团队PI:王进军

骨干成员：Guy Smagghe、豆威、蒋红波、魏丹丹、刘召、袁国瑞、牛金志、魏冬、尚峰、叶超

本年度在昆虫分子生态学师生的共同努力下，团队在人才培育、队伍建设、科学研究及学术交流等各个方面都取得突出的研究进展和成果。本年度新增省部级及以上科研项目17项（国家重点研发计划项目1项、子课题3项；国家自然科学面上项目4项，青年基金3项；其他省部级及以上项目6项），合计科研经费1800余万元。目前，本团队承担在研项目40多项，在校科研经费近4000万元。本年度，团队成员累计在在SCI 2区及以上期刊发表论文24篇，其中一区论文19篇；新增授权专利1项。团队在桔小实蝇生殖调控的分子机制、柑橘害螨成灾机制及持续控制关键技术创新与应用等领域取得重要进展。

桔小实蝇是一种严重威胁果蔬产业的入侵害虫，繁殖能力极强。卵巢作为昆虫雌性生殖系统的重要组织，对维持种群繁衍至关重要。阐明卵巢发育的分子机制对于研发新型害虫防控策略具有重要意义。团队前期通过对桔小实蝇卵巢和不同发育阶段的转录组联合分析发现，miR-309a在卵巢发育过程中极显著差异表达，同时仅在卵期检测到相对高丰度的miR-309a，暗示其可能参与调控桔小实蝇的卵巢发育。借助双荧光素酶报告系统、RNA结合蛋白免疫沉淀、原位杂交和显微注射等技术和方法证明了miR-309a通过pnr介导Vg2和VgR的表达实现桔小实蝇卵巢发育的调控。通过JH类似物烯虫酯处理与拯救过表达miR-309a试虫发现，JH作为上游调控元件控制miR-309a-pnr-Vg2/VgR通路调控桔小实蝇的卵巢发育。最终明确了在桔小实蝇卵巢发育早期，miR-309a受到高滴度JH的抑制，pnr诱导Vg2和VgR表达启动卵巢发育；而在卵巢发育后期，JH滴度降低，miR-309a抑制pnr转录，导致Vg2和VgR未被进一步诱导，从而避免卵巢的过度发育（图1）。JH-controlled miR-309a-pnr-Vgs通路的发现，揭示了miRNA调控双翅目昆虫卵巢发育的新机制，丰富了对JH调控Vg的认识，为利用繁殖策略防控双翅目害虫提供了潜在的靶点。成果以“miR-309a is a regulator of ovarian development in the oriental fruit fly Bactrocera dorsalis”为题在线发表于生物学知名期刊PLoS Genetics。张强博士和豆威教授为共同第一作者，王进军教授和Guy Smagghe教授为共同通讯作者。

图1 miR-309a调控桔小实蝇卵巢发育的作用机制

柑橘是世界第一大水果。我国柑橘栽培面积4200余万亩，产量5100万吨，均居世界首位。直接产值2000余亿元，综合产值4000余亿元。柑橘是南方山区农民增收的支柱产业，在脱贫攻坚中发挥重要作用，目前已成为山区增绿和乡村振兴的重要抓手。害螨是世界公认的最难防治的有害生物类群之一。橘园害螨猖獗机制不明过度化学防治不可持续，严重影响果品安全、产业安全、产地生态安全。柑橘害螨持续控制关键技术是国家和产业重大需求，因此，团队围绕害螨暴发成灾和再增猖獗机制等关键科学问题，在以下领域取得创新：（1）多层次系统揭示了橘园害螨生态适应及暴发成灾机制，为害螨科学预报与持续防控提供理论依据：系统阐明柑橘害螨种群暴发成灾的遗传特征；率先明确柑橘害螨个体快速发育的分子调控模式；揭示柑橘害螨种群灾变的生态适应机制。（2）阐明天敌捕食螨抗逆性与繁殖的生态权衡策略，创建抗逆性捕食螨选育与高效扩繁技术，在国际上率先实现产业化：创建抗逆性捕食螨选育技术，获得5个新品系；国际上率先实现抗逆性捕食螨的产业化。（3）以抗药性监测为指导，分子诊断和快速配方选药为辅助，集成“以螨治螨”为核心的柑橘害螨“生-化”协同持续控制技术体系：创建关键技术，集成区域性柑橘害螨持续控制技术体系；根据产区生态特点，构建不同的技术推广平台和模式。集成建立柑橘害螨“生-化”协同持续控制技术体系，构建了与各产区生态环境相匹配、稳定高效的柑橘害螨防控技术推广平台与模式；建立55个示范基地和111个示范点，示范180万亩，累计推广1009.5万亩。截止2021年，在长江中上游甜橙带、赣南湘南桂北脐橙带、云贵特色优势柑橘基地等主产区推广应用（图2），农业生产节约成本216-246元/亩，农民收入平均增加1136元/亩，增收12%，直接经济效益116.7亿元，间接经济效益428亿元。培训技术骨干2959名、果农39.92万人次，为三峡库区面源污染的有效遏制、社会民生保障、乡村振兴等方面做出了突出贡献，取得显著的社会生态效益。该成果荣获2022年教育部科技进步一等奖。

图2 柑橘害螨成灾机制及持续控制关键技术创新与应用