红火蚁对蚁运植物种子影响的研究概况

自然界中蚂蚁与蚁运植物的互惠关系是一种普遍的现象。蚁运植物种子的油质体是两者发生联系的纽带,它能为蚂蚁提供营养物质,且蚂蚁在消耗油质体的同时,搬运并散布了种子。红火蚁是近年来在华南地区严重发生的一种入侵性蚂蚁,能在短时间内迅速发展成为优势种,造成入侵地生物多样性降低和生态单一化,是世界范围内最具危险的社会性昆虫之一。由于该入侵蚂蚁极具侵略性、觅食能力强、种群庞大等特点,对蚁运植物具有深远的影响。为了深入、全面地了解红火蚁对蚁运植物种子的影响,本文综述了红火蚁对蚁运植物种子油质体的喜好及搬运行为,以及对蚁运植物种子的直接影响(搬运、取食、划痕或毁坏)及间接影响(排挤本地蚂蚁),最后展望了未来红火蚁对蚁运植物影响的研究方向。     

蚂蚁觅食与搬运行为对阜平黄堇和小花黄堇种子散布的影响

蚂蚁是无脊椎动物中重要的种子传播者,蚂蚁散布影响植物种子的传播和扩散,进而会影响种苗的空间分布格局。在野外研究了蚂蚁觅食及搬运行为对阜平黄堇(Corydalis wilfordii Regel)和小花黄堇(C.racemosa(Thunb.)Pers.)种子散布的影响。结果显示,双针棱胸蚁和束胸平结蚁是两种植物种子的共同搬运者,前者行使群体募集,后者行使简单协作募集。在搬运阜平黄堇种子时,双针棱胸蚁在原地或搬运途中取食油质体后抛弃的种子约占种子总数的56%,而拖至蚁巢的种子约占种子总数的44%,平均搬运距离为(1.85±0.24)m,搬运效率为(43.8±7.5)粒/h;而束胸平结蚁将完整种子全部直接搬运至蚁巢,平均搬运距离为0.45 m,搬运效率为(7.3±2.2)粒/h。在搬运小花黄堇种子时,双针棱胸蚁和束胸平结蚁均将完整种子全部直接搬运至蚁巢,平均搬运距离分别为(6.27±4.40)m和(6.65±1.64)m,搬运效率分别为(34.2±6.5)粒/h和(10.6±3.2)粒/h。这说明行使群体募集的蚂蚁比行使简单协作募集的蚂蚁有较高的搬运效率,蚂蚁散布导致阜平黄堇和小花黄堇种子到达蚁巢的数量和搬运距离不同,而这种不同与相应搬运蚂蚁的觅食对策、搬运行为和种子特征有关。阜平黄堇种子比小花黄堇种子大,但阜平黄堇的油质体质量比小于小花黄堇的油质体质量比,讨论了种子特征对蚂蚁散布的影响。     

油质体在5种蚁播植物种子散布中的作用

蚁播植物种子上常附着有蚂蚁喜食的油质体,该物体可吸引蚂蚁取食或为蚂蚁提供钳着位点从而影响种子散布。为进一步揭示油质体在种子散布中的作用,在野外研究了4属5种典型蚁播植物包括小花宽瓣黄堇(Corydalis giraldii Fedde)、假刻叶紫堇(C.pseudoincisa C.Y.Wu)、白屈菜(Chelidonium majus L.)、紫花堇菜(Viola grypoceras A.Gray)和柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)其相应的搬运蚂蚁即玉米毛蚁(Lasius alienus(Foerster))和尼特纳大头蚁(Pheidole nietneri Emery)对植物完整种子(SE)、去除油质体的种子(S)和粘有人工模拟油质体的种子(S+H)的搬运行为和搬运效率。结果显示,蚂蚁对相同植物3类种子的触碰和检查次数均无显著差异。蚂蚁对种子的尝试搬运次数除玉米毛蚁对小花宽瓣黄堇、假刻叶紫堇和白屈菜去除油质体的种子(S)显著高于完整种子(SE)和粘有人工模拟油质体的种子(S+H)外,其它的均无显著差异。玉米毛蚁对小花宽瓣黄堇、假刻叶紫堇、白屈菜和紫花堇菜以及尼特纳大头蚁对小花宽瓣黄堇、假刻叶紫堇和紫花堇菜完整种子(SE)的搬运效率显著高于粘有人工模拟油质体的种子(S+H)和去除油质体的种子(S),此外,玉米毛蚁对小花宽瓣黄堇粘有人工模拟油质体的种子(S+H)的搬运效率显著高于去除油质体的种子(S)。这说明玉米毛蚁在搬运小花宽瓣黄堇种子过程中油质体不仅起到吸引作用,而且起到钳着位点作用;玉米毛蚁在搬运假刻叶紫堇、白屈菜和紫花堇菜以及尼特纳大头蚁搬运小花宽瓣黄堇、假刻叶紫堇和紫花堇菜种子过程中油质体仅起到吸引作用。研究表明油质体可通过对蚂蚁起吸引作用,或同时起吸引和钳着位点的双重作用等影响种子散布,油质体的影响作用不但取决于植物种类,也与搬运蚂蚁的种类有关。     

舞草种子的蚂蚁传播

舞草(Codariocalyx motorius)由于其小叶具有自身"摆动"的功能,从而具有较高的观赏价值.在长期的演化过程中,舞草与蚂蚁形成了互惠共生的关系舞草种子生成了附生其上的能吸引蚂蚁的油质体,蚂蚁在搬运取食中,使舞草种子得以传播.舞草种子最重要的传播者是圆叶铺道蚁(Tetramorium cyclolobium Xu et Zheng)和布立毛蚁(Paratrechina bourbonica Forel).另外长足光结蚁(Anoplolepis gracilipes Smith)和两种大头蚁(Pheidole sp.1和sp.2)也搬运其种子.野外试验表明,圆叶铺道蚁日搬运活动与气温呈显著正相关,即y(搬运种子数)=-9.5038+0%5608X(气温)(r=0.7196**,n=33,P＜0.01),中午搬运效率达到高峰.布立毛蚁日搬运活动在上、下午各有一个高峰,上午的高峰出现时间不稳定,下午的高峰出现在1 600～1800.舞草种子上附生的油质体是吸引蚂蚁并产生搬运行为的主要物质.化学分析表明,油质体富含蚂蚁生长发育所必需的10种氨基酸和多种无机元素.样地采用陷阱诱捕蚂蚁的调查显示,5种搬运者中,圆叶铺道蚁数量最大,分别占蚂蚁总量的8.26%和搬运蚂蚁总量的48%.这说明圆叶铺道蚁在舞草种子的搬运中起着主要作用.     

生物入侵的后果凸显种间互惠对植物群落的重要性

“动物＿植物＿种子传播”系统中种子传播者和植物的互惠关系对维持物种延续、群落结构与更新及多样性等有着重要的作用。世界范围内种子传播者的减少甚至灭绝对植物的影响日益受到关注。“关键互惠假说 (ｋｅｙｓｔｏｎｅｍｕｔｕａｌｉｓｔｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ)”认为 ,人为因素使群落中某一物种丢失 ,会引发相关物种连锁灭绝的灾难。在南非高山硬叶灌木群落 (ｆｙｎｂｏｓ)中 ,30 %植物种子依靠蚂蚁传播。按种子大小及种子上的油状物 (ｅｌａｉｏｓｏｍｅ)将群落中蚁传的优势种山龙眼科 (Ｐｒｏｔｅａｃｅａｅ) 2 3种植物分为大种子和小…     

其它可利用食物对小花宽瓣黄堇(Corydalis giraldii Fedde)种子散布的影响

作为蚁播植物种子的重要传播者,蚂蚁不但取食种子上附着的油质体,也喜食其它富含蛋白质、脂类、糖和维生素等的食物,因此环境中其它可利用食物的存在可能会影响蚂蚁对种子的搬运进而影响种子散布,但目前对于这种影响是如何发生的仍不清楚。在野外研究了蚂蚁对小花宽瓣黄堇(Corydalis giraldii Fedde)种子、肉、蜂蜜、苹果、馒头等食物的趋性和偏好程度,以及添加食物后蚂蚁对种子的拜访频率和搬运效率,以揭示其它可利用食物如何影响蚂蚁觅食和取食偏好,进而影响小花宽瓣黄堇种子散布。结果显示,在所诱捕的8种蚂蚁中,玉米毛蚁(Lasius alienus(Foerster))和丝光蚁(Formica fusca Linnaeus)是小花宽瓣黄堇种子的主要搬运者,不同食物诱捕的玉米毛蚁数量无显著性差异(P0.05),但蜂蜜和苹果诱捕的丝光蚁数量均显著大于种子(P0.05)。玉米毛蚁和丝光蚁均为杂食性,在觅食中分别行使群体募集和简单协作性募集。在仅有种子的对照处理中,玉米毛蚁和丝光蚁对种子的拜访频率分别为(38.73±4.57)头和(30.8±2.87)头(40min,n=15),两种蚂蚁对种子的拜访频率差异不显著(P0.05);玉米毛蚁和丝光蚁搬运种子的效率分别为(33.87±4.22)粒和(16.27±3.35)粒(40min,n=15),玉米毛蚁的搬运效率显著高于丝光蚁(P0.05)。与对照相比,添加馒头、苹果和蜂蜜后丝光蚁对种子的拜访频率显著降低(P0.05),分别为(15.6±3.61)头、(9.07±1.4)头和(7.67±1.58)头(40min,n=15);添加苹果和蜂蜜后丝光蚁对种子的搬运效率显著降低(P0.05),分别为(3.47±1.17)粒和(2.87±0.9)粒(40min,n=15);添加不同食物后玉米毛蚁对种子的拜访频率和搬运效率均无显著变化(P0.05)。研究结果表明行使群体募集的玉米毛蚁比行使简单协作募集的丝光蚁有更高的种子搬运效率,添加食物后影响丝光蚁对种子的拜访频率和搬运效率,这说明其它可利用食物对小花宽瓣黄堇种子散布的影响与搬运蚂蚁的种类及其觅食的募集方式有关。研究结果可为进一步研究蚂蚁与植物(种子)间的互利共生关系及其影响因素提供资料。     

垂叶榕种子的二次散布:蚂蚁和非蚁传植物互惠关系的新证据

蚂蚁对热带森林中小种子的二次散布会影响种子最终到达地点和种子命运.本文以一种由鸟散布的榕树垂叶榕(Ficus benjamina)为研究对象,观察蚂蚁对不同处理种子二次散布的影响.共记录到菱结大头蚁(Pheidole rhombinoda)、法老小家蚁(Monomorium pharaonis)、横纹齿猛蚁(Odontoponera transversa)和布立毛蚁(Paratrechina bourbonica)等4种蚂蚁参与了种子的搬运,其出现频率分别为71.7%、23.3%、2.5%、2.5%.蚂蚁对种子的搬运距离为179 cm±13 cm(n=159).其中,最主要的散布者菱结大头蚁把种子搬进蚁巢后,取食了内果皮,并把58.6%的净种子抛弃在巢外垃圾堆中.蚂蚁取食内果皮显著提高了种子萌发特性(萌发率由49.3%提高到93.3%).去除内果皮后种子被蚂蚁搬走的比率显著下降(由75.0%降为29.5%).垂叶榕种子外着生的内果皮,明显提高了对蚂蚁的吸引力,而蚂蚁取食内果皮显著提高了种子萌发能力,垂叶榕和二次散布的蚂蚁之间存在着明显的互惠关系.     

地下结实植物白番红花地下果实的生产与种子扩散特性

地下芽地下结实是指由植株地下芽分化形成的具长管状花被的花伸出地表开放、而子房在地下发育成果实的一种特殊结实现象。白番红花(Crocus alatavicus)是生长于天山西部亚高山带、具地下芽地下结实特性的多年生早春短命植物。本文采用野外观测和控制实验方法,对该物种地下子房和幼果的发育特点与种子扩散特性及其适应意义进行了研究。结果表明:白番红花从开花到地下果实露出地表的发育时间约需35 d,地下果实在花梗的伸长生长作用下露出地面开裂并扩散种子,且种子具有油质体等典型蚁传植物种子的特征。蚁类是白番红花种子的主要传播者。在搬运种子的Formica pressilabris、栗色林蚁和黑褐蚁中,F.pressilabris出现的频率最高,但栗色林蚁搬运的速度最快、距离最远。3种蚂蚁搬运白番红花种子的平均距离为62.4±1.7 cm。Formica pressilabris将白番红花种子搬运至蚁穴中后取食油质体,且有超过50%的种子被储藏在蚁穴中。啮齿类和鸟类不传播白番红花种子,但水媒和风媒对种子的短距离散布具有一定作用。这些结果说明:白番红花的地下结实及蚁传特性不仅可保护发育中的子房及果实躲避地表草食动物的取食,避免自然火灾对地上果实的伤害,以及延长果实和种子的发育时间以保障其安全成熟,还可避免真菌和其他病原体的侵扰、减少同胞之间以及母株与子代间的竞争,使种子在适宜环境中萌发并建立新的种群。     

伊大头蚁蚁巢的结构与分布

伊大头蚁Pheidole yeensis是舞草Codariocalyx motorius种子的主要搬运者, 在舞草的扩散中起着重要作用。2000年在西双版纳和思茅地区景谷县对伊大头蚁种群数量、蚁巢结构与分布进行了调查。结果表明:伊大头蚁主要在土壤中筑巢,深度可达地下50 cm;每巢蚁量一般在2 000～3 000头,最多的可达万头;伊大头蚁大多在海拔1 000～1 200 m的山腰筑巢, 以西坡的蚁巢密度最大,南坡次之,北坡最少;在丢荒2～3年的地里筑巢最多,其次为玉米和花生地,在森林里筑巢的相对较少;伊大头蚁的蚁巢呈均匀分布,但巢群间相互排斥。伊大头蚁筑巢生境与舞草生长的环境基本一致,蚁巢结构与蚁量有利于舞草的扩散与建群。     

宁夏荒漠草原针毛收获蚁对植物种子的觅食作用

针毛收获蚁Messor aciculatus (F．Smith)是西北荒漠地区典型的食种子蚂蚁种类之一。以宁夏中卫县沙坡头自然保护区红卫固定沙丘地段为主要研究基地。由田间系统调查和室内饲养得出：针毛收获蚁可取食的植物种子达30余种以上。在红卫固定沙丘草地针毛收获蚁的自然种群收获的植物种子主要有6种：狗尾草Setaria viridis、猪毛菜Salsola collina、雾冰藜Bassia dasyphylla、地锦Euphobia humifuse、刺沙蓬Salsola ruthenica、叉枝鸦葱Scorzonera divaricata。被收获的种子大小主要在1．20～2．50mm之间．或有棱角、扁平、易于衔夹的种子。在蚁巢中种子以种类和形态的不同被分类、分层保存于不同深处的巢室．总贮量随工蚁和蚁后数量的增加而增加。在自然条件下,收获的种子种类及数量与穴巢附近环境中的植物种类及分布有关。蚂蚁对种子的收集贮藏在一定程度上可影响种子的萌发力．特别是对一些1年生质量较轻的种子影响力较大。蚂蚁觅食对土壤中种子库种子密度的影响因植物种类的不同而异．其中对1年生草本植物影响较大．间接的影响到植物群落的组成和空间分布的变化。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.