病大鼠体内自由基含量增多，脂质过氧化作用增强，且GSH-PX活性降低，给予100mg/kg昆布提取物后糖尿病大鼠肝组织内GSH-PX活性明显提高，而MDA的含量明显减少，均与模型对照组相比较有显著性差异，提示昆布提取物可提高肝组织内GSH-PX的活性，清除氧自由基，抑制脂质过氧化进程.
［参 考 文 献］
［1］ 国家药典委员会. 中华人民共和国药典中药彩色图集 （1995年版）［M］.广州:广东科技出版社，1996.352.
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［3］ 李德远，徐战，张声华.海带岩藻糖胶对小鼠的高胆固醇血症防止作用［J］. 食品科学 ，l999，20（1）:92.
园林植物的病虫害一直以来是无数园林技术人员最难以解决的一大难题。尤其是现在随着人们对生活环境质量要求的提高，过度依靠化学防治不仅会降低人们的生活环境，而且，依据基因突变理论，一味的化学防治会刺激植物病虫害的变异，加大园林病虫害的防治难度，增加防治成本。因此在具体操作中我们要努力使用以防为主的技术，创新防治思路，以“预防为主、防治结合”为原则，将主要防治措施转移到物理防治和生物防治上。笔者结合实践谈一下工作中的一些体会：
（一）做好园林植物检疫工作。先期的园林植物检疫工作，是加强园林病虫害可持续控制的根本保障。病虫害可以随苗木的种子、用作繁殖材料的插条或根、原木以及其他园林产品的远距离运输传播到新的地区，扩大其危害范围。新的危害物种的入侵，有时甚至可对地区物种造成严重的破坏。随着社会交流日趋频繁，增加了危险性病虫害传播的机会和途径，因此在调入苗木和花卉中，抓好苗木调运检疫，实行严格的植物检疫，发现有害生物则要进行除害处理，严重者予以销毁，防止新的病虫害传入，另外，尽量在调入苗木和花卉之前，做产地检验检疫，对于发现检疫对象的必须经过有效处理，对于有科学证据证明未发现某种检疫性病虫害的园林植物，可以尽快调入种植。
（二）园林技术防治1.合理挑选、种植优良耐病虫害的园林植物，创造有利于园林植物和花卉生长发育的环境，而不利于病虫危害的条件，针对当地易生的害虫种类，减少其喜食植物的种植，多规划和种植抗病虫的或耐性强的植物，减少有害生物的适生寄主。2.苗圃地的选择及处理，一般应选择土质疏松、排水性和透气性好，腐殖质多的地段，栽植前进行深耕改土，曝晒、土壤消毒等方法杀灭部分病虫害。3.采用合理的栽培措施，在圃地内考虑合理轮作，合理密植，以及合理配备花木。4.合理配施肥料，重点以有机肥为主，有机肥主要有改善土壤的理化性状，使土壤疏松、透气性良好，而无机肥长期使用，会对土壤的物理性状产生不良影响。5.合理浇水，浇水要适量，浇水时间以晴天上午为宜，浇水方法采用沟灌、滴灌等方式。6.及时清除系统中的病虫木，改善卫生条件。
（三）生物防治在植物病虫害防治的各种措施中，生物防治对人、畜安全，不杀伤天敌，不污染环境，不会引起害虫的再次猖獗和形成抗药性，对害虫有长期的抑制作用。生物防治的自然资源丰富，易于开发，且防治成本低，是植物病虫害综合防治的重要组成部分和主要发展方向，另外科学利用天敌在田间建立自己的种群，它可以长期持续地对害虫发挥控制作用，这是化学农药无法达到的、所以生物防治愈来愈受到人们的重视，值得大力提倡。
1.天敌昆虫可分为捕食性天敌昆虫和寄生性天敌昆虫，我国应用较多的寄生性天敌昆虫主要包括寄生蜂和寄生蝇，可寄生于害虫的卵、幼虫及蛹内或体上，凡被寄生的卵、幼虫及蛹均不能完成发育而死亡。而捕食性天敌昆虫，在自然界中的抑制害虫的作用和效果十分明显，初步观察，每头食蚜蝇每天能捕食蚜虫110头。因此我国引进天敌昆虫来防治害虫已有80多年的历史，在引进的天敌昆虫中，寄生性昆虫比捕食性昆虫成功的多。天敌昆虫具有如此功效，我们就要做到保护天敌昆虫，天敌昆虫常常由于冬天恶劣的环境条件而大量减少，我们必须采取有效措施使其安全越冬，只有解决了安全过冬的问题才能发挥更大的作用，另外天敌昆虫要得到大量繁殖要有合适的稳定寄主来源或能够提供天敌昆虫的人工或半人工的饲料食物。
2.“以虫治虫”是以捕食性或寄生性天敌防治园林植物害虫。它不仅可以改变生物群落组成，直接消灭大量害虫，而且对人畜安全、不杀伤天敌、不污染环境、不受地形限制，长期受益，不会引起害虫再猖撅而形成抗性，是综合防治的重要组成部分。在园林病虫害防治中很有前途。
益鸟是我们人类以及大自然的好朋友，也是生物防治的一种，要为其生存和繁殖提供良好的环境条件，减少人类对益鸟的捕捉和宰杀，让益鸟真正成为人类的好朋友，共同消灭园林植物病虫害，给园林植物创造一个良好的生长环境。
（四）化学防治，化学防治只在应急时进行，尽可能地使用低毒、对环境污染小的药剂，经常变化用药品种和混用配方，尽量减缓防治对象抗药性的产生。施药方式应采取涂茎、根施和注射等方法。同时，根据防治对象的特点、植物和环境等选用不同的药剂、剂型进行防治。并改进化学农药的施用技术，提高农药的利用率，以保护我们赖以生存的环境，目前国内常用的杀虫剂有爱福丁、吡虫啉、锐劲特、灭幼脲等；杀菌剂有百菌清、多菌灵、粉锈宁、托布津。主要施药方法有喷雾、喷粉、熏蒸、拌种、放烟等。
关键词 白僵菌；玉米螟；封垛；绿色防控
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0133-01
玉米螟是玉米生产上的重要害虫，严重影响玉米的产量和品质，辽宁省新民市玉米生产面积在7.67万hm2以上，连续10年玉米螟都为中等或中等偏重发生，每年产量损失在5.0%～33.5%，尤其影响鲜食玉米市场价格。近些年当地防治1代玉米螟的方法主要是在玉米大喇叭口期投放化学杀虫剂颗粒剂。为实现农作物病虫害绿色防控，特进行白僵菌封垛防治玉米螟示范，收到良好示范效果[1-6]。
1 材料与方法
1.1 试验概况
示范区设在新民市于家乡玉米万亩滴灌田所在村，玉米连片种植面积800 hm2，2009年、2010年玉米螟为中等偏重发生，2011年玉米螟冬前基数为活虫平均188头/百株，2012年为中等发生。玉米收获后60%～70%的秸秆运回村里，其余田间碎秆。供试药剂为400亿孢子/g球孢白僵菌可湿性粉剂。
1.2 试验方法
1.2.1 药械。封垛用药械可以用担架式机动喷雾机，或者是经改装的机动喷雾机，原机器是春季玉米地喷除草剂的机动喷雾机，在原来药桶的出口处接出2根农用药管，长度最少为30 m，其中一个药管另一端接1.5 m长把的喷枪，柱状出水，用于插入秸秆垛内施药；另一个药管接1.8～2.0 m长的喷杆，顶端安装4个小喷头，用于垛顶和四周表面喷洒药剂。
1.2.2 施药方法。按照用药说明，把原药稀释成500倍液喷雾，用2次稀释法对药，可以按照药桶大小配制药液。施药时需要2个人，一人打开雾状喷头喷洒柴垛上部及四周，喷到喷匀，另一个人打开另一喷管插入垛内约1.5 m左右，马上拔出，柴垛约1 m2设1个点，内部施药1次，大约用药液200 g，按照秸秆垛用原药5 g（稀释后250 g）施药。
1.2.3 施药时间。于4月20日前后，每天进行剖玉米秆调查玉米螟发育进度，当越冬代玉米螟幼虫复活，开始活动吸水时为喷药封垛适期，大约在化蛹前20 d左右（新民地区每年在4月28日左右）。封垛工作最好在5月8日前完成。
1.3 调查时间和方法
在施药当天进行药前基数调查，在封垛后20、30 d进行防控效果调查。在基数调查时，随机取样2垛定点，每垛上、中、下抽取100株玉米秆，剖玉米秆调查玉米螟死虫、活虫、僵虫数，药前调查1次，药后20、30 d调查2次。
2 结果与分析
从表1可以看出，药前基数平均为活虫188头/百株，施药20 d后最高僵虫率为55.6%，用药31、35 d僵虫率达到74.3%～79.4%，活虫数下降到平均为29头/百株，未用药柴垛（其他乡镇）调查死虫率平均为23.8%，利用白僵菌封垛效果比较好，2012年9月28日调查玉米螟冬前基数，利用白僵菌封垛区域玉米田，玉米秸秆有活虫23头/百株，玉米蛀穗率为11%，实施效果较好。
3 结论与讨论
白僵菌封垛绿色防控玉米螟试验结果表明，利用白僵菌封垛区域玉米田，玉米秸秆有活虫23头/百株，玉米蛀穗率为11%，实施效果较好。
白僵菌为子囊菌类的真菌，其孢子遇到适宜条件即开始萌发，其分生孢子侵染到害虫表皮或气孔、消化道上，生出芽管，直接穿入昆虫体内，吸收昆虫体内的营养和水分，在昆虫体内大量增值，经4～5 d后致昆虫死亡，分生孢子具有持续感染力，可借风、昆虫等继续扩散，害虫一经感染便可连续侵染；白僵菌的适宜萌发温度为24～28 ℃，相对湿度在90%左右，可工业化培养生产，利用产生的分生孢子加工成微生物杀虫剂，原药外观为乳白色至淡黄色粉末，其制剂对人、畜无毒，对作物安全，无残留、无污染。
玉米螟在新民地区发生2代，春季越冬代老熟幼虫活动吸水、化蛹、羽化，进入6月10日左右，在田间产卵、孵化，为害玉米，进入7月下旬在玉米植株内化蛹，继续繁殖，第2代幼虫直接蛀茎为害，9月末玉米收获后玉米螟幼虫在玉米秸秆内越冬。利用越冬代玉米螟化蛹前活动吸水的特点，在玉米螟化蛹前喷洒白僵菌到柴垛上，玉米螟感染后，白僵菌在虫体内大量繁殖，导致其死亡，死亡的虫体白色僵硬，被称为白色僵虫，体表长满菌丝及白色粉状孢子，可继续传播，从而减少越冬代玉米螟化蛹率，达到绿色防治玉米螟的目的。
4 参考文献
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[3] 徐庆丰，宋益良，杜长喜，等.白僵菌粉剂防治玉米螟研究[J].吉林农业科学，1988（4）：44-46.
[4] 张爱文，刘维真，邓春生，等.白僵菌制剂不同剂型防治玉米螟的研究[J].生物防治通报，1990，6（3）：118-120.
一、电子辐照储藏
电子辐照储藏是用电子加速器产生的电子辐照大米后再储藏。辐照后,大米色泽都有一定程度的褐变,并使米饭在刚出锅时多少带有点使人不愉快的气味。褐变程度随着辐照剂量的增加而加重,储藏时间的延长对其没有什么影响,褐变的机理应属于非酶促反应。呼玉山等采用2.4×105rad剂量辐照的大米样品褐变程度较轻,经1年30℃温度下储藏后其品质变化不大,米饭食用可以接受。若辐照剂量超过5.0×105rad,其防霉效果虽然得到提高,但大米的褐变程度会加重。
辐照防霉是一种可行的途径。鉴于放射源如钴60辐照大米时由于γ-射线穿透力强,能束不集中,况且在不进行辐照处理时,放射源仍在继续消耗,同时辐照后的大米还需要在特定的防护设施下进行储藏,从而使其成本较高。目前不少国家和地区向电子加速器辐照方向发展,以解决上述问题。我国曾作过γ-射线辐照大米保鲜试验,并在北京等地进行推广应用,但目前电子加速器辐照大米在我国没有得到开展,为了开辟大米防霉保鲜的新途径,进行了电子加速器辐照大米防霉室内试验。
二、非化学药剂防治技术
(一)硅藻土和其他惰性粉防治储粮害虫的方法。
近来的研究表明,硅藻土是一种很好的储粮害虫天然杀虫剂,在天然粉末杀虫剂中,硅藻土被认为是目前最好的一类。它的杀虫原理主要是:吸附昆虫表皮中的类脂,使表皮失去保护体内水分功能,失水而死;由硅藻土颗粒与昆虫表皮摩擦而损坏表皮使其失去保水功能,最后失水而死;硅藻土对个别品种储粮害虫有忌避作用。
(二)昆虫生长调节剂抑制储粮害虫。
生长调节剂是激素类化合物,保幼激素就是其中的一种。保幼激素作为一种控制虫的物质,对防治储粮害虫具有很大潜力。用昆虫生长调节剂防治储粮害虫有许多特点: 用量少,不污染环境,对人和哺乳动物比较安全,而且不会产生抗药性等。昆虫保幼激素是由昆虫咽侧体分泌,能使幼虫保持幼龄状态的一种化合物。
国内应用研究姚康用500mg/L早熟素与保幼激素738处理谷蠹卵,其虫口减退率分别为100%和8511%。仓库小型试验表明:ZR515、6515、6520在50mg/L剂量下,对玉米象、赤拟谷盗、书虱效果较好,害虫出现幼虫-蛹、蛹-成虫的中间型畸变现象。
(三)用信息激素和事物引诱剂防治储粮害虫。
信息激素是由生物体分泌到体外能够影响其他生物体的生理和行为反应的微量化学物质。信息素应用于害虫防治中, 主要是性信息素和集结信息素。应用方式主要有以下3个方面:
1.用信息素诱捕器监测和测报虫口动态;
2.用信息素诱捕器大量诱杀成虫以降低虫;
3.施用大量性信息素缓释剂使蒸汽迷漫空间,从而破坏雌雄。
三、低温储粮技术
低温储粮技术主要是在储粮过程中,利用自然冷却或人工制冷使仓内的粮食处于较低的温度环境下,防止或减缓有害生物的侵袭以及粮食品质的劣变。
低温储粮是我国粮食储藏工作中带有方向性的技术措施。对我国大部分地区的国家储备粮库,可采取的低温储粮的安全、经济的运行模式为:①冬季外界气温较低的时候进行通风,使粮温降低到8℃以下。②春季采取适当的保冷措施(压盖或密闭),维持粮堆内的低温状态。③夏季则利用谷物冷却机进行适当的调温补冷,尽可能保持粮堆内的低温状态。④秋季时分阶段进行机械通风降温。低温储粮可以起到抑制虫害、霉变发生和发展,又可以保持粮食的品质新鲜,还有利于环境保护和节能。
四、气调储粮技术
气调储粮技术是利用人工调整储粮仓房内的空气成分,产生缺氧或无氧,阻止有害生物的新陈代谢活动,达到控制虫害的孳生和蔓延、抑制霉菌繁殖、降低粮食呼吸及生理代谢强度和延缓粮食品质陈化的目的。气调储粮主要有2种:降氧、加氮或二氧化碳。
(一)降氧
是采用制氧机或分子筛除去储粮仓房内的空气中的氧气,使之含量降到3%以下,进而可以有效地抑制各种储粮害虫的生存。目前此方面的运用主要在稻米真空储藏技术方面,国内外学者做过大量的试验研究。在20世纪70年代,美国学者史托雷等人研究认为,真空储藏稻米可以有效控制害虫的发生。俄罗斯的莫斯科食品工艺研究所研究了真空储藏后稻米的蒸煮品质,结果表明:采用真空方法储藏的稻米,其蒸煮品质好于在空气中常规储藏的稻米,蒸煮时间短,米饭的膨胀率大,色白松散,这说明真空储藏方法能长期保持稻米原有的品质,与日本学者岩奇哲弥等人的研究结论一致,他们也认为在真空状态下储藏的稻米的食味好于在空气中储藏的稻米。国内的河南工业大学、四川粮食研究所等单位对稻米的真空储藏技术做了初步研究工作,得到了与国外学者相一致的结论。
(二)加氮或二氧化碳
昆虫生长调节剂(InsectGrowthRegulators,简称IGR′s)是通过抑制昆虫生理发育,如抑制蜕皮、抑制新表皮形成、抑制取食等导致害虫死亡的一类药剂,由于其作用机理不同于以往作用于神经系统的传统杀虫剂,毒性低、污染少、对天敌和有益生物影响小,有助于可持续农业的发展,有利于无公害绿色食品生产,有益于人类健康,因此被誉为“第三代农药”、“二十一世纪的农药”、“非杀生性杀虫剂”、“生物调节剂bioregulators”、“特异性昆虫控制剂novelmaterialsforinsectcontrol”,由于它们符合人类保护生态环境的总目标,迎合各国政府和各阶层人民所关注的农药污染的解决途径这一热点,成为全球农药研究与开发的一个重点领域。随着本领域的发展,该类新药剂不断涌现,其化学结构类别与作用性质差异繁多,新创名词名称层出不穷,交迭重复,缺乏统一。
2昆虫生长调节剂实用化的种类及应用
2•1几丁质合成抑制剂
几丁质合成抑制剂(Chitinsynthesisinhibitors)简称几丁质抑制剂,能够抑制昆虫几丁质合成酶的活性,阻碍几丁质合成,即阻碍新表皮的形成,使昆虫的蜕皮、化蛹受阻,活动减缓,取食减少,直至死亡。从70年代荷兰杜发公司开发成功第一个商品化的制剂敌灭灵(Dimilin)到目前为止申报为专利的此类化合物几千个,形成或开发中的商品制剂约20种以上,按其化学结构可分为以下几类:
2•1•1苯甲酰基脲类BPU′s(BenzoylphenylUreas)
该类化合物具有抗蜕皮激素的生物活性,能抑制昆虫表皮几丁质合成酶和尿核苷辅酶的活化率,抑制N-乙酰基氨基葡萄糖在几丁质中结合,能影响卵的呼吸代谢及胚胎发育过程中的DNA和蛋白质代谢,使卵内幼虫缺乏几丁质而不能孵化或孵化后随即死亡;在幼虫期施用,使害虫新表皮形成受阻,延缓发育,或缺乏硬度,不能正常蜕皮而导致死亡或成畸形蛹死亡。它们是几丁质抑制剂中发展最早成熟品种最多的一类药剂,已商品化生产实际应用的主要种类有:
(1)除虫脲diflubenzuron。别名:灭幼脲一号、敌灭灵Dimilin、氟脲杀、二氟脲。国产品为20%悬浮剂,用于防治菜青虫(3000倍液)、粘虫(7000倍液)、柑桔潜叶蛾(2000倍液)、松毛虫(2000倍液)。
(2)灭幼脲chlorbenzuron。别名:灭幼脲三号、苏脲一号。是国内生产厂家多、生产量最大、价格最低廉的几丁质抑制剂,但药效也是该类制剂较低的,商品为25%悬浮剂,防治菜青虫需用500倍液。
(3)氟虫脲flufenoxuron。别名:卡死克,Cas-cade。美国氰胺公司产品为5%可分散液剂(5DC),2000倍液用于防治我国南方抗药性很强的小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等有较好效果,与同类药相比,具速效性并耐雨淋持效长。此外1000倍液用于防治柑桔叶螨、锈螨、潜叶蛾和苹果叶螨。
(4)氟啶脲chlorfluazuron。别名:抑太保、IKI-7899、定虫隆、啶虫脲、氯氟脲。日本石原产业株式会社产品5%乳油,1000~2000倍液防治我国高抗的蔬菜害虫效果明显,销量较大,此外用于防治棉铃虫、红铃虫、柑桔潜叶蛾等。
(5)氟铃脲hexaflumuron。别名:伏虫灵、盖虫散、XRD-473、Undecided。陶氏-益农公司开发,国内产品为5%乳油,用于防治高抗的棉铃虫(500~1000倍液)和小菜蛾(1000~2000倍液)。
(6)杀铃脲triflumuron。别名:杀虫脲、杀虫6PESTICIDESVol•41No•4(2002)隆、氟幼灵、SIR-8514、BaySir8514、Alsystin。由拜耳公司开发,国内吉林省通化市化工所、农药公司产品为20%悬浮剂,用于防治抗性棉铃虫,常规喷雾为2000~3000倍液。
(7)氟苯脲teflubenzuron。别名:农梦特NOMOLT、伏虫隆、伏虫脲、特氟脲、CME-134。为本类制剂早期开发产品,1984年在泰国投产,在东南亚广泛用于防治高抗的小菜蛾效果显著,但多年单一使用后,已明显产生抗性。1990年以后已经停止了在我国的登记。苯甲酰脲类几丁质抑制剂除上述商品化品种外,开发研究的品种还有三氯脲(灭幼脲二号,PH6038)、氟幼脲(penfluron,PH6044,用于灭蚊蝇)、氟环脲(flucycloxuron,氟螨脲,PH7023)、啶蜱脲(fluazuron)、虱螨脲(lufenuro,MATCH,CGA184699)、嗪虫脲(L-7063)、二氯嗪虫脲(EL-494)、几噻唑(L-1215)、EL-583、GR-572(noval-uron,MCW-275)等。
2•1•2噻二嗪类
开发最为成功的是噻嗪酮buprofezin,又名灭幼酮,日本农药株式会社产品为优乐得,国内已有众多厂家投产,商品名称扑虱灵、稻虱净,用于防治稻飞虱(25%可湿性粉剂3000倍液,8%展膜油剂500~700倍液)和温室白粉虱(25WP1000~1500倍液)有特效,并且持效期长,应用已十分广泛,此外可用于防治柑桔矢尖蚧、茶树小绿叶蝉等害虫。2•1•3三嗪(嘧啶)胺类现已商品化生产的有瑞士汽巴嘉基公司开发的灭蝇胺cyromazine,对双翅目幼虫有特殊活性,有内吸传导作用,导致蝇蛆和蛹畸形,成虫不能正常羽化。可用于防治蔬菜、花卉潜叶蝇(10%悬浮剂1500倍液喷叶面或用2%颗粒剂2kg/667m2处理土壤,持效期可达80天)和为害食用菌的蚊类幼虫,但对成虫效果很差。此外,可用于防治畜牧业蝇蛆。此类制剂开发中的还有CGA-183843,dicylanil等。
2•2保幼激素类似物JHA(JuvenileHormoneAnalog)
早期开发的与昆虫保幼激素极相似的化合物如烯虫酯(methoprene)、烯虫硫酯(triprene)、烯虫乙酯(hydroprene)等生物活性和田间稳定性较低,但具很强的挥发性,可用于防治仓储害虫和卫生害虫,目前我国登记的有诺华公司烯虫酯产品可保特4•1%可溶性液剂,7•5~10mg/kg用于防治烟草甲虫。近期开发的则是与保幼激素结构相差较大,在分子中引入苯环或杂环的化合物,它们有很好的生物活性和田间稳定性,可广泛应用于农业和卫生害虫防治,主要开发品种有:
(1)双氧威fenoxycarb,又名苯氧威,属氨基甲酸酯类,但具有保幼激素类似物的活性,能抑制卵的发育、幼虫的蜕皮和成虫的羽化,可有效地防治果树上的木虱、蚧虫和多种鳞翅目害虫,5~10mg/kg可用于防治仓储害虫和卫生害虫。
(2)吡丙醚pyriproxyfen,又名蚊蝇醚,属苯醚类化合物,能抑制幼虫的发育,在我国登记的有日本住友公司生产的灭幼宝(Sumilarv)0•5%颗粒剂,用于防治蚊、蝇、蜚蠊等卫生害虫,对蜚蠊有特效。据报道吡丙醚对同翅目、缨翅目、双翅目、鳞翅目害虫均有高效,用量少,持效期长,对作物环境安全。(3)哒幼酮(NC-170)属哒嗪酮类化合物,系日产化学公司开发的新型保幼激素类似物,能抑制胚胎发生,抑制昆虫的发育、变态,尤其对叶蝉和飞虱具有高选择性,用于防治水稻主要害虫黑尾叶蝉和褐飞虱,有效成分50mg/L,其活性可维持40天。此类制剂开发中的尚有双氧硫威(R013-7744)、NC-184、NC-196、CGA59205等。
2•3蜕皮激素类似物MHA(MoetingHormoneAnalog)
由昆虫体内分离并鉴定结构的蜕皮激素物质已知15种以上,由于提取困难,价格昂贵,其结构复杂,不易合成,因此研究进展缓慢,现已开发为商品制剂的有2种,均为双酰肼类化合物。
(1)抑食肼(RH-5849),由罗门哈斯公司开发,国产商品名称虫死净,为20%可湿性粉剂,可通过根系内吸杀虫,对鳞翅目及某些同翅目和双翅目害虫有高效,如二化螟、稻纵卷叶螟、粘虫、马铃薯甲虫、苹果蠹蛾、舞毒蛾、卷叶蛾等,750~1500倍液喷洒,可迅速降低幼虫和成虫取食能力,能使昆虫发生异常的早蜕皮而死亡,并能抑制产卵,但幼虫死亡速度慢,应提前用药。
(2)虫酰肼tebufenozide,罗门哈斯公司商品名米满(Mimic),(台湾兴农公司商品名天地扫)已在我国登记。该药干扰昆虫的正常生长发育,20%悬浮剂1000倍液可用于防治我国南方甘蓝上抗药性极强的甜菜夜蛾,此外可用于防治苹果卷叶蛾(2000~5000倍液)、松毛虫(24%悬浮剂2000~4000倍液)。此类制剂开发中的还有活性更高、选择性更好、安全性更大的RH-0345、RH-2485等品种。
3昆虫生长调节剂在农业害虫防治中应用的重要意义
3•1克服害虫抗药性
众所周知,由于长期以来对有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药单一品种和高剂量的使用,像小菜蛾、棉铃虫等重要的农业害虫已成为抗药性极高的种群,必须寻求致死机制不同的新药剂解决当前无药可用的困境,也为将来合理用药缓解抗性寻找出路,IGRs药剂开发的成功已被实践所证明。
3•2减少环境污染
IGRs药剂属昆虫生理抑制剂,具有选择性,对人和高等动物属低毒或微毒类别,对环境污染小,不伤害天敌或有益生物,有利于生态平衡,有助于发展可持续农业,符合人类的根本利益。3•3促进绿色食品生产由于IGRs药剂的作用机制是针对昆虫的生理发育,对人和高等动物无害,因此已被纳入无公害农业生产措施之中,取代神经毒性的旧杀虫剂,必然促进绿色食品生产,有助于全人类的身体健康。
4IGRs存在的问题与应用前景
由于IGRs制剂对抗性害虫具高效,对环境污染小,对人畜安全,并且IGRs主要品种已能在国内生产,价格低廉,因此近十余年来已得到推广应用,但在使用中也发现了以下的问题:
4•1害虫对IGRs制剂产生抗药性
在80年代初BPUs制剂在东南亚对抗药性极高的小菜蛾的首次应用表现出特效之后,立即成为几乎唯一的选择,经过多年单一的使用,使小菜蛾很快对BPUs产生了抗药性,1988年台湾小菜蛾对氟苯脲(农梦特)抗性增至7621倍,马来西亚增至3000倍以上,对氟虫脲(抑太保)增至1000倍以上,国内武汉地区因多年推广氟虫脲(卡死克),1997年小菜蛾抗性增至1254倍。一般该类药剂在一个地区连续使用2年药效即显著降低,因此打破了最初认为这种生理抑制剂不易产生抗性的设想,并且有的学者提出BPUs不同品种之间存在有交互抗性(另一些学者的研究结果是抗性品系对其它之种类BPUs无交互抗性),因此必须谨慎使用BPUs,发展综合治理,减少一个品种在当地的连续使用,控制抗性的发展。
4•2IGRs制剂速效性差
对农业害虫,特别是蔬菜害虫的防治,要求施用的药剂具备速效性,但IGRs一般要在害虫变态阶段才能使其致死,一般在施药3天后才开始出现死亡,5~7天才出现死亡高峰,因此从确保蔬菜质量(尤其是叶菜类)即商品价值来说,菜农往往难于接受,因此需要在害虫低龄期施用,或与速效药复配,国内厂家已开始将IGRs与低毒低污染但有速效性的杀虫剂做成复合剂,既有速效性又能发挥IGRs的特异性,如速杀脲(除虫脲+氰戊菊酯)、蝉虱净(噻嗪酮+异丙威)、稻虫净(噻嗪酮+杀虫单)等。
4•3IGRs不同品种各有一定选择性
如BPUs无内吸性,对鳞翅目害虫活性强,但不能兼治蚜虫、飞虱、叶蝉等刺吸口器害虫,在一种作物上多种类害虫同时发生时应考虑到药剂的选择性。
关键词：松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）；分子生物学；基因克隆；基因表达；农药胁迫
中图分类号：S763.38；Q785 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）07-1201-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.07.001
Reviews on Molecular Biology of Monochamus alternatus Hope
LIU Qi-si， CHEN Jing-xiang， LIN Tong
（College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）
Abstract： Monochamus alternatus is a major forest pest that damages trees such as Pinus massoniana and is the main medium of pine wood nematode. In the paper，the latest progresses in the field of molecular biology were reviewed from five aspects including fundamental research of molecular biology，molecular classification and identification，construction of cDNA library and transcriptome analyses，gene cloning and insecticides stress on gene expression of M. alternatus et al，which may provide new references for fundamental research and the control of M. alternatus.
Key words： Monochamus alternatus Hope； molecular biology； gene cloning； gene expression； pesticide stress
松墨天牛（Monochamus alternatus Hope），又名松褐天牛、松天牛，`属于鞘翅目（Coleoptera）天牛科（Cerambycidae）沟胫天牛亚科（Lamiinae），分布于中国的自治区以东，河北省以南、东至台湾省、南至广东省区域；国外分布于日本、朝鲜、老挝等[1]。主要危害马尾松（Pinus massoniana）、油松（P. tabulaeformis）、黑松（P. thunbergii）等生长衰弱的树木或新伐倒树木[2]，是中国南方松林的重要蛀干害虫。同时，它又是松树毁灭性病害松材线虫[Bursaphelenchus xy-lophilus（Steiner et Buhrer） Nicle]的主要媒介昆虫。在日本和中国，该病虫主要通过羽化后的松墨天牛成虫补充营养和产卵时造成的伤口侵入健康树木进行自然传播，给松树造成重大损失[3，4]。因其为害严重且防治困难已被许多国家列为检疫对象。近年来，松墨天牛分子生物学研究进展迅速，新的研究成果不断涌现，本文综述近3年来松墨天牛分子生物学研究的最新进展，以促进松墨天牛基础研究，并为探索松墨天牛安全有效的防治方法提供参考。
1 分子生物学基础研究
1.1 松墨天牛成虫标本保存方法
DNA作为生物体重要的遗传资源，包含着丰富的生物学信息，是生物进化史的重要记录者，获取高质量的基因组DNA是开展任何DNA下游工作的前提和基础。因此，研究昆虫标本的妥善保存方法，以及基因组DNA提取方法，阻止或延缓其基因组DNA的降解，对深入开展其分子生物学研究具有重要意义。曲良建等[5]采用SDS-蛋白酶K消化法对液氮中冷冻保存、无水乙醇-20 ℃冷冻保存、无水乙醇室温保存和干标本室温保存且保存时间在2年以上的松墨天牛成虫标本基因组DNA进行提取，并对不同保存方式提取的DNA样本进行了质量比较和分析。在上述常见的松墨天牛成虫标本4种保存方式中，以液氮中冷冻保存效果最佳，其次为无水乙醇 -20 ℃冷冻保存，插针干标本室温保藏效果最差。利用昆虫线粒体基因COⅠ和COⅡ的通用引物从上述DNA中均能够成功扩增出目的片段，测序结果证实扩增片段符合预期。研究结果表明液氮和无水乙醇-20 ℃冷冻保存适合松墨天牛成虫标本长期保存，且不影响后续的PCR扩增和测序。
1.2 松墨天牛化学感受组织荧光定量PCR内参基因的鉴定
实时荧光定量反转录PCR（RT-qPCR）是分子生物学领域研究基因表达的最有效方法之一[6]。在RT-qPCR实验过程中，需要引入内参基因对数据进行校正和标准化处理。冯波等[7]从松墨天牛转录组中鉴定出9个候选内参基因（Actin，TUB，18S rRNA，RPS27A，RPS3，RPL10，AK，GAPDH和EFlA），其中后7个候选内参基因在松墨天牛中被首次鉴定。结果显示最适合校正松墨天牛化学感受组织中基因表达数据的内参基因为GAPDH和TUB，并且这样的内参基因组合可以用于不同发育阶段和不同性别的不同化学感受组织。该研究结果为利用RT-qPCR技术分析松墨天牛化学感受组织基因相对表达量的内参基因选择提供了参考。但不同组织在不同条件下内参基因的选择还要视具体研究情况而定，需要进行实验验证。
2 分子分类方法及鉴定
2.1 核糖体28S rDNA基因和18S rDNA基因
张健等[8]对天牛科4亚科32种天牛的28S rDNA基因部分序列进行测定和分析，结果证明了天牛科各亚科的单系性以及异天牛亚科应为较原始类群，并认为28S rDNA序列是一种有效的解析天牛科高级分类阶元系统发育关系的分子标记。魏子涵等[9]采用18S rDNA（V4、V7区）分子标记，分析和测定了49种天牛基因序列，并对天牛总科3科6亚科的70种天牛基因序列构建进化树，结果显示沟胫天牛亚科（Lamiinae）、天牛亚科（Cerambycinae）、锯天牛亚科（Prioninae）和瘦天牛科（Disteniidae）为单系性进化群，这与传统形态学分类结果相似，证明18S rDNA（V4、V7区）是探讨天牛高级阶元分类有效的分子标记。在这两项研究的基础上魏子涵等[10]利用28S rDNA D2和D3区以及18S rDNA V4和V7区联合序列成功构建出了天牛总科高阶元的系统发育树，表明联合序列分析是探讨天牛高阶元分类的有效方法。
2.2 线粒体COⅠ基因和线粒体COⅡ基因
郑斯竹等[11]测定分析了11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因（COⅠ），构建了墨天牛属的分子进化树，结果显示分子结果与形态分类结果相似，本段COⅠ基因可以为墨天牛属分类阶元关系提供依据。李京等[12]研究测得了沟胫天牛亚科部分种类的COⅡ序列，发现族、属、种各阶元间序列差异适中，具有广泛的适用性，并认为COⅡ基因是沟胫天牛亚科分子系统学研究的有效工具。
2.3 DNA条形码在墨天牛鉴定中的应用
为了对进境口岸截获的俄罗斯木材中的墨天牛属（非中国种）害虫进行嗜贰⒖焖俚募定，陈梦义等[13]利用DNA条码试剂盒检测技术，基于墨天牛线粒体COⅠ（线粒体细胞色素氧化酶亚基I）基因设计1对巢式引物，对截获墨天牛属中的8个种COⅠ进行扩增，将扩增序列上传至有害生物信息网站，依据碱基位点在不同种间的排列和组成的差异，获得不同种在相应位点上的特有碱基，即标记性碱基，以此作为区分墨天牛种的依据。通过这种墨天牛属DNA条码试剂盒检测技术，可为口岸检疫鉴定提供有效的技术手段。
3 转录组与cDNA文库
3.1 松墨天牛转录组
Lin等[14]通过Illumina测序和从头组装共获得48 787条Unigenes序列，平均长度为721 bp。NR注释的结果表明，78.1%的序列与赤拟谷盗的序列相似性最高。Unigenes的GO分类显示，共有13 485个转录本归属于至少一个GO条目，包括60个功能组，其中在生物过程中，“细胞过程”、“代谢过程”和“单生物过程”包含的基因较多；细胞学成分中，大多数基因集中在“细胞”、“细胞组分”或“细胞器”；在分子功能中，“催化活性”和“binding”中的基因最多。代谢通路分析结果显示在KEGG中可显著比对上18 915个Unigenes，归属于258个通路，代谢通路中的基因数量明显多于其他通路。在NR比对上的序列中有9 005条归属于COG中，25个COG类别中，与基础生理和代谢功能相关的基因最多。在此基础上，鉴定出与杀虫剂解毒和杀虫剂靶标酶相关的基因转录本。上述研究结果为克隆和分析松墨天牛新的功能基因奠定了基础。
3.2 松墨天牛触角cDNA文库
高雄[15]挑取2 052个单克隆进行测序，得到1 133条Unigenes，其中多拷贝contigs有276个，单拷贝singlets有857个。通过预测开放阅读框，计算得到松褐天牛触角cDNA文库GC含量为41.8%。通过与COG功能比对350条Unigenes被分到了21个功能类群。
王娟[16]构建了松褐天牛触角转录组，共获得85 869条contigs序列，平均长度为297 bp；获得37 242条Unigenes序列，平均长度为669 bp。NR注释的结果表明，94.3%的Unigenes与赤拟谷盗[Tribolium castaneum（Herbst）]和中欧山松大小蠹（Dendroctonus ponderosae Hopkins）的Unigenes相似性最高。对Unigenes按照COG功能注释，可分为25个功能群，其中一般功能预测类，复制、重组和修复类包含的Unigenes个数最多。进一步筛选比对共获得OBPs基因全长序列25条，片段序列4条；化学感受蛋白（CSPs）全长序列8条，片段序列4条；气味受体（ORs）全长序列1条，片段序列8条；1条感觉神经元膜蛋白（SNMPs）全长序列。上述研究结果为开展松褐天牛气味结合蛋白和嗅觉识别机制的研究奠定了基础。
4 基因克隆
4.1 气味结合蛋白基因
利用引诱剂可以有效地防治松褐天牛。为进一步加强引诱剂和天敌的应用研究，研究人员开展了关于松褐天牛气味结合蛋白的初步研究工作，以期通过对松褐天牛嗅觉识别机制的研究，为有效开发更加适合的引诱剂提供研究基础。
钱凯等[17]通过配体结合位点推测Minus-C OBP蛋白亚家族的MaltOBP2和MaltOBP6两个基因具有不同的生理功能；通过组织表达谱结果推测这两个OBP基因在松墨天牛中的功能不仅仅局限于嗅觉识别，或还有味觉感受、化学感受等其他生理功能。该研究结果为两个OBP蛋白的结构和功能研究奠定了基础，为探索松墨天牛的化学感受机制提供了条件。
Gao等[18]克隆得到了松墨天牛4个OBPs基因MaltOBP2、MaltOBP3、MaltOBP4和MaltOBP5的全长，成功构建松褐天牛OBPs基因原核表达载体pGEX-6p-1-MaltOBPx，并通过竞争结合实验以1-NPN为探针研究MaltOBP3和MaltOBP5与17种挥发物的结合能力。结果表明，MaltOBP3和MaltOBP5能特异性地结合部分寄主挥发物，它们可能与松墨天牛的寄主选择和定位有关。但尚未涉及对其功能的研究[18]。
王娟[16]成功克隆了松褐天牛Malt OBP9、Malt OBP10、Malt OBP19、Malt OBP21、Malt OBP24基因，其中Malt OBP9和Malt OBP21属于Minus-C OBPs，Malt OBP10属于Classic OBPs，Malt OBP19和Malt OBP24属于Plus-C OBPs。利用荧光竞争结合实验测定这5个Malt OBPs在中性和酸性pH环境下与18种寄主植物挥发物单体的结合特性。结果显示5个Malt OBPs在中性pH环境下与挥发物的结合能力高于酸性pH环境。在中性条件下，Minus-C OBPs家族的2个Malt OBPs结合特性方面表现较为一致；Plus-C OBPs家族的2个Malt OBPs结合特性方面表现出较大差异。
以上研究均在松墨天牛触角cDNA文库和转录组的构建基础上开展，为明确松褐天牛气味结合蛋白的功能，研制行为调节剂，以及明确气味结合蛋白在昆虫体内的功能奠定了重要基础。
4.2 肌钙蛋白基因与原肌球蛋白基因
肌钙蛋白（Troponin，Tn）是与骨骼肌和心肌收缩有关的调节蛋白，主要调节肌肉的收缩和舒张。由于昆虫飞行肌以很高的收缩频率运行，肌钙蛋白的激发和松弛的调节就发挥尤其重要的作用[19]。原肌球蛋白（tropomyosin，Tm）是细肌丝中与肌动蛋白的结合蛋白，在肌肉收缩中起重要调节作用。
吴华俊等[20]研究推测松墨天牛肌纤维中存在多种TnT转录本，它们与其他调控因子共同影响肌肉的收缩。但MaTnT有多少转录本，MaTnT转录的时空表达模式如何，以及MaTnT如何与原肌球蛋白互作等仍需要进一步研究。吴华俊等[21]还从已经构建的松墨天牛cDNA文库中筛选并鉴定了一个肌球蛋白轻链2基因，命名为MaMLC-2。软件预测发现MaMLC-2属于肌钙蛋白C超家族成员。该研究发现MLC-2蛋白具有保守地结合Ca2+的功能，其在成虫足中的表达量最高，这与足是主要的运动器官，含有丰富的肌肉蛋白有关。罗淋淋等[22]研究推测松墨天牛在取食松科植物的时候，原肌球蛋白能够促使松树产生诱导性防御。
4.3 其他基因
许雯等[23]分析了松墨天牛表皮蛋白（MoalICP）基因在幼虫各组织中的表达量，发现MoalICP在这些组织中均有表达，说明其表达产物可能参与相应器官的结构形成、蜕皮与变态，也可能与阻止外来物质（如农药）的侵入有关。研究还发现体壁中表皮蛋白基因表达量不是最高的，在脂肪体中的表达量更高，推测脂肪中的表皮蛋白基因参与表皮渗透能力更加显著，与抗药性的产生关系密切。罗淋淋等[24]在松墨天牛铁蛋白亚基中发现了1个糖基化位点。昆虫铁蛋白亚基在细胞内质网和血淋巴中，通常糖基化，这可能增强其稳定性，并且有助于在胞内靶向目标和受体结合[25]。蔡紫玲等[26]研究发现松墨天牛葡萄糖-6-磷酸异构酶（MaGP1）为亲水蛋白，含有活性位点、变构位点、活性部位盖子和两个多肤结合位点5个功能位点，为进一步研究MaGPI的分子功能提供了依据。
5 农药胁迫λ赡天牛基因表达的影响
5.1 肌肉LIM蛋白基因
昆虫LIM蛋白具有许多类似于脊椎动物肌肉蛋白的特征，有调控昆虫飞行的作用。罗淋淋等[27]通过PT-qPCR方法研究在农药胁迫下松墨天牛LIM基因（MaLIM）的相对表达量，发现噻虫啉的抑制作用最大。研究推测，在农药亚致死剂量作用下，松墨天牛蛹期蜕皮过程和生长发育功能会受到显著影响。
5.2 延伸因子2（EF-2）基因
延伸因子（elongation factor，EF）是参与蛋白合成过程中肽链延伸的蛋白因子，在所有多细胞生物体的新陈代谢过程中发挥着非常重要的作用，它包括延伸因子EF-1和延伸因子EF-2[28]。EF-2的正常表达关系到机体细胞的生长及蛋白质的合成。罗淋淋等[29]检测了经农药胁迫后，EF-2 mRNA在松墨天牛成虫中的表达情况，结果显示该基因在啶虫脒作用后的相对表达量最高，其次是杀虫双，绿僵菌和白僵菌的胁迫作用无显著差异，毒死蜱和灭多威的作用效果较弱。不同杀虫剂作用下均导致该基因上调表达，这可能是松墨天牛产生的自我保护反应。
5.3 包囊蛋白基因
包囊是无脊椎动物对抗外源物质的主要防御反应，包囊蛋白（encapsulation-relating protein，ERP）是昆虫产生包囊反应时最先在外来物周围积聚的蛋白[30]。毛珊珊等[31]检测发现松墨天牛ERP（MaERP）经澳氰菊酷、磷化铝、Bt、印楠素、绿僵菌胁迫后，上调表达；经阿维菌素胁迫后，下调表达。该研究为进一步研究MaERP基因在松墨天牛防御过程中的作用奠定了基础，可为探索松墨天牛免疫系统与分子毒理互作关系提供参考。
5.4 核糖体蛋白（RPS15A）基因
核糖体（Ribosome）是细胞内负责蛋白质合成的重要细胞器。核糖体蛋白（Ribosomal protein，RP）和核糖体研究一直是遗传学研究的重要领域。罗淋淋等[32]利用RT-qPCR分析了松墨天牛成虫核糖体蛋白（RPS15A）基因在农药胁迫下的表达量，结果表明，仅溴氰菊酯处理组上调表达。但核糖体蛋白表达量与杀虫剂抗性的关系究竟如何，是通过核糖体蛋白与杀虫剂结合起作用，还是通过核糖体蛋白质间的作用而发挥抗性作用，抑或为其他作用机制还需进一步探究。
5.5 氯胺磷、吡虫啉、溴氰菊酯胁迫下对基因表达的影响
氯胺磷低毒、高效、安全，是中国具有自主知识产权的有机磷杀虫剂创新品种；吡虫啉是新烟碱类杀虫剂，已成为中国取代剧毒有机磷杀虫剂的骨干品种；溴氰菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂，能杀灭对有机磷农药等产生抗药性的害虫。Lin等[33-35]比较研究松墨天牛对这3种农药分子响应的差异，筛选出差异基因和分子靶标。研究结果表明，细胞色素氧化酶亚基I基因在解毒代谢中有特殊作用，表皮蛋白基因没有参与对这3种农药的抗性；ATP合酶亚基D基因、线粒体酰基载体蛋白1基因等氧化磷酸化通路基因下调，说明氧化磷酸化引发了毒理学变化，这些蛋白质磷酸化的影响可能是有机磷农药、吡虫啉、溴氰菊酯的毒性机制之一，改变昆虫磷酸化水平的蛋白质可能是这些杀虫剂的非传统靶标；吡虫啉、氯胺磷胁迫下，编码丝氨酸蛋白酶、细胞色素P450还原酶、保幼激素酯酶、过氧化物酶和硫氧还蛋白半胱氨酸蛋白酶的基因转录水平下降，表明这两种农药可延缓抗药性并阻碍松墨天牛的发育；GO富集比较分析表明，在3种农药胁迫下，分子功能中“催化活性”富集的基因最多，细胞成分中“细胞”和“细胞组分”富集的基因最多，而生物学过程中，3种农药富集的GO不一致，这表明3种农药在对松墨天牛的毒性机理上有较大差别。
上述研究使用基因芯片作为研究平台，具有集约化、系统化和高通量分析的优点，为鉴定新农药、确定农药的生物选择性奠定理论基础；对以不同类型农药的准确的分子靶标为基础和依据，科学、经济、合理地选用和交替使用不同杀虫机理的农药，有针对性地防治害虫，避免或延缓害虫的抗药性，提高防治效果等具有重要意义。
6 展望
近3年来，松墨天牛分子生物学领域的研究从个别基因的克隆发展到转录组水平，为高通量研究基因奠定了基础；从单纯的生物信息学分析发展到结合生理学、毒理学及化学生态学等综合研究，充分展示了分子生物学的研究优势。基因芯片作为一种研究平台，可用于分子毒理学研究，有助于新型杀虫剂的开发和推广应用。此外，借助于分子分类方法，可对传统形态分类学进行有益的佐证和完善；松墨天牛保存方法和RT-qPCR内参基因的筛选等基础研究对松墨天牛分子生物学起到一定的推动作用。
分子生物学既是一种研究手段，也是一个重要的研究方向。松墨天牛分子生物学的研究日益深入，必然会对松墨天牛生物学、生理生化、化学生态等起到重要的引领作用，并以此为基础，为松墨天牛的综合治理提供理论支撑和应用参考。
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关键词：森林病虫害 概念 防治方法
森林是以乔木和其他木本植物为主体的生物群落。构成这个群落的成分除乔木、灌木外,还包括其他植物、动物、微生物及其居住的环境。森林并非是树木的简单集合,而是有一定结构,各成分之间相互作用、彼此制约,并与外界环境发生密切联系的极其复杂的集合体。森林的主要功能是:涵养水源、保持水土、净化空气、降低噪音、防风固沙、改良土壤、调节气候、减免自然灾害,保障农牧业稳产高产,维护生态平衡;另外,森林还可以为人类提供丰富的林副产品。
在建国初期,国家为了改变当时恶劣的自然环境,投入了大批的财力、物力营造了广袤的人工林。使得祖国的荒山秃岭都披上了绿装,也改善了人们居住的环境,使大部分人居住在如画环境之中。但是,在人们庆幸生存环境改善之余,大面积的人工林也为人们带来了不少的烦恼。因为人工林的特点是几千公顷甚至几万公顷都是纯林,这种单一的纯林为森林病虫害的发生发展创造了有利的条件,极易造成森林病虫害的大面积发生,使得林木及林副产品减产、甚至绝收,更有甚者森林病虫害会让大片林木死亡,造成大量森林资源的浪费。因此,森林病虫害的防治工作越来越受到林业工作者的高度重视。
一、森林病虫害的概念
森林病害是指森林植物在其生长发育过程中或其产品和繁殖材料在储存和运输过程中,遭受其他生物的侵染或不适宜的环境条件影响,生理程序的正常功能受到干扰和破坏,从而导致植物生理上、组织上和形态上产生一系列不正常的状态,生长发育不良,甚至整株死亡,最终引起人类经济损失和其他损失的现象。
林木病害的类型有:一是侵染型病害。是由真菌、细菌、质原体、病毒、寄生性种子植物、藻类、线虫和螨虫等侵染的病害,此种病具有传染性。二是非侵染性病害。是由不适于林木正常生长的水分、温度、光照、营养物质、空气污染等因素所引起的病害,这种病不具有传染性。三是衰退病。是指按照特定顺序出现的一系列生物和非生物因素综合作用造成林木生长势或生长潜能显着下降,最终导致林木死亡的一种病。森林病害的发生必须要有植物和引起植物发病的因素,没有这2个条件森林病害就无从发生。病害的发生可能是由一个因素或某些因素作用的结果。其中,直接引起病害发生的原因称病原,间接因素称诱因。病原按其性质分为生物性病原和非生物性病原。
森林虫害是一种非常普遍的自然灾害,是昆虫在繁殖生长的过程中,取食植物的营养器官或吸食植物的汁液,造成林木所生产的营养减少或者是林木的营养物质被林木害虫取食,造成林木生长不良,使得木材及林副产品的产量下降,甚至使整株林木死亡。
二、防治方法
病害防治的基本方针是“预防为主,综合治理”。病害防治的原则是在制定森林病害防治计划和方案时,必须考虑三方面的因素,即生物性因素、生态因素、经济因素。森林病害防治的策略:一是杜绝和铲除;二是免疫和抗病;三是保护;四是治疗。人们在对森林病害的防治过程中先后使用化学防治和生物防治。起初,人们为了防治森林病害普遍采用化学防治的方法,刚开始使用化学药品的品种少,使用的剂量少,但取得的效果极好,森林病害发生的间隔期较长,防治的费用低。随着时间的推移,大多数森林病害对化学药剂产生了抗药性,森林病虫害发生的间隔期逐渐缩短,森林病虫害防治的剂量加大,且效果降低,即成本加大,呈逐次上涨的趋势。后来,人们利用微生物之间的拮抗作用对病原物进行杀灭或抑制,即采取生物技术来实现对森林病害的防治。
森林病虫害防治工作必须从维护生态平衡的观点出发,采取综合防治和生态控制措施,强化预防工作,实行综合治理。在指导思想上,要实现由重除治向重预防转变。在防治策略上,采取综合性营林措施,搞好重点林业工程项目,将病虫害预防措施纳入规划设计中,实现由一般防治向工程治理转变。
1.综合治理
森林病虫害的防治方法很多,各种方法各有其优点和局限性,单靠其中某一种措施往往不能达到防治的目的,有时还会引起其它的一些不良反应。联合国粮农组织(FAO)有害生物综合治理专家小组对综合治理下了如下定义:害虫综合治理是一种防治方案,它能控制害虫的发生,避免相互矛盾,尽量发挥有机地调和作用,保持经济允许水平之下的防治体系。
2.综合治理的原则
森林病虫害综合治理是一个病虫控制的系统工程,即从生态学观点出发,在整个森林生产、栽植及养护管理等过程中,都要有计划地应用改善栽植养护技术,调节生态环境,预防病虫害的发生,降低病虫害发生程度,不使其形成超出危害标准要求的策略及措施。要使自然防治和人为防治手段有机地结合起来,有意识地加强自然防治能力。
关键词：昆虫学 科技 政治
科学技术的迅猛发展，使其在人类生活中扮演着越来越重要的角色。科学技术和政治之间的互动关系也越来越明显。科学技术所体现的巨大物质力量和精神力量对政治有重大影响。科学技术通过经济和军事所显示的强大力量，已成为综合国力的重要标志。反之，国家政治对科技发展也有着极其重要的影响。国家的政治需要和宏观调控决定着科技发展的方向，同时科技发展也需要国家通过科技政策和科技立法为自身提供良好的物质条件和学术环境。
新中国成立以来，长期实行计划经济体制，在科研管理体制上也实行高度集中的行政管理。因而，政治及政策因素对科学技术发展的影响在我国表现得尤为突出，中国昆虫学50年的曲折历程清楚地表明，国家的政治活动往往左右科学研究的命运。
一、近50年中国昆虫学的发展历程
20世纪上半叶，近代昆虫学研究在我国得到开展。但由于战乱频仍，政局动荡不安，缺乏一个统一、有力的中央政权，政府没有制定和实施一贯有效的科学发展计划和保障措施，我国的昆虫学研究进展缓慢，研究人员缺乏，机构组织散漫，整个昆虫学的基础甚为薄弱。
中华人民共和国的成立，为科技发展提供了必要的政治前提和社会条件。中国昆虫学呈现出蓬勃发展的态势。但在近50年里，昆虫学的发展并不是一帆风顺的，而是经历了大的波折和起伏。
1949~1966年，是中国昆虫学科研体系完整建立和昆虫学研究初步繁荣的时期。其间虽经历了“大跃进”和“反右倾”，在科技战线出现过瞎指挥、浮夸风等现象，但1961年党和政府调整了科学技术工作中的偏差，保证了科研工作得以正常进行。昆虫学研究在短暂停顿后又得以快速发展。新中国成立后短短10余年里，在各级农业科学院（所）、中国科学院、高等院校的有关部门及医学、林业、粮食、铁道等科研系统内基本建立起比较完备的中国昆虫学研究和教育机构。昆虫学各主要学科取得显著进展，新的分支学科得到建立和发展，研究成果增长迅速。从1949年到1962年即发表、出版各类文献13952篇，是建国前50年文献总数（7262篇）的1.9倍[1] 。
1966年开始的十年动乱，使我国的昆虫学研究工作遭到严重破坏。建国后17年的科研成就被完全否定。昆虫学研究机构大多被搬迁或解散，科研设备和实验基地被毁坏，研究资料大量散失。《昆虫学报》、《昆虫知识》、《动物分类学报》等各种学术刊物被迫停刊，全国性的学术交流陷入停滞。全国高等学校停止按计划招生。昆虫学许多领域的研究拉大了与国际先进水平的差距。
1978年3月，中共中央在北京召开了全国科学大会，批判了在科技战线推行的极左路线，提出了我国发展科学技术的一系列重要方针政策。从此，中国昆虫学进入深入发展时期。昆虫学教育重新走上正轨。昆虫学研究机构逐渐恢复并不断完备。计算机和信息技术、生物技术等先进的研究方法和研究手段得到广泛应用。基础研究日益受到重视，各分支学科的研究不断深化、细化，昆虫分子生物学等新的研究领域得到拓展。农林医牧重要害虫得到有效控制，并发展成熟以生态学、经济学和社会学理论为基础的害虫综合治理技术体系。资源昆虫的利用不断深化并形成产业化。新的昆虫学刊物不断创办。继《昆虫学报》、《昆虫知识》、《动物分类学报》复刊以后，又先后创办了《昆虫分类学报》、《昆虫天敌》、《动物学研究》、《昆虫学研究集刊》、《动物学集刊》、《武夷科学》、《森林病虫通讯》、《昆虫与植病》、《生物防治通报》、《寄生虫与医学昆虫学报》、Entomologica Sinica（《中国昆虫科学》）（1994）等昆虫类相关刊物。
回顾新中国成立以来50年昆虫学的发展历程，可以清楚地表明，政治环境对科学研究的发展具有至关重要的影响。半个世纪里中国昆虫学一波三折的发展轨迹，正与建国后中国社会政治环境的变迁紧密合拍。因此，能否处理好政治与科学之间的关系，关乎我国科技发展的命运。
二、政治及政策因素影响昆虫学发展的案例
（一）群众运动与昆虫学
政治因素与政府政策对昆虫学的影响，还表现在与昆虫学有关的几次群众性运动中。这些群众性运动都是由政府发起、组织、领导的。政治挂帅，科学技术和群众运动相结合是这些运动的主要特点。这几次群众性运动对某些昆虫学分支学科的研究尤其是应用性研究有重要影响。
1、爱国卫生运动与医学昆虫学
世界上一半以上的人体传染病是以医学昆虫作为媒介而传播的，加之因它们刺叮吸血等活动对人畜造成的骚扰和影响，对人类健康构成严重威胁。新中国成立前，我国仅疟疾的发病人数每年就达3000万例，1900—1949年因鼠疫死亡102万余人[2] 。因此，建国后中央政府十分重视媒介昆虫的防治，并开展了长期的群众性除四害（其中包括蚊、蝇、蟑螂和臭虫等）爱国卫生运动。
爱国卫生运动的开展最初缘于抗美援朝期间美国进行的细菌战。1952年春，侵朝美军在朝鲜战场和我国东北地区投下大量带菌毒虫，危害当地居民的生命安全，昆虫学家刘崇乐、马世骏、何琦、陈世骧、朱弘复等和其他科学家一起，不顾生命危险，深入现场，调查研究，以大量科学事实，向全世界证实了美军的罪行，并指导军民消灭了大量的细菌毒虫。
是年，中央决定开展以反对美帝细菌战为中心的爱国卫生运动，成立由党政军和有关部门领导组成的中央爱国卫生运动委员会，作为领导机构。最初的任务是消除病媒，粉碎美国细菌战。随着朝鲜战争的结束，1955年后，以除“四害”、讲卫生、消灭疾病为主要内容。根据中共八届三中全会的精神，1958年中共中央了关于开展以除“四害”为中心的爱国卫生运动的通知；国务院发出关于除“四害”讲卫生的指示。初定苍蝇、蚊子、老鼠和麻雀为四害。1959年将麻雀改为臭虫。随后，在全国城乡掀起了以除“四害”为中心的爱国卫生运动的高潮。
在这场运动中，医学昆虫的研究与防除受到空前的重视，并被赋予了政治任务的色彩，要求在若干年内消灭主要传染病及其传病媒介。1956年1月，中共中央政治局提出的《全国农业发展纲要草案》第26条指出，从1956年开始，分别在7年或12年内，基本上消灭危害人民最严重的疾病，如丝虫病、黑热病、流行性乙型脑炎、鼠疫、疟疾等。上述疾病皆由医学昆虫为传染媒介。又第27条关于除“四害”中提出，从1956年开始，分别在5年、7年或12年内，基本上消灭老鼠、麻雀、苍蝇、蚊虫。1958年在全国实行工农业生产大跃进，要求卫生领域也要实行大跃进，其突出表现就是大力开展以除四害、讲卫生、消灭主要疾病为中心的爱国卫生运动。1958年2月12日《中共中央、国务院关于除四害讲卫生的指示》中指出：“目前党和政府的迫切任务，就是要坚决地积极地领导这一运动，在今年春夏两季把这一运动发展到全国一切已经基本上实现了社会主义所有制改造的地方，真正达到家喻户晓、人人动手的程度。要在今年春季，使每一省、市、自治区，每一县区，每个乡镇，每个合作社、厂矿企业、机关、学校、部队，都订出自己除四害、讲卫生的年度计划和长期计划，而且务必在今年内打下实现长期计划的巩固基础。……除四害讲卫生运动的决定关键，在于党的领导。各级党组织的第一书记对于这一运动必须亲自动手，抓规划，抓宣传，抓检查评比，并且要推动各单位的行政负责人同样亲自动手。”[3]
爱国卫生运动的开展，迫切需要相关科技、尤其是医学昆虫知识的支持，因此，广大昆虫学工作者纷纷投身于医学昆虫的研究，极大地促进了对蚊、蝇、白蛉、蠓、蚋、蚤、虱、臭虫、蜱螨等进行区系调查、分类鉴定、生物学、生态学、传病关系和防治的研究，使我国医学昆虫学在短时期内得到了快速发展，取得了显著成就。以研究论文为例，医学昆虫研究论文在同期昆虫学论文中占有相当大的比例。仅从1949~1959年的十年间，即发表相关论文500余篇[4] 。以《昆虫学报》为例，在1950创刊后的十年间，《昆虫学报》共发表研究论文334篇，其中医牧昆虫类论文数量最多，达87篇，占同期论文总数的26.1%[5] 。朱弘复以《昆虫学报》和《动物分类学报》这两种刊物为依据，对1949~1979年30年间的昆虫分类学论文进行了统计分析，结果表明，在19个目和蜱螨的共475篇分类研究论文中，数量最多的是有关双翅目论文123篇；其次是螨类论文67篇；蚤目论文44篇，排第4位。上述论文绝大多数以医学昆虫分类研究为主，即医学昆虫方面的论文约占总数的一半[6] 。由此可见对医学昆虫研究的重视程度及其丰富成果。
医学昆虫研究的大量成就促进了媒介昆虫的防制，短短十几年里，数十种危害人民身体健康和生命安全的重要虫媒病如黑热病、腺鼠疫、疟疾、丝虫病、斑疹伤寒、恙虫病及森林脑炎均得到有效控制，个别已接近基本消灭。
2、土农药运动
1958年在全国掀起的土农药运动是又一个政治挂帅的群众性运动的典型。
土农药是利用天然出产的各种资源，经过简单的加工制造而成的一种农药，是区别于一般化学合成农药的通称。土农药包括植物性药剂、动物性药剂和矿物性药剂，其中主要是植物。与化学合成农药相比，土农药具有来源广、品种多、数量大、费用低、用法简便等特点。我国使用土农药防治害虫，已有悠久历史，但大规模广泛的使用是在1958年全国工农业生产大跃进的时候。
1958年全国农业生产大跃进，各地普遍开展了群众性的防治病虫害运动。在大跃进期间，为了达到全面消灭害虫的目的，强调普遍施用药剂杀虫，农药的需要量骤然增加，化学农药一时不能满足要求，因此，在化学防治方面，提出“土洋并举”的方针，要求各地结合当地的条件大力发展土农药，弥补化学合成农药的不足。全国掀起了一个轰轰烈烈大搞土农药的高潮，各地兴办了很多土农药厂，发掘利用的土农药多至500余种，采制1000多万吨。按全国播种面积21亿亩计算，平均每亩用土农药约10斤；在药剂防治的应用上，土农药约占70%[7] 。
1959年农业部在农业大跃进的基础上进一步提出“全面防治，土洋结合，全面消灭，重点肃清” 的植保方针。要求全党全民一齐动手，开展一个声势更为浩大的彻底消灭农作物病虫害的运动；在爱国卫生运动方面，要求除四害运动做到彻底消灭干净。因而，对农药的需求更为迫切。全国各地掀起更大规模的土农药运动。许多地区提出非常宏大的土农药规划。江西省提出“人人采药、队队建厂、坵坵使用、块块丰收”的口号；山西省的口号是“土洋并举、大小结合、利用矿藏、采集毒草、保证作到用多少有多少，何时用何时有，要什么有什么”；福建省采取全面发动群众大搞土农药运动，生产计划是1500万吨，这个数字相当于1958年全国土农药使用量的总和[8] 。
土农药运动轰轰烈烈的开展，一定程度上推动了植物保护和农药科学的相关研究。各级农业科研部门和相关研究单位均进行了土农药的分析、筛选和提制研究。在土农药运动中，中央组织有关十个科研单位联合组成土农药科学研究办公室，对全国的土农药样品进行了分类鉴定、化验分析、提纯精制、药效测定和贮存保管等的研究试验工作，并根据各地资料汇编成《中国土农药志》一书。《昆虫知识》（1959年第1期）特地出版了土农药专号。
土农药在防治棉田斜纹夜蛾、水稻螟虫及稻飞虱等害虫上收到一定的效果。但各地生产的数百种土农药，大多配制技术粗糙，有效成分低，药效不稳，难以达到预想的防治效果。然而受到当时浮夸风的影响，各级政府过于强调土农药的使用效果，使众多昆虫学家和广大农民投入到大搞土农药的运动中，造成了资源的大量浪费。
（二）政府植保方针的变迁及其对害虫防治科技的影响
新中国成立后，政府有关部门主持制定过一系列植保方针，用以指导当时的农业病虫害防治工作。随着政府相关方针政策的变化，我国害虫防治科技的发展出现了几次大的转折。
我国1950~1955年农业害虫防治的方针是“防重于治”。1956年适值全国农业合作化高潮，鉴于DDT等有机合成农药在害虫防治中的明显功效，提出了“有虫必治，重点消灭”的方针，其后又提出“全面防治，重点消灭”。“1956年到1967年全国农业发展纲要（修正草案）”具体规定“从1956年起，分别在七年或十二年内，在一切可能的地方，基本上消灭危害农作物最严重的虫害和病害，……各地区应当把当地其他可能消灭的主要虫害和病害，列入消灭计划之内。”1958年全国农业生产大跃进，次年农业部提出了新的方针：“全面防治，土洋结合，全面消灭，重点肃清”。上述方针在防治目标上强调对害虫的彻底消灭，防治措施上强调使用化学农药，化学防治面积在短短几年内迅速扩大。1952年各种化学农药的供应量为1717吨，化学防治面积3000万亩；1957年化学农药供应量增至148 985吨，化学防治面积增加到5亿亩。1958年全面大跃进以后， 1958年化学农药的使用量达478 000吨，防治面积13亿亩[9] 。在这种以“消灭”为目标的植保方针指导下，植保工作以化学防治为中心，生物防治等其他防治措施没有得到应有的理解和重视。
1975年5月，农林部根据国际IPM理论的发展和国内植保工作的形势制定了“预防为主，综合防治”的新方针，其原则是：“以防作为贯彻植保方针的指导思想，在综合防治中，要以农业防治为基础，因地、因时制宜，合理运用化学防治、生物防治、物理防治等措施，达到经济、安全、有效地控制病虫为害的目的。”这一时期在防治方针中开始关注生态环境问题。化学防治和生物防治的综合受到更多关注，生物防治受到或多或少的过分强调，但化学防治仍是最主要的防治措施。
80年代中期，随着国外新型农药特别是菊酯类杀虫剂的大量涌入和生产管理体制的原因，化学农药出现大量、不合理的使用，由此引起了一系列生态环境与社会问题，如天敌大量杀死，生态平衡遭到破坏；害虫抗药性日趋严重；环境污染和农药残留危害人类健康。因此，政府开始重视化学农药对生态环境的破坏性。1986年提出新的综合防治原则：“综合防治是对有害生物进行科学管理的体系，它从农业生态系总体出发根据有害生物与环境之间的相互联系，充分发挥自然控制因素的作用，因地制宜协调应用必要的措施，将有害生物控制在经济受害允许水平之下，以获得最佳的经济、生态和社会效益”。这一新的防治方针包含了三个基本观点，即生态学观点、经济学观点和社会学观点，实际上与60年代中期在国际上兴起的害虫综合治理（Integrated Pest Management，IPM）的内容一致。与传统综合防治相比，害虫综合治理在防治策略上是一次飞跃。前者主要依靠化学农药追求农业经济效益，后者要求在保护环境的前提下重视天敌的自然控制作用，即在重视生态效益的前提下获得经济效益。
“六五”期间，害虫综合治理研究开始列入国家科技攻关计划。从项目实施以来，我国在综合治理的研究与推广应用上取得了显著成效。应用基础性研究越来越受到重视，如长距离迁飞与短距离扩散的行为研究，为害损失模型的研究，主要害虫经济损失阈值和防治指标研究，寄主植物对害虫的耐性和抗性研究，无明显形态区分的近缘种鉴定，寄生性天敌寄主卵膜结构和卵的营养成分研究等，均取得了明显进展。这些研究为科学防治提供了重要依据。在应用技术研究方面，继续研究种植制度与抗虫性品种控制害虫的作用；试验了解决害虫抗药性问题的技术措施；生物防治受到极大的重视并得到了迅速的进展，微生物杀虫剂的生产技术和产量不断提高，利用人工卵大量繁殖赤眼蜂的技术达到国际领先水平，以天敌蜘蛛为主要生防因素的防治面积不断增加[10] 。
90年代以来，我国的IPM技术已与可持续发展理论接轨，使无公害农业和防灾减灾有机地结合起来。据不完全统计，80年代初期，我国综合治理面积仅130万hm2左右，80年代中期扩大到460万hm2，90年代综合治理面积每年以150~200万hm2的速度递增，到1999年，全国粮、棉、油、糖、菜、果、茶等十多种作物上实施IPM的面积达2800万hm2以上[11] ，取得了显著的生态效益、经济效益和社会效益。
因此，害虫防治科技的变迁也从一个方面说明，政府的正确决策是学科发展的必要前提。 三、政府主导科研活动的利弊分析
新中国成立后，由于受国家政治体制、计划经济体制、科学背景和经济基础的影响，我国在科学技术管理上实行全面与直接的政府干预，在科技政策上，主要采取计划推动、行政安排。
在特定的历史条件下，这种高度集中的计划管理模式可以依靠强大的行政力量，以高层的集中领导和严密组织，对全国有限的人力、物力、财力及自然资源进行全面的调配和使用，能使有关国计民生的重大科技问题得到尽快解决，并促进相关分支学科、方向在短期内取得显著进展。我国“两弹一星”的研制成功无疑是计划科研体制下最有代表性的硕果。
我国在蝗虫治理研究上取得的巨大成就也是一个典型事例。由于蝗虫的严重危害，党中央和各级政府对蝗灾控制和蝗虫研究高度重视，中央人民政府在农业部病虫害防治局内专门设置治蝗处，统一领导全国治蝗工作。1953年开始在全国主要蝗区建立了蝗虫防治站。在科研力量上，以华北农业科学研究所（1957年改为中国农业科学院）和中国科学院昆虫研究所为主，调集全国昆虫、植保等研究人员，深入蝗区，开展全面的调查研究与防治工作。通过各级政府、科技人员和广大群众的共同努力，几千年来危害深重的蝗灾终于得到有效控制，1950~1997年间，累计净改造蝗区面积367.8万hm2，使蝗区面积由新中国成立初期的521万hm2减少到90年代的153.2万hm2，共减少70.6%[12] 。在治理蝗虫的过程中，50~60年代昆虫生理学、昆虫生态学等分支学科以蝗虫为主要研究对象，在飞蝗的区系分类、形态学、组织学、生理、生态等基础理论及飞蝗治理技术等方面做了大量工作，取得了丰富成果，促进了相关学科的发展。
然而，政府在科技管理工作中也存在诸多问题。
首先，科技规划及科技政策的制定，主要是以政府的意志为转移。政府决策者需要科研活动产生直接和迅捷的经济效益，注重科技的功利性和实用性，难免在科技管理中存在急功近利，尤其是一些不具备短期效应的基础性研究容易受到忽视，使科技的长远发展缺乏后劲。
改革开放以来，尽管我国科技研究开发经费（R&D）的绝对值逐年增加，但占国内生产总值（GDP）的比重却呈下降趋势。即使在90年代后期这一比重有所上升，2000年达到了1%，但仍远低于发达国家及新兴工业化国家的水平。总的来说，我国科技投入的强度不足。从图1中可知，在总量不足的研究发展经费中，还突出地存在内部结构比例不当的问题，尤其是基础研究的投入比重过低，多年来一直徘徊在5%左右的水平。以2000年为例，我国研究与发展经费中，应用研究占26.39%，试验发展经费达68.43%，基础研究的比重仅为5.18%。而发达国家一般在15%以上。
图2 R&D经费内部结构比例的国际比较
资料来源：国家统计局、科学技术部《中国科技统计年鉴》2001年，中国统计出版社，2002年。
这种重功利轻基础的现象在昆虫学50年的发展中也很突出。“科学研究与生产建设相结合，是新中国昆虫学的总方向”[13] 。这一指导方针对农业昆虫学、医学昆虫学等应用性学科的发展起到了推进作用，也解决了国家发展过程中的许多重大问题。但是长期以来过分强调科学研究为生产实践服务的方针，加之由于国家资金有限，只能投入到当前在生产建设领域急需解决的课题中，使我国的昆虫学基础研究受到制约。甚至一度把基础研究视为“三脱离”而加以批判。
即使是对基础性研究本身，也强调其成果的实用性。如昆虫分类学本是一门基础性分支学科，但长期以来直接为生产建设服务的指导思想，导致分类学研究成果大多局限于与农林生产和医学保健密切相关的目科，如代表我国昆虫分类最高水平的《中国动物志·昆虫纲》各卷，基本以具有重要经济意义的目科为对象。而大量的分类空白，妨碍了研究的不断深入。这种现象在昆虫生理学、昆虫病理学等学科中也普遍存在。甚至可以说，整个中国昆虫学都严重缺乏基础研究。
基础性研究的不足，反过来妨碍了突破性应用成果的创新。在比较突出的某些应用研究领域，虽然部分成果一度处于世界领先水平，但由于没有基础研究和基础性应用研究作支撑，缺乏发展后劲，逐渐与世界先进水平拉开了差距。如建国以来我国生物防治科技取得了突出成绩，但目前已知的和正在利用的生防资源相当有限，主要集中于赤眼蜂、苏云金芽孢杆菌。生防资源的调查、收集、筛选、改良等基础性研究领域受到忽视，分子生物学水平的研究不足，深入的理论研究难以开展，妨碍了生物防治的深入发展。我国昆虫分子生物学研究在短短十几年里取得了令人瞩目的成就，特别是在转基因抗虫作物和重组病毒作为表达载体等应用性研究方面进展较快；但由于对不具直接应用价值的基因研究不足，一些目的基因上游和下游的研究工作相对薄弱，因而昆虫分子生物学方面的研究缺乏创新。
这种高度集中的科技管理模式的另一个重要弊端是：整个科技工作长期以来被纳入意识形态领域，形成科学技术政治化的倾向，这和当年连绵不断的政治运动是分不开的。其表现之一是强调科学技术直接为政治服务。大跃进期间在害虫防治领域的一些群众运动是其具体体现。当时为服务于“赶英超美”的政治目的，在害虫防治工作中也出现了高指标、浮夸风，要求以政治挂帅，大力开展除“四害”运动和土农药运动等群众性运动，在短期内彻底消灭重要病虫害。这种全民动员的群众性运动虽然在一定促进了全国范围内病虫害的研究和防治，但同时也造成了人力、物力的巨大浪费。一方面广大昆虫学科研工作者必须投身病虫害防治的第一线，难以潜心从事自己的专业研究，专业荒疏、设备闲置、学非所用、用非所学；另一方面，群众性的技术革新和技术革命运动，不切实际地要求生产第一线的工人、农民普遍进行媒介害虫和农作物病虫害的技术研究，既直接影响了工农业生产，其成果最终也难以转化为真正有用的产品。
科学政治化还表现为以政治手段干预科学争论。50年代李森科事件对我国整个生物界的影响是一个典型事例[14] 。
20世纪30年代，苏联遗传学界出现了李森科学派同持摩尔根遗传学观点的科学家之间的争论，在苏共中央和斯大林的直接干预下，这场争论后来发展为意识形态批判和政治批判。新中国成立初期，在全面学习苏联的过程中，苏联的这套做法被引入中国，出现了以行政手段支持李森科学派、压制另一派的情况，摩尔根学派的遗传学在我国也被扣上了种种政治帽子。持摩尔根遗传学观点的科学家大都遭到批判。从1952年秋季开始，摩尔根学派遗传学课程在各大学基本停止讲授，明显地以摩尔根学派理论为指导的研究工作也全部被迫停顿。在多数农业系统的院校和研究机构中，已有显著成就的杂交育种工作也被视为“摩尔根主义的碰运气的方法”而全部中断。
中共中央提出“百花齐放，百家争鸣”这一发展艺术和科学的根本方针后，1956年8月在青岛召开的遗传学会议使这种“一家独鸣”的局面有所改观。但此后不久，我国学术界又被卷入接连不断的政治运动和政治批判之中。当中国的遗传学研究受到重创的同时，在世界范围内，遗传学正在取得迅速发展。四十年代以后，孟德尔、摩尔根的遗传学理论已越出动植物界，在微生物界也得到证实，从而打开了利用微生物研究遗传学的大门。生化遗传学也取得了重大成就，“一个基因一个酶”的相对应关系已经得到公认。多年来寻找的基因的有机化学实体找到了答案，这就是脱氧核糖核酸（DNA）的发现。1953年建立起DNA双螺旋结构的分子模型，此后又掀起了探讨遗传密码的热潮。而由于李森科事件的影响，中国的遗传学乃至生物学为此付出了沉重的代价。
上述事例表明，用政治力量和行政方法直接干预自然科学研究工作，只会破坏和干扰科学技术自身的健康发展。因此，党和政府在科技管理中，不仅要尊重经济规律，更要尊重科技发展的内在规律，给予科学研究必要的自由空间和充分的经费支持，并保持方针政策的稳定性和连续性。
21世纪人类正步入知识经济的新时代。科教兴国与可持续发展已成为我国的基本国策与发展战略。我国将在2010年前后，基本形成适应社会主义市场经济体制和符合科技发展规律的国家创新体系，显著提高我国的自主创新能力。为了实现这一目标，政府在科技规划中应做到统而不死、散而不乱，把宏观管理的重心始终放在提供有利于科研创新的社会保障条件上，加强对基础科学的投入力度，增强科学技术基础与后劲，保证科学研究能力的持续与平衡发展。
Influence of Politics on the Development of Entomology in Modern China
Abstract: Since 20th century， the relationship between science and politics have been increasingly close. Influenced by the political system and the development level of economics and science， the People’s Republic of China took strong administrative measures to control science. By analyzing the historical development of entomology in China during the past 50 years， the paper dissects the influence of politics and policy on the development of science and technology in China.
Key words: entomology; science and politics
注释
[1] 王华夫：《中国昆虫学文献综述》，北京：《中国昆虫学会1962年学术讨论会会刊》。第333页。
[2] 柳支英、陆宝麟主编：《医学昆虫学》，科学出版社，1990年，第6~7页。
[3] 1958年2月13日《人民日报》，1959年《人民手册》转载，大公报社，1959年9月。
[4] 柳支英：《新中国医学昆虫学的进展》，《昆虫学集刊》，科学出版社，1960年。第273页。
[5] 刘崇乐：昆虫学报的第一个十年。《昆虫学报》第10卷第1期，1960年2月。
[6] 朱弘复：《中国昆虫分类学、昆虫形态学三十年》，《昆虫学报》第22卷第3期，1979年8月。
[7] 赵善欢：《十年来中国农业害虫防治的成就》，《昆虫知识》1959年第8期。
[8] 本刊编委会：《迎接进一步大搞土农药运动》，《昆虫知识》1959年第1期。
[9] 中国农业科学院植物保护研究所农药研究室：《十年来我国杀虫药剂的发展以及在防治害虫中发挥的作用》，《昆虫知识》1959年第8期。
[10] 周大荣等．中国有害生物综合治理的原则与实践．北京：第国际昆虫学大会报告论文集，1994．77~84．
[11] 朱恩林．中国农作物生物灾害防治回顾与展望．植保技术与推广，2000，20(2)．
[12] 朱恩林主编：《中国东亚飞蝗发生与治理》，中国农业出版社，1999。
