吡虫啉与环境温度协同作用对意大利蜜蜂的影响

本研究以吡虫啉为例,旨在探讨不同环境温度下亚致死浓度农药对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica急性毒性、免疫基因和解毒酶系活性的影响.通过人工饲喂法确定不同温度(25和35℃)下吡虫啉对1日龄蜜蜂的经口急性毒性,并根据毒力曲线计算得到25℃环境的LC10为4.032 mg/L.人工饲喂蜜蜂2μL该浓度吡虫啉,分别放置于25℃和35℃环境24 h.比较两种温度环境中农药对蜜蜂的急性毒性,测定免疫基因表达、解毒酶和乙酰胆碱脂酶活性.25℃和35℃环境中吡虫啉对蜜蜂经口性半数致死浓度LC50分别为:11.074 mg/L和8.948 mg/L;对比25℃环境,35℃环境与吡虫啉产生协同效应,显著增加农药急性致死性(P<0.05).LC10吡虫啉能够抑制蜜蜂Abaecin、Apisimin、Defensin 1和Defensin 2的表达,其中Abaecin和Apidaecin抑制效果显著(P<0.05);对解毒酶系酶活性测定发现,细胞色素450和羧酸酯酶活性在25℃和35℃环境均出现激活升高(P<0.05),且25℃环境中CYP450激活效果显著高于其在35℃中(P<0.05).乙酰胆碱酯酶的活性在农药处理后显著降低(P<0.05),但在不同温度中无显著变化(P>0.05).初步发现环境因子会与农药产生协同效应影响农药的急性致死毒性,其结果可能具有一般普遍性,这为蜜蜂安全性保护和农药安全使用评价提供新的方向.     

亚致死剂量吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂工蜂嗅觉学习行为的影响及其脑部转录组分析

【目的】分析吡虫啉处理对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica嗅觉学习行为及脑部基因转录的影响,为新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的负面影响提供依据。【方法】实验室条件下一次性饲喂意大利蜜蜂成年工蜂含有4 ng吡虫啉的50%蔗糖溶液,以饲喂不含吡虫啉的50%蔗糖溶液为对照,通过伸吻反应(proboscis extension response, PER)行为实验测定其对意大利蜜蜂成年工蜂嗅觉学习行为的影响;收集上述测试的意大利蜜蜂工蜂脑部提取RNA,进行RNA-Seq测序和生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR挑选6个差异表达基因(DEGs)检测其在脑部的表达量以验证RNA-Seq测序结果。【结果】一次性饲喂意大利蜜蜂成年工蜂含4 ng吡虫啉的50%蔗糖溶液后,意大利蜜蜂的嗅觉学习能力与对照组(饲喂50%蔗糖溶液)相比显著降低。RNA-Seq测序结果显示饲喂意大利蜜蜂含4 ng吡虫啉蔗糖溶液后,处理组与对照组之间共有123个DEGs［校正后的P值(padj)<0.05)］,包括82个下调DEGs和41个上调DEGs。GO聚类分析发现下调DEGs主要富集在S-腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转移酶活性、酸性磷酸酶活性、氧化还原酶活性、蛋白质异二聚化活性等,上调DEGs主要富集在跨膜受体活性、分子传感器活性、神经学系统过程等功能条目。KEGG富集分析显示下调DEGs主要富集在核糖体和溶酶体等细胞器、碳代谢和色氨酸代谢等代谢通路及Toll和Imd信号通路,上调DEGs未富集在KEGG代谢通路。荧光定量PCR结果显示测试的6个DEGs相对表达量变化趋势与RNA-Seq测序结果FPKM(fragments per kilobase million)值变化趋势一致,证明RNA-Seq测序结果可靠。【结论】亚致死剂量吡虫啉胁迫意大利蜜蜂成年工蜂显著降低意大利蜜蜂的嗅觉学习能力,影响意大利蜜蜂脑部免疫解毒等相关基因的表达和酶活性及氧化还原等生物代谢过程;亚致死剂量吡虫啉短时胁迫会刺激意大利蜜蜂的嗅觉感觉过程及神经信号传导过程。     

三种新烟碱农药对西方蜜蜂生存和生理的联合影响

为探究亚致死浓度的3种常用新烟碱农药噻虫嗪、吡虫啉和噻虫胺两两混合对西方蜜蜂生存以及乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的联合影响,本研究通过饲喂管法检测这3种新烟碱农药对西方蜜蜂的经口性急性毒性。用各农药的LD_(10)值作为处理剂量,检测LD_(10)的各农药及其两两混合处理西方蜜蜂后48 h蜜蜂的死亡率,并检测各处理组蜜蜂乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性变化。3种农药两两互混后与单一农药相比均能显著增加西方蜜蜂的死亡率(P0.05);噻虫嗪和吡虫啉以及噻虫嗪和噻虫胺联合用药均对蜜蜂毒性具有协同增效作用(Q1.15)。所有农药处理组蜜蜂的乙酰胆碱酯酶活性均显著高于对照组(P0.05),其中噻虫嗪与噻虫胺混合组乙酰胆碱酯酶的活性最高;噻虫嗪和吡虫啉以及噻虫嗪和噻虫胺两两互混后与单一农药处理组相比均能显著增加蜜蜂乙酰胆碱酯酶活性(P0.05)。除噻虫嗪与噻虫胺互混组对蜜蜂谷胱甘肽S-转移酶活性具有明显的抑制作用(P0.05),其他农药组谷胱甘肽S-转移酶活性均没有明显变化。新烟碱类农药噻虫嗪和吡虫啉以及噻虫嗪和噻虫胺互混处理组能够协同增加对蜜蜂的毒性,而且农药混合与单一农药处理相比能引起蜜蜂不同的生理变化。本研究利于更深入了解和探究混合农药对蜜蜂健康的影响,并为保护蜜蜂提供一定理论基础。     

亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂中肠细菌群落的影响（英文）

【目的】在实验室条件下,研究亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂 Apis mellifera ligustica 中肠细菌群落的影响,以期为杀虫剂的生物安全性评价体系提供理论依据。【方法】分别用3种不同浓度（0.005, 0.015 和0.045 mg/L）的吡虫啉蔗糖溶液以及含丙酮（0.03%）的糖水(空白对照)在实验室内饲喂刚出房的意大利蜜蜂,在饲喂3, 6, 9, 12和15 d时分别取样。提取中肠细菌基因组DNA,采用下一代高通量测序技术对4个处理组蜜蜂中肠细菌群落进行检测分析。【结果】细菌序列分析表明,意大利蜜蜂中肠细菌主要属于变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,同一时间内各处理组间主要细菌数量差异不显著（P>0.05）,同时细菌群落多样性指数差异也不显著（P>0.05）。【结论】在实验室条件下亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂中肠细菌群落结构影响不显著。     

乙基多杀菌素对棉铃虫解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【目的】乙基多杀菌素(Spinetoram)是一种新型杀虫剂,为深入了解其对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的作用效果和作用机制,本研究测定了我国不同地区田间棉铃虫种群对乙基多杀菌素的敏感基线,并比较了不同剂量(LC15、LC40、LC60和LC80)处理后棉铃虫体内解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的变化。【方法】采用药膜法,对采自不同地区的田间棉铃虫幼虫进行了毒力测定;采用酶标板动力学方法测定了乙基多杀菌素处理对棉铃虫幼虫4种酶活性的影响。【结果】乙基多杀菌素对棉铃虫有很好的胃毒效果,与阿维菌素相比,乙基多杀菌素杀虫活性高、见效快、不同地区间差异小;乙基多杀菌素处理后棉铃虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性显著降低,且随着处理剂量的增加活性下降明显,各剂量处理后棉铃虫两种酶活性抑制率分别为52.14%~89.46%和8.09%~49.81%;而棉铃虫在取食含乙基多杀菌素的饲料后,各处理组棉铃虫多功能氧化酶活性表现为先升高、再降低、再升高的趋势,LC15剂量处理时活性最高,比对照增加147.75%;乙酰胆碱酯酶活性随处理剂量增加逐渐升高,活性最高比对照增加96.69%。【结论】乙基多杀菌素对棉铃虫的杀虫效果明显优于阿维菌素,具有广阔的应用前景;乙基多杀菌素处理棉铃虫引起羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性降低、乙酰胆碱酯酶和多功能氧化酶活性升高。     

亚致死剂量吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂免疫解毒相关基因表达及免疫解毒酶系活力的影响

摘要: 【目的】吡虫啉(imidaclorprid)是广泛使用的新烟碱类杀虫剂之一。大量研究表明亚致死剂量吡虫啉影响意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称“意蜂”)幼虫的发育和成年蜜蜂的采集、学习等行为。本实验旨在探究亚致死剂量吡虫啉对意大利蜜蜂内勤蜂(1日龄成年工蜂)与外勤蜂(21日龄成年工蜂)免疫解毒相关基因表达及免疫解毒酶系活力的影响,进而为蜜蜂健康的维护提供科学依据。【方法】测定饲喂含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液不同时间后意蜂成年工蜂的存活率;利用荧光定量PCR检测饲喂含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液6 d后其体内免疫基因多酚氧化酶基因(PPOA3, GenBank登录号： GB43738), Abaecin类抗菌肽基因(ABA, GenBank登录号： GB18323),葡萄糖脱氢酶基因(GLD, GenBank登录号： GB43007)和解毒基因细胞色素P450基因(CYP450 6a2, GenBank登录号： GB49876)的表达,并采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验测定其体内细胞色素P450酶(cytochrome P450, CYP450)含量和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活力。【结果】1日龄和21日龄意蜂成年工蜂连续饲喂6 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,其存活率与对照组(饲喂含0.1 ng/μL丙酮的50%蔗糖溶液)无显著差异;连续饲喂9 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,1日龄意蜂成年工蜂存活率与对照组无显著差异,而21日龄意蜂成年工蜂存活率与对照组有显著差异。1日龄意蜂成年工蜂自由取食含0.1 ng/μL吡虫啉的蔗糖溶液6 d后, PPOA3, CYP450 6a2, ABA和GLD表达水平,细胞色素P450含量以及多酚氧化酶活力与对照组相比均有显著下调趋势;而21日龄意蜂成年工蜂取食该药液6 d后,CYP450 6a2, ABA和GLD表达水平及多酚氧化酶活力与对照组相比均有显著下调趋势,PPOA3表达水平和细胞色素P450含量有显著上调趋势。【结论】亚致死剂量吡虫啉影响意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂免疫解毒相关基因的表达及免疫解毒酶系活力;吡虫啉短期胁迫对意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂的存活无显著影响,长期胁迫则会影响意大利蜜蜂内勤蜂与外勤蜂的存活。     

亚致死浓度噻虫嗪对西方蜜蜂免疫相关基因表达的影响

【目的】新烟碱类农药是目前全球应用最广泛的一类农药,大量研究表明亚致死量新烟碱类农药能够影响蜜蜂的采集、学习和记忆等行为。本文主要探究亚致死浓度新烟碱类农药噻虫嗪对西方蜜蜂5种免疫相关基因:Abaecin类抗菌肽(ABA)、Hymenoptaecin类抗菌肽(HYM)、防御素(Defensin,DEF)、葡萄糖脱氢酶(Glucose dehydrogenase,GLD)和溶解酵素(Lysozyme,LYS)表达及蜜蜂个体生存的影响。【方法】(1)通过饲喂管法确定噻虫嗪对蜜蜂的经口性急性毒性;(2)对蜜蜂长期(10 d)饲喂亚致死浓度(100、10、2.2μg·kg~(-1)噻虫嗪,然后运用荧光定量PCR技术检测了蜜蜂免疫相关基因的表达变化,并统计各组蜜蜂的存活率。【结果】(1)噻虫嗪对蜜蜂经口性半数致死浓度LC_(50)=692μg·kg~(-1);(2)亚致死浓度噻虫嗪对ABA、DEF和LYS表达没有显著影响;但能够极显著的降低HYM表达水平(P0.01);100μg·kg~(-1)噻虫嗉处理能显著增加蜜蜂GLD表达(P0.05)。【结论】研究表明亚致死浓度噻虫嗪能够抑制蜜蜂免疫相关基因HYM表达,这对于从分子水平上探究新烟碱类农药对蜜蜂健康和生存的影响具有一定的生物学意义。     

吡虫啉对异色瓢虫种群控害功能的影响

【目的】杀虫剂对天敌的非致死效应是杀虫剂安全性评估的重要内容。【方法】本研究以吡虫啉亚致死浓度处理的大豆蚜Aphis glycines饲喂异色瓢虫Harmonia axyridis,测定了异色瓢虫的发育历期、存活率、蛹重和捕食功能反应。【结果】异色瓢虫G0代不论从哪个龄期开始饲喂毒蚜,LC25(W)处理各龄期其发育均显著延长,且未成熟期(1龄至成虫)显著延长,蛹重和存活率显著降低;异色瓢虫G0代从1龄、3龄和4龄开始饲喂毒蚜,显著延长G1代的3龄龄期,显著缩短G1代的4龄龄期;G0代从4龄开始饲喂毒蚜,显著延长G1代1-3龄的发育历期;G0代不论从哪个龄期开始饲喂毒蚜,G1代蛹重都显著降低,G1代幼虫存活率无显著的变化;异色瓢虫对LC25处理的2龄、3龄和4龄幼虫的最大捕食量显著降低,其余组无显著变化。【结论】吡虫啉亚致死浓度对异色瓢虫G0代和G1代的生长发育均产生影响,且影响异色瓢虫的捕食能力,从而影响异色瓢虫种群的控害功能,这种杀虫剂对非靶标天敌昆虫的非致死效应需要在杀虫剂的安全性评估中予以考虑。     

吡虫啉对成年意大利蜜蜂脑神经细胞致凋亡作用

【目的】蜜蜂是重要的授粉昆虫, 但一直受到新烟碱类杀虫剂（如吡虫啉）的危害, 该类杀虫剂主要作用于蜜蜂脑神经细胞。本研究旨在明确吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica脑神经细胞致凋亡作用。【方法】利用亚致死剂量吡虫啉饲喂成年意大利蜜蜂, 通过原位末端标记法（TUNEL）检测脑神经细胞的凋亡情况, 利用免疫荧光法检测Caspase-1激活情况, 通过透射电镜观察脑神经细胞的超微结构。【结果】在对选取的脑部7个部位进行总体观测后, 摄入亚致死剂量的吡虫啉（9.90 ng/蜜蜂）诱导成年意蜂工蜂脑神经细胞凋亡率随时间递增而增加, 在处理9 d和12 d时, 处理组与空白对照组差异极显著（P<0.01）; Caspase-1阳性细胞率也随时间递增而增加, 在处理3, 6, 9和12 d时, 处理组与空白对照组差异极显著（P<0.01）。凋亡率和Caspase-1阳性细胞率均表现出时间效应, 且两者成正相关性。超微结构表明凋亡的神经细胞呈现凋亡和自噬双重特征, 包括： 细胞固缩、 染色质浓缩、 凋亡小体和自噬体出现; 线粒体肿胀, 有的被自噬泡包裹后进行线粒体自噬。【结论】本研究从细胞水平证实了亚致死剂量吡虫啉对成年意蜂工蜂脑神经细胞具有致凋亡作用, 并且其凋亡途径与Caspase-1和细胞自噬有关, 这为利用细胞凋亡法评价杀虫剂对非靶标生物的神经毒性提供一定的理论基础。     

阿维菌素对甘蔗绵蚜解毒酶系活性的影响

采用叶片浸渍法测定了阿维菌素对甘蔗绵蚜的毒力,并用分光光度计法检测了不同浓度药剂处理后活虫体内羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活性的变化。结果表明,阿维菌素对甘蔗绵蚜的LC50为2.400×10-2mg·mL-1。甘蔗绵蚜体内β-NA羧酸酯酶活性高于α-NA羧酸酯酶,随着阿维菌素处理质量浓度的升高,α-NA羧酸酯酶活性逐渐升高,当质量浓度升高到4.500×10-2mg·mL-1时,活性达到最大,随后开始缓慢下降,而β-NA羧酸酯酶的活性总体呈上升趋势,说明甘蔗绵蚜体内β-NA羧酸酯酶的活性与阿维菌素的质量浓度可能存在一定的相关,β-NA羧酸酯酶活性的升高可能会使甘蔗绵蚜对阿维菌素产生抗性。甘蔗绵蚜体内乙酰胆碱酯酶的活性在阿维菌素处理质量浓度为2.250×10-2mg·mL-1时最高,而在处理质量浓度为4.500×10-2mg·mL-1时则降至最低,后又随阿维菌素处理质量浓度的加大而缓慢上升,乙酰胆碱酯酶的活性与阿维菌素的质量浓度不存在线性相关。     

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.     

Cause of Senescence of Nine Sorts of Flowers

The levels of endogenous phytohormones and respiratory rate in nine sorts of flowers such as Cymbidium faberi Rolfe, Nopalxochia ackermannii Kunth and others were investigated both at full bloom and senescence and meanwhile the effect of exogenous phytohormones on prolonging the blossoms and promoting ethylene production were tested. There is a high content of endogenous ethylene in all the long-lived flowere, about 3–16 folds higer than the short-lived ones. There is a high level of ABA at full blooming flowers of short-lived flowers, in which there is no or only some cytokinins in it, but the ratio of CTK (6BA+zeatin)/ABA is smaller(l.7). The endogenous ABA reached a much higher level at senescence in all nine sorts of flowers, so it is reasonable to consider that it is ABA which plays an important role of regulation in controlling flower's senescence. There is a much higher level of GA3 and zeatin in the long-lived flowers which is not demonstrated in the shortlived ones. The respiratory rate is one of the factors controtling the longevity of flowers, but it does not play a decided role. Application of 6BA and zeatin prolongs distinctly orchid’s longevity, however exogenous IAA through the promotive action on ethylene production, evidently extends the longevity of the flowers of the Nopalxochia ackermannii Kunth.     

Photoregulation of seed germination of wild-type and of an aurea-mutant of tomato

Seed germination of an aurea mutant of tomato ( Lycopersicon esculentum Mill.) is promoted by continuous irradiation with red, far-red or long-wavelength far-red (758 nm) light as well as by cyclic irradiations (5 min red or 5 min far-red/25 min darkness). Far-red light applied immediately after each red does not change the germination behaviour. Seed germination of the isogenic wild-type, cv. UC-105, is promoted by continuous and cyclic red light while it is inhibited by continuous and cyclic far-red light and by continious 758 nm irradiation. Far-red irradiation reverses almost completely the promoting effect of red light. The promoting effect (in the aurea mutant) and the inhibitory effect (in the wild-type) of continuous far-red light do not show photon fluence rate dependency above 20 nmol m⁻² s⁻¹. It is concluded that phytochrome controls tomato seed germination throgh low energy responses in both the wild type and the au mutant. The promoting effect of continuous and cyclic far-red light in the au mutant can be attributed to a greater sensitivity to P_fr.     

真菌类遗传学分析的知识结构教学

本文以认知结构理论为指导,讨论了真菌类遗传分析与高等动植物遗传分析的内在联系,认为利用这种内在联系进行教学可收到好的效果并说明了作者的具体教学过程。 Abstract:In the paper, the relationship between genetic analysis of Fungi and genetic analysis of high animal and plant was discussed.A good results were obtained when we adopted this method in the teaching.     

龙胆科药用植物化学成分的研究现状

龙胆科植物在我国的分布范围很广,且多数为药用植物,其多数种属的药用植物,至今其化学成分尚未被系统研究。综述了目前龙胆科药用植物的化学成分的研究现状及一般提取方法,对近年来发现的环烯醚萜及裂环烯醚萜类化合物进行了总结,为本科药用植物的更深入研究提供了参考。     

The effects of glutamine of the maintenance of embryogenic cultures of Cryptomeria japonica

Summary Embryogenic tissues of sugi (Cryptomeria japonica) were induced on a modified Campbell and Durzan (CD) medium containing 1 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 600 mg l⁻¹ glutamine, and subcultured in the medium of the same composition for over 1 yr. This resulted in a mixed culture of embryogenic and non-embryogenic cells. When embryogenic cells were isolated and cultured independently, their capacity to form embryogenic aggregates was lost. Thus, the non-embryogenic cells present within a mixed culture system were essential to the formation of embryogenic aggregates. When embryogenic tissues were isolated and cultured independently on a high glutamine-containing (2400 mg l⁻¹) medium, dry weights and endogenous levels of glutamine increased, and the tissue could generate a large number of embryogenic aggregates. Amino acid analysis of embryogenic and non-embryogenic cells from the maintenance culture indicated a higher level of glutamine was present in the latter. The high endogenous level of glutamine in the non-embryogenic portion of mixed cell masses may be the supplier of glutamine for maintaining the embryogenic property of the tissues.     

Specificity of action of piperidylcholine derivatives as substrates of cholinesterases of various origin

The review deals with study of enzymologic properties of a novel highly specific acetylcholinesterase substrate, N-(β-acetoxyethyl) piperidinium iodomethylate (“piperidylcholine”), and its 30 derivatives that were tested as effectors of cholinesterases of mammals and various species of Pacific squids. It was proven for the first time that responsible for specificity of action was structure of cyclic ammonium grouping of the alcohol part of molecule of the ester substrate. Analysis of specificity is performed based on enzymatic hydrolysis parameters—activity of catalytic center of cholinesterases and bimolecular constant of the reaction rate that are determined at optimal and low substrate concentrations. Among the specially synthesized group of thioester compounds there is revealed one more highly specific acetylcholinesterase substrate—N-(β-acetoxyethyl) piperidinium.     

Interconnection of parameters of regulation system of lipid peroxidation and of morphophysiological parameters of mouse liver

A complex analysis of seasonal fluctuations of the mean group parameters of the system of regulation of lipid peroxidation has been performed in liver of Balb/c mice. Association of lipid characteristics and morphophysiological parameters is studied in the Balb/c mouse liver. An inter-connection is revealed between the liver index and the amount of lysoforms of phospholipids, the scale and character of the interconnection differing essentially depending on proportion of phos-phatidylcholine in mouse liver phospholipids.