封面照片

正照片示弗里熊蜂Bombus friseanus蜂王(膜翅目:蜜蜂科)访问毛杜鹃Rhododendron pulchrum(杜鹃花科)。弗里熊蜂主要分布于中国华南地区、喜马拉雅山脉以及亚洲东南部,分布区海拔1 200～4 400 m。该虫为云南优势熊蜂物种,是众多野生高山植物的重要传粉昆虫。本期报道了弗里熊蜂蜜罐中糖液成分分析(pp. 90-98)。     

玉米种子中4种可溶性糖含量UPLC-ELSD测定方法的优化及其应用

对比了HPLC-RID法和UPLC-ELSD法对果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖4种可溶性糖的检测。结果表明:UPLC-ELSD法的分离效果、重复性、灵敏度等比HPLC-RID法好,确定了UPLC-ELSD法测定4种糖含量的技术参数,即流动相为0.2%(w/v)三乙胺溶于75%(v/v)乙腈,流速为0.2 m L/min,柱温为35℃,上样量为2μL,在6 min内可以灵敏、快速地检测出果糖等4种可溶性糖。利用UPLC-ELSD法测定玉米种子吸胀过程中蔗糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖4种可溶性糖的含量,结果表明:胚乳在吸胀之前,仅检出蔗糖、葡萄糖和果糖,其中蔗糖含量最高,随着种子吸胀,蔗糖含量先下降后上升,而葡萄糖和果糖逐渐增加,吸胀48 h时检出麦芽糖。胚在吸胀之前,4种可溶性糖均可以检测到,且含量均显著高于胚乳,在吸胀过程中4种糖的变化规律与胚乳相似。因此,在玉米种子吸胀过程中,可能先动员蔗糖分解成葡萄糖和果糖,再动员贮藏物质合成蔗糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖,为种子萌发生长提供能量和中间物质。     

粘虫营养的研究——成虫对于糖类的取食和利用

本工作中用一系列同浓度的不同糖液及不同浓度的同种糖液喂养羽化后一天的粘虫蛾,见到它们对于糖的种类和浓度均有明显的辨识能力。对于糖液的取食量均比对清水的大,表明糖类对成虫均有诱食的味觉刺激:而其效应的大小,在单糖中的顺序为:果糖>(或≥)葡萄糖>半乳糖≥木糖>(或≥)甘露糖≥山梨糖>鼠李糖;在二糖中为:麦芽糖>蔗糖≥海藻糖>纤维二糖>乳糖;在三糖中为:棉籽糖>松三糖。对蔗糖溶液的味觉阈值为2×10^-4M左右,对葡萄糖的可能为2×10^-2M左右。根据成虫取食糖液后以肠道内含物进行纸上层析的结果,见到消化糖类的酶类有α葡糖苷酶、β葡糖苷酶、β果糖苷酶、α半乳糖苷酶,而无β半乳糖苷酶和淀粉酶。消化道对糖液的消化和吸收以及糖液通过消化道均相当迅速。嗉囊是糖类贮存和水解的主要场所,其中的消化酶可能是由涎腺分泌或从中肠分泌后通过前胃而分批向前流入的。中肠是吸收消化产物的主要部分,所吸收的糖类在体内大部分转变成脂肪贮存。成虫羽化后以清水饲养到第3天时脂肪含量占干重13%左右,而以20%蔗糖溶液饲养的却高达64%左右。用0.2M和0.4M的糖液分别连续饲养配对的雌雄成虫直到雌蛾死亡,见到每对蛾对果糖、葡萄糖、麦芽糖和蔗糖的取食量较大,半乳糖次之,甘露糖与乳糖较小;取食糖液的体积不随糖液浓度的增加而增加;产卵量以取食麦芽糖的最大,乳糖的最小。从产卵量来看,半乳糖和甘露糖一经吸收后其营养效应与葡萄糖大致相同。糖液中的水分对于成虫也显示有一定的营养效应。     

套袋梨贮藏过程中糖代谢及相关酶活性变化特征

以‘翠冠’梨为材料,研究了套双层遮光纸袋梨果实贮藏过程中蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇及糖代谢中酶活性的变化规律。结果表明,贮藏套袋梨果实中果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖含量都低于未套袋对照;套袋梨果实中山梨醇脱氢酶活性在贮藏的前5d都低于对照,贮藏10d后活性均高于对照,且与山梨醇含量呈现极显著正相关;贮藏套袋梨果实中蔗糖磷酸合酶(SPS)及蔗糖合酶(SS)分解和合成方向活性都是前期低于对照,贮藏后期都高于对照,且蔗糖含量与蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶(分解方向)活性都呈显著正相关;贮藏的套袋梨果实和对照中的山梨醇含量与果糖含量均呈极显著负相关,蔗糖含量与葡萄糖含量呈极显著负相关,即在贮藏过程中山梨醇可能转化为果糖,而蔗糖则转化成葡萄糖。     

外源海藻糖对水稻生理生化及褐飞虱抗性的影响

【目的】海藻糖参与植物对逆境胁迫的响应与适应过程,本文旨在明确海藻糖对水稻生理生化特性及抗褐飞虱影响,将有助于全面探索海藻糖对水稻的潜在作用,为后续研究提供参考和依据。【方法】本实验在外施10 mmol·L~(-1)和50 mmol·L~(-1)浓度的海藻糖后,测定水稻超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)和可溶性糖含量,褐飞虱取食后植株功能损失系数(FPLI)及利用刺吸电位技术(EPG)研究褐飞虱的取食行为。【结果】外施10 mmol·L~(-1)和50 mmol·L~(-1)浓度的海藻糖后,POD活性和可溶性糖含量显著上升,MDA含量显著下降,并且显著提高了水稻植株的功能损失指数,EPG结果发现海藻糖处理明显增加了N4波的持续时间。【结论】适量的海藻糖改善水稻抗非生物胁迫的能力,但并不有利于对褐飞虱抗性的提高。     

补充营养及产卵底物颜色对粘虫生殖的影响

【目的】进一步探明补充营养和产卵底物颜色对粘虫Mythimna separata(Walker)的影响,为粘虫的室内饲养条件提供参考。【方法】选取5%蜂蜜水、10%蜂蜜水、10%葡萄糖溶液、0.2 mol·L~(-1)麦芽糖溶液、5%葡萄糖+5%蜂蜜混合液、5%果糖+5%蜂蜜混合液、5%葡萄糖+5%果糖混合液、糖醋酒液(3白糖:1白醋:4白酒:2水)8种补充营养,红、黄、绿、蓝、紫、白6种颜色塑料包扎绳作为产卵底物,研究粘虫蛾取食不同补充营养产卵前期、产卵期、寿命及在不同产卵底物上的产卵量。【结果】取食5%葡萄糖+5%果糖混合液和0.2 mol·L~(-1)麦芽糖溶液的雌蛾单雌产卵量最多,取食糖醋酒液的雌蛾单雌产卵量最少,极显著低于前者,取食其余5种补充营养的雌蛾单雌产卵量无显著差异;成虫对蓝色底物的选择性最大,除5%蜂蜜水和10%葡萄糖溶液处理外,其余处理蓝色包扎绳上的平均产卵量显著比其他5种颜色包扎绳上的高,对红、白2种颜色底物的选择性最小,对黄、绿、紫3种颜色底物的选择性介于上述两者之间。【结论】在粘虫室内饲养中,选用5%葡萄糖+5%果糖混合液和0.2 mol·L~(-1)麦芽糖溶液作为补充营养及蓝色物质作为产卵底物,更有利于粘虫的繁殖和种群增长。     

棉铃虫可溶型海藻糖酶的化学修饰

【目的】本研究旨在通过分析化学修饰剂对棉铃虫Helicoverpa armigera可溶型海藻糖酶活性的影响,以明确海藻糖酶活性中心的结构特点和氨基酸构成。【方法】采用化学修饰方法,测定不同修饰剂处理后棉铃虫5龄幼虫海藻糖酶催化活性的变化,进而通过化学修饰反应失活常数来推测酶活性中心的特定氨基酸残基数量。【结果】采用8 mmol/L水溶性碳二亚胺(carbodiimide,EDC)溶液和25 mmol/L苯甲酰甲醛(phenylglyoxal,PG)溶液分别对棉铃虫5龄幼虫海藻糖酶羧酸基团和精氨酸残基进行修饰后,其活性分别减少81.58%和54.14%,这表明对羧酸基团和精氨酸残基的修饰可有效抑制海藻糖酶活性。底物海藻糖可保护海藻糖酶不受修饰剂的影响。修饰动力学结果显示,海藻糖酶活性中心可能包含1个羧酸基团和2个精氨酸残基。【结论】结果表明,含有羧基的谷氨酸和天冬氨酸是海藻糖酶活性中心的催化残基,精氨酸是维持海藻糖酶活性的必要残基。本研究结果可为开发新型农药提供理论支持。     

不同果色枸杞果实糖积累特征及其与蔗糖代谢酶活性的关系

以‘宁杞1号’（红色）、‘宁夏黄果’（黄色）和‘黑果’（黑色）3份不同果色枸杞为试材,测定枸杞果实发育过程中糖含量与蔗糖代谢酶活性的变化,并分析糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性,以探讨不同果色枸杞糖积累差异的生理基础,为进一步阐明枸杞品质形成及调控机理提供理论依据。结果显示：（1）气相色谱（GC）法检测结果为 ‘宁杞1号’果实含8种糖,‘宁夏黄果’含7种糖,‘黑果’仅检测到4种糖;且成熟期枸杞果实均以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。（2）在枸杞果实发育过程中,各材料果实的果糖和葡萄糖含量呈现逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而各材料蔗糖和赤藓糖含量却呈现出不同的变化趋势,不同发育时期材料间差异各异。（3）不同果色枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,材料间差别小,但在果实发育的后期活性高,材料间差异较大;从枸杞果实发育色变期到成熟期,供试材料AI和蔗糖合成酶（SS）活性高于中性转化酶（NI）和磷酸蔗糖合成酶（SPS）;在整个果实发育过程中‘黑果’保持着较低果糖含量和蔗糖代谢酶活性。（4）3种果色枸杞果糖含量均与AI活性达到显著相关关系,红色与黑色枸杞己糖（果糖和葡萄糖）含量与NI达到显著相关关系。研究表明,不同果色枸杞果实中的糖种类与含量、蔗糖代谢酶活性差异较大,AI活性升高有利于枸杞果糖的积累,转化酶在枸杞果实己糖积累过程中发挥着重要的作用。     

短舌熊蜂耐热性研究

【目的】测定高温对短舌熊蜂Bombus terrestris L.个体存活率和体内总蛋白含量的影响,为熊蜂授粉应用提供理论依据。【方法】以高温暴露致死率为耐热性的评价指标,对短舌熊蜂的工蜂幼虫,成年工蜂,成年雄蜂进行检测并对成年工蜂进行亚致死高温驯化。同时考察不同处理温度下熊蜂体内蛋白质含量变化。【结果】结果显示,短舌熊蜂的耐热性能从高到低依次是成年工蜂、成年雄蜂、工蜂幼虫,亚致死高温驯化可显著提高成年工蜂的耐热性能。熊蜂体内蛋白质含量随着温度的升高,呈先增加后减少的趋势,熊蜂体重与体内蛋白质含量无显著相关性。【结论】熊蜂不同虫态对高温的耐受性不同,可通过亚致死高温驯化措施来提高熊蜂的耐热性能和授粉效率。     

高温对家蚕三品系血淋巴中糖水平的影响（英文）

家蚕Bombyx mori的两个二化性品系热耐受型NB4D2和热敏感型CSR2均适合于温带气候,而多化性的PM（Pure Mysore) 品系适合于热带气候,将这3种品系5龄幼虫分别置于32℃和36℃的高温下,观察高温对其5龄幼虫至蛹期血淋巴中糖含量及海藻糖酶活性的影响。结果表明： PM幼虫和蛹的死亡率均小于NB4D2和CSR2。在蜕皮期间血淋巴海藻糖水平较高,而葡萄糖水平及海藻糖酶活性较低。32℃和36℃的高温下,幼虫蜕皮期间血淋巴中糖含量及海藻糖酶活性仅在其各自的水平上表现为小幅度的增加。蜕皮后幼虫血淋巴中海藻糖含量显著下降,而葡萄糖含量和海藻糖酶活性显著上升。在较高温度下,蜕皮后幼虫血淋巴中海藻糖含量下降幅度更大,而葡萄糖含量及海藻糖酶活性上升水平也更加显著。25±1℃下取食幼虫血淋巴中葡萄糖含量显著下降,海藻糖含量显著上升;3℃和36℃下PM 和NB4D2取食幼虫血淋巴葡萄糖和海藻糖含量以及海藻糖酶活性增加,而CSR2均减少或降低。吐丝幼虫血淋巴中葡萄糖含量及海藻糖酶活性显著下降,海藻糖小幅度下降。而在较高温度下,耐热型PM 和NB4D2吐丝家蚕血淋巴糖含量含量和海藻糖酶活性明显增加,而热敏感型CSR2的则明显下降。这3种品系蛹发育期的血淋巴糖含量及海藻糖酶活性均下降。在两较高温度下,PM蛹期血淋巴糖和海藻糖酶活性增加,而NB4D2 36℃时增加幅度小于32℃时。对于CSR2,32℃时观察到其血淋巴葡萄糖含量增加,但当环境温度增加到36℃时其血淋巴葡萄糖含量降至正常水平下。然而,当CSR2的蛹置于32℃和36℃时血淋巴海藻糖含量及其酶活性下降,且36℃时下降幅度更大。因此,桑蚕对高温的适应取决于家蚕的品系及发育阶段,并可通过其血淋巴糖及海藻糖酶活性水平进行验证。     

小地老虎食诱剂糖醋酒液配方筛选及发酵增效作用

【目的】为筛选和规范诱集小地老虎Agrotis ipsilon成虫的最佳糖醋酒液配方及最佳发酵时间,确定发酵液中的挥发物成分。【方法】优选以单一纯物质糖、醋、酒和水进行混配的配方A, B, C和D, 其配比分别为蔗糖(g)∶乙酸(mL)∶无水乙醇(mL)∶纯水(mL)(m/v/v/v)=3∶1∶3∶80, 3∶1∶3∶160, 3∶1∶6∶80和1∶1∶3∶80及常见配方E［白糖(g)∶白醋(mL)∶白酒(mL)∶自来水(mL)= 6∶3∶1∶10(m/v/v/v)］,分别并采用Y型嗅觉仪及GC-MS测试和分析小地老虎成虫对发酵1~15 d后的糖醋酒液的趋性及发酵液中的挥发物成分。【结果】趋性试验结果表明,糖醋酒液B配方对小地老虎诱集效果显著优于A, C, D和E配方,C配方次之。小地老虎成虫对B和C这两种配方发酵8 d发酵液的选择反应率均显著高于对未发酵及发酵5 d和7 d外的其他发酵时间发酵液的选择反应率。挥发物成分组成分析结果显示,糖醋酒液B配方发酵8 d发酵液的挥发物共有41种化合物,主要包括17种烃类化合物、8种醛类化合物、2种酮类化合物、4种醇类化合物、5种酯类化合物和5种醚类化合物。而且发酵8 d的糖醋酒液B配方与其未发酵以及发酵4 d和发酵12 d的糖醋酒液B配方之间的挥发物成分差异较大。【结论】优选并明确单一物质糖、醋、酒和水进行混配的小地老虎食诱剂配方(3∶1∶3∶160, m/v/v/v),其糖醋酒液通过发酵可以产生增效作用,最佳发酵时间为8 d。     

臭腹腺蝗肠道中共存的淀粉和纤维素消化酶的纯化、动力学和抑制研究（英文）

【目的】本研究旨在了解臭腹腺蝗 Zonocerus variegatus 中碳水化合物的消化。【方法】依次通过CM-Sepharose CL-6B 阳离子交换、QAE Sephadex A-50阴离子交换以及Sephadex G-100凝胶过滤,对臭腹腺蝗中肠的酶粗提取液（其中α-淀粉酶和纤维素酶的比活性分别为283±1.72 U/mg和 17±0.83 U/mg）进行了纯化。最后通过层析将共存的酶分离成α-淀粉酶和纤维素酶。【结果】这两种酶都是单体,α-淀粉酶分子量为38 kDa ,纤维素酶分子量为21 kDa。α-淀粉酶对淀粉的K_m 值为 13.8±1.29 mg/mL,V_max为3 883±52.25 U/mg pro;而纤维素酶对羧甲基纤维素底物的 K_m 值为5.03±0.57 mg/mL ,V_max为433.00±5.24 U/mg pro 。臭腹腺蝗α-淀粉酶能以不同的效率水解原淀粉,纤维素酶也能不同程度水解各种纤维材料。α-淀粉酶的水解活性在pH 6和40℃下最高,而纤维素酶的水解高活性在pH 9和45℃下最高。【结论】 从番木瓜 Carica papaya 种子中分离到蛋白类抑制剂,发现它们是这两种酶的有效抑制剂,说明这些蛋白抑制剂(CpAI和 CpCI)如果在害虫取食的作物上过量表达,则可能有利于害虫防治。尽管纤维类和淀粉类物质可能都显著提供该害虫的能量需求,但是动力学分析表明臭腹腺蝗更偏向于淀粉类食物。     

Light effects on α-amylase activity and carbohydrate content in relation to lipid mobilization during the seedling growth of sunflower

The changes in α-amylase activity and in starch and free sugar content were investigated in correlation with lipid mobilization inHelianthus annuus during the first 15 days of seedling growth in discontinuous light and in darkness. Throughout the seedling development α-amylase activity increased more significantly in light than in darkness. It was always lower in cotyledons than in other tissues of the embryo axis. In both culture conditions, most of the transitory carbohydrates accumulated in germinating cotyledons were very likely synthesized by gluconeogenesis from the stored lipid breakdown. Nevertheless, in light-grown cotyledons, photosynthesis contributes to increase the carbohydrate levels. The study of several soluble sugars indicates that 1) sucrose stored in cotyledons of mature seeds was used at the onset of seedling growth, more rapidly in light than in darkness, 2) galactose and xylose, both involved as precursors of some cell-wall polysaccharides, remained at a very low level throughout the 15 days and 3) glucose, fructose and maltose accumulated in old etiolated cotyledons in contrast to what occurred in the light.     

桔小实蝇雄成虫联系性嗅觉学习

【目的】为了探究桔小实蝇 Bactrocera dorsalis (Hendel)雄成虫的嗅觉学习能力。【方法】本研究采用经典性嗅觉条件反射训练法（classical olfactory conditioning）在室内对固定的羽化后14-17日龄的桔小实蝇雄成虫进行气味与食物的联合学习训练, 即薄荷精油和10%蔗糖溶液联合的奖赏性训练（appetitive conditioning）以及甲基丁香酚(methyl eugenol, ME)和饱和盐溶液联合的惩罚性训练（aversive conditioning）,并以伸喙反射行为（proboscis extension reflex, PER）作为学习与否的判定标准。【结果】经过奖赏性训练后,桔小实蝇雄成虫对薄荷精油的伸喙反射率可从0%增加至68%;而经过惩罚性训练后,桔小实蝇对甲基丁香酚的伸喙反射率可从100%降低至36.54%,且这种伸喙反射率的变化是通过气味条件刺激（conditioned stimulus）和食物非条件刺激（unconditioned stimulus）的对称性联合而产生的。【结论】结果表明,桔小实蝇雄性成虫具有较强的联系性嗅觉学习能力,并且两种刺激的联合是形成学习记忆的必要条件。     

ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株上烟粉虱寄主适应性及寄主植物营养成分含量和防御反应变化

【目的】本研究以番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)为主体,旨在明确ToCV单独侵染及TYLCV&ToCV复合侵染对烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种寄主适应性的影响,并从寄主植物营养成分和防御角度解析不同番茄病毒侵染对烟粉虱MED隐种寄主适应性影响的生理机制。【方法】ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株后,统计分析番茄植株上烟粉虱MED隐种成虫存活率和产卵量以及番茄植株中氨基酸和总糖含量;通过RT-qPCR技术检测番茄植株茉莉酸(JA)信号通路关键基因(FAD7和PI II)以及水杨酸(SA)信号通路关键基因(NPR1和PR1)的表达模式。【结果】相对于取食健康番茄植株的烟粉虱成虫,取食番茄病毒侵染的番茄植株烟粉虱MED隐种成虫的存活率和产卵量均显著降低,其中以TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株为寄主时,烟粉虱MED隐种成虫的存活率和产卵量均达到最低水平。TYLCV&ToCV复合侵染后,番茄植株中总氨基酸含量、14种水解氨基酸含量以及总糖含量低于ToCV单独侵染番茄植株。ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株后,FAD7和PI II的表达量均显著降低,并且2个基因在TYLCV&ToCV复合侵染植株中的表达水平最低;然而,NPR1和PR1的表达水平在ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株中均有上升趋势,TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株中NPR1表达水平和ToCV单独侵染番茄植株中PR1表达水平均显著高于健康番茄植株中的。【结论】ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染均能够明显降低番茄植株上烟粉虱MED隐种的寄主适应性,且TYLCV&ToCV复合侵染更不利于烟粉虱MED隐种生存;相对于健康番茄植株,ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株营养成分与防御系统发生了变化且存在差异。研究结果为揭示烟粉虱与植物病毒互作提供了参考。     

GROWTH OF EXCISED PEA EMBRYONIC AXES ON DIFFERENT SUGARS

Excised pea embryonic axes were cultured on mineral salts plus various carbon sources. Growth continued for at least 3 wk, as measured by increased length, fresh and dry wt, sugar content, and β-amylase activity. The optimum sucrose concentration for elongation and fresh wt accumulation was 5% (w/v), although dry wt and sugar content increased in cultures containing 10 to 20%. Comparable growth was observed for axes cultured on 2% sucrose, glucose, fructose, or maltose.     

Investigations into the Role of Sucrose in Potato cv. Estima Microtuber Production in vitro

Sucrose has been the carbohydrate traditionally used for potatomicrotuber production. Added to nutrient media, sucrose canact solely as a carbon source, or as an osmoticum, or both.Preliminary tests showed that the osmolarity of sucrose solutionswas increased by autoclaving, indicating some breakdown of thesugar. This was taken into consideration in experiments whichinvolved supplementing 4% sucrose media with sucrose, maltose,glucose or fructose, while keeping the osmotic potential ofthe media constant. A medium concentration of about 400 mM withonly sucrose was more suitable for microtuber production thanmedia supplemented with maltose, glucose or fructose. However,a better microtuber yield was obtained when hexoses were addedthan with unsupplemented 4% sucrose media. When glucose wassupplied at concentrations which had the same number of carbonatoms as 8% sucrose, the high osmolarity inhibited microtuberisation.Sugar movement in the tubering plantlet was followed using radio-labelledsucrose, glucose and fructose. The sucrose was translocatedand used at a faster rate than the other sugars, which tendedto remain in the roots of the plantlets. Furthermore, therewas no difference in microtuber production on media to whichthe sucrose was added before or after autoclaving, indicatingthat levels of breakdown were not severe enough to affect theprocess. Therefore, it is concluded that sucrose acts primarilyas a suitable carbon source for uptake and utilization by theplantlets, but, at 8%, it also provides a favourable osmolarityfor the development of microtubers.Copyright 1995, 1999 AcademicPress Solanum tuberosum (L.), potato, microtuber, media, sugar, sucrose, osmolarity, pH     

低致死剂量氯虫苯甲酰胺对沟金针虫食物利用和相关生理生化指标的剂量和时间效应

【目的】明确氯虫苯甲酰胺对沟金针虫Pleonomus canaliculatus亚致死效应的生理生化机制,阐明氯虫苯甲酰胺低致死剂量对沟金针虫食物利用、能量物质含量以及体内消化酶、保护酶和解毒酶活力的影响。【方法】室内采用土壤混药法测定氯虫苯甲酰胺对沟金针虫3龄幼虫毒力,并测定了氯虫苯甲酰胺LC₁₀, LC₂₅和LC₄₀低致死剂量对沟金针虫3龄幼虫营养指标和体内能量物质含量的影响;采用酶动力学法检测了氯虫苯甲酰胺低致死剂量处理1, 6, 12, 24, 48和72 h后沟金针虫3龄幼虫体内消化酶(蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶、海藻糖酶)、保护酶(CAT, POD和SOD)以及解毒酶(CarE, MFO和GST)活力的动态变化。【结果】氯虫苯甲酰胺对沟金针虫3龄幼虫有较高毒力,其LC₅₀值为1.2397 mg/kg。LC₁₀和LC₄₀剂量氯虫苯甲酰胺处理沟金针虫3龄幼虫后,平均相对生长率(MRGR)和近似消化率(AD)显著降低,严重干扰其对食物的利用;LC₁₀, LC₂₅和LC₄₀剂量处理后沟金针虫3龄幼虫体内主要的能量物质(蛋白质、脂质、碳水化合物、海藻糖)含量和消化酶活力均明显降低,而解毒酶和保护酶活力显著增加,最终延缓其生长发育。【结论】氯虫苯甲酰胺对沟金针虫幼虫具有很高的杀虫活性,低致死剂量氯虫苯甲酰胺处理沟金针虫幼虫后,通过抑制消化酶活性,使其对食物的利用能力降低和生长发育延缓,以及诱导解毒酶和保护酶活性来阻止外界毒物侵害。研究结果为阐明氯虫苯甲酰胺对沟金针虫的亚致死效应机制及作用机理提供了一定的理论基础。     

Doubled sugar content in sugarcane plants modified to produce a sucrose isomer

Sucrose is the feedstock for more than half of the world's fuel ethanol production and a major human food. It is harvested primarily from sugarcane and beet. Despite attempts through conventional and molecular breeding, the stored sugar concentration in elite sugarcane cultivars has not been increased for several decades. Recently, genes have been cloned for bacterial isomerase enzymes that convert sucrose into sugars which are not metabolized by plants, but which are digested by humans, with health benefits over sucrose. We hypothesized that an appropriate sucrose isomerase (SI) expression pattern might simultaneously provide a valuable source of beneficial sugars and overcome the sugar yield ceiling in plants. The introduction of an SI gene tailored for vacuolar compartmentation resulted in sugarcane lines with remarkable increases in total stored sugar levels. The high-value sugar isomaltulose was accumulated in storage tissues without any decrease in stored sucrose concentration, resulting in up to doubled total sugar concentrations in harvested juice. The lines with enhanced sugar accumulation also showed increased photosynthesis, sucrose transport and sink strength. This remarkable step above the former ceiling in stored sugar concentration provides a new perspective into plant source–sink relationships, and has substantial potential for enhanced food and biofuel production.