氮素调控花生共生结瘤的机制研究进展

氮是花生生长发育所需的大量元素,共生结瘤固氮是花生获取氮素的主要方式之一。花生共生结瘤固氮涉及复杂的调控机理,揭示氮素对根瘤固氮的调控机制对发挥生物固氮潜力具有重要意义。本文系统总结了花生根瘤形成的“裂隙侵染”机制、花生共生结瘤和数量调控的机制以及氮素影响花生结瘤的调控机制。目前,氮素影响慢生根瘤菌与花生互作进而调控结瘤的分子机理尚不清楚,因此未来的研究重点应该集中在氮素影响花生慢生根瘤菌与花生的信号交流、根瘤数调节和营养交换机制等方面,为提高花生结瘤固氮效率和产量、减少化学氮肥施用提供理论基础。     

城市荒野生态研究概述

荒野是地球表面未受人类开发建设影响或基本不受人类活动干扰的自然区域,在城市的局部人为干扰极低区域也存在荒野片段。城市荒野作为城市内部及周边区域中以自然过程主导的景观单元,其物种组成、结构、过程和功能处于基本不受人类活动干扰的状况,因此具有高度自我调节的生态过程,以及良好的生态系统服务潜力,是城市生态系统的高保护价值区域。城市荒野有别于一般人工生态系统的生态特征及生物多样性保育等高价值服务功能开始引起人们的广泛重视,被认为是完善城市生态网络、保护城市生物多样性以及应对人类世人地矛盾激化的重要机遇。当前,国内外城市荒野研究尚处在初级阶段,有关城市荒野辨识、分类及生态特征等方面的研究滞后,制约了城市荒野的价值判断与保护决策。研究系统分析了城市荒野生态研究的进展与趋势,深入辨析了城市荒野的概念、分类与生态特征,探讨了城市荒野与人类的共存挑战和协同机遇,针对现有研究不足提出了保护和修复对策,并就值得进一步关注的研究方向给出了相关建议。研究旨在阐明基于城市荒野恢复城市与自然联系的机遇和挑战,可为城市生物多样性可持续管理提供科学依据,对城市自然资本保护与增强城市生态系统韧性具有重要意义。     

昆虫完全变态发育与其共生微生物之间的相互影响

完全变态昆虫在发育过程中要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,它们在幼虫和成虫阶段形态构造和生活习性明显不同,这一现象被称为适应性解耦,使幼虫和成虫能够更独立地完成不同的任务,各自获得更高的效率,这对完全变态昆虫有巨大的生态和进化意义。然而这种发育方式为完全变态昆虫与微生物建立稳定的共生关系带来了巨大的挑战。它们在变态过程中身体结构的重塑、饮食习惯的改变等使微生物居住的栖息地发生彻底转变,微生物在昆虫宿主个体不同发育阶段和不同个体代际之间的垂直传递也受到了限制。为了高保真地维持稳定的共生关系,部分完全变态昆虫和共生微生物进化出多样的严格垂直传递或者规避完全变态发育的传递方式。也有部分完全变态昆虫趁此机会实现与共生微生物的关系解绑,与新的微生物建立联系,呈现出在不同生命阶段共生微生物的动态变化。此外,昆虫变态发育还直接受到共生微生物的影响,微生物能保护宿主在变态发育中最脆弱的阶段免受病原体感染,为变态发育提供必需的营养物质和促进变态发育的因子。因此,本综述将总结和深入探究昆虫完全变态发育与其共生微生物之间的相互影响。     

榕树——传粉者共生体系的研究

榕属（Ｆｉｃｕｓ）植物与它的传粉昆虫榕小蜂之间有丰专一性的互惠共生关系,它们是动植物间历史悠久关系最密切的共生伙伴,它们在形态结构,生理功能,生活史同步上构成了榕树－传粉者共生体系并协同进化至今,本文论述了榕属植物和榕小蜂的生物学特征以及二者的相互作用,阐述了榕树－传粉者共生体系的构成,维持及其生物学意义。     

吉林省黑土土著大豆根瘤菌的生态特性及与不同豆种的共生效应

黑土土壤中有丰富的土著大豆根瘤菌,为了稳定和提高大豆根瘤菌在黑土区的接种效果,我们从１９８８年起,对吉林省黑土土著大豆根瘤菌的类型、血清型、固氮酶活性、快慢生型的分布、结瘤竞争能力以及与不同大豆品种的共生效应等进行了测定,并提出了吉林省黑土区高固氮力和低固氮力种质。以菌体本身的固氮酶活性来看,榆树黑土为２４．８１６Ｃ２Ｈ４μｍｏｌ／克干瘤·小时,公主岭黑土为２４．８２７Ｃ２Ｈ４μｍｏｌ／克干瘤．小时．榆树黑土用４０株进行土著大豆根瘤菌血清型的测定,其中３４株属于４４７－２８血清型,６株为其它血清型。公主岭黑土用１６４株进行测定的,有１４３株属４７７－２８血清型,１７株属１１３血清型,有４株属其它血清型。榆树黑土和公主岭黑土中以慢生型大豆根瘤菌为主．共生效应测定结果,吉林２３固氮力最强,固氮量为４．２４９０８ｇ／盆;其次是长８２１０—４,固氮量为２．００９８ｇ／盆;长农５最低,为０．５４１９ｇ／盆。     

烟草甲体内共生菌的初步研究

烟草甲Lasioderma serricorne（Fabricius）体内有类似酵母的胞内共生物YLS,其对烟草甲有重要的营养和解毒作用。该文对YLS的细胞和菌落形态进行了观察,并通过菌落测定、液体培养和细胞质量测定等方法,以探明YLS的最适生长温度。结果表明：28～35C比较适宜YLS的生长,35C为最佳生长温度,而36～48h是研究YLS的最佳时间。     

歪叶榕繁殖生态学

该文主要从物候学、行为学和生态学3个方面首次研究报道了我国西双版纳热带雨林下的一种榕树——歪叶榕(Ficus cyrtophylla)的繁殖机制。研究结果表明,歪叶榕榕小蜂(Blastophaga sp.)是歪叶榕唯一的传粉昆虫,传粉行为方式为被动传粉,而且这种榕小蜂也只能在该种榕树中成功繁衍后代。物候学观察结果表明,歪叶榕常绿且叶量常年变化较小,10~11月和3~4月是歪叶榕雄株落叶的高峰期,这时正值西双版纳的雾凉季和干热季,而雌株的落叶高峰期是3~4月;12月和5月是歪叶榕雄株新叶萌发的高峰期,而4~5月是其雌株新叶萌发的高峰期,这时正值西双版纳干热季向雨季过渡的时期,新叶萌发后同时伴随着一次该种榕树的挂果高峰期;歪叶榕在种群水平上常年持续结果,在每年的11月和4~5月有两次结果高峰期,单株每年大量结果2~3次;单棵雄株内结果异步性较高,而雌株内结果高度同步。单果进蜂数(Foundress number)为0~5只,大多数雄果(78.45%)和雌果(84.25%)只有1只传粉榕小蜂,大约16.02%的雄果和13.33%的雌果内含有2只传粉榕小蜂,其它情况均很少。在自然情况下,雄果中的总瘿花量为147.32±62.61(SD)枚,传粉榕小蜂出蜂量为110.94±62.82(SD)只,其中雌蜂多而雄蜂少,传粉榕小蜂性比为0.143 9±0.131 6(SD),瘿花形成率为64.13%±19.89%(SD),雌果中的种子数为231.44±74.25(SD)粒,种子形成率为85.72%±14.19%(SD)。歪叶榕和其传粉榕小蜂在物候学、传粉行为与花药/胚珠比(A/O ratio)和雄花成熟与其羽化出蜂的时期等方面表现出高度的相互适应。     

传粉榕小蜂与榕树的繁衍

榕树传粉现象被广泛地作为研究协同进化特别是互惠共生的重要模式之一。本文总结了榕果与传粉榕小蜂的有关研究,试图解释其形态结构之间的相互适应,总结传粉榕小蜂的传粉行为,探讨传粉榕小蜂在雌雄同株及雌雄异株榕树上的传粉模式,讨论传粉榕小蜂的寄主专一性,并展望中国在榕小蜂方面的研究前景。     

高温处理后褐飞虱体内共生酵母菌和氨基酸需求的变化

对卵期高温（35℃,72 h）处理后褐飞虱Nilaparvata lugens体内共生酵母菌及该虫氨基酸需求的变化进行了研究,结果表明：1）卵期高温处理后,若虫期体内的共生酵母菌数量明显低于正常对照试虫;2）将若虫饲养于缺少单种氨基酸的22种全纯饲料上,以若虫羽化率为指标,发现高温处理试虫对组氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和色氨酸等8种必需氨基酸的需求明显增加。由此推论,褐飞虱对上述8种必需氨基酸的需求与共生酵母菌有关。     

PCR为基础的分子技术检测沃尔巴克氏体的研究进展

沃尔巴克氏体（Wolbachia）是广泛分布于节肢动物生殖组织内的一类共生细菌。这些细菌通过卵的细胞质传播并参与多种调控其寄主生殖活动的机制。由于Wolbachia的重大科学意义和Wolbachia在生物防治和遗传工程领域的潜在用途,近年来迅速成为国际生物学研究的热点。其中,Wolbachia检测技术,尤其是以PCR为基础的分子检测技术的进步是Wolbachia研究蓬勃发展的重要技术基础。本文对Wolbachia的研究及其分子检测技术进行介绍,旨在促进我国Wolbachia研究的起步和快速发展。 Abstract:Wolbachia is a common and widespread group of bacteria found in reproductive tissues of arthropods． These bacteria are transmitted through the cytoplasm of eggs and have evolved various mechanisms for manipulating reproduction of their hosts．Because of important relationship with some major biological issues and implication of biological control and genetic engineering,the study of Wolbachia has under gone an explosive growth in recent years.A tremendous progress has been made based on the advancing molecular diagnostic technique of Wolbachia.In this paper,those molecular diagnostic techniques are detailed and it is aimed to be the primer for the research of Wolbachia in China.