唾液成分在刺吸式昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对刺吸式昆虫唾液成分的研究,揭示出其在刺吸式昆虫与植物关系中的重要作用。对多数刺吸式昆虫而言,他们取食时会分泌胶状和水状两种唾液,其中胶状唾液会在取食早期分泌形成唾液鞘来围绕并保护口针,通过直接和间接的作用来帮助取食;而水状唾液中则包含了果胶酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、碱性磷酸酯酶、蔗糖酶等组分,来帮助刺吸式昆虫对植物穿刺、消化食物、解毒次生物质并破坏植物的防御反应。有趣的是,唾液成分同时还可以诱导植物的防御反应,包括诱导植物的伤信号引起直接防御反应和诱导植物产生挥发物吸引植食者的天敌引起间接防御反应。并且,许多刺吸式昆虫取 食能够特异性地引发植物的病理反应,有研究推测刺吸式昆虫唾液中多聚半乳糖醛酸酶、碱性磷酸酯酶、蔗糖酶、多酚氧化酶等成分可能是某些植物特定病理反应的激发子,但是目前还没有定论,同时许多刺吸式昆虫唾液中的氨基酸和蛋白酶还是引起植物虫瘿的原因之一。 迄今的研究表明,刺吸式昆虫会根据不同的寄主植物和不同的生理需要,通过唾液组分的改变,来达到取食和发育的目的。对刺吸式昆虫唾液成分和作用机理的研究,可以为揭示刺吸式昆虫致害机理特别是传毒机理、指导害虫有效治理、阐明其与植物的协同进化等提供一定的思路。     

我听说除了人类和猴子，其他动物都不会产生立体的视觉，是这样吗？如果有人只有一只眼睛，他会产生立体视觉吗？

植物最令人讨厌的，就是它们身上的刺。如果一不小心被扎到，就会被刺得疼痛难忍，甚至还会被扎出血来。这些“可恶”的刺，其实都是植物身上其他的器官演变过来的。     

封面植物简介--绵刺

绵刺（Potaninia mongolica Maxim．）隶属于蔷薇科绵刺属,只含有绵刺1种。它以花萼3、副萼3、花瓣3、雄蕊3等性状而区别于蔷薇科任何其它属的植物,有“三瓣蔷薇”之美称。其茎多分枝,具宿存、坚硬而成刺状的老叶柄;叶为三出复叶;小叶革质,顶生小叶3全裂,裂片与侧生小叶同形,全缘,两面具长绢毛;叶柄短、坚硬,宿存;托叶膜质,贴生于叶柄。花单生叶腋,花瓣白色或浅粉红色;雄蕊短于花瓣;子房上位,长卵圆形,密生绢毛,花柱基生。瘦果长圆形,淡黄色,为宿存萼筒所包被。绵刺为强旱生小灌木植物,主要生长于具有薄层覆沙的沙砾质荒漠、山前洪积扇和山问谷地,常形成绵刺群落,是沙砾质荒漠的建群种。     

封面植物简介——绵刺

绵刺（Potaninia mongolica Maxim．）隶属于蔷薇科绵刺属,只含有绵刺1种。它以花萼3、副萼3、花瓣3、雄蕊3等性状而区别于蔷薇科任何其它属的植物,有“三瓣蔷薇”之美称。其茎多分枝,具宿存、坚硬而成刺状的老叶柄;叶为三出复叶;小叶革质,顶生小叶3全裂,裂片与侧生小叶同形,全缘,两面具长绢毛;叶柄短、坚硬,宿存;托叶膜质,贴生于叶柄。花单生叶腋,花瓣白色或浅粉红色;雄蕊短于花瓣;子房上位,长卵圆形,密生绢毛,花柱基生。瘦果长圆形,淡黄色,为宿存萼筒所包被。绵刺为强旱生小灌木植物,主要生长于具有薄层覆沙的沙砾质荒漠、山前洪积扇和山问谷地,常形成绵刺群落,是沙砾质荒漠的建群种。     

刺茎叶蝉属四新种（同翅目：离脉叶蝉科）

本文记述刺茎叶蝉属4新种:横迹刺茎叶蝉Taharana trackana sp.nov.,红带刺茎叶蝉Taharana ruficincta sp.nov.,白斑刺茎叶蝉Taharana albopunctata sp.nov.,横带刺茎叶蝉Taharana fasciana sp.nov.。文中对每一新种的形态和雄性外生殖器构造特征进行了详细的描述,并附主要特征图。     

陕北黄土区狼牙刺水势研究

采用压力室水势仪,测定了陕北黄土区狼牙刺2～3年生小枝的水势。以柠条作对照,作了植物水势日变化、月变化动态研究。并分析了水势同光合有效辐射、大气温度、空气相对湿度(从CID-301PS光合测定仪获取)之间的相关关系。结果表明：狼牙刺水势日变化呈单峰曲线,最高值出现在12：00前后;一年中,从植物生长初期至盛期,水势绝对值表现出不断增加的趋势;狼牙刺水势同光照、气温有显著负相关性,与空气相对湿度有显著正相关性,而与植物年龄无密切关系。水势对比研究表明,狼牙刺较柠条耐旱。     

植物和刺吸式口器昆虫的诱导防御与反防御研究进展

刺吸式口器昆虫在长期的进化过程中形成特殊的口针结构,用于专门吸食植物韧皮部筛管细胞的汁液成分.以蚜虫为例,它们在取食过程中分泌的胶状唾液和水状唾液将有效的降低植物防御反应,其中水状唾液包含的大量酶类不仅可以帮助蚜虫穿刺植物韧皮部,刺探到筛管细胞,同时也是植物感受蚜虫为害的激发因子,诱导出植物防御反应和相关抗性基因的表达...     

国家二级保护植物绵刺的生物、生态学特征

绵刺是一种古老孑遗的单种属植物,被国家列为首批二级保护植物,具有极其重要的科学研究价值。在分析总结多年的调查研究资料后,从绵刺形态特征、群落数量特征、繁殖特征及其生境等多个方面对绵刺的生物、生态学特征进行了研究。研究结果表明,好的生境中,绵刺的形态变异性大;在环境因子中,对水分的敏感性和依赖性最强,同时其分布和生长也受土壤类型和土壤盐分等的限制,生态适应性表现为耐高温、耐寒冷、耐瘠薄、适干旱、喜偏碱性环境;有三种繁殖方式,且三种方式的繁殖都比较困难,这是造成绵刺处于稀有状态的最主要原因。     

多刺绿绒蒿WD40基因家族的鉴定及生物信息学分析

WD40转录因子家族广泛参与调节植物生长、发育、次生代谢物积累和环境适应等过程。为了探究WD40家族在多刺绿绒蒿生长、发育和次生代谢物积累以及抗逆方面的作用,该研究基于全长转录组测序数据,鉴定了多刺绿绒蒿WD40基因家族成员,并对这些基因及其编码的蛋白进行了生物信息学分析。结果表明:(1)共鉴定到19个WD40基因,编码的蛋白均具有WD40结构域,氨基酸数目为109～758 aa,分子量介于11 830～84 130 Da之间,预测大多数蛋白定位在细胞核中且都为亲水性蛋白;(2)系统进化树分析表明多刺绿绒蒿与罂粟、博落回亲缘关系较近;(3)WD40基因启动子区域均存在数量不等的激素或逆境响应元件,表明该家族基因可能参与植物生长、发育和次生代谢物积累等多种生物学进程的调节;(4)蛋白三级结构显示这些蛋白在进化过程中发生了不同程度的进化。这些结果可为深入研究多刺绿绒蒿WD40基因家族在其响应逆境胁迫和次生代谢物积累等方面的具体机制提供前期基础。     

浅谈植物刺的奥秘

在进行野外观察和采集植物标本活动的过程中,我们常常发现许多植物都长有刺,下面谈谈有关植物刺的几个问题。１植物刺的类型１．１枝刺枝刺是枝的一种变态,是由腋芽发育而成的刺状物。山楂和皂荚的刺均为枝刺。１．２叶刺叶刺是由叶变态而成的刺状物。仙人掌的针状刺和...     

野生植物青刺尖和火棘果实的营养成分

青刺尖 (ＰｒｉｎｓｅｐｉａｕｔｉｌｉｓＲｏｙｌｅ)属蔷薇科植物 ,俗称鸡蛋果,茎叶入药,治痛疽毒疮、蛇咬伤、风火牙痛、骨折、枪伤;根治虚咳;果治消化不良、食积;种子含脂肪油,可食。主要分布在云南的昆明、蒙自、大理和丽江等少数民族地区。火棘〔Ｐｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａ(Ｍａｘｉｍ.)Ｌｉ〕也为蔷薇科植物,俗称火把果,具有健脾消积、活血止血、保胎、解表等作用。对青刺尖和火棘果实营养成分的研究报道较少[1]。本文首次对青刺尖和火棘的果实的营养成分进行了测定,旨在为开发利用这2种植物资源提供科学依据。1　材料…     

不同生长期入侵植物刺苍耳的化感作用

为探明刺苍耳(Xanthium spinosum L.)各时期(幼苗期、花蕾前期、成熟期)的化感作用, 采用生物测定法研究刺苍耳各时期水提液对小白菜(Brassica chinensis L.)、莴苣(Lactuca sativa L.)、黑麦草(Lolium multiflorum L.)、金狗尾草(Setaria glauca L.)4 种植物幼苗生长的影响。结果表明: (1)刺苍耳成熟期全株水提取液对小白菜根长、苗高的影响表现为“低促高抑”的效应; 当水提液浓度为10 mg·mL^-1 时, 对小白菜、莴苣、黑麦草、金狗尾草的根长和苗高生长抑制率分别在39.25%-69.43%和13.17%-58.02%之间。(2) 刺苍耳花蕾前期全株水提液在同样浓度10 mg·mL^-1 时, 对白菜、莴苣、黑麦草、金狗尾草的根长和苗高生长表现出完全的抑制作用, 并且在浓度5 mg·mL^-1 时对4 种植物根长的抑制率分别在36.48%-72.71%之间, 远高于刺苍耳成熟期在同浓度下的抑制作用。(3) 刺苍耳幼苗期全株水提液在浓度为5 mg·mL^-1、10 mg·mL^-1 时对4 种植物表现出了完全的抑制作用。在浓度2.5 mg·mL^-1 时, 对4 种植物根长的抑制率分别在52.96%-65.67%之间, 抑制率也远高于同浓度下的刺苍耳成熟期和花蕾前期。刺苍耳各时期的化感作用是客观存在的, 在同样浓度下, 刺苍耳幼苗期水提液对植物的抑制作用强于另两个时期, 可能是由于种子萌发时产生了较多的化感物质, 以便尽早排挤其它伴生植物, 占据生态优势。     

黑刺粉虱生物学特性及防治研究

黑刺粉虱AleurocanthusspinferusQuaintance属同翅目粉虱科,1989年在山东枣庄首次发现,是危害花椒叶片的新害虫。1989～1991年我们对该虫进行了研究,结果如下。1分布与危害据记载黑刺粉虱在国内分布于四川、云南、贵外1、湖南、湖北、江苏、江西、浙江、广东、广西、福建、台湾等省（区）Z在长江流域以北属首次记录。在长江流域及其以南地区,黑刺粉虱害主植物有柑桔、茶树、樟树等;在山东枣庄和江苏徐州等地,主要以幼虫群集于花椒叶片背面吸食汁液,受害处形成黄斑,虫体分泌蜜露,诱发煤污病,导致枝叶发黑,枯死脱落,影响花椒生…     

用rDNA的ITS序列探讨绵刺属的系统位置

绵刺属由于其特殊的形态特征,其系统位置至今仍存在争议。本文选定了蔷薇亚科6种植物和李亚科1种植物,扩增并测定了其核糖体DNA的ITS序列(不包括5.8S片断)。分析时又从GenBank中选取了蔷薇科另外5种植物的ITS序列共同分析。比较这12种植物的ITS1+ITS2,发现不同植物间序列长度变异较大。ITS1的长度范围为224~266 bp,ITS2的长度范围为202~221 bp。用PAUP 3.1.1软件对12种植物的ITS1+ITS2进行分析,结果表明蔷薇亚科中和绵刺属亲缘关系最近的属为金露梅属,其次为地蔷薇属,再次为山莓草属,而这4个属均具有花柱基侧生的特点,这与传统上依据花托杯状或坛状将绵刺属放在蔷薇属和龙牙草属附近的处理不符。系统树上李亚科的2种植物明显地聚为一个单系类群,说明绵刺与蒙古扁桃关系相对甚远。研究结果还表明绵刺这一蒙古高原旱生植物区系成分是由东亚中生植物区系成分的银露梅演化而来;绵刺的各种形态特征和生态习性是长期适应荒漠干旱气候环境的结果。这一植物起源及其迁移路线的发现,为深入研究亚洲中部荒漠植物区系和植被的形成提供了新的证据。     

CO2浓度升高对沉水克隆植物生长速率及营养元素积累的影响

 研究在不同CO2浓度下水生克隆植物刺苦草（Vallisneria spinulosa）整个生活周期中生长的动态变化及对营养元素积累情况。在不损伤植物体的前提下,采用刺苦草形态学指标组合史估计了植株生物量的动态变化。结果表明：刺苦草鳞茎的萌发不受CO2浓度变化的影响。在高浓度CO2即(1000±50) μmol·mol-1下,刺苦草源株地上部分生长速率在整个生长前期和中期都远远高于低浓度CO2即(400±20) μmol·mol-1,而在后期则出现相反的现象,其中一个原因是因为高浓度CO2下后期光合物质向地下大量转移形成鳞茎引起地上部分生长减慢。但高浓度CO2下克隆株中的初级和次级分株生长速率均高于低浓度CO2。在两种CO2浓度下相同克隆植株构件中的总碳含量没有明显差异;除鳞茎外,根、叶、匍匐茎中的总磷含量随CO2浓度升高显著增加;由于各构件生物量增加有明显差异,导致叶和鳞茎因为生物稀释作用而使其含氮量降低了12%～14%,但根和茎中含量基本保持不变。在高浓度CO2中植株总生物量显著升高,所以总碳、总氮和总磷吸收量均显著大于在低浓度CO2中的吸收量。研究结果揭示,大气CO2浓度升高对沉水克隆植物生长的促进,有利于提高水生克隆植物在群落中的竞争能力;水生植物克隆生长将增加水生生态系统中碳的沉积;水环境中N、P含量将直接影响到水生克隆植物生长。     

上海市绿化植物中四种常见刺蛾的生态位及其种间竞争

为明确上海城市绿化植物中常见刺蛾的种间关系,定量研究了黄刺蛾、桑褐刺蛾、丽绿刺蛾及褐边绿刺蛾在营养、时间、空间资源序列上的生态位指数。结果表明：褐边绿刺蛾比其它刺蛾能较广泛地利用寄主资源,生态位宽度指数为0.5447;黄刺蛾、桑褐刺蛾在时间序列上占有较大优势,生态位宽度指数分别为0.4304和0.4415;而黄刺蛾的茧则在空间资源利用中优于其它刺蛾,生态位宽度指数为0.5441。在种间,桑褐刺蛾与丽绿刺蛾利用营养资源较为接近,其生态位重叠指数(2.6647)、生态位相似比例(0.5199)和种间竞争系数(0.7015)均高于其它共存种类;黄刺蛾和桑褐刺蛾利用时间资源较相似,生态位相似比例和种间竞争系数分别为0.4846、0.5222;而桑褐刺蛾和褐边绿刺蛾则在空间资源利用中较为接近,其生态位重叠指数(2.7495)、生态位相似比例(0.9165)和种间竞争系数(0.9959)在共存种间均为最高。     

上海市绿化植物中四种常见刺蛾的生态位及其种间竞争

为明确上海城市绿化植物中常见刺蛾的种间关系,定量研究了黄刺蛾、桑褐刺蛾、丽绿刺蛾及褐边绿刺蛾在营养、时间、空间资源序列上的生态位指数。结果表明:褐边绿刺蛾比其它刺蛾能较广泛地利用寄主资源,生态位宽度指数为0.5447;黄刺蛾、桑褐刺蛾在时间序列上占有较大优势,生态位宽度指数分别为0.4304和0.4415;而黄刺蛾的茧则在空间资源利用中优于其它刺蛾,生态位宽度指数为0.5441。在种间,桑褐刺蛾与丽绿刺蛾利用营养资源较为接近,其生态位重叠指数(2.6647)、生态位相似比例(0.5199)和种间竞争系数(0.7015)均高于其它共存种类;黄刺蛾和桑褐刺蛾利用时间资源较相似,生态位相似比例和种间竞争系数分别为0.4846、0.5222;而桑褐刺蛾和褐边绿刺蛾则在空间资源利用中较为接近,其生态位重叠指数(2.7495)、生态位相似比例(0.9165)和种间竞争系数(0.9959)在共存种间均为最高。     

长江中下游湖泊两种混生苦草属植物生活史特征与共存分布格局

 在对长江中下游流域湖南、湖北、江西和安徽4省25个湖泊苦草属(Vallisneria)植物种群进行广泛的取样调查、鉴定和查明种间共存格局的基 础上,结合同园种植实验,对该属两个混生近缘种刺苦草(V. spinulosa)和苦草(V. natans)有性和无性生活史特征进行了定量测定和比较研究 ,探讨了种间生活史差异对种间共存格局的影响。结果表明：1)刺苦草是长江中下游湖泊的优势物种,苦草为常见种,而密刺苦草(V. denseserrulata)仅有很少分布;2)苦草和刺苦草常混生于这些湖泊中,形成共存分布格局：刺苦草和苦草种间呈明显的的带状相间分布格局, 或苦草只零星分布于刺苦草群落中;3)刺苦草和苦草有性和无性生活史特征显著不同：刺苦草为多年生,主要以无性繁殖为主,只有有限的有 性繁殖投入;相反,苦草在调查的地区为一年生,以有性繁殖为主,只进行微弱的克隆生长,且不能产生克隆繁殖器官(冬芽)。刺苦草和苦草 在有性和无性繁殖生活史对策上的权衡,导致种间资源利用和竞争能力的分异而使这两个近缘种得以共存。     

寒武纪宽川铺生物群中球状胚胎化石表面刺状结构及其意义*

以宽川铺生物群中获取的磷酸盐化立体保存的胚胎化石为研究材料,对胚胎化石表面超微结构和内部解剖结构进行观察并对比分析。结果显示,大部分胚胎化石表面被一单层光滑卵膜结构所包裹,卵膜之下胚胎形态多样;刺状结构位于卵膜之下,为原生质胚胎分泌而成的保护层,出现在不同大小和不同类型的胚胎中。结果表明:1)单一依靠胚胎大小或者表面结构不能作为胚胎的分类依据;2)与现生海葵等动物胚胎表面微绒毛相似,Olivooides表面刺状结构可能具有保护胚胎和生态扩散的功能;3)带刺Olivooides很可能发育成为动物演化早期最简单的带刺幼虫形式,是动物间接发育的证据。     

扇叶铁线蕨叶片对岩溶环境的生态适应

地理环境的不同造就了植物不同的适生机制。本研究对岩溶区和非岩溶区的扇叶铁线蕨(Adiantum flabellulatum)的叶片进行了比较, 结果表明, 二者在显微结构和亚显微结构方面都存在明显区别。在显微结构方面: 岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片具有旱生植物叶片特点, 即叶片为等面叶, 叶肉细胞排列较 为紧密以及叶片维管组织发达等; 而非岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片为异面叶, 特点为叶肉细胞排列相对疏松, 维管组织不发达。扫描电镜分析显示: 非岩溶区扇叶铁线蕨叶片表面具有很多明显的凹槽状结构, 而岩溶区扇叶铁线蕨的叶片与之有明显不同, 其叶片表面特别是叶脉位置具有明显的刺状结构, 超 薄切片发现这些刺状膨大部分细胞内存在液泡结构, 并且这些刺状结构在叶片抽真空的过程中变瘪, 说明这些刺状结构可能具有储存水分的功能。岩溶区扇叶铁线蕨特有的显微和亚显微结构保证了该种植物在岩溶干旱环境中可以正常生长。