我国松树蜂雌虫的生殖潜力研究

松树蜂Sirex noctilio是一种严重危害松属植物Pinus spp.的入侵生物,其扩散和繁殖能力强,为了明确我国松树蜂的繁殖力及其影响因素,本研究调查统计了不同个体大小、不同线虫侵染状态、不同产卵次数对松树蜂怀卵量的影响。结果表明,松树蜂怀卵量与前胸背板宽呈指数相关;有线虫侵染的松树蜂怀卵量均值略小于无线虫侵染的松树蜂怀卵量均值,但两者差异不显著;未产卵的初羽化雌虫怀卵量为147.80±10.22粒,产卵至死的松树蜂怀卵量为50.22±5.46粒,推算松树蜂死亡时已产卵30次左右,松树蜂单头雌虫一生平均产卵97.58粒。在观察时段17.49~23.15℃温度范围内,其产卵次数与温度呈强相关,随温度升高产卵次数增多,温度下降产卵次数减少。此外还改进了松树蜂繁殖力公式,进行了我国松树蜂的繁殖力估算。本研究明确了松树蜂的繁殖力和个体大小、线虫侵染的关系以及环境温度对其产卵繁殖的影响,为评估松树蜂危害、预测松树蜂种群扩散和制定松树蜂防控措施提供了重要参考。     

日龄、性别及线虫侵染对松树蜂飞行能力的影响

【目的】明确松树蜂Sirex noctilio Fabricius雌雄成虫飞行能力随日龄的变化以及线虫Deladenus siricidicola Bedding侵染对松树蜂飞行能力的影响,为研究松树蜂扩散规律及评估线虫防治松树蜂效果提供重要参考资料。【方法】从黑龙江省鹤岗市采集樟子松虫害木,于室内饲养羽化获得松树蜂成虫。利用佳多飞行磨系统对实验种群松树蜂的1、2、3、4、5、6、7、8日龄的雌雄成虫个体分别进行12 h连续吊飞试验,测定其累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度。【结果】随日龄增加,松树蜂雌雄成虫在12 h内的累计飞行距离和累计飞行时间呈下降趋势。不同日龄雌成虫的平均飞行速度存在显著差异,随日龄增加,平均飞行速度逐渐下降;不同日龄雄成虫的平均飞行速度无显著差异。不同性别松树蜂飞行能力有差异,雌性相比雄性累计飞行距离和累计飞行时间普遍较高;而不同性别成虫间平均飞行速度未存在显著差异。性别和日龄的互作对松树蜂累计飞行距离的影响达到了显著水平。线虫侵染对雌雄成虫飞行能力(累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度)的影响均不显著。【结论】随日龄增加,松树蜂雌雄成虫飞行能力呈下降趋势,雌虫比雄虫的飞行能力较强;线虫侵染对雌雄成虫飞行能力无显著影响。     

两种共同危害樟子松的树蜂的种群分布格局及生态位对比

【目的】松树蜂Sirex noctilio Fabricius是国际重大林业检疫性害虫,新渡户树蜂Sirex nitobei Matsumura是我国土著种,分布广泛;两者在我国局部地区共同危害樟子松Pinus sylvestris var.mongolica Litv。本文根据种群生态位的相关理论对两种害虫在樟子松人工林内的危害情况、空间分布格局及时间和空间生态位进行研究,探讨外来入侵种与土著种的种间关系,以期指导外来有害生物的防治工作。【方法】林间踏查选择10块样地,连续2年进行每木检尺,采用分布型指数法判断两种树蜂的种群空间分布格局。记录两种树蜂羽化期和羽化数量,统计羽化孔相对位置,定量描述两者种群之间的共存机制。【结果】两种树蜂在林间为聚集分布,主要受害木的胸径集中在16.00~18.00 cm;松树蜂羽化期集中于6月底至9月初,新渡户树蜂于8月底至9月底,初步推断在研究林分中,松树蜂的当年侵入时间早于新渡户树蜂;松树蜂的雌雄性比为0.604,新渡户树蜂的雌雄性比为0.174;两种害虫的空间生态位较分离。【结论】松树蜂在内蒙古通辽市金宝屯林场属于定殖初期,与土著种新渡户树蜂共同危害樟子松,两者在林间的可利用资源丰富且虫口密度较低,导致空间生态位分离,初步推测不存在强烈的竞争关系;且各项空间分布型指标符合聚集分布。     

大豆荚发育程度对点蜂缘蝽成虫寿命及生殖力的影响

【目的】为明确大豆荚发育程度对点蜂缘蝽Riptortus pedestris成虫存活及生殖力的影响。【方法】在室内24℃±1℃恒温下,用不同日龄(5, 15, 25, 35和45日龄)离体鲜豆荚饲喂点蜂缘蝽,测定成虫寿命、产卵前期、产卵期、单雌产卵量等生物学参数和不同日龄豆荚籽粒中脂肪、总蛋白和总糖含量,分析点蜂缘蝽成虫的生物学参数与不同日龄豆荚籽粒中主要营养成分含量之间的相关性。【结果】随着所取食豆荚日龄的增加,点蜂缘蝽成虫的平均寿命、产卵期、单雌产卵量呈先增加然后下降的趋势,而产卵前期的变化趋势则相反。当饲喂35日龄豆荚时,点蜂缘蝽成虫寿命最长(56.90±9.47 d),产卵前期最短(6.00±0.58 d),产卵期最长(29.67±6.61 d),单雌产卵量最高(129.56±36.53粒),且与取食其他日龄豆荚的成虫之间存在显著差异。点蜂缘蝽成虫寿命、产卵期、单雌产卵量均与豆荚籽粒脂肪和总蛋白含量呈显著正相关,产卵前期与豆荚籽粒脂肪和总蛋白含量呈显著负相关。【结论】大豆荚发育程度对点蜂缘蝽成虫寿命及生殖力等生物学参数具有显著的影响,35日龄豆荚对点蜂缘蝽成虫存活和繁殖最为有利。     

松树蜂形态及危害特点的研究

在发生松树蜂的林场利用"五点取样法"进行调查,调查样方内树木种类、胸径大小、生长情况、蛀干害虫种类和在树干上的分布情况;同时,选取虫害木,解剖并统计不同蛀干害虫的羽化孔数量和特点,幼虫钻蛀特征和危害特点;研究松树蜂自然种群的寄主选择规律和垂直分布特点。结果表明,松树蜂在我国仅危害衰弱的樟子松,30-40年生的中龄林受害最严重,平均有虫株率为10.94%±8.67%。松树蜂产卵后的树皮表面有流树脂现象,呈点状或流泪状。同松幽天牛和吉丁危害状不同,松树蜂羽化孔呈正圆形,直径大小约为7 mm,分布在树干0-4.20 m的高度,其中90%的集中分布在0-3 m范围内。松树蜂幼虫坑道横截面为正圆形,无排粪孔,虫粪和蛀屑都呈粉末状,紧实堆满蛀道,颜色和蛀道周围颜色无明显差异。     

松树蜂毒腺转录组分析

【目的】构建入侵种松树蜂Sirex noctilio毒腺转录组数据库,筛选并分析松树蜂毒腺基因数据。【方法】采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeq^TM 4000对松树蜂雌成虫毒腺进行转录组测序、数据组装和生物信息学分析。【结果】共获得12.7 Gb松树蜂雌成虫毒腺有效转录组数据,并组装到37 098条unigenes,平均长度968 bp,N50长度为2 364 bp。将所得的unigenes数据使用BlastX与各大数据库比对,共注释到13 515条unigenes,并且在NR数据库中注释的unigenes最多,共11 108条(占总数的29.94%),其中相似基因占比最高的物种为丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis,达815条(占总数的7.29%)。在GO数据库中注释到5 726条unigenes,根据功能被分为生物学进程、细胞组分和分子功能3大类63个亚类。KEGG代谢通路分析表明,7 602条unigenes注释到357个代谢通路。根据基因注释信息进一步筛选到43条嗅觉相关基因,包括嗅觉受体(odorant receptor, Or)基因25条、化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因10条、离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因5条和气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)基因3条。此外,还筛选出11条漆酶基因,包括漆酶1(laccase1, LAC1)基因5条、漆酶2(laccase2, LAC2)基因4条、漆酶4(laccase4, LAC4)基因1条和漆酶9(laccase9, LAC9)基因1条,且其中1条LAC2基因在所有被注释的基因中表达量最高(FPKM值=21 126)。【结论】本研究获得的松树蜂毒腺转录组数据为松树蜂毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础。     

三叶虫萤的交配与产卵行为

【目的】研究三叶虫萤Emeia pseudosauteri成虫的交配与产卵行为,丰富三叶虫萤的生物学研究,推动三叶虫萤的人工繁育。【方法】采用室内试验与野外观察相结合、仪器拍摄和人工观察相结合的方法研究三叶虫萤的交配与产卵行为。【结果】本文先描述了三叶虫萤成虫交配前雄雄相遇、雌雌相遇、雌雄相遇分别会发生的情况,然后较为详细地描述了交配的过程。交配姿势有上下体位(或称"∠"型)和尾对尾体位(或称"—"型),后者由前者转换而来。雌雄成虫可以多次交配,雄虫有交配干扰和假交配现象。成虫24 h内均有交配现象,交配高峰出现在20:00-22:00(交配率20.8%)和12:00-14:00(交配率15.1%)。雌虫多数喜将卵产在潮湿的苔藓上,卵常聚集成一丛或成簇排列。雌虫可多次产卵,但初次产卵数量最多(高达67.82%),随后产卵量则随产卵次数增加而减少。雌雄虫多次交配后单只雌虫的第一次产卵量[(45±5)粒]多于单次交配后单只雌虫第一次产卵量[(20±4)粒]。雌虫的产卵次数和产卵量与其体重相关,体重越重则其产卵次数和产卵量越多。【结论】三叶虫萤的交配产卵行为与以往报道的萤火虫交配产卵行为很多相似之处,但也有一些特殊行为或规律。     

性比对草地螟生殖潜力和寿命的影响

【目的】探明性比对草地螟Loxostege sticticalis L.种群繁殖的影响,为预测预报提供科学指导。【方法】室内条件(温度(22±1℃,相对湿度70%±5%,光周期16L︰8D)下,研究了草地螟成虫雌雄比例(♀︰♂=1︰3,1︰2,1︰1,2︰1,3︰1)对主要繁殖参数和寿命的影响。【结果】草地螟成虫的产卵前期随着雌蛾比例的增大而延长;性比为1︰1时雌蛾的产卵同步性最高;雌蛾的交配次数、产卵量以及最终孵出的后代幼虫量在不同性比组之间差异变化不大,而雄蛾的交配次数、对后代的贡献量却随着雌蛾比例的加大而显著增加,而当雌雄比为3︰1时,雌雄蛾的寿命均显著下降;在雌雄比为3︰1的条件下,雄蛾的交配次数以及对后代的贡献量均为雌蛾的2倍左右。【结论】性比对草地螟雌蛾生殖影响较小,而对雄蛾生殖的影响较大。在雌成虫比例较低(性比为1︰3)的情况下,雄成虫的交配和生殖能力不能得到充分发挥,进而造成种群生殖资源的浪费。根据雌雄成虫交配潜力及对后代贡献量的比较分析,可以推测性比为2︰1至1︰1时,有利于草地螟大发生种群的形成。     

云杉花墨天牛成虫对四种寄主松树的取食偏好性

【目的】近年来,松材线虫病扩散到我国的中温带地区,云杉花墨天牛Monochamus saltuarius成为该地区松材线虫的新媒介昆虫。由于中温带地区松材线虫危害松树种类较多,本研究对云杉花墨天牛成虫对4种寄主松树的取食偏好性进行测定,为明确云杉花墨天牛成虫补充营养特性,进而为中温带地区松材线虫病和云杉花墨天牛监测与防治工作提供理论依据。【方法】2020年5月云杉花墨天牛羽化前,在辽宁省抚顺市大伙房实验林场采集被云杉花墨天牛侵入的红松Pinus koraiensis疫木,锯成1 m长木段,两端蜡封,置于养虫笼内,每天收集初羽化的云杉花墨天牛成虫。养虫笼内四角分别放置寄主植物红松、油松P. tabulaeformis、樟子松P. sylvestris var. mongolica和长白落叶松Larix olgensis 3年生树苗,将同一天羽化的5对雌雄成虫配对放入养虫笼中央,调察其在不同寄主松树上的日均取食频次和在寄主松树各部位的日均取食量。【结果】云杉花墨天牛成虫主要停留在油松上,日均取食频次为7.05±3.87次/d,其次是红松、长白落叶松上,停留在樟子松上的频次最少,日均取食频次仅有1.02±0.81次/d;各种寄主松树上雌雄成虫间的日均取食频次差异显著。云杉花墨天牛成虫在4种松树上的日均取食量存在显著差异,其中对油松的日均取食量最高,为129.14±50.23 mm²,占取食总量的62.89%;其次是对红松、长白落叶松,对樟子松的日均取食量最低,为9.87±11.02 mm²,仅占取食总量的4.81%。另外,云杉花墨天牛成虫在同种松树植物的不同部位上取食量差异显著,在4种松树上均主要取食嫩枝。【结论】从云杉花墨天牛成虫补充营养期间在不同松树上取食频次和取食量分析,云杉花墨天牛对油松的选择性明显高于其他3种松树。     

亚洲柑橘木虱雌成虫对砂糖橘幼嫩部位的产卵选择性研究

【目的】明确亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama雌成虫的产卵过程及其对柑橘嫩芽产卵的偏好性。【方法】利用手机和微距镜头观察记录柑橘木虱雌成虫的产卵过程,并结合田间调查与室内试验明确了亚洲柑橘木虱雌成虫对砂糖橘嫩叶和不同发育状态嫩芽的偏好性。【结果】亚洲柑橘木虱雌成虫产卵前,头部前倾,尾部上翘,触角不断抖动,一段时间后,雌成虫爬行到合适的位点开始产卵,或爬至其他部位,继续上述行为,直至找到合适的位置产卵。产卵时,触角静止不动,腹部收缩带动产卵器向腹部弯曲,肛上板与下生殖板张开,产卵器插入产卵位点产卵。产卵结束后,雌成虫迅速抽出产卵器,肛上板与下生殖板在抽离过程中缓慢闭合。田间调查发现,亚洲柑橘木虱雌成虫偏向于未展开和半展开的柑橘嫩芽上产卵。室内试验发现,当同时供给新叶和多种发育状态的砂糖橘嫩芽时,亚洲柑橘木虱产卵偏好于未展开和半展开的砂糖橘嫩芽,且不会选择在砂糖橘新叶上产卵。当仅供给一种发育状态的砂糖橘嫩芽或新叶时,亚洲柑橘木虱雌成虫在新叶和嫩芽上都能产卵,但在新叶上的产卵量明显比嫩芽上的产卵量小。【结论】明确了亚洲柑橘木虱雌成虫的产卵过程。亚洲柑橘木虱雌成虫产卵具有明显趋嫩性,对于砂糖橘,雌成虫偏向于0-10 mm的嫩芽上产卵。     

家蚕幼虫BmToll9基因对肽聚糖和金黄色葡萄球菌的响应表达

【目的】Toll信号通路是昆虫中重要的免疫信号通路,其中Toll受体在保持Toll通路的正常免疫应答、抵抗外源病原体中起到关键的作用。本研究旨在探究肽聚糖和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus对家蚕Bombyx mori Toll受体基因BmToll9-1和BmToll9-2表达的影响。【方法】将革兰氏阳性菌细胞壁主要成分肽聚糖和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌分别注射感染家蚕5龄第1天幼虫,诱导其发生免疫反应;采用实时荧光定量PCR分析注射后不同感染时间点BmToll9-2和BmToll9-1基因在家蚕幼虫中肠、表皮、脂肪体和丝腺中的相对表达水平。【结果】往家蚕5龄幼虫中注射肽聚糖或金黄色葡萄球菌后,BmToll9-2基因出现了时间和组织的差异性表达。注射肽聚糖和金黄色葡萄球菌均能诱导5龄幼虫中肠BmToll9-2基因的表达上调,注射肽聚糖和金黄色葡萄球菌分别在3和6 h时对基因表达的诱导效果最好,且注射金黄色葡萄球菌比注射肽聚糖对基因表达的诱导效果更好。注射金黄色葡萄球菌能引起5龄幼虫表皮、脂肪体和丝腺中BmToll9-2基因的表达上调,分别于注射后24, 6和24 h时诱导效果最好。注射金黄色葡萄球菌亦能诱导同源的BmToll9-1基因的上调表达。【结论】家蚕幼虫BmToll9基因在肽聚糖或金黄色葡萄球菌注射处理后均能在不同组织中发生上调表达,推测BmToll9基因参与了家蚕对肽聚糖和金黄色葡萄球菌的免疫反应。     

樟子松和落叶松径向生长对气候变化的响应

在全球变暖的背景下,升温可能会影响树木的生长,导致森林生态系统的平衡受到干扰。本研究利用树轮年代学方法中的生长-气候响应函数、滑动相关分析,探讨大兴安岭漠河地区樟子松和落叶松径向生长的限制因子,以及二者径向生长对快速升温的响应。结果表明: 樟子松和落叶松的径向生长受温度和降水的共同作用,樟子松对气候变化的响应比落叶松更为敏感,对气候因子的敏感性比落叶松更稳定。樟子松径向生长与当年生长季月均温及月均最低温呈显著正相关,而落叶松与冬季月均温及月均最高温呈显著正相关。冬季降水促进樟子松生长,前一年生长季后期降水抑制落叶松的径向生长。1990年快速升温后,降水对樟子松的限制作用由升温前的负相关转变为升温后的显著正相关,高温对樟子松的抑制作用大于促进作用;高温对落叶松的抑制作用增强,降水对落叶松的限制作用也在升温后增强,生长速率显著下降,二者生长速率与温度和降水的相关性变化存在明显差异。本研究可为大兴安岭森林生态系统管理与保护提供科学依据。     

基于转录组测序分析甜菜夜蛾卵巢细胞离体培养成系进程

【目的】本研究旨在分析甜菜夜蛾Spodoptera exigua蛹卵巢细胞建立细胞系的整个过程,探究细胞由体内到体外培养过程中其基因表达在转录水平的变化,为昆虫体外培养模型的建立提供理论基础。【方法】利用Illumina Hiseq测序平台对甜菜夜蛾蛹卵巢细胞离体培养过程中各阶段的细胞分别进行转录组测序,对获得注释的差异表达基因及其相关信号通路进行分析;通过荧光定量PCR对部分细胞周期相关基因(cycd和cdk4)、调控基因(cdc20,apc1,skp2和mad1)、增殖相关分子标志物(mcm4和pcna)在甜菜夜蛾卵巢细胞离体培养过程中的转录进行验证。【结果】甜菜夜蛾蛹卵巢细胞离体培养过程包括5个阶段:解剖获得离体的卵巢组织,卵巢组织贴壁培养后游离出原代细胞,细胞转化重新具备增殖能力,成功首次传代,以及能够连续传代15代以上建立细胞系。上述5个阶段的细胞经转录组测序、数据组装后共获得46 796条unigenes序列,组装得到序列长度完整性好;转录本unigenes序列拼接长度分布合理,样本碱基Q30均在94%以上。通过KEGG数据库获得注释的unigenes有1 473条,参与细胞过程紧密相关的20条信号通路,其中有92条unigenes在细胞周期信号通路中获得注释。聚类分析表明,在体内处于快速发育状态的卵巢细胞与同样处于增殖状态的细胞系基因表达模式非常接近。原代细胞由短暂停滞生长至成簇细胞的转化关键期,筛选到差异表达基因619个,cdk4在离体培养期表达量显著降低,cycd在细胞转化关键期之后表达量显著升高,cdc20,apc1,skp2和mad1在卵巢组织和细胞系的表达量显著高于原代细胞、转化关键期细胞和首次传代细胞的。从原代细胞至传代后,cycd的表达显著升高8.7倍,显著高于mcm4和pcna的变化水平。【结论】甜菜夜蛾卵巢细胞离体培养过程中5个阶段的细胞转录组测序获得的序列质量符合数据分析的基本要求。筛选获得了甜菜夜蛾蛹卵巢细胞经离体培养过程中的差异表达基因。原代细胞逆转增殖可能与cdk4,cycd,skp2和mad1等细胞周期调控基因表达有关。另外,cycd可作为原代细胞具备传代能力的标志物。     

膨大剂处理对樟子松种实性状的影响

樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）是我国北方重要的用材、园林绿化及生态防护树种。研究膨大剂处理对樟子松种实性状的影响,可以为樟子松优质球果的高产、稳产的科学管理方式提供依据。本研究以吉林省延边自治区汪清县亲和种子园樟子松优良单株为研究对象,分析氯吡脲（PPU）和α-萘乙酸钠（α-NA）2种膨大剂处理对樟子松球果产量、球果质量、种子产量和种子质量等指标的影响。膨大剂处理后,樟子松种实性状的平均值均大于对照,表明膨大剂处理对于樟子松的种实发育有促进作用;樟子松的球果重、单果出籽量、种长及种宽在各处理间差异均达极显著水平（P<0.001）,表明膨大剂处理对樟子松球果产量以及种子质量有极显著影响。膨大剂处理后单果出籽量和单果出籽重的表型变异系数分别达到28.54%、33.88%。利用球果性状对各处理进行综合评价,初步选出氯吡脲浓度10 mg·L^-1为最佳处理,该处理条件下球果长、球果宽、球果重的现实增益分别为11.81%、4.65%和24.35%;根据种子性状初步选出α-萘乙酸钠质量浓度为10 mg·L^-1的最佳处理,该处理单株出籽量、单果出籽重、种长、种宽、翅长、翅宽的现实增益分别为21.32%、24.15%、0.24%、9.16%、0.33%和12.16%。研究证明氯吡脲（10 mg·L^-1）和α-萘乙酸钠（10 mg·L^-1）两种膨大剂处理均可以显著提高樟子松球果大小和结实量。     

沙地樟子松人工林叶片-枯落物-土壤氮磷化学计量特征

为揭示沙地樟子松人工林N、P分配格局及化学计量特征,以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地不同龄组(中龄林、近熟林和成熟林)沙地樟子松人工林为研究对象,测定分析其叶片、枯落物和土壤N、P含量及化学计量比.结果表明: 研究区3个龄组沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤N、P含量分别为0.17～49.02和0.11～3.01 g·kg^-1,N/P为0.51～19.74,均表现为叶片＞枯落物＞土壤,且N含量和N/P在3个组分间存在显著差异,叶片P含量显著高于枯落物和土壤.不同地区或林龄对沙地樟子松人工林各组分N、P含量及N/P有一定的影响,但地区和林龄的交互作用对沙地樟子松人工林各组分N/P无显著影响.随着林龄的增加,沙地樟子松各组分N、P含量也增加,在成熟林达到最大值,而N/P没有表现出明显的规律.沙地樟子松人工林N、P含量及N/P在3个组分间呈显著正相关关系.呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地樟子松叶片N/P在14.53～15.57,说明这两个地区沙地樟子松人工林的生长可能受N、P的共同限制;毛乌素沙地樟子松叶片N/P在18.56～19.71,说明该地樟子松人工林生长可能受P限制,且林龄对沙地樟子松N、P养分限制的影响不显著.建议在沙地樟子松人工林抚育管理时,依据当地实际情况适当添加N肥或P肥,以提高沙地樟子松林的生产力.研究结果有助于进一步了解N、P在沙地樟子松人工林叶片-枯落物-土壤系统中的相互作用与制约规律,并为沙地樟子松人工林经营管理提供科学依据.     

Plant nutrient dynamics and stoichiometric homeostasis of invasive species Spartina alterniflora and native Cyperus malaccensis var. brevifolius in the Minjiang River estuarine wetlands

Aims Stoichiometric homeostasis is an important mechanism in maintaining ecosystem structure, function, and stability. The invasion of exotic species, Spartina alterniflora, has largely threatened the structure and function of native ecosystems in the Minjiang River estuarine wetland. However, how S. alterniflora invasion affect plant stoichiometric homeostasis is largely unknown. This could enhance our understanding on wetland ecosystem stability and expand the applications of ecological stoichiometry theory.
Methods Nitrogen (N) and phosphorus (P) contents of plant organs and soils in the S. alterniflora, Cyperus malaccensis var. brevifolius, and S. alterniflora-C. malaccensis var. brevifolius mixture were measured, and the homeostatic index (H) was calculated according to the stoichiometric homeostasis theory.
Important findings Our results showed that the invasion of S. alterniflora significantly increased soil N:P ratio (p < 0.05), but did not affect soil N or P contents. The N and P contents of leaf and stem were the highest for S. alterniflora, and those of the stem were the highest for C. malaccensis var. brevifolius. At the ecosystem level, the average of homeostatic index (H) of N (H_N, 25.31) was larger than those of P (H_P, 10.33) and N:P (H_N:P, 2.50). At the organ level, root H_N was significantly larger than stem H_N (p < 0.05) and sheath H_N:P was greater than root H_N:P (p < 0.05), while there was no significant difference for H_P among root, stem, leaf, and sheath (p > 0.05). As for species, root H_N of S. alterniflora was significantly larger than that of C. malaccensis var. brevifolius in the mixture community (p < 0.05). In the monoculture, stem H_N:P of S. alterniflora was significantly higher than that of C. malaccensis var. brevifolius (p < 0.05). Furthermore, root H_N, leaf H_N and sheath H_N of S. alterniflora in the mixed community was significantly larger than that of S. alterniflora in the monoculture (p < 0.05), suggesting that S. alterniflora invasions increased their stoichiometric homeostasis. Meanwhile, the stoichiometric homeostasis of invasive and native plants were influenced by multiple factors, such as nutrients, organs, vegetation, and invasion. However, larger homeostasis was found in S. alterniflora than in C. malaccensis var. brevifolius in some particular organs either in mixture or monoculture communities. Therefore, the successful invasion of S. alterniflora may result from higher homeostatic index than the native species, C. malaccensis var. brevifolius.     

基于COⅠ基因序列的蜜蜂属系统发育分析及其舞蹈和筑巢行为进化分析

【目的】分析蜜蜂属Apis的系统发育关系,并在此基础上探讨蜜蜂属舞蹈方向、舞蹈声音、营巢环境、巢脾结构的祖先状态和演变过程。【方法】PCR扩增并测定中国分布的蜜蜂属内东方蜜蜂A. cerana、西方蜜蜂A. mellifera、大蜜蜂A. dorsata、黑大蜜蜂A. laboriosa、小蜜蜂A. florea和黑小蜜蜂A. andreniformis的线粒体COⅠ基因序列,并从NCBI数据库中下载分布于其他国家或地区的上述6种蜜蜂以及绿努蜂A. nulunsis、苏拉威西蜂A. nigrocinta、沙巴蜂A. koschevnikovi、炳式大蜜蜂A. dorsata binghami的COⅠ同源序列。分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯分析(BI)依据这些序列数据构建蜜蜂属系统发育关系。对蜜蜂属上述种的舞蹈语言和筑巢行为进行编码并作为性状特征标记到系统发育树中,利用简约法对祖先状态进行追溯。【结果】系统发育分析结果表明,蜜蜂属可划分为3大类群,即穴居蜜蜂类群(东方蜜蜂、西方蜜蜂、苏拉威西蜂、绿努蜂、沙巴蜂)、大蜜蜂类群(大蜜蜂、黑大蜜蜂)和小蜜蜂类群(小蜜蜂、黑小蜜蜂);小蜜蜂类群更加接近于祖型,大蜜蜂类群和穴居蜜蜂类群是两支单系;炳式大蜜蜂是独立于大蜜蜂和黑大蜜蜂的蜂种,且与黑大蜜蜂的亲缘关系更近。祖先状态重建结果显示：蜜蜂属祖先在露天环境下筑造垂直的单脾,且在传播食物或巢址信息时跳水平方向的无声摆尾舞,有嗡嗡声的舞蹈及筑造复脾是后来形成的。【结论】COⅠ基因可作为分子标记用于分析蜜蜂属的舞蹈和筑巢行为的祖先状态及进化过程;蜜蜂筑造复脾、跳有嗡嗡声的舞蹈是后期的适应性进化行为。     

褐环乳牛肝菌对樟子松和油松根际土壤真菌多样性的影响

为了解褐环乳牛肝菌Suillus luteus对樟子松Pinus sylvestris var. mongolica和油松Pinus tabulaeformis根际土壤真菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序,对两种松树接种S. luteus与对照组的根际土壤真菌群落结构进行研究。结果显示,4个样品共获得原始序列347 681条,归为5个真菌门。综合各土壤样品真菌Alpha多样性指数及OTUs-Venn图,发现接种S. luteus后樟子松和油松根际土壤真菌相对丰度与对照存在一定差异。群落结构分析表明,接种S. luteus提高了樟子松和油松根际土壤担子菌和壶菌的相对丰度,抑制了子囊菌门真菌。优势属由原来的Geopora转变为Suillus。通过PCA分析与NMDS分析发现接种S. luteus后樟子松和油松根际土壤真菌群落差异性增加,且接种S. luteus后樟子松根际土壤真菌群落结构相似性显著高于油松根际土壤真菌群落结构相似性。接种S. luteus的樟子松和油松土壤真菌丰富度降低、多样性增加,接种S. luteus改变了樟子松和油松根际土壤真菌群落结构和优势真菌种群。试验结果为樟子松和油松促生真菌菌种筛选和育苗工作提供了依据。     

噻虫嗪处理的芫菁夜蛾斯氏线虫SF-SN对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的杀虫效果和搜寻效应

【目的】昆虫病原线虫受到化学农药作用后,其对害虫的杀虫效果和搜寻效应可能会发生变化。本研究旨在探讨噻虫嗪处理的昆虫病原线虫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(韭蛆)的杀虫效果及搜寻效应的影响。【方法】采用培养皿滤纸法,通过功能反应试验测定了噻虫嗪(15 mg/L)处理的芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae SF-SN (Sf)对韭蛆3龄幼虫的致死率和搜寻效应,比较噻虫嗪处理的Sf和未处理的Sf致死功能反应和搜寻效应的差异。【结果】噻虫嗪处理的Sf引起的韭蛆3龄幼虫的校正死亡率高于未处理的Sf引起的校正死亡率,处理6 h时,较未处理的Sf引起的校正死亡率提高了2.13倍。当Sf浓度固定在6 400 IJs/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫功能反应均拟合Holling Ⅱ和Ⅲ型方程,与未处理的Sf相比,噻虫嗪处理的Sf对该试虫的攻击率(a′=0.5592)提高了42.46%,线虫寻找、寄生及致死该试虫所花费的总时间即处理时间(T_h=0.0081 d)则降低了44.90%,消耗率(a′/T_h)提高了2.59倍,日最大致死量(Na_max)则分别提高了1.81倍(Holling Ⅱ)和1.41倍(Holling Ш)。而噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的搜寻效应均随韭蛆密度的增加而呈线性下降。当韭蛆密度固定在40头/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的致死效果均随着韭蛆密度的增加而增大,搜寻效应则均先上升后下降,且噻虫嗪处理的Sf的寻找参数和相互干扰参数均高于未处理Sf的。【结论】噻虫嗪处理的Sf对韭蛆3龄幼虫的校正死亡率、瞬时攻击率、消耗率、日最大致死量和搜寻效应均高于未处理Sf的,而处理时间则显著降低。     

梨小食心虫普通气味受体基因GmolOR20的克隆及表达分析

【目的】通过克隆梨小食心虫Grapholita molesta触角中的普通气味受体(odorant receptor, OR)OR20基因,明确其在不同发育期及成虫不同组织中的表达特征,为进一步研究其功能提供理论依据。【方法】根据梨小食心虫雌虫触角转录组数据,利用RT-PCR克隆梨小食心虫OR20基因的完整开放阅读框;采用qRT-PCR检测该基因在不同发育期(卵、1-5龄幼虫、蛹和雌雄成虫)、成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹、足、翅)以及不同日龄(1, 3, 5和7日龄)成虫触角中的表达量。【结果】克隆获得梨小食心虫GmolOR20基因cDNA序列(GenBank登录号:MH898864)。该基因完整开放阅读框为1 284 bp,编码427个氨基酸,预测蛋白分子量为49.83 kD,理论等电点为8.57,具有7个跨膜结构域。序列比对和系统进化树结果表明,梨小食心虫GmolOR20与苹果蠹蛾Cydia pomonella CpomOR15和豆荚小卷蛾Cydia nigricana CnigOR15亲缘关系较近,氨基酸序列一致性分别为87%和84%。发育表达模式结果显示,GmolOR20在不同发育时期均有表达,雌雄成虫中的表达量显著高于其他发育期的表达量(P<0.05),但雌、雄虫间的表达量差异不显著。组织表达模式结果表明,GmolOR20主要在成虫触角中高丰度表达,且雌虫触角中的表达量极显著高于雄虫触角中的表达量(P<0.01);GmolOR20在不同日龄成虫的触角中均有表达,且在1和3日龄成虫触角中的表达水平显著高于其他日龄(P<0.05)。【结论】根据GmolOR20基因的表达谱分析结果,推测GmolOR20可能参与梨小食心虫对植物挥发物和性信息素的识别。