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昆虫刺吸电位技术及其应用

昆虫刺吸电位技术及其应用

作者:闫凤鸣 王满囷 编

出版社:河南科学技术出版社

出版时间:2017-10-01

ISBN:9787534984631

定价:¥198.00

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内容简介
  本书系统介绍昆虫刺吸电位技术的原理和应用,分为“原理篇”、“实验篇”和“应用篇”三大部分,“原理篇”介绍刺吸电位技术的历史,概述刺吸式昆虫的取食行为和传毒机制,刺吸电位技术的原理和波形的生物学意义等;“实验篇”详细介绍实验的具体步骤,包括实验准备、实验过程、数据分析、软件使用、注意事项、常见问题处理等;“应用篇”是我国学者利用EPG在昆虫与植物的关系、植物抗性机制、传毒机制,与人工饲料技术结合等方面的研究工作总结。书末附有我国拥有EPG仪器的单位及研究内容,中、英名词索引等。 本书可作为高等院校、科研院所的生物学、生态学、植物保护、昆虫学和农学高年级本科生和研究生,以及相关专业科研人员的参考资料和实验指导。
作者简介
  闫凤鸣,男,1962年7月生,河南农业大学教授,博士生导师,河南省特聘教授,河南省重点学科“植物保护一级学科”*学术带头人。1993~2007年在北京大学生命科学学院任教,期间在荷兰、希腊、瑞典和美国做博士后和合作研究。现为国家行业(农业)“种衣剂副作用机理及防控技术研究及示范”首席专家,亚太化学生态学会理事,中国生态学会化学生态学专业委员会副主任,长期从事粉虱科昆虫的分类研究、烟粉虱-寄主互作关系和化学生态学方面的研究,曾参加“863”项目1项、主持2项“973”项目子课题、主持2项“国家自然科学基金”课题,主持“国家转基因重大专项”课题1项,目前主持和参加国家公益性行业(农业)专项子课题和课题各1项。在国内外重要学术刊物上发表论文50余篇(其中SCI论文30篇),出版专著5部。王满囷(1972.9-),男,博士,华中农业大学教授,博士生导师;教育部新世纪优秀人才。兼任中国昆虫学会常务理事,湖北省昆虫学会理事长。主要从事昆虫与植物互作、昆虫嗅觉感受机制等方面的研究。【目录】前言*部分 原理篇 *章 History, Principles, and Summary of Applications of Electropenetrography (EPG)………Elaine A. Backus刺探电位技术历史、原理及应用概述(中文)………Elaine A. Backus(薛堃译,闫凤鸣校)第二章 刺吸式昆虫取食行为及传毒机制………闫凤鸣第三章 刺吸电位技术原理………薛堃第四章 波形的生物学意义………汤清波第二部分 实验篇 第五章 刺吸电位技术基本操作与实验技巧………罗 岚一、EPG系统的组成二、EPG系统安装与调试三、电极制作四、银胶配制和使用五、金丝选用和粘连昆虫技巧六、EPG记录七、实验昆虫的固定与负吸装置的设计八、法拉第笼的设计与制作第六章 实验设计、指标选择及数据分析………罗 岚,薛 堃,卢少华一、EPG实验设计的一般原则二、EPG实验数据分析三、EPG实验指标选择第七章 常用软件使用指南………罗岚一、EPG常用软件介绍二、stylet 软件及其安装三、数据采集(Stylet d)四、数据分析(Stylet a)第八章 人工饲料上的EPG记录………王雪丽,李静静,黄翠虹,罗岚一、昆虫人工饲料二、人工饲料上的EPG记录三、示例:烟粉虱在人工饲料囊上的EPG记录第九章 新波形的研究方法………黄 芳一、组织切片的显微观察二、液体食物法三、DC-EPG和AC-EPG联用四、蜜露钟五、其他技术第十章 EPG常见问题及处理方法………罗岚,闫凤鸣一、EPG常见问题及处理汇总(以Giga系列刺吸电位仪为例)二、信号调节三、噪音检测和控制第十一章 EPG系统改进及原创设计…潘建斌 吴莉莉 邢玉清 卢少华本篇参考文献第三部分 应用篇第十二章 棉蚜在转基因抗虫棉上的取食行为………薛 堃第十三章 烟粉虱的取食行为研究………汤清波第十四章 扶桑绵粉蚧取食行为的刺吸电位(EPG)研究………黄 芳第十五章 刺吸电位技术中固定昆虫的三种方法比较研究及其应用………陈法军江守林万贵钧第十六章 西花蓟马取食行为的刺吸电位(EPG)研究………郅军锐 温 娟第十七章 Armet蛋白影响豌豆蚜取食行为的研究………罗 岚第十八章 小麦抗蚜性研究………苗 进第十九章 褐飞虱在转Bt基因水稻上的取食行为………孙泽 王满囷第二十章 水稻对褐飞虱抗性机制研究………张振飞第二十一章 利用EPG评价水稻品种对白背飞虱抗性的研究………孙 凯第二十二章 木虱传播黄龙病的机制………岑伊静 杨成良 乌天宇 罗孝竹第二十三章 应用EPG技术研究TYLCCNV与烟粉虱互作关系的行为机制………刘银泉 李杰 何文波 刘树生第二十四章 麦蚜在人工饲料上的取食波形研究…陈巨莲 邓青 范佳 孙京瑞附录国内EPG仪器使用单位一览中英(拉)名词(学名)索引后记 【前言】刺吸式口器昆虫是一类非常特殊的昆虫类群,其直接为害和作为植物病毒的介体,一直是农林生产上的严重问题。研究刺吸式昆虫与植物之间的关系、植物抗性机制以及昆虫传毒机制,是治理这类昆虫及其所传播植物病毒病的基础。昆虫刺吸电位技术(EPG)是进行这些研究的有力工具。与咀嚼式昆虫相比,刺吸式昆虫取食过程很难从外观上直接观察到,因而就不容易评价昆虫对植物的喜好程度和植物对昆虫的抗性水平。为了能够直观研究刺吸式昆虫在植物上的取食行为,科学家们一直在探索和改进研究方法。EPG技术二十世纪60年代由美国科学家 D. L. McLean和 M. G. Kinsey(1964)发明,使用交流电,当时称为electrical monitoring system (EMS)(电监测系统),以后不断进行改进;二十世纪70年代,荷兰瓦赫宁根农业大学(目前为瓦赫宁根大学,Wageningen University, the Netherlands)的W. F. Tjallingii(1978, 1988)对该系统进行了改进,使用直流电,称为electrical penetration graph (EPG)。后来,两套系统都称为EPG,美国的交流系统称为AC-EPG,荷兰的直流系统称为DC-EPG。两套系统各有特点(Reese et al., 2000),DC-EPG对于昆虫取食的细节识别更好一些,但对干扰敏感,需要使用屏蔽笼;而AC-EPG使用更方便些,不需要屏蔽笼。目前美国已经研发成功可以使用两套系统的AC-DC-EPG系统(Backus and Bennett,2009)。 EPG技术在研究植食性刺吸式昆虫取食行为、昆虫与植物的关系、昆虫传毒机制、作物抗虫机制等方面得到了越来越广泛的应用。利用EPG研究的昆虫种类不断增加,从*初的蚜虫、叶蝉、粉虱,逐步拓展到蓟马、螨类;美国开始利用EPG进行吸血昆虫的取食行为研究。近年来,随着烟粉虱和盲蝽类的大发生及其带来的植物病毒病的爆发,刺吸式昆虫传毒机制研究成为热点,这些研究多用到EPG技术。我国从20世纪九十年代开始引进和应用DC-EPG,目前我国已经有许多单位已经购买和正在使用EPG进行各类研究工作(见附件)。1992年第19届国际昆虫学大会在北京召开期间,世界各地的科学家就两套EPG系统的比较、名词和概念的统一等进行了研讨,并在北京举办了EPG培训班。随后,EPG在我国得到了广泛应用,但单位之间一直缺乏沟通,有些单位由于人员变动,EPG应用也时断时续,但需要使用EPG解决的课题日益增多,很多专家和研究生要求学习EPG技术。2007年和2010年,我和W. F. Tjallingii教授分别在郑州(河南农业大学)和杭州(浙江省农科院植保及微生物研究所)举行了*和第二届全国EPG培训班和研讨会,由W. F. Tjallingii主讲,我负责组织和翻译。2012年在河南农大举办了第三届全国EPG培训班和研讨会,我借准备培训材料的机会,对EPG的技术原理、试验设计、应用技巧、数据分析等方面,进行了一次系统的梳理,以提纲的形式作为培训教材,来自全国各地80多名学员在培训过程中提出了许多应用中遇到的问题。这些年经常收到不同单位的研究生提出的EPG使用中的疑惑、仪器操作方面的细节或者波形辨识技巧等。我在帮大家解决问题的同时,就在思考在培训教材的基础上出版一本EPG实验指导书。同时我在为许多杂志审稿时,发现不少稿件涉及EPG试验及结果分析的内容,在波形识别、名词理解、指标选择、结果阐释中存在一些误区。因此,出版一本EPG理论和试验方面的中文参考书就显得十分必要。在此背景下,我邀请了国内使用EPG技术较多的专家和研究生参与编写了《昆虫刺吸电位技术及其应用》一书,参与编写本书的均是对EPG应用有丰富经验的专家、中青年学术骨干,或者有一定使用经验的研究生。这应该是我国*本EPG理论和实验方面的中文参考书,是作者多年应用体会的总结和参编者多方面应用的成果,可以说,本书既是一本实验指导书,也是我国EPG应用的全面展示,期望能够为EPG技术在我国的进一步应用,起到有效的推动作用。同时希望使用本仪器的同行加强合作,使EPG技术在科研中真正发挥应有的作用。本书在筹划和撰写过程中,得到了本书作者(见本书“本书参编人员简介”)的积极响应。薛堃博士对“原理篇”、罗岚女士和黄芳博士对“实验篇”、王满囷教授和汤清波博士对“应用篇” 的各章节的书稿进行内容和格式方面的编辑;王满囷教授对全书编辑后,*后由我对全书进行统稿。美国农业部的Elaine A. Backus教授专门为本书撰写“History, Principles, and Summary of Applications of Electropenetrography (EPG)”一章,其中介绍了我国学者不太熟悉的AC-EPG和AC-DC EPG的原理和应用。据Backus教授介绍,台湾农业研究院Tsien-tzung Shih和他的研究生Po-An Lin(林普安)将该章翻译为中文,美籍台湾学者C.J.Chen进行了校对。我通读整个章节后发现,台湾学者的翻译有些地方不太符合大陆的习惯,同时存在一些翻译错误。因此,我委托薛堃博士对本章进行了重译,我对译文进行了校对。河南省科技厅特设立河南科技出版基金,用于资助优秀科技著作出版,并组织专家对申报的书稿进行评审遴选,本书有幸被选中获得资助出版。河南科技出版社编辑杨秀芳女士为本书出版倾注大量心血。本书撰写、编辑的过程其实也是一个学习的过程。本书涉及昆虫形态学、昆虫行为学、昆虫生理学、植物解剖学、植物病毒学、电生理学、计算机等相关知识,我和参编者在撰写有关章节和编辑书稿的过程中,阅读了大量文献和书籍,自感专业知识水平都得到了一定程度的提升。然而,我们尽管付出了极大努力,但因限于专业水平和能力,还有很多理解不透的地方;而且本书各章节由多位学者或研究生撰写,表述方面很难完全统一。因此,希望读者在使用本书过程中,如发现问题,请沟通联系,以便在重印或再版时更正。闫凤鸣2015年7月23日于河南郑州
目录

前言

*部分 原理篇

*章 History, Principles, and Summary of Applications of Electropenetrography (EPG)………Elaine A. Backus

刺探电位技术历史、原理及应用概述(中文)………Elaine A. Backus(薛堃译,闫凤鸣校)

第二章 刺吸式昆虫取食行为及传毒机制………闫凤鸣

第三章 刺吸电位技术原理………薛 堃

第四章 波形的生物学意义………汤清波

第二部分 实验篇

第五章 刺吸电位技术基本操作与实验技巧………罗 岚

一、EPG系统的组成

二、EPG系统安装与调试

三、电极制作

四、银胶配制和使用

五、金丝选用和粘连昆虫技巧

六、EPG记录

七、实验昆虫的固定与负吸装置的设计

八、法拉第笼的设计与制作

第六章 实验设计、指标选择及数据分析………罗 岚,薛 堃,卢少华

一、EPG实验设计的一般原则

二、EPG实验数据分析

三、EPG实验指标选择

第七章 常用软件使用指南………罗 岚

一、EPG常用软件介绍

二、stylet 软件及其安装

三、数据采集(Stylet d)

四、数据分析(Stylet a)

第八章 人工饲料上的EPG记录………王雪丽,李静静,黄翠虹,罗岚

一、昆虫人工饲料

二、人工饲料上的EPG记录

三、示例:烟粉虱在人工饲料囊上的EPG记录

第九章 新波形的研究方法………黄 芳

一、组织切片的显微观察

二、液体食物法

三、DC-EPG和AC-EPG联用

四、蜜露钟

五、其他技术

第十章 EPG常见问题及处理方法………罗岚,闫凤鸣

一、EPG常见问题及处理汇总(以Giga系列刺吸电位仪为例)

二、信号调节

三、噪音检测和控制

第十一章 EPG系统改进及原创设计…潘建斌 吴莉莉 邢玉清 卢少华

本篇参考文献

第三部分 应用篇

第十二章 棉蚜在转基因抗虫棉上的取食行为………薛 堃

第十三章 烟粉虱的取食行为研究………汤清波

第十四章 扶桑绵粉蚧取食行为的刺吸电位(EPG)研究………黄 芳

第十五章 刺吸电位技术中固定昆虫的三种方法比较研究及其应用………陈法军 江守林 万贵钧

第十六章 西花蓟马取食行为的刺吸电位(EPG)研究………郅军锐 温 娟

第十七章 Armet蛋白影响豌豆蚜取食行为的研究………罗 岚

第十八章 小麦抗蚜性研究………苗 进

第十九章 褐飞虱在转Bt基因水稻上的取食行为………孙 泽 王满囷

第二十章 水稻对褐飞虱抗性机制研究………张振飞

第二十一章 利用EPG评价水稻品种对白背飞虱抗性的研究………孙 凯

第二十二章 木虱传播黄龙病的机制………岑伊静 杨成良 乌天宇 罗孝竹

第二十三章 应用EPG技术研究TYLCCNV与烟粉虱互作关系的行为机制………刘银泉 李 杰 何文波 刘树生

第二十四章 麦蚜在人工饲料上的取食波形研究…陈巨莲 邓青 范佳 孙京瑞

附录

国内EPG仪器使用单位一览

中英(拉)名词(学名)索引

后记

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