各有关单位：

生命科学学院李胜老师参与完成的“昆虫蜕皮机制及抗虫分子靶标研究”拟由山西大学提名，参与“2022年度山西省科学技术奖（科技合作类）”评审。现根据相关规定在完成单位进行公示，公示时间为2021年5月9日至5月15日。

对公示项目有异议的单位或个人，须在公示期间以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。

地址：华南师范大学办公楼302室

联系人：许老师

联系电话：020－********。

华南师范大学科技处

2022年5月9日

附：详细公示内容

2022年山西省科学技术奖（科技合作类）拟提名项目公示材料

项目名称:昆虫蜕皮机制及抗虫分子靶标研究

提名者：山西大学

提名意见：

我国是农业大国，每年农作物害虫发生面积超过2亿公顷，虫害是制约农业生产的主要因素之一。飞蝗、玉米螟、白粉虱及蚜虫等是重要的农业害虫，长期以来，施用化学农药是害虫防治的主要手段，我国每年使用化学杀虫剂约50万吨。化学杀虫剂的大量广泛施用已导致害虫抗药性增强与环境污染问题，严重威胁人类的健康，为此，中国加快推进农药使用减量化势在必行。农业部制定出台的《到2020年农药使用量零增长行动方案》、中共中央国务院《关于实施乡村振兴战略的意见》等文件中明确指出，要加强农业面源污染防治，开展农业绿色发展行动。因此，研发害虫绿色防控新技术迫在眉睫。

蜕皮是节肢动物特有的生物学现象，由于人和高等生物缺乏这一生物学过程，基于昆虫蜕皮发育机制设计害虫防治分子靶标，从而实现对害虫的绿色精准控制，是安全高效的植物保护新理念和新技术。昆虫蜕皮机制及抗虫分子靶标研究有力地促进了害虫防治新靶标的发现，推动了害虫绿色防控新技术的发展，在昆虫生理学及植物保护等领域具有重要的科学意义与广泛的应用价值。

山西大学与美国堪萨斯州立大学、德国德累斯顿工业大学、中国科学院动物研究所、华南师范大学等国内外重点院校和科研院所具有多年的合作基础，共同承担国家及省部级以上科研项目8项，在昆虫蜕皮发育机制、抗虫分子靶标筛选及基于RNA干扰的害虫治理新技术研发等方面取得了关键性突破，为化学农药减量化使用提供了技术保障。在合作过程中，聘任“海外百人”及山西大学“特聘教授”3人次，联合培养青年教师6名，其中3名青年教师先后赴德方和美方实验室访学交流、3名博士研究生赴美方实验室开展合作研究，1名硕士研究生受国家留学基金委全额资助，赴德方实验室开展为期1年的合作研究，国内外交流互访60余人次。与外方合作，实施国家自然科学基金重点项目1项，重点国际科技合作项目3项，科技部重点基础研究发展计划（973）项目1项，国家自然科学基金面上项目和青年项目以及省部级项目多项。所完成的研究成果已发表SCI论文50余篇、授权国家发明专利3项。

项目组在人才培养、学科建设和科学研究等方面的合作取得了显著的成效，项目组中国科学院动物研究所康乐院士、华南师范大学李胜教授、美国堪萨斯州立大学Kun Yan Zhu教授和山西大学张建珍教授先后多次应邀在《昆虫学年评》“Annual Review of Entomology”等植物保护领域国际顶级期刊上撰写飞蝗型变机制、昆虫变态发育和昆虫表皮几丁质代谢方面的综述论文，康乐院士和张建珍教授分别入选2020和2021中国高被引学者，研究成果得到国内外同行的高度认可，为植物保护领域害虫分子靶标新技术的研发作出了积极贡献，促进了山西省绿色农业的发展。项目申报书内容符合山西省科学技术合作奖的申报条件，且材料属实，同意申报。

提名该项目为山西省科学技术合作一等奖。

项目简介：

本项目聚焦于昆虫蜕皮机制及抗虫分子靶标研究，属于植物保护领域。项目组依托“化学生物学与分子工程”教育部重点实验室和“农业有害生物综合治理”山西省重点实验室，所开展的工作内容指标和推广合作情况如下：

（1）山西大学与中国科学院动物研究所合作，阐明了飞蝗群居型和散居型表皮体色转变的分子调控机理，首次提出蝗虫体内一种新的“调色板效应”机制，即一种红色的色素复合体扮演开关角色来协调昆虫体色“绿色与黑色”的转变，揭示了飞蝗通过巧妙的利用物理的三原色配色来形成群居体色的一种适应性进化和成灾机制。基于群居型和散居型飞蝗表皮体色差异的生物学现象，经研究发现，色素结合蛋白在体色形成中具有重要的生物学功能，并揭示了其调控机制。体色机理的解析为基于表皮色彩的害虫生态治理提供了重要的分子靶标和理论支持。

（2）山西大学与德国德累斯顿工业大学、中国科学院动物研究所、华南师范大学合作，解析了昆虫蜕皮发育及分子调控机制，明确了飞蝗表皮形成的关键基因，阐明了这些关键基因在飞蝗蜕皮发育中的作用。发现几丁质脱乙酰基酶基因在昆虫表皮层状结构中的新功能，提出了表皮几丁质有序排列的分子模型。揭示了飞蝗蜕皮发育的分子调控机制，发现miRNA通过精细调控飞蝗表皮几丁质合成酶和降解酶基因，从而实现对飞蝗蜕皮行为的调控。飞蝗蜕皮发育分子机理及miRNA调控机制的揭示，为基于蜕皮过程的分子靶标设计奠定了坚实的基础。

（3）山西大学与美国堪萨斯州立大学、中国科学院动物研究所和华南师范大学合作，研发获得基于害虫蜕皮发育关键基因的dsRNA分子靶标20余个，沉默关键功能基因后，可导致害虫生长发育异常或蜕皮受阻，死亡率超过90%，是理想的害虫防治分子靶标。利用绿僵菌工程菌株表达害虫关键基因的dsRNA，获得了可胞外分泌dsRNA的重组绿僵菌，实现了绿僵菌与RNA干扰技术的有机结合。同时，合作构建了抗虫技术平台，研发了害虫绿色防控产品，通过田间试验示范，在玉米种植区和蔬菜大棚中取得了良好的控害效果。研究结果促进了基于害虫蜕皮发育机制的dsRNA分子靶标研发，推动了RNA干扰技术在绿色植保及害虫防治中的有效应用。

项目组学术团队与省外、海外学术团队开展了深入的实质性科研合作研究，通过项目联合攻关，共同培养青年教师和博、硕士研究生，选派山西大学师生赴美国堪萨斯州立大学、德国德累斯顿工业大学、中国科学院动物研究所和华南师范大学的访问研究，积极推动省外、海外学术团队来晋学术交流，促进了山西大学生物学科的发展和科研平台建设。

项目组在“eLife”、“PLoS Genetics”、“Journal of Biological Chemistry”、 “Insect Biochemistry and Molecular Biology”、“Pest Management Science”等本领域重要国际学术刊物发表SCI研究论文50余篇；授权国家发明专利2项。获得山西省科学技术奖自然科学二等奖1项。项目多项成果处于国际前沿水平。项目组美国堪萨斯州立大学Kun Yan Zhu教授围绕昆虫表皮发育和RNA干扰机理分别于2016年和2020年应邀在《昆虫学年评》“Annual Review of Entomology”撰写综述论文，得到国际学术界广泛认可。项目组在本领域主办国际学术研讨会3次，参与组织国际会议多次。项目组成员应邀在国内外学术会议作特邀报告6人次。项目组张建珍教授获“山西省高等学校中青年拔尖创新人才称号”和山西省“三晋英才”支持计划拔尖骨干人才。康乐院士和张建珍教授入选2020和2021年度中国高被引学者。项目组2篇博士学位论文获山西省优秀博士论文，2篇硕士学位论文获山西省优秀硕士论文，3名硕士研究生获国家研究生奖学金。

客观评价：

本项目为国内外四所高校和一所科研机构密切合作实施的科研成果，围绕植物保护领域害虫绿色防控的重大需求，聚焦昆虫蜕皮发育分子机制和新靶标新技术研发，阐明了飞蝗表皮形成的分子机制，提出了表皮几丁质有序排列的分子模型；揭示了飞蝗蜕皮发育的miRNA调控机制；解析了飞蝗群居型和散居型体色转变的“三原色调色板效应”机制；发现了影响害虫蜕皮发育的关键基因，获得了可导致害虫因蜕皮受阻而致死的抗虫dsRNA分子靶标，明确了影响dsRNA致死害虫的关键因子；构建了抗虫技术平台，研发了害虫绿色防控产品并实现推广应用，取得了良好的经济、社会和生态环境效益。在项目合作过程中，聘任“海外百人”及山西大学“特聘教授”3人次，联合培养青年教师6名、其中3名青年教师赴德方和美方合作实验室访学交流、3名博士研究生赴美方实验室开展合作研究，1名硕士研究生受国家留学基金委全额资助，赴德方实验室开展为期一年的合作研究，项目组师生国内外交流互访达60余人次，合作实施国家自然科学基金重点项目1项、重点国际科技合作项目3项、科技部重点基础研究发展计划（973）项目1项，通过项目合作以及在此基础上独立完成的研究成果已发表SCI论文50余篇、授权国家专利2项。项目组美国堪萨斯州立大学Kun Yan Zhu教授和山西大学张建珍教授应邀在《昆虫学年评》“Annual Review of Entomology”撰写昆虫表皮几丁质研究的综述论文，自2016年发表以来已被引用213次，研究成果得到国内外同行的认可，为植物保护领域新靶标新技术的研发作出了积极贡献，促进了山西大学生物学科的建设和发展。

推广应用情况：

项目组以dsRNA分子靶标研究为核心，利用绿僵菌工程菌株表达害虫关键基因的dsRNA，获得了可胞外分泌dsRNA的重组绿僵菌，实现了绿僵菌与RNA干扰技术的有机结合。通过生物测定分析发现，相对于野生型绿僵菌，重组绿僵菌使供试害虫（飞蝗）的全部死亡时间提前2天，将基于重组绿僵菌的玉米害虫绿色防控技术进行了田间试验示范，在北方玉米种植试验示范区取得了良好的控害效果，得到当地农业农村部门的高度认可。

项目组将科研成果应用于农业害虫防控的实践应用，依托山西山大科技园有限公司，与太原市小店区锦程农作物品种试验示范基地，共同承担《小店区重要农业害虫绿色综合防控技术集成与示范》科研项目，在山西省太原市小店区锦程农作物品种试验示范基地进行害虫综合防治试验示范。在生物防治基础上，通过将物理和化学等综合防治技术的有机结合，针对农作物虫害玉米螟和温室果蔬虫害白粉虱及蚜虫开展综合治理，在小店区示范推广防治玉米害虫累计面积超过200亩，大棚蔬菜示范推广面积累计超过80亩，有效地控制了玉米螟、蚜虫和白粉虱等害虫的暴发，降低了化学农药的使用量，同时使企业增产增收，取得了良好的经济、社会和生态环境效益。

主要知识产权证明目录：

主要代表性学术论文 (*为通讯作者)：

1. Yang M.L#, Wang Y.L#, Qing Liu#, Liu Z.K, Jiang F, Wang H.M, Guo X.J, Zhang J.Z*, Kang L*. A β-carotene-binding protein carrying a red pigment regulates body-color transition between green and black in locusts. eLife, 2019. 8: e*****.
2. Yang M.L#, Wang Y.L#, Jiang F., Song T.Q., Wang H.M., Liu Q., Zhang J., Zhang J.Z*, Kang L*. miR-71 and miR-263 Jointly Regulate Target Genes Chitin synthaseand Chitinase to Control Locust Molting. PLoS Genetics, 2016. 17;12(8):e*******.
3. Yu R.R#, Liu W.M#, Li D.Q., Zhao X.M., Ding G.W., Zhang M., Ma E.B., Zhu K.Y., Li S., Moussian B*., Zhang J.Z*. Helicoidal organization of chitin in the cuticle of the migratory locust requires the function of thechitin deacetylase 2 enzyme (LmCDA2). The Journal of Biological Chemistry, 2016. 291:*****-*****.
4. Zhao X.M#, Qin Z.Y#, Liu W.M, Liu X.J, Moussian B, Ma E.B, Li S, Zhang J.Z* Nuclear receptor HR3 controls locust molt by regulating chitin synthesis and degradation genes of Locusta migratoria. Insect Biochemistry and Molecular Biology 2018. 92:1-11.
5. Zhang T.T#, Liu W.W#, Li D.Q., Gao L., Ma E.B., Zhu K.Y., Moussian B.*, Li S.*, Zhang J.Z*. LmCht5-1 promotes pro-nymphal molting during locust embryonic development. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2018. 101:124-130.
6. Han P.F*, Han J, Zhang M, Fan J.Q, Gong Q.T, Ma E.B, Zhang J.Z*. 20-Hydroxyecdysone enhances Immulectin-1 mediated immune response against entomogenous fungus in Locusta migratoria. Pest Management Science. 2020. 76(1): 304-313.

   授权国家发明专利：

   1. 昆虫几丁质去乙酰基酶基因1及其在害虫防治中的应用，中国，ZL201*****0636.6

      发明人：张建珍，于荣荣，张敏，李大琪，马恩波

      2. 一种飞蝗肠道核酸水解酶基因在害虫防治中的应用，中国，ZL201*****6474.6

      发明人：张建珍，宋慧芳，张建琴，刘晓健，李涛，马恩波主要完成人情况:

      排名	完成人	技术职称	工作单位
      1	张建珍	教 授	山西大学
      2	赵小明	副教授	山西大学
      3	张婷婷	教 授	山西大学
      4	韩鹏飞	副教授	山西大学
      5	杨美玲	副研究员	中国科学院动物研究所
      6	李 胜	教 授	华南师范大学
      7	Kun Yan Zhu	教 授	美国堪萨斯州立大学
      8	Bernard Moussian	教 授	德国德累斯顿工业大学
      9	康 乐	研究员	中国科学院动物研究所
      10	马恩波	教 授	山西大学 主要完成单位及创新推广贡献: 排名 完成单位 创新推广贡献 1 山西大学 项目负责单位，主要完成本项目的研究内容1、2、3。 2 中国科学院动物研究所 项目国内合作单位，参与完成昆虫蜕皮发育机制及分子靶标筛选。主要完成本项目的研究内容1。 3 华南师范大学 项目国内合作单位，参与完成昆虫蜕皮发育机制及分子靶标筛选。主要完成本项目的研究内容2。 4 美国堪萨斯州立大学 项目境外合作单位，主要完成本项目的研究内容3。 5 德国德累斯顿工业大学 项目境外合作单位，主要完成本项目的研究内容2。 完成人合作关系说明: 申报单位山西大学具有良好的国内外合作基础，与中国科学院动物研究所、华南师范大学、美国堪萨斯州立大学和德国德累斯顿工业大学开展了10-20余年的合作研究。 山西大学与中国科学院动物研究所康乐院士团队的合作交流主要集中在害虫表皮代谢及其调控机制方面。康乐研究员是中国科学院院士、欧洲科学院院士、发展中国家科学院院士、国际欧亚科学院院士、美国国家科学院院士/外籍院士、美国昆虫学会会士，中国科学院动物研究所一级研究员、中国科学院北京生命科学研究院院长、中国科学院生物互作卓越创新中心主任、河北大学校长、中国昆虫学会理事长。自2010年与山西大学应用生物学研究所建立实质性合作关系以来，双方在害虫表皮代谢及其调控机制方面进行了深入的合作研究、在项目申报、人才培养和学术交流等方面开展了深度合作。山西大学先后选派1名青年教师、1名博士研究生和1名硕士研究生赴中国科学院动物研究所进行联合培养，双方合作在“eLife”、“PLoS Genetics”等国际著名学术刊物发表研究论文5篇，人员互访交流百余人次，项目组张建珍教授已承担完成康乐院士任首席科学家的“973”骨干课题1项。 山西大学和华南师范大学李胜教授的合作交流主要集中在昆虫蜕皮发育机制及分子靶标筛选方面。李胜教授是华南师范大学昆虫科学与技术研究所所长、“长江学者”特聘教授、“国家杰出青年基金”优秀、中国科学院“百人计划”优秀、全国优秀科技工作者，为2020年度广东省自然科学一等奖获得者。近年来两次应邀在昆虫科学权威综述期刊《昆虫学年评》“Annual Review of Entomology”撰写综述论文，总结和展望昆虫变态发育相关原创性成果和发展方向，体现了在该领域的国际领先地位。自2009年与山西大学应用生物学研究所确立合作关系以来，双方在昆虫表皮发育和激素调控领域取得重要进展。2014-2016年受聘为山西大学“特聘教授”，山西省131领军人才。多年来双方在科学研究、项目申报、人才培养和学术交流等方面开展了深入合作。张建珍教授和张婷婷副教授分别于2010年和2016年在李胜教授指导下进行博士后合作研究，合作发表高水平学术论文16篇，其中张婷婷副教授与李胜教授合作，在昆虫胆固醇合成与进化机制方面取得重要进展，研究成果发表在国际著名学术刊物“Molecular Biology and Evolution”（IF=14.79）。应用生物学研究所先后有4名青年教师、2名博士研究生和8名硕士研究生赴李胜教授实验室进行科研合作。 山西大学和美国堪萨斯州立大学围绕害虫表皮发育机制及和新靶标新技术研究开展合作。合作方Kun Yan Zhu教授是美国科学促进会和美国昆虫学会会士（AAAS Fellow, ESA Fellow）和堪萨斯州立大学杰出教授（University Distinguished Professor），其所带领的团队近三十年来致力于昆虫分子毒理学、RNA干扰机制和抗虫新技术研发工作。项目组与Zhu教授自2001年至今已有21年的实质性合作历程，双方实验室人员互访达30余人次。Kun Yan Zhu教授2003年受聘为山西大学客座教授，2009-2012年受聘山西省首批“百人计划”特聘教授，与山西大学具有密切的学术联系。Kun Yan Zhu教授及团队成员来访山西大学本课题组进行学术报告和实验指导20余次。项目组张建珍教授于2004年、2008年和2017年先后赴美国堪萨斯州立大学开展了为期近4年的国际合作研究，从事昆虫表皮几丁质代谢及RNAi机理研究；本课题组先后12人次赴Kun Yan Zhu教授实验室进修学习和学术访问。中美双方合作已分别于2011年、2017年和2019年在山西大学主办国际学术会议3次。双方合作开展2项国家自然科学基金重大国际合作项目（1、项目名称：东亚飞蝗杀虫剂解毒酶系的分子特性及其在抗药性中的作用，起止时间：2009/1-2012/12；2、项目名称：飞蝗细胞色素P450单氧化酶基因代谢解毒、生理功能及分子调控，起止时间：2014/1-2018/12），1项国家自然科学基金重点项目（项目名称：重要农业害虫RNA干扰效率差异机制研究，起止时间：2018.1-2022.12）。双方围绕昆虫分子毒理学和表皮dsRNA分子靶标研究合作发表科研论文50余篇。 山西大学和德国德累斯顿工业大学Bernard Moussian教授自2012年至今合作开展昆虫表皮代谢分子机制研究，研发基于表皮脂代谢的生态防控技术。Bernard Moussian教授是国际著名昆虫学家，围绕模式昆虫果蝇几丁质合成及调控机制开展了系列研究工作。Bernard教授于2015年受聘为山西大学客座教授，获批国家高端外国专家项目（项目名称：昆虫表皮分子靶标与害虫防治，项目编号：201*****004，起止时间：2016.1-2019.12）。2016年入选山西省“百人计划”特聘教授，2017年双方联合申请获批国家自然科学基金中德国际合作项目（项目名称：表皮脂类形成及其对昆虫生态适应性的影响机制研究，项目编号：317*****021，起止时间：2018.1-2020.12），2020年Bernard教授入选国家外专“千人计划”。双方团队联合申请，获批国家自然科学基金委员会中德科学中心2020年度中德合作交流项目（项目名称：昆虫表皮与害虫防治，项目编号：M-0357，资助金额：149.4128万元，执行时间：2021.1-2023.12），专项用于双方团队成员的人员互访。多年来，项目组与Bernard 教授团队有着频繁的人员互访和学术交流，中德项目组人员互访已达16人次。项目组张建珍教授于2015年赴德国Bernard教授实验室开展了为期3个月的学术访问，从事昆虫表皮脂代谢研究。董玮博士于2016年6月赴Bernard教授实验室开展1年的国际合作，主要从事果蝇表皮脂的区域化分布研究。博士研究生余志涛博士于2014年赴Bernard教授实验室开展为期3个月的合作交流，在飞蝗脂合成绛色细胞定位方面获得突破，同时在飞蝗和果蝇表皮脂的区域化分布方面取得重要进展。硕士研究生杨洋受国家留学基金委资助，于2019年3月赴Bernard教授实验室开展为期1年的昆虫表皮脂代谢研究。双方围绕昆虫表皮发育合作发表研究论文20余篇，共同培养毕业博、硕士研究生5名。 综上，通过科技合作，山西大学应用生物学研究所项目组与国内外合作方共同承担国家及省部级以上科研项目8项，在昆虫蜕皮发育机制、抗虫dsRNA分子靶标筛选、抗虫新技术研发等方面取得了关键性突破，为基于害虫蜕皮机制的分子靶标筛选和害虫绿色防控新技术研发提供了重要的技术支撑。本项目主要完成人员包括山西大学（张建珍、赵小明、张婷婷、韩鹏飞、马恩波）、中国科学院动物研究所（康乐、杨美玲）、华南师范大学（李胜）、美国堪萨斯州立大学（Kun Yan Zhu）和德国德累斯顿工业大学（Bernard Moussian），完成人具体合作关系说明如下： 排名 完成人 技术职称 完成单位 主要贡献 1 张建珍 教 授 山西大学 项目负责人，对项目有全面的创造性贡献，对研究内容1、2、3有重要贡献，是第1-6篇代表作的通讯作者或者共同通讯作者，是第1、2篇代表性专利的第一发明人。 2 赵小明 副教授 山西大学 项目主要参与人，对研究内容1、2、3有重要贡献，是代表性论文4的第一作者和代表性论文3的共同作者。 3 张婷婷 教 授 山西大学 项目主要参与人，对研究内容3有重要贡献，是代表性论文5的第一作者。 4 韩鹏飞 副教授 山西大学 项目主要参与人，对研究内容3有重要贡献，是代表性论文6的第一作者。 5 杨美玲 副研究员 中国科学院动物研究所 项目国内合作者，对研究内容1有重要贡献，是代表性论文1和2的第一作者。 6 李 胜 教 授 华南师范大学 项目国内合作者，在项目的设计和实施、人才联合培养等方面具有重要贡献，参与研究内容2，是代表性论文5的共同通讯作者，研究论文3和4的共同作者。 7 Kun Yan Zhu 教 授 美国堪萨斯州立大学 项目境外合作者，对项目的设计和实施、人才联合培养等具有重要贡献，参与研究内容3，是代表性论文3和5的共同作者。 8 Bernard Moussian 教 授 德国德累斯顿工业大学 项目境外合作者，对项目的设计和实施、人才培养等具有重要贡献，参与研究内容2，是代表性论文3和5的共同通讯作者以及论文4的共同作者。 9 康 乐 研究员 中国科学院动物研究所 项目国内合作者，对项目的设计、青年教师及研究生的联合培养具有重要贡献，参与研究内容1和2，是代表性论文1和2的共同通讯作者。 10 马恩波 教 授 山西大学 项目参与人，参与项目中研究内容2和3，是代表性论文3、4、5和6的共同作者。