
有一种水稻的致命害虫叫“褐飞虱”,几十年来,危害水稻面积都在2亿亩次以上,造成的水稻损失可达100~200万吨。2015年3月18日,浙江大学农学院教授张传溪课题组的论文《关于研究昆虫长短翅型分化》在英国《自然》杂志发表。这项研究为褐飞虱的测报预警提供了理论依据,对开发新型褐飞虱治理技术具有重要价值,或可诞生治虫新策略。
“褐飞虱作为大害虫,最厉害的地方就在它的翅膀能够分化。我们发现,每年春夏之交,到了褐飞虱成群结队向北迁飞的时节,并不是所有的虫子都能共赴这场饕餮盛宴,长翅型能飞,短翅型的不能飞。”张传溪向记者谈起了探索初衷。
翅膀的长短究竟谁说了算呢?半个世纪以来,昆虫翅多型一直是昆虫学的研究热点。“我们以褐飞虱为模型,自主设计和研究,发现了昆虫长短翅型可塑性发育的分子机制,两个同源性很高的褐飞虱胰岛素受体在长、短翅分化中起着‘开关’作用。”五年磨一剑,张传溪说,课题组在研究中发现了两个同源性很高的胰岛素受体(受体1和受体2),当受体2的含量低时,胰岛素信号转导通路就会开启,褐飞虱就能生成长翅型;而当受体2的含量高时,转导信号就会关闭,褐飞虱就能生成短翅型。为了证明这种调控机制是否具有普遍性,课题组对同属于飞虱科的白背飞虱和灰飞虱进行了实验,发现这个“分子开关”对于它们也同样有效。
该研究成果解决了几十年来科学界一直在探索的翅可塑性发育控制机理这一科学难题,在进化发育生物学、胰岛素调控方面具有重要意义,为迁飞性害虫稻飞虱防治方面打开了一扇窗户。《人民日报》、《美国科学日报》等世界科学媒体对该成果纷纷进行了报道。
此外,张传溪团队主持完成的“‘稻飞虱-内共生真菌-内共生细菌’互补基因组解析”项目,揭示了稻飞虱、共生真菌和共生细菌如何“狼狈为奸”危害水稻,为通过切断“稻飞虱-内共生真菌-内共生细菌”营养途径从而防治害虫提供了新视野,今后有望开发通过“抑菌”达到“治虫”的防治褐飞虱新方法。
张传溪长期从事昆虫和病毒分子生物学研究,近年在国际昆虫学和病毒学领域顶级学术刊物上连续发表系列论文,不但引领着国际稻飞虱分子生物学研究,在国际杆状病毒功能基因组研究领域也占有重要一席。他先后主持“973”课题1项、国家自然科学基金8项和国家自然科学基金国际合作项目1项,合作主持“863”重大和“863”探索项目各1项。在国际重要学术刊物已经发表论文120余篇,出版著作2本。累计培养已毕业硕士生26名、博士生30名、出站博士后4名。他还兼任6个国际和国内学术杂志编委、中国昆虫学会资源昆虫专业委员会副主任,并被授予浙江省优秀教师称号。
在潜心科研的同时,张传溪同样十分关心人才培养和团队建设。左手科研,右手教学。如今,给本科生上《昆虫学》,他每次都亲自带队去野外开展为期十几天的认知实习,足迹踏遍了浙江的天目山、莫干山、四明山、凤阳山等,为学生打开了一扇通向丰富多彩的昆虫世界的大门。
见习记者 陈路漫



