病原菌与自然植物种群Ⅲ.病原菌与寄主植物的共进化及媒体传布的菌病的种群模型

在自然植物种群中,病原菌与寄主植物不仅在个体发育的水平上相互作用,而且在系统发育的水平上相互作用。这后一种相互作用的结果就是病原菌与寄主植物的共进化。本文论述了病原菌与寄主植物共进化的主要方面病原菌的致病力和寄主植物种群的遗传结构。鉴于传媒方式在进化上具有重要意义,本文还简单介绍了媒体传布的菌病的种群模型     

病原菌与自然植物种群Ⅱ病原菌与植物种群生物学

病原菌在自然植物种群中普遍存在,其对寄主植物的生长发育,对寄主植物种群的大小、结构、动态、遗传和进化等都有重要影响。本文着重论述：１）病原菌对寄主植物个体的影响;２）病原菌对寄主植物种群生物学的影响;３）菌病发生的空间格局;４）病原菌感染的种群模型。     

自然植物种群中病原菌与寄主植物相互作用的遗传学

在农业种群中,作物和菌病相互作用的遗传学已为人们所广泛研究,但对自然植物种群中病原菌与其寄主相互作用体系的某些重要现象却缺乏足够的重视。本文主要论述寄主与病原菌相互作用的遗传学本质;寄主抗性基因和病原菌毒性基因的获得代价及对各自适应力的影响;简单介绍了寄主-病原菌作用体系在种群水平上的遗传学内容及共进化的意义。     

遗传负荷理论的一种普适框架

遗传负荷表示种群由于遗传变异能力的存在而在平均适宜度上的损失,定量讨论各种遗传负荷,对研究现实发生水平上的物种进化具有重要意义,以往的遗传负荷理论从种群平衡出发,探讨现实发生水平上的物种进化,可是,进化是种群平衡的位移;这便构成了理论与现实之间的矛盾,为拓展以往的遗传负荷理论,给出了一个描述各种遗传负荷的普适理论框架,利用这个理论框架既能探讨平衡种群的遗传负荷,又能模写非平衡种群的遗传负荷及其变化,从而克服了以往的遗传负荷理论不能描述非平衡种群和不时与生物进化现实相悖的不足之处,为研究物种的进化提供了一种可靠的模拟方法。     

不同寄主植物上灰飞虱种群生命表的比较

为比较不同寄主植物上灰飞虱种群发展趋势,通过室内实验,组建了灰飞虱Laodelphax striatellus Fallèn在武育粳3号、盐稻8号、徐稻3号、Ⅱ优084、Ⅱ优42、扬麦12、稗草和千金子这8种寄主植物上的实验种群生命表;通过田间调查,比较了粳稻武运粳7号和籼稻Ⅱ优084上灰飞虱自然种群发生动态。不同寄主植物上灰飞虱实验种群生命表的比较结果表明,灰飞虱的若虫发育历期在稗草上最短,其次为扬麦12和粳稻上,而在杂交籼稻Ⅱ优084、Ⅱ优42和杂草千金子上的发育历期长达近30 d;灰飞虱在稗草上的种群趋势指数亦最高,为45.57,其次为粳稻品种盐稻8号（39.36）、徐稻3号（34.54）和武育粳3号(31.70)上,其中盐稻8号与稗草上无显著差异;杂交稻Ⅱ优084和Ⅱ优42上灰飞虱的种群趋势指数显著低于粳稻上的;而灰飞虱在千金子上的种群趋势指数最低,仅为11.04。大田调查则表明,一定时期粳稻武运粳7号上灰飞虱种群个体数量显著高于籼稻Ⅱ优084上。研究表明灰飞虱的适宜寄主植物依次为稗草、粳稻品种和小麦。     

烟粉虱内共生菌16S rDNA的变异与系统发生

对 5年连续饲养在不同种寄主植物上的B型烟粉虱北京种群的内共生菌 1 6SrDNA基因进行了PCR扩增和测序。结合已知序列 ,构建了不同寄主植物烟粉虱初生内共生菌约 1 0 0 0bp的 1 6SrDNA及次生内共生菌约1 2 5 0bp的 1 6SrDNA的分子系统树。结果表明 ,中国北京不同寄主植物的B型烟粉虱内共生菌及世界其它地区烟粉虱内共生菌可能是同一种的不同生态型 ,内共生菌在其宿主分化后进行了选择 ,之后与其宿主长期共同进化、共同适应 ,为宿主对不同生境的适应提供了一定的基础     

银叶老鹳草(Geranium sylvaticum)种群中诱导保护抗性和病原菌相互作用的研究（英）

本文通过自然植物种群接种实验,人工接种实验和野外调查研究了（Geranium sylvaticum)对老鹳草单孢锈菌（Uromyces geranii)（长生活史）的抗病性在受柄锈菌（Puccinia)（短生活史）感病前后和受2种柄锈菌（P.leveillei或P.morthieri)感病后有无区别,以及在同一季节里感染同一寄主植物的长生活史单孢锈菌和短生活史柄锈菌间的相互作用,病原菌间的相互作用使寄主植物产生诱导保护抗性。结果表明,P.leveillei可诱导寄主植物产生短时间的保护抗性,而P.morthieri可能诱导寄主植物产生长时期的保护抗性,诱导保护抗性可能是影响自然植物种群中植病式样的重要因素之一。     

植物边缘种群遗传多样性研究进展

边缘种群指地理分布边缘可检测到的一定数量的同种个体集合, 准确评价其遗传多样性对于理解第四纪冰期后气候变化对物种边缘扩展或收缩、遗传资源保护与利用以及物种形成等有重要意义。该文探讨了维持植物边缘种群遗传多样性的进化机制, 分析交配系统对物种边缘及其遗传多样性的影响, 比较了边缘与中心种群遗传多样性的差异及其形成的生态与进化过程, 并探讨了边缘种群遗传多样性与其所在的群落物种多样性的关系及理论基础。该文提出今后研究的重点是应用全基因组序列或转录组基因序列研究前缘-后缘种群之间或边缘-中心种群之间的适应性差异, 边缘种群与所在群落其他物种之间相互作用的分子机制, 深入解析边缘种群对环境的适应及边缘种群遗传多样性与群落物种多样性关系的生态与进化过程。     

相互作用的集合种群研究动态

在集合种群水平上,两个或更多物种可以生活在同一个斑块网络中而没有相互作用.但在很多情况下,种间的相互作用会影响种群的迁移率、灭绝率和侵占率,从而调节相应物种的集合种群动态.这方面的研究主要有集合种群水平上物种之间的竞争、捕食以及在没有任何环境异质性的条件下物种在空间上聚集分布的产生和维持等.综述了近年来关于集合种群水平上的竞争,捕食者和猎物系统以及捕食与复杂空间动态的最新研究成果.     

竹类植物种群生态学研究进展与展望

综述了竹类种群生理生态学、种群动态、繁殖特性、无性系种群特征等几个方面的研究进展,概括了群落水平上竹类种群对森林更新的影响。并从竹类种群克隆多样性与微进化、生长适应机理、开花机制,以及竹类种群与林窗更新等四个方面展望未来竹类种群生态学研究的重点和主要趋势。     

植物病原真菌效应分子的研究进展

植物病原菌会分泌与寄主植物相互作用的效应分子(蛋白),这些效应分子在病原菌与寄主植物相互作用过程中起着重要作用。针对植物病原真菌效应分子功能及其作用机理的研究将有助于更好地了解植物病原真菌与寄主植物相互作用的分子机制,为植物真菌病害的防治提供新的思路与策略。本文章对植物病原真菌效应分子的研究进展进行了综述,并重点阐述了病原真菌与寄主植物相互作用的理论基础、真菌效应分子的转运及其功能机制等方面的最新发现。最后,对真菌效应分子未来值得重点关注的研究方向进行了探讨。     

烟粉虱在七种寄主植物上的生命表参数分析

在恒温25℃下,组建了烟粉虱在黄瓜、茄子、番茄、烟草、辣椒、甘蓝和菜豆等7种寄主植物上的实验种群生命表。结果表明,烟粉虱在不同寄主植物上的存活曲线差异明显,各寄主植物上以1,2龄若虫和成虫死亡率最高,3龄和伪蛹期死亡较少甚至不死亡;各寄主植物上烟粉虱的内禀增长率在0．2445～0．3424之间,以番茄上的rm最大,菜豆上的rm最小。讨论了烟粉虱的发展趋势和防治对策。     

叶螨适应寄主植物的分子机制

叶螨作为一类重要的世界性农业害螨,是典型的r-对策生物,在生产中极难防控,易暴发成灾。由于叶螨个体小及迁移能力弱等生物学特性,致使叶螨对寄主植物的选择性较弱而适应性较强,如何尽快完成取食并抑制植物防御对叶螨的生存极为关键。叶螨以极小的口针刺吸植物表面的叶肉细胞获取营养物质,并通过肠道特有的巨型游离消化细胞完成营养物质的消化。长期进化中,叶螨形成了独特的取食及与寄主植物互作的策略。本文从叶螨取食不同寄主植物的种群适应性、解毒代谢和唾液效应子三个方面对该领域进行综述,旨在为叶螨与寄主植物互作的研究提供参考。     

榕树–榕小蜂协同进化中的非对称性相互作用及其集合种群效应

在协同进化研究中,传统观点认为物种之间的相互作用是对称性的,在进化过程中将形成一个稳定的均衡状态或进化稳定策略。然而,近来的观测和实验数据表明,物种间的协同进化可能存在非对称性相互作用,而且这种非对称性可能造成集合种群效应(metapopulation effect)或形成非均衡状态(例如混沌,chaos)。本文利用"榕树–榕小蜂"这一经典的协同进化模式系统来介绍协同进化过程中的非对称性相互作用,以及这种非对称性如何产生集合种群效应。在榕–蜂共生系统中,栖身于榕果中的榕小蜂除了传粉小蜂之外,还有一些"投机"的非传粉小蜂。非传粉小蜂比传粉小蜂具有更强的竞争力,而榕树则可惩罚不合作的非传粉蜂,同时奖励合作的传粉小蜂,从而形成了复杂的非对称性种间相互作用。在某个斑块生境中,非传粉小蜂通过竞争作用排斥传粉小蜂,然而随着非传粉小蜂在蜂群中的比例不断升高,榕树惩罚作用(如落果等)常常会导致整个非传粉蜂群的数量急剧下降,甚至局域性灭绝。随后,其他斑块的传粉小蜂则迁移过来填补空白。然而,随着传粉小蜂种群的数量增长,该斑块又会集聚更多的投机性非传粉小蜂,进而诱发榕树再次进行惩罚。这样的非对称性相互作用导致了非传粉小蜂、传粉小蜂以及榕树种群的集合效应,其种群大小呈现周期性的"此消彼长"式的循环。     

我国植物种群生态研究的成就与展望

种群生态学以种群作为研究对象,无论在理论上还是在方法上都是生态学中发展最快,最为活跃的一个领域,也是生态学研究中的一个极其重要的层次,因为它是物种存在和进化的基本单位,是生物群落和生态系统的基本组成。一、植物种群生态学研究的历史Graunt于1662年进行了人类种群的生命     

基于线粒体DNA的中国亚洲象种群遗传多样性及种群遗传结构

亚洲象是我国国家一级保护动物.本文利用非损伤性取样法,以亚洲象粪便中脱落的肠道上皮细胞为DNA来源,选用线粒体DNA作为分子标记,对分布于我国境内的亚洲象种群的遗传结构和种群遗传多样性进行研究.本研究得到mtDNA序列片段长度为556 bp,经对178个个体进行扩增结果分析,共得到24个单倍型.在5个地理种群中,除南滚河种群外,其他4个种群中的114个个体共享同一单倍型,南滚河种群与其他种群间未观察到共享单倍型.系统发生分析,观察到中国境内现有亚洲象种群在进化上分为两大分支,α和β.其中分支α中包含除南滚河种群外的4个地理种群,分支β仅含有南滚河种群,表明南滚河种群与其他4个地理种群间存在明显分化.遗传多样性分析结果表明,中国境内的亚洲象种群的遗传多样性水平较低,分析原因认为是栖息地破碎化阻断了种群间有效的基因交流.     

蚜虫种群遗传多样性的影响因素及分子基础

蚜虫是一个复杂的类群 ,不同种群之间常常表现遗传多样性 ,特别是同种蚜虫的不同种群 ,这种多样性与环境因素 (寄主植物、地理气候条件等 )的影响密切相关 ,而且蚜虫种群多样性无论在细胞学水平 ,还是分子生物学水平均表现明显的遗传分化。该文在分析了蚜虫种群遗传多样性影响因素的基础上 ,从蚜虫核型变化、核DNA和线粒体DNA遗传分化和多样性方面总结了导致蚜虫种群遗传多样性的内在分子基础 ,并讨论了研究蚜虫种群遗传多样性的重要意义和前景     

江苏扬州地区蔬菜烟粉虱寄主调查及种群动态

2002—2003年对江苏扬州地区露地蔬菜上的烟粉虱寄主植物、危害,及主要蔬菜上的烟粉虱种群动态进行了调查。共查到烟粉虱寄主植物10科39种(变种),主要分布在葫芦科、十字花科、豆科、茄科和菊科等蔬菜上,其中以黄瓜、豇豆、花菜和长茄发生较为严重;露地蔬菜上的烟粉虱发生在6月上旬至11月中旬,发生高峰期在8月下旬至9月上中旬;随着蔬菜的种类、季节和年份的不同,田间烟粉虱的发生为害也有所不同。     

微卫星标记在种群生物学研究中的应用

微卫星是以几个碱基 (一般为 1～ 6个 )为重复单位组成的简单的串联重复序列 ,具有丰度高、多态性高、共显性标记、选择中性、可自动检测等优点。本文着重介绍了微卫星在种群生物学研究中的应用。微卫星位点可以提供具高分辨率的遗传信息 ,这一特点使微卫星既适合于个体水平上的研究 ,又适合于种群水平上的研究。在个体水平上包括个体识别、交配系统和亲本分析、基因流等研究。微卫星是常用的个体识别手段 ,但在克隆植物遗传结构研究方面的应用还很有限 ;微卫星提高了交配系统和亲本分析、基因流等研究的准确性。在种群水平上微卫星可用于遗传结构、有效种群大小、种群的系统发育重建等研究。微卫星在很多物种 (包括珍稀物种 )的遗传结构研究中得到应用 ;利用微卫星标记确定有效种群大小、检测有效种群大小的波动可以促使我们正确理解种群遗传结构动态和种群进化过程 ;微卫星在种群的系统发育重建研究方面有很大的应用潜力。然而微卫星并不是研究所有问题的唯一选择。文中还讨论了在实际工作中应如何正确利用分子标记等问题     

小型哺乳动物的母体效应及其在种群调节中的作用

母体效应是指双亲的表型影响其后代表型的直接效应。它是子代对环境异质性的一种表型反应,亦是进化动力的一个重要来源,还可能与小型哺乳动物种群调节机制有关。以小型哺乳动物为例,介绍了母体效应的概念及其产生和发展过程,以及影响母体效应的营养和非营养因素,特别强调了光周期和激素的作用。在种群水平上,对度量母体效应的备选指标进行了评价,认为种群内个体的平均体重能较好地代表种群质量的高低;概述了衰老母体效应假说的主要内容及其在小型哺乳动物种群动态调节中的作用,即在种群数量的周期性波动过程中,母体质量的变化会影响后代的生殖和存活,甚至持续达2～3个世代,它与由种群年龄结构偏移所导致的衰老效应共同起作用,可使某些小型哺乳动物种群处于低数量期。本文还对母体效应的进化适应意义进行丁阐述。