数学与统计学院 | 信阳师范学院


研究方向:有害生物生态控制

发布人:   发布时间:2015-09-25

1)植物基因资源与有害生物控制

目前该研究领域的重点集中在利用消减杂交、mRNA差异展示、cDNA微阵列、基因芯片等技术从模式植物和重要经济作物中克隆受昆虫取食诱导的基因。从转录水平和翻译水平上分析虫害诱发的分子反应与机械伤害、病原菌以及其它环境胁迫所引起的分子反应之间的区别和联系。整合转录组学和代谢组学的研究更深刻地揭示植物对昆虫取食的分子反应机理。利用多种现代生物学技术对关键的抗虫相关基因进行深入研究。随着越来越多的防卫基因的克隆,植物细胞如何感应昆虫的取食作用、如何将取食信号传递到细胞的转录因子,以及下游各种功能基因的表达调控等一系列防卫反应的分子机理将成为今后的研究重点。

经过三年多的建设,实验室建立了茶树和水稻抗虫性状的评价系统,以及实验生物材料的培养与研究实验平台、基因功能研究的实验平台和生物信息学及结构分析平台;从抗虫茶树品种中克隆了一批具有潜在应用价值的基因,并对其中一些基因的表达与调控进行了初步的研究;从茶树中发现了一种新的抗虫蛋白;从一个抗虫相关基因的启动子中分离出一段对刺吸式口器昆虫取食起应答反应的序列,并对其进行了初步的分析;为利用现代生物学技术培育抗虫新品种奠定了重要基础。

2)植物病虫害的微生态控制

目前该研究领域的重点集中在植物体表及体内的正常微生物现代检测技术以及植物各种器官栖息的有益微生物微生态功能和机理的研究,随着科学技术的发展,分子生物学技术、电子显微技术、荧光显微技术、同位素技术等已逐步应用于该领域的研究。植物叶、花、果实、茎杆、根的微生态区系的研究都陆续有些报道。其中植物根部微生态区系研究较多,特别是菌根、共生固氮菌的研究更多些。在国外一些重要的森林树种,如松树、桦木、栎类植物等微生态区系均有研究,一些农作物,如甜菜等微生态区系也有深入的研究。在我国植物微生态学研究的范围较广,包括重要经济树种、主要农作物等,如茶树、板栗、红豆杉、花生、水稻、烟草等。北京农业大学植物微生态研究所已研制出植物微生态调节剂,在我国已进行大面积推广应用。此外,国内对一些药用植物内生菌研究也较热。主要集中在一些药用有效成分产生菌的筛选,有学者已从红豆杉中分离出可产生紫杉醇的内生真菌,紫杉醇是生产防治癌症药物的原料。

环境与资源问题越来越引起人们的关注,植物微生态学致力于植物病虫害的微生态控制,是一种无公害的控制新方法,该学科的发展有利于环境污染的治理。另外,植物内生菌的研究,有利人们寻找急需的重要药物。因此植物微生态学的研究,前景十分广阔。

实验室建立了茶树树栖微生物及重要病害病原菌的分离、鉴定实验体系、建立了茶树病原菌的接种、病害的防治、病原菌毒素以及茶村内生菌代谢产物分离、纯化、检测系统。完成了茶树叶围微生物区系的调查、有益微生物的筛选,茶树两种主要病害的微生态控制的试验等研究工作。筛选出了可以明显抑制茶树轮斑病与茶树云纹叶枯病的菌株。并对有益菌与病原菌的互作机理作了深入研究。筛选出了可产生红色色素的真菌菌株,对此色素的性质、成分进行了研究,经分离纯化得到了色素的二个组分,对其化学成分进行了初步分析。从形态及分子水平对有益真菌进行了鉴定,初步研究了植物内生真菌与病原菌之间的关系。

3)森林病虫害诊断、检疫、监测、预防及防治技术

干旱、土壤贫瘠和病虫危害是影响和制约林业生产的重要因素之一。在生态脆弱地区造林成活率低、植被恢复困难,其主要原因是造林树种抗逆性差,难以在干旱贫瘠的土地上成活。我国林木病虫害日趋猖獗,出现年年有虫(病)年年防,年年防虫(病)年年灾的恶性循环,其中主要原因是由于造林树种抗病虫能力(包括个体和群体抗病虫能力)差所致。加强林木抗逆、抗病虫机理等方面的研究,是促进林业跨越式发展的重要途径。

近年来,本研究方向结合国家林业局以及省、市科技攻关、推广项目的实施,以板栗果实病虫害、杨树蛀干害虫、叶片病害、杞柳、马尾松食叶害虫综合治理等为主攻方向,应用生态学原理和病虫害综合治理理论,先后开展了板栗病虫害综合治理研究、杨树蛀干害虫天牛的综合防治、马尾松毛虫危害损失量测定及防治指标研究等一系列深入研究工作。在板栗病虫害综合治理以及马尾松毛虫危害损失量测定及防治指标等研究方面居国内同类研究先进水平。