粘虫飞行定向行为与不同磁场环境的关系

【目的】研究正常地磁场和近零磁场条件下饲养的粘虫Mythimna separata(Walker)夜间飞行定向行为与磁场的关系,为明确迁飞性昆虫远距离迁飞的地磁定向机制提供依据。【方法】分别在正常地磁场和近零磁场条件饲养粘虫,羽化后的粘虫蛾在人工模拟不同的磁场条件下进行夜间飞行定向行为测试,比较粘虫蛾飞行定向行为的差异。【结果】粘虫蛾在正常地磁场条件下均具有显著的群体共同定向行为,夏季测试的粘虫群体共同定向方向为偏北;在近零磁场以及垂直平面分量倒转的地磁场条件下,粘虫蛾群体共同定向行为均消失。同时,不同磁场的生长环境对粘虫飞行定向行为的影响不明显,而飞行测试时的磁场环境对其定向行为有显著影响。【结论】磁场可能是粘虫定向的重要参考依据之一,粘虫对地磁场磁倾角的变化有反应,推测其可能利用了磁倾角进行一定程度上的辅助定向。     

东北粘虫春季空中虫群的迁飞行为

【目的】研究春季迁飞粘虫Mythimna separata(Walker)空中虫群的聚集成层和共同定向等飞行行为。【方法】以2年粘虫迁飞盛期的雷达观测数据为基础,结合空间气象要素和罗盘信号分析。【结果】在温度较低的春季进行迁飞的粘虫多在逆温层顶附近聚集成层,空中虫群会主动选择高温。迁飞粘虫具有明显的飞行低温阈值(16℃左右),此温度以下空中虫群密度低、无聚集成层现象。空中虫群位移方向的离散度与风速呈显著负相关。当风速较大(大于5 m/s)且风向与粘虫迁飞方向(东北)相一致时,虫群通常表现为顺风定向;当风速小于3 m/s且风向与粘虫迁飞方向明显不同时,虫群表现为明显的侧风补偿甚至逆风飞行行为。此外,粘虫可能利用罗盘信号进行迁飞定向,例如地磁场。【结论】试验结果可为迁飞性害虫的异地预测研究提供一定的基础理论依据。     

粘虫蛾体内磁性颗粒初探

【目的】磁性颗粒是一些生物感知地磁场变化的重要物质,也是夜间远距离迁飞昆虫地磁定向的重要机制之一。本研究以迁飞性害虫粘虫蛾Mythimnaseparata为研究对象,对其体内潜在磁性颗粒进行检测。【方法】利用超导量子磁强计SQUID初步检测粘虫成虫体内的磁性颗粒,并将经普鲁士蓝染色后的虫体石蜡切片于正置BX61研究级显微镜下观察磁性颗粒的分布状况。【结果】SQUID检测发现,相比于头部的磁滞曲线,粘虫腹部具有微弱的磁性,推测粘虫腹部可能具有磁性颗粒。进一步经显微镜观察表明,虫体腹部有明显的普鲁士蓝染色沉淀,证明粘虫蛾腹部存在铁磁性颗粒物质。【结论】粘虫蛾腹部可能是其感应地磁场变化以及地磁定向的重要部位。     

近零磁场下粘虫雌蛾内参基因转录表达稳定性评价

【目的】筛选近零磁场下粘虫Mythimnaseparata雌蛾内稳定表达的内参基因,为在近零磁场下的粘虫靶标基因表达的定量分析准确性提供依据。【方法】利用亥姆霍兹线圈产生近零磁场,分别在近零磁场(<500nT)和地磁场(约50μT)2种磁场强度下饲养粘虫。采用qRT-PCR技术测定2种磁场强度下饲养的粘虫初羽化雌蛾10种内参基因:β-肌动蛋白(β-Actin)、β-微管蛋白(β-TUB)、TATA盒结合蛋白(TBP)、延伸因子(EF-1α)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、18S核糖体RNA(18S rRNA)、28S核糖体RNA(28SrRNA)、cGMP依赖性蛋白激酶(PKG)、核糖体蛋白L12(RPL12)和腺苷三磷酸酶(ATPase)的定量表达,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper以及在线综合分析系统RefFinder内参筛选分析软件分别对2种磁场强度下粘虫的内参基因稳定性进行评估筛选。【结果】β-Actin和18S rRNA的稳定性在NormFinder结果中居于前两位,geNorm和BestKeeper结果中β-Actin和PKG基因稳定性最好,RefFinder综合分析表明,β-Actin稳定性最好,其次为18S rRNA和PKG基因,β-TUB和TBP的表达稳定性在三个软件分析结果中都较差。geNorm软件进一步对内参基因的分析表明引入β-Actin和18S rRNA两个内参基因最佳。【结论】明确了近零磁场强度下适用于粘虫初羽化雌成虫稳定表达的内参基因,确保了近零磁场下粘虫靶标基因转录表达水平的准确测定,为粘虫磁感受分子机制研究提供了重要工具。     

雷公藤吉碱对粘虫成虫飞行肌结构的影响

【目的】明确雷公藤吉碱对粘虫Mythimna separata成虫飞行肌结构的影响,为进一步探讨其杀虫机理奠定基础。【方法】采用饲喂法测定了雷公藤吉碱对粘虫成虫的胃毒活性及致毒症状。采用光镜和透射电镜技术,从显微和超微水平观察雷公藤吉碱(300μg/mL)对粘虫成虫飞行肌结构的影响。【结果】雷公藤吉碱对粘虫成虫具有较强的胃毒作用,其24 h致死中浓(LC_(50))值为194.53μg/mL;试虫中毒的典型特征为麻痹致死;显微观察显示处理组试虫肌肉组织结构紊乱,肌纤维间距增大,肌膜消解,横纹结构消失,且随中毒程度的加深,病变程度加剧;超微观察显示处理试虫肌细胞结构破坏,肌膜脱落,线粒体肿胀,肌质网扩张,肌原纤维断裂,且随中毒程度的加深,病变呈渐进性加剧。【结论】雷公藤吉碱可致粘虫成虫飞行肌病变,影响肌肉正常收缩,从而引起试虫麻痹致死,其作用靶标可能位于肌肉系统。     

不同光环境对粘虫生长发育的影响

【目的】研究不同光环境条件对粘虫Mythimna separata生长发育存活的影响,探讨影响粘虫生存的关键光环境因子,揭示昆虫对光环境的适应能力,为粘虫发生分布情况进行准确预测提供实验依据。【方法】选取特定波长和光强的LED灯作为供试光源,以不同发育阶段粘虫为供试昆虫,测定10种供试光源条件下粘虫各发育阶段的存活与发育情况。【结果】365nm波长光源照射能显著降低粘虫卵孵化率,比对照组卵孵化率降低了50.33%;420 nm波长光源照射能显著降低粘虫幼虫存活率、幼虫化蛹率和蛹羽化率,且能延长幼虫期和蛹期,比对照组幼虫存活率、化蛹率和蛹羽化率分别降低了72.00%、65.67%和72.87%,比对照组幼虫期和蛹期分别延长了12 d和11.4 d;420 nm和460 nm波长光源照射能显著降低粘虫成虫存活率,比对照组成虫存活率分别降低了44.44%%和40.00%。【结论】光强1000lx,波长365、420、460 nm的光环境能够抑制粘虫的生长发育,不利于粘虫生存。     

芒果花果期蓟马寄主植物间迁移对其种群数量增长的影响

【目的】为弄清芒果花果期蓟马种群数量增长是否受其寄主间迁移活动的影响。【方法】用粘虫板和直接调查定期定点监测了露地开放和罩网隔离条件下地面有草和地面无草及开放条件下果园周边东、南、西、北和果园中不同方位蓟马的种群消长情况。【结果】在芒果花果期,随着花期的到来,开放条件下有草和无草两处理诱集到的蓟马虫量显著增加;隔离条件下有草和无草两处理诱虫量除谢花至座果期有所增加外,其他时间诱虫量变化无显著差异;开放条件下的诱虫量始终显著高于隔离条件下的。谢花至座果期是整个花果期蓟马发生最高峰。粘虫板诱集到的虫量与芒果植株上的蓟马虫量呈显著的正相关趋势。芒果园周边南侧的虫量在初抽花穗期到初花期以及谢花到小果期两个时期显著高于果园中间蓟马虫量。【结论】蓟马种群数量在芒果花期的快速增长主要是由于蓟马从其他植物向芒果迁移造成的。     

近零磁场对灰飞虱生长发育的影响

【目的】作为矢量场的地磁场(Geomagnetic field, GMF)不仅可为生物提供定向(定位)信息,并可能影响生物的进化。磁场强度的变化对生物生理、代谢和行为等可产生影响,本研究以迁飞性昆虫为模式生物,探究GMF强度变化对其生长发育的影响,进一步明确其对GMF强度变化的磁响应策略。【方法】以水稻迁飞性害虫灰飞虱Laodelphaxstriatellus为研究对象,利用亥姆霍兹线圈模拟近乎抵消GMF强度的近零磁场(Near-zeromagneticfield,NZMF),明确GMF强度缺失这一极端处理(NZMFvs.GMF)对灰飞虱生长发育的生物学效应。【结果】与GMF相比,NZMF显著延长了若虫历期(+8.23%)及雄成虫寿命(+35.60%)(P <0.05),显著缩短了雌成虫寿命(–17.68%)并显著降低了雌(–15.82%)雄(–15.21%)成虫体重(P <0.05),但NZMF对灰飞虱卵的发育历期影响不显著。【结论】相对于GMF对照,NZMF显著影响灰飞虱若虫和成虫的生长发育,且对灰飞虱成虫寿命的磁生物学效应表现出雌雄二型现象。     

我国粘虫种群的微卫星位点筛选及遗传多样性分析

【目的】筛选适用于我国粘虫Mythimna separata种群遗传学研究的微卫星位点,从分子水平揭示粘虫种群的遗传多样性。【方法】利用已报道的微卫星标记及本实验室粘虫转录组测序的SSR序列,采用PCR产物荧光标记与自动扫描分型方法,分析各位点在我国河南、陕西、山西3个省份的7个粘虫地理种群200头试虫中的扩增稳定性和多态性。【结果】7个粘虫地理种群有7个位点能稳定扩增且具有较高的多态性。这7个位点等位基因丰富度(Ar)为4.167~12.402,观测杂合度(Ho)平均为0.640,期望杂合度(He)平均为0.752,多态信息含量(PIC)为0.547~0.884;各位点均存在无效等位基因且偏离哈迪-温伯格平衡,所有成对位点不存在显著连锁不平衡情况。【结论】从来自河南、陕西、山西的7个不同粘虫地理种群中成功筛选了7个能稳定扩增的SSR位点,且在这7个不同的粘虫地理种群中均具有较高的多态性,可用于我国粘虫种群遗传结构研究。粘虫不同地理种群间基因交流频繁,基因交流阻止了由遗传漂变引起的群体间分化,不同地理种群间遗传分化很低甚至不存在遗传分化。     

温带气旋对一代粘虫迁飞的影响:2015年个例分析

【目的】一代粘虫Mythimna separate(Walker)蛾大多在5月中旬至6月中旬集群外迁,而此时我国温带气旋活动较为频繁,由气旋活动引起的风场条件的变化会对一代粘虫的迁入区分布造成极大影响,因此阐明温带气旋对一代粘虫迁飞过程的影响是预测2代粘虫发生的重要前提。【方法】通过在江苏姜堰、安徽金安和山东宁津设立高空灯监测点,获取三地粘虫空中种群过境动态,结合WRF(Weather Research and Forecast)模式输出的精细风温场资料分析2015年温带气旋对一代粘虫迁飞的影响。【结果】2015年5月东亚反气旋频繁过境,一代粘虫在反气旋影响下多往西南和西北方向迁飞。6月上旬在东北低涡和蒙古气旋的影响下,一代粘虫可迁入东北地区为害。【结论】春夏之交频发的温带气旋是导致我国二代粘虫大范围为害的重要原因。     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.