课题间的相互关系
课题1 发育变态的遗传学基础 课题3 行为对环境因子的响应 总体目标
1．发展害虫管理的“行为调控”新理念； 2. 阐明本项目与行为调控相关3个主要研究内容；
课题4 植物-害虫的相互适应 课题2 行为的遗传学基础 害虫暴发成灾的遗传与行为机制 3. 扩大和完善以害虫为模式的研究系统和技术平台；
4. 培养新一代具有国际影响的昆虫学研究团队。
课题5 食物网中的行为适应
课题一：害虫发育与变态的遗传机制 1．研究目标 总体目标
阐明重要农业害虫发育与变态的分子机制，揭示害虫种群大规模暴发的内在因素，寻找害虫防治的药物靶标，为利用昆虫基因控制害虫暴发奠定基础。 五年目标
? 克隆和鉴定发育与变态过程的关键基因； ? 解析泛素化和miRNA介导的发育与变态； ? 阐明发育与变态的行为节律调控机制；
? 明确发育与变态的“基因－激素－行为”调控网络。
2．研究内容
（1）发育调控的遗传机制
鉴定发育相关的重要基因，阐明miRNA、激素、生物节律调节发育的作用机制，构建发育的基因调节网络。 （2）昆虫变态的分子机制
鉴定变态的相关的重要基因，阐明泛素化信号、基因拼接等介导的变态调节以及组织重建。
（3）基因－激素－行为调控机理
鉴定保幼激素的受体，明确保幼激素受体与神经肽的相互作用机制。 经费比例：22%
课题负责人：徐卫华 教授
承担单位： 中山大学、山东大学、中国农业大学、中国科学院上海植物生理生
态研究所和中国科学院动物研究所
学术骨干：赵小凡，赵章武、徐永镇、谭安江、王倩、周树堂
课题二：害虫种群暴发的行为遗传机制 1．研究目标 总体目标
研究重要农业害虫聚群和迁飞行为，阐明其与种群暴发为害相关的分子调控机制，为控制害虫型变种群暴发提供理论基础。 五年目标
? 阐明聚群行为诱发与维持的基因和代谢通路； ? 明确型变过程中神经递质的相互作用； ? 揭示型变过程中体色变化的机制。
2. 研究内容：
（1） 种群密度调控的行为可塑性
建立飞蝗多种行为，如集群和迁飞行为、生殖行为、防御和免疫系统，以及摄食行为的检测系统，获取合适的行为判断参数。在此基础上，测定这些重要行为对种群密度改变的反应模式。 （2） 行为可塑性的神经分子调控机制
鉴定诱发行为可塑性的外界刺激信号（包括嗅觉、视觉或触觉）；进而探求信号的感知和传递机制，以及中枢系统中神经递质类分子的调节机制。 （3） 行为可塑性的转录组分析
开展在外界诱导信号的刺激下，害虫不同组织的转录组时间过程分析。进而通过生物信息学分析和RNAi干扰，鉴定差异表达基因的行为学功能。 （4）行为可塑性的表观遗传调控机制
利用免疫共沉淀、DNA甲基化组测序和miRNA转录组测序等技术，来研究不同密度下饲养的昆虫的非编码RNA表达谱、DNA甲基化表达谱和组蛋白修饰的变化。 经费比例：23 %
课题负责人：康乐 研究员
承担单位： 中国科学院动物研究所、山西大学 学术骨干：王宪辉、崔峰、郝树广、李向东、张建珍
课题三：害虫对环境变化的遗传和行为适应 1 研究目标 总体目标
以自然环境因子和人为杀虫药剂使用为环境胁迫因子，研究害虫对温度变化、温室气体升高的自然环境和杀虫剂使用等人为环境变化的行为与遗传学的适应性进化，揭示害虫对环境变化适应的生理、生态和分子机制，阐明自然和人为环境变化诱导害虫暴发成灾的机理。 五年目标：
? 明确害虫对环境变化的行为特征和适应性对策； ? 阐明害虫适应环境变化的遗传与进化关系； ? 揭示害虫抗药性和影响行为的分子调控机制。
研究内容：
（1）害虫适应温度变化的分子机制
研究高温胁迫和抗寒适应性相关基因的表达模式与调控机制，阐明昆虫体内与温度变化适应性相关基因的转录调节机理 （2）害虫适应温室气体升高的生理与生化机制
研究温室气体升高下害虫行为变化及其为害作用，明确二氧化碳浓度升高环境中昆虫对环境适应的生理与生化机制，解析二氧化碳浓度升高环境中连续多代害虫种群适合度的变化特征及其适应性策略。 （3）害虫适应杀虫药剂胁迫的遗传和行为机制
研究害虫对杀虫药剂适应的表观遗传学，明确害虫抗药性基因的表达调控机制，明析杀虫药剂亚致死剂量诱导害虫种群增殖和行为变化的机制，阐明抗药性治理的基因互作机制。 经费比例：15%
课题负责人：高希武 教授
承担单位： 中国农业大学、中国科学院动物研究所 学术骨干：邱星辉、陈兵、孙玉诚、伍一军
课题四：害虫和寄主植物的化学通讯机制 1．研究目标 总体目标
系统研究害虫与寄主植物之间的化学通讯机制，揭示寄主植物化学信息分子
的基因调控及害虫嗅觉通讯行为机理，阐明害虫和寄主植物的化学通讯机制，为作物化学信息基因改良及干扰害虫通讯识别治理提供新的科学依据。 五年目标
? 揭示化学信息分子在寄主植物和害虫间的化学通讯及行为调控机制。 ? 明确虫害胁迫植物主要化学信息分子相关基因及调控通路。 ? 探明害虫嗅觉识别的分子机制。
? 设计寄主植物挥发类似物，创制害虫嗅觉行为调控剂。
2．研究内容：
（1）寄主植物和害虫之间的化学通讯及对害虫行为调控
解析害虫与寄主植物之间的化学通讯机制，阐明害虫与寄主植物之间的节律协同关系，明确害虫对寄主植物的选择行为策略，设计寄主植物挥发信息类似物并进行害虫行为调控。 （2）植物化学信息分子的基因调控机制
鉴定害虫胁迫寄主植物化学信息分子调控基因，解析寄主植物化学信息分子的代谢通路；克隆寄主植物主要化学信息分子调控基因并阐释基因对害虫的调控功能。
（3）害虫嗅觉识别的分子机制
鉴定、克隆并表达害虫主要嗅觉相关基因，解析害虫嗅觉相关蛋白的3D结构以及与气味信息的识别传导，明确害虫嗅觉相关蛋白在嗅觉行为中生态学功能；靶向设计主要嗅觉相关蛋白识别化合物并进行害虫嗅觉行为干扰与调控。 经费比例：20%
课题负责人：张永军 研究员
承担单位： 中国农科院植保所、中国科学院武汉植物园、中国农业科学院茶叶
研究所
学术骨干：王桂荣、陆宴辉、宁君、丁建清、孙晓玲
课题五：昆虫对食物网内信号物质的适应机制 1．研究目标 总体目标