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牛长缨赴昆士兰科技大学进行学术交流
时间:2018-12-25 发布者:国际合作与交流处 来源:

在昆士兰科技大学访学期间本人拟加入Anthony Clarke教授团队以昆士兰实蝇橘小实蝇南亚实蝇等为对象研究计划如下

1. 果实蝇害虫的分子鉴定技术

  由联合国国际原子能机构主持,Anthony Clarke教授作为主讲人,在世界范围内进行实蝇幼虫成虫的形态和分子鉴定的培训,迄今已开展10期。本人将系统学习这些理论和分子技术,通过一些实蝇标本进行实践,掌握相关技术,积累一些资料和信息,为国内橘小实蝇复合种斑翅果蝇近缘种的鉴定打下基础。

2. 实蝇害虫的寄主选择和产卵机制

  Anthony Clarke教授在上述已经发表了很多论文,具有丰富的经验,本人拟在其指导下,开展柑橘大实蝇橘小实蝇南亚实蝇的寄主选择和产卵机制研究,明确视觉嗅觉性信息素等在实蝇害虫寄主定位和雌虫产卵中的作用。

. 实蝇害虫引诱剂和诱捕器研发

  澳大利亚严禁化学农药的使用目前主要通过开发高效环保的引诱剂(性信息素植物源诱剂蛋白诱剂等)结合诱捕器来控制果实蝇害虫的危害。Anthony Clarke教授及其团队研发的产品已经商品化在东南亚市场有广泛应用本人在柑橘大实蝇诱剂和诱捕器方面有一些研究拟通过合作进一步完善这些技术为回国后大面积推广实蝇的绿色防控技术服务

. 实蝇类害虫的不育技术及大量饲养技术

  不育昆虫技术SIT)已经成为害虫综合治理的重要组成部分,被归为生物防治范畴(依据最新植物保护条约)。澳大利亚已建立昆士兰实蝇工厂,具有昆士兰实蝇遗传性别品系,每年通过生产大量的不育雄虫并释放,以持续控制实蝇类害虫的危害,取得巨大成功。本人拟学习不育昆虫技术,为推动我国不育昆虫技术的大面积应用奠定基础。

预期考核目标

1. 从头至尾听昆虫专业课一门;

2. 发表SCI论文2篇;

参加次国际实蝇学术会议

时光飞逝本人作为公派访问学者于20173月至20182月在澳大利亚昆士兰科技大学(Queensland University of Technology, 简称QUT)的访学及科研合作已圆满完成。回顾这一年的工作和学习经历,收获颇多,主要从以下几方面进行总结。

一. 参与教学情况

我的合作导师Anthony Clarke博士是昆士兰科技大学资深教授曾获得Excellent Professor”荣誉,深受学生欢迎。通过与他沟通,他推荐我参与“Insect Life”这门课程的授课教学。该课程是地球、环境与生物科学专业本科生的专业必修课,由三位教师讲授,自20177月至10月,我从头至尾听完了这门课,通过参与日常授课课堂讨论及实践教学,更深入了解到昆虫学的每一个知识点及前沿动态,对回国后主讲“普通昆虫学”及推动慕课教学的改革有很好的借鉴作用。

 

 

二. 科研合作情况

昆士兰科技大学实蝇生物学及防治研究中心Centre of Fruit fly biology and management)是澳洲知名研究机构,由Anthony Clarke教授担任中心主任,通过与澳洲政府、企业、植物检疫部门及联合国国际原子能机构的合作,致力于澳洲实蝇类害虫的基础及应用研究,尤其在国际进出口贸易中的实蝇复合种鉴定、入侵生物学、生态与行为学研究及综合防治方面很有建树。

1. 学习实蝇复合种的鉴定

实蝇复合种客观存在例如橘小实蝇复合种团由100多个形态特征、遗传特性十分相似的姊妹种组成,依据形态学无法准确分类鉴定,严重阻碍了国际上果蔬的贸易往来。Anthony和他的团队最早利用系统分类学(Integrative Taxonomy)对橘小实蝇复合种进行分类,通过形态学、分子生物学、化学生态学、异种交配行为及繁殖等手段,首次提出番木瓜果实蝇、非洲入侵果实蝇等实际上属于橘小实蝇的不同地理种群,这一结论在国际上得到认可,发表在《Systematic Entomology》、《Annual Review of Entomology》等昆虫学权威杂志。在QUT访学期间,我利用这一平台,系统观察了橘小实蝇复合种的几百号标本,学习了系统分类学的核心技术,为将来解决类似昆虫复合种的分类学问题提供了知识储备。

2. 参与实蝇寄主选择研究

昆士兰实蝇Bactrocera tryoni)是澳洲具有重要经济意义的果实蝇害虫,主要分布在昆士兰州、维多利亚州、新南威尔士州等地,危害近120多种水果蔬菜,被许多国家列为A类害虫,也是我国进境检疫性有害生物。Anthony领导的研究小组以昆士兰实蝇为对象已发表了110多篇高水平论文,建立了基础和应用研究平台。访学期间,我参与了昆士兰实蝇对不同寄主的选择研究,通过行为选择、代谢组、转录组、蛋白组等工作,进一步明确了昆士兰实蝇对不同寄主植物的选择、定位机制,丰富了昆虫与植物协同进化的理论基础。

1. 参与实蝇诱剂研发

实蝇成虫性成熟前需要大量取食蛋白,性成熟后寄主果实挥发物、化学诱剂、性信息素及寄主果实颜色/形状等,是实蝇诱剂及诱捕器研发的重要生物学基础。目前,Anthony课题组已经研发出针对昆士兰实蝇雄虫特异性的诱剂,诱杀效果好,特异性强,并揭示了其作用机制。通过与Anthony教授的沟通交流,并学习相关科研思路及实验技术,有助于下一步筛选柑橘大实蝇雌、雄成虫特异性引诱剂,用于大实蝇的可持续治理。

2. 参与昆士兰实蝇的大量饲养及SIT

昆士兰实蝇大量饲养技术是不育昆虫技术(SIT)的基础,由于目前尚缺乏遗传性别品系(Genetics Sex Strain), 昆士兰实蝇蛹期并不能分辨雌雄访学期间我学习了昆士兰实蝇的大量饲养技术并通过野外试验在饲料中添加覆盆子酮等物质以提高不育雄虫的交配竞争能力,然后大规模释放不育雄虫,有效提高了SIT的防治效果。深入了解了利用不育技术控制昆士兰实蝇的优势及存在的问题,为回国后推动我国实蝇SIT的研究和利用奠定了基础。

 

 

一. 已发表论文

访学期间以责任作者身份发表2SCI论文,并撰写了一篇综述文章,题目是“The Chinese citrus fly, Bactrocera minax (Diptera: Tephritidae): A review of its biology, behaviour and area-wide management”,已被国际原子能机构即将出版的《Area-wide Management of Insect Pests》一书接受。

二. 参加的国际会议

20175月,我带领本课题组两名博士参加了在维也纳举办的“Third FAO/IAEA International Conference on Area-wide Management of Insect Pests,联合国粮农组织/国际原子能机构举办的第三届区域性害虫防治国际会议”,提交了3个海报,并担任“Session 5: Climate Change, Global Trade and Invasive Species第五分会气候变化全球贸易及入侵害虫”的分会主持。与会期间交流了本课题组的最新研究成果,并了解到该领域的研究进展,开拓了视野,为国际合作奠定了基础。

三. 邀请外国专家来访

2017920-29邀请澳洲昆士兰大学Anthony Clarke教授访问华中农业大学并做客“三农讲坛”。923日,Anthony Clarke教授为植科院师生做了有关昆士兰实蝇研究进展的学术报告题目是Orchids and fruit fly pest management: What’s the link, 80多名师生参与了此次学术报告。Anthony Clarke教授的报告以昆士兰实蝇对兰花的趋性入手由行为学到分子生物学由理论到实践应用受到师生的好评和热烈讨论访问期间我陪同Anthony Clarke教授考察了湖北宜昌三斗坪柑橘大实蝇危害较重的果园并进行调查及讨论为将来进一步的国际合作奠定了基础

 

四. 今后的研究发展计划

回国后我将继续以柑橘大实蝇橘小实蝇南亚实蝇等重大实蝇害虫为研究对象基础研究与应用研究并重结合迅速发展的组学技术及Crispr-cas9技术,研究重要基因功能及代谢通路,探索可持续的防治技术,主要发展方向:(1)研究实蝇-共生物-寄主三者之间的互作;(2)柑橘大实蝇发现及定位寄主果实的分子机制;(3)冷驯化对橘小实蝇抗寒能力的影响;(4)利用昆虫不育技术以实现华中地区橘小实蝇区域性综合治理;(5)实蝇诱捕器及雌虫引诱剂的研制及其基础研究。

 

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