康乐

康乐,  1959年出尘于内蒙古呼和浩特市。1982年初毕业于内蒙古农业大学获学士学位,同年留校担任助教。1984年考取北京农业大学(现中国农业大学)研究尘,1987年获硕士学位。随后考取中国科学院博士研究尘,1990年获中国科学院动物研究所理学博士学位。1992年至1993年在美国Kansas State University和University of Nebraska从事博士后研究。从1990年至1995年,他在中国科学院动物研究所历任助理研究员、副研究员、研究员。从1995年起,先后担任农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室副主任、主任。

康乐及其带领的研究团队长期在国内从事昆虫学研究。他从野外生态学研究开始,逐步深入到行为、生理尘化和分子尘物学层面,微、宏观结合系统地揭示了昆虫适应性和害虫成灾机理的关键科学问题。20多年来,他共发表科学论著160余篇,其中SCI论文98篇,国内外引用1600余次。他在飞蝗两型转变调控机理、抗寒性、化学生态学等方面取得了国际同行认可的系统性和创新性研究成果,论文发表在PNAS,PLoS Genetics,Genome Biology,Bioinformatics,Evolution, Functional Ecology,Global Change Biology,New Phytologist,Insect MolecularBiology等刊物。先后被Ann.Rev.Ent.和Phil.Trans.Roy.Soc.(B)等国际期刊邀请撰写综述,08年被国际昆虫学会选举为执行理事,09年被美国内布拉斯加大学授予荣誉科学博士。他与同事合作的“草原蛀虫生态学研究”于1997、1999年分别获中科院自然科学一等奖和国家自然科学三等奖。  1997年获国家杰出青年基金资助,是“973”和基金委创新团队项目主持人。培养研究尘和博士后40多人。现担任5个国际刊物的主编、副主编和编委,为40多个SCI期刊审稿人。近10年所取得的主要科技贡献如下。

一、  从遗传到行为发现飞蝗两型转变的启动和维持机制

蝗虫从低密度散居型向高密度群居型的转变是行成蝗灾的主要原因,揭示两型转变的遗传机理被认为是该领域的前沿,国际上的相关研究长期停留在行为和生理学水平。他的研究组将生态、行为和生理研究与飞蝗型变的基因表达调控联系起来,首先发现飞蝗两型个体间基因表达存在明显差异,基因的差异表达在整个发育阶段存在,其中4龄差异最大,5龄和成虫期型的特征逐步稳定,GPCR信号通路调节了发育过程中两型的分化。飞蝗型变表现出明显的表观遗传特征,…‘些保守和特有的miRNA涉及到飞蝗型变的调控,piRNA差异表达为解释飞蝗两型生殖力差异提供了重要的线索。精子竞争和性选择证实群居型飞蝗远亲雄性的非遗传物质可明显提升近亲后代的孵化率,避免了群体近亲交配导致的衰退。在此基础上,他们开展飞蝗型变过程中的基因调控行为的机理研究。他们发现在短时间型变过程中,嗅觉相关基因是启动型变的关键调节基因,干扰这些基因可发生蝗虫两型在行为上的互变。在飞蝗两型的长期维持过程中,多巴胺代谢途径中的主要基因和神经递质多巴胺调控了飞蝗行为的型变和体色的改变,基因和药物干扰试验证明多巴胺代谢途径是维持两型差异的必要条件。上述研究揭示了两型转变的遗传机制,使蝗虫型变研究提升到分子和基因水平。Science评述认为该研究为开发出阻断飞蝗群居化的药物提供了基础,国际著名昆虫学家De Loof (2007)认为这是近十年蝗虫生理和行为学领域最令人鼓舞的进展。

二、  揭示昆虫抗寒性机理,为预测害虫的分布和发生提供科学依据抗寒性指标常被用来预测害虫的发生趋势。他从比较不同地理种群抗寒性差异入手,继而阐明驯化效应、降温速率、土壤含水量等影响抗寒性的因素,最终通过研究抗冻物质积累、遗传效应、热激蛋白的表达调控阐明了抗寒性的机理,在该领域共发表28篇SCI论文。提出我国近15年来蝗灾频发的原因是持续干旱与暖冬的协同作用。模拟增温仅对晚期种敏感,滞育可以消除增温对蝗虫发育的影响。基于抗寒性的研究成果,划定两种斑潜蝇和松墨天牛等在我国的自然分布北界,为害虫疫区和发生区的确定提供了依据。提出抗寒性替代假说,证明斑潜蝇在大区域上种类替代是抗寒性差异所致,并被其它国家的研究所证实。最重要的发现是,地理分布北界、种间抗寒性差异与热激蛋白诱导表达的临界温度是—致的,其表达在促进昆虫耐寒性和生殖力间存在平衡制约。Nature Review Genetics综述中认为,该研究建立了耐性变异、低温适应和热激蛋白表达变异的关系。

三、阐明诱导型挥发物调节昆虫行为的重要功能及植物调控其释放的机理植物—昆虫-天敌的化学联系是阐明协同进化规律和开拓害虫控制新途径的关键。他首先鉴定了斑潜蝇寻找寄主植物和天敌寻找害虫的植物气味化合物,证明了它们的生物学功能和释放特点,进而揭示植物调节这些化合物的机理,在该领域共发表SCI论文20余篇。不同植物种类受害后均可释放顺—3—己烯醇,与其它气味化合物相比,该化合物可明显吸引寄生蜂的活动和寄生行为。植物气味化合物的释放、害虫和天敌的行为均受闩夜节律的调控,闩夜节律导致它们三者在行为上的同步性。他利用番茄突变体证明植物直接与间接抗性间存在平衡制约关系,提出培育转基因作物需要同时兼顾两种防御的性状。为此,Plant Signalings & Behavior邀请撰写顺—3—己烯醇生物功能的综述,Annual Review of Entomology邀请撰写“斑潜蝇的抗寒性与化学生态学”的综述。


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