应用红外相机数据研究动物活动节律——以广东车八岭保护区鸡形目鸟类为例

动物活动节律和时间生态位分化是动物行为在时间维度的分布, 是对时间资源利用的重要体现。动物活动节律受到环境因素和种间作用的影响, 因此, 了解动物活动节律以及时间生态位有助于揭示群落中同域分布物种时间资源利用的差异及共存机制。近10多年来, 红外相机技术在国内外野生动物监测研究中得到广泛应用, 积累了大量有时间记录的动物行为数据, 极大地促进了动物活动节律和时间生态位分化的深入研究。本文对动物活动节律研究以及应用红外相机数据研究动物活动节律的方法进行梳理, 采用核密度估计方法, 利用广东车八岭国家级自然保护区的红外相机监测数据, 分析了鸡形目鸟类的活动节律, 以阐述单物种和多物种的活动节律以及种间作用对动物日活动节律的影响。研究结果表明车八岭保护区白鹇(Lophura nycthemera)、白眉山鹧鸪(Arborophila gingica)和灰胸竹鸡(Bambusicola thoracica)等3个鸡形目物种之间存在不同程度的竞争, 物种间的日活动节律呈现中等程度的重叠。最后, 针对动物活动节律分析方法应用的建议及影响因素进行讨论, 希望为国内动物活动节律研究提供参考。     

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。     

大气CO2浓度增加对昆虫的影响

大气CO2浓度增加已经受到国内外的极大关注.CO2浓度升高不但影响植物的生长发育,而且还改变植物体内的化学成分的组成与含量,从而间接地影响到植食性昆虫,并进而通过食物链影响到以之为食的天敌.根据国内外研究进展,结合多年的研究,系统介绍了CO2浓度变化对植物-昆虫系统影响的研究方法,论述了CO2浓度变化对植食性昆虫、天敌的作用规律及作用机理,探讨了CO2浓度变化对植物-植食性昆虫系统影响的特征,分析了未来研究发展的趋势及其存在的问题.     

定量评价天敌昆虫控害功能的铷元素标记技术

【目的】自然天敌对害虫种群起着重要的生态调控作用,定量地阐明天敌昆虫的取食关系及转移扩散规律,可为客观地评价天敌的控害功能提供依据。【方法】本文以苹果树与蛇床草Cnidium monnieri(L.) Cuss组成的微景观系统为研究对象,以蛇床草-胡萝卜微管蚜-异色瓢虫为研究主线,对植物和昆虫体内的铷元素含量进行检测。【结果】利用铷元素标记手段,结合室内和大田取样两种途径,通过测定天敌昆虫体内铷元素含量,可定量地评价种植功能植物提高果园天敌控害的作用。【结论】铷(Rb)元素标记技术是追溯天敌昆虫在农田生态系统中取食及转移扩散规律的重要手段。     

2021年膜翅目新增分类单元

本文对2021年发表的膜翅目昆虫新分类单元进行了梳理和总结。结合数据库检索, 基于标本记录, 全球膜翅目学者于2021年发表该目新分类单元的期刊论文355篇, 新增分类单元条目共1,152条, 隶属于21总科66科416属, 包括5新科4新亚科83新属3新亚属1,054新种和3新亚种。现生类群相关期刊论文309篇, 新增分类单元条目980条, 隶属于18总科52科332属, 包括2新科26新属3新亚属946新种和3新亚种。绝灭类群相关期刊论文46篇, 新增分类单元条目172条, 隶属于14总科27科86属, 包括3新科4新亚科57新属和108新种。2021年中国膜翅目新增分类单元的相关期刊论文83篇, 新增分类单元条目235条, 隶属于17总科34科91属, 包括3新属(绝灭类群1新属)和232新种(绝灭类群2新种); 现生类群中新增的2属分别记录自台湾和浙江, 新种数量排前五位的省级行政单位有云南(54个)、浙江(42个)、福建(18个)、西藏(18个)和新疆(16个)。在全球现生、绝灭和中国现生膜翅目总科新物种数量的对比中, 姬蜂总科新种数量最多, 分别约占全球现生、绝灭和中国现生膜翅目新种总数的32.5% (307个/946个)、19.4% (21个/108个)和37.0% (85个/230个)。有关现生膜翅目新种发表情况, 在洲级地理单元中, 亚洲发表新种数量最多, 约占56.9% (538个); 在洲级地理亚单元中, 东亚发表新种数量最多, 约占28.6% (271个); 在国家和地区行政单元中, 中国发表新种数量最多, 约占24.3% (230个)。在76种期刊的355篇论文中, 有348篇英文论文、4篇中文论文和3篇法语论文。这些结果表明, 中国膜翅目分类在全球膜翅目分类中发挥着十分重要的作用。     

花生对非繁殖期雌性黑线仓鼠细胞免疫和血液指标的影响

食物的数量和质量是影响动物免疫功能的重要因素。野生动物在选择食物时是否会优先选择有利于其健康的食物？为解决该问题,我们以黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)为研究对象,通过饲喂其喜食食物花生(Arachis hypogaea),然后检测反映健康状况的细胞免疫能力和血液指标。将30只非繁殖期成年雌性黑线仓鼠随机分为正常饲料组(normal fodder group,NF,n=10)、花生加饲料组(normal fodder plus peanuts group,NP,n=10)和花生组(Peanut,n=10),饲喂39 d后检测各项指标。结果发现Peanut组的体重增加,NP和Peanut组的摄食量降低。NP组注射植物血球凝集素(Phytohaemagglutinin,PHA)后12 h的PHA反应显著高于NF组。3组间白细胞数和淋巴细胞数在统计学上没有显著差异,但NP和Peanut组白细胞数比NF组分别高22.9%和25.0%,淋巴细胞数分别高15.0%和22.5%。NP和Peanut组红细胞数和红细胞压积显著高于NF组,而Peanut组血小板数显著高于NF和NP组。这些结果表明饲喂花生能增强黑线仓鼠的细胞免疫能力、输氧能力和凝血功能,这可能是其喜食花生的生理原因。     

草地贪夜蛾核型多角体病毒对我国草地贪夜蛾不同地理种群毒力的比较分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith）入侵我国多个地区,逐渐形成地理种群。在草地贪夜蛾核型多角体病毒Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus（SfMNPV）生物农药的生产过程中发现,不同地理来源的宿主对SfMNPV的敏感性和产量存在明显差异,显著影响了SfMNPV的生产效率。为解析其敏感性差异及其产生的原因,本研究首先对云南德宏、广东广州、广西钦州、西藏林芝4个地区草地贪夜蛾种群基因型进行了鉴定,采用生物测定法测试SfMNPV对4龄幼虫的口服毒力,然后,通过向幼虫体内注射草地贪夜蛾核多角体病毒出芽型病毒粒子（budded virions,BVs）的方式,越过口服感染中肠的过程,分析敏感性差异发生的阶段。最后比较了高敏感和低敏感种群中肠肠液pH,并基于16S rDNA测序测定了肠道菌群组成。结果表明,广西种群属于纯合玉米型,其余种群为带有水稻型COI标记的杂合玉米型。广西种群对SfMNPV的口服敏感性最低,西藏种群的敏感性最高,但两者注射BV后死亡率差异无统计学意义,暗示病毒敏感性差异发生在口服感染阶段。广西种群中肠pH略低于西藏种群,并且较于西藏种群,广西种群相肠道乳杆菌Lactobacillus丰度高。本文结果表明,肠道微环境的差异可能是不同地理种群草地贪夜蛾对SfMNPV口服敏感性产生差异的原因。     

左炔诺孕酮和炔雌醚复合物(EP-1)及组分对鼠类不育效果的研究进展

由于当前传统灭杀带来的一系列问题,鼠害不育控制逐渐受到重视。自张知彬等2004年率先报道左炔诺孕酮和炔雌醚复合物(EP-1)对野生鼠类不育效果的研究以来,国内多个研究团队对EP-1及其组分的不育效果、剂量、饵料制作、环境安全性、行为与分子机理等方面开展了大量的验证和完善研究,取得了许多重要的进展。这些结果进一步说明EP-1及组分对鼠类具有很好的不育效果,并具有两性不育、高效低量、可持续、相对环保与安全、野外投放方便、经济可行等特点。EP-1或炔雌醚毒饵的不育剂量约为10-50μg/m L(0.001%-0.005%),甚至更低;其组分在土壤和水体的半衰期约为5-16 d和小于3 d。在鼠类繁殖的早期,采取野外一次饱和投放即可有效降低全年鼠类的繁殖,效果可延续至第二年。可见,EP-1及其组分有望成为鼠害控制的一个新手段。建议今后进一步加强野外不育与跨年持续效应的验证、环境安全性评价和行为生态学机制等研究工作。     

烟粉虱及温室白粉虱为害后对后续粉虱种群的影响

【目的】分析烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)或温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)为害番茄后对后续温室白粉虱和烟粉虱生长、发育、成虫寿命和繁殖等产生的促进或抑制作用,可为明确寄主植物番茄介导的温室白粉虱-烟粉虱的种间互作,开展粉虱的科学防控提供科学依据。【方法】通过在寄主植物番茄叶片上先将B型烟粉虱或温室白粉虱按不同的顺序、时间间隔分开接种,再系统观察后续接上的两种粉虱生长、发育、繁殖等种群参数的变化。【结果】(1)先期接上烟粉虱对后续温室白粉虱的发育、寿命、产卵量有明显的促进作用;这种作用需烟粉虱的持续诱导,若去掉烟粉虱,其对温室白粉虱的促进作用即消失;先期接上温室白粉虱可缩短后续烟粉虱伪蛹期,但温室白粉虱的持续存在不利于烟粉虱的产卵,且明显降低烟粉虱的内禀增长率和净增殖率。(2)先后在番茄上同时接上温室白粉虱可降低后续烟粉虱的单雌产卵量和雌、雄虫的成虫寿命;先后同时接种烟粉虱却显著地增加了温室白粉虱的单雌产卵量;烟粉虱的提前存在降低了后续烟粉虱单雌产卵量。(3)但两种粉虱之间作用存在着一定的时间滞后性。烟粉虱对温室白粉虱的发育、寿命、产卵量产生的促进作用大约在其卵期后的一段时间才能显现出来;温室白粉虱对烟粉虱伪蛹期的缩短作用也需提前诱导;而温室白粉虱对温室白粉虱的促进作用相当滞后,直到成虫期才显现出来。【结论】B型烟粉虱和温室白粉虱之间可通过寄主番茄产生相互影响,前期烟粉虱为害可显著促进后续温室白粉虱卵和若虫的发育,而前期温室白粉虱为害对烟粉虱的发育不利。     

冷藏对美洲斑潜蝇蛹期发育和生存的影响

【目的】美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard自20世纪90年代入侵我国后已经成为蔬菜和观赏植物的重要害虫。然而,近些年该昆虫已经逐渐成为研究植物和昆虫、昆虫抗寒性和寄主适应性等热点课题的模式种类。因此,为了实验室条件下更好保藏该虫的种群,本文研究了冷藏(世代发育起点温度8℃)对该斑潜蝇蛹发育和生存的影响。【方法】以化蛹后第3天的蛹为实验对象,8℃低温冷藏,并以冷藏时间(0、7、14、21、28和35 d)为参试因子研究了冷藏时间对美洲斑潜蝇蛹羽化率的影响;化蛹后每24 h解剖观察一次蛹并对蛹期发育阶段进行划分;根据划分的蛹期阶段,对处理中未羽化的蛹进行解剖比对,得到对低温最敏感的蛹期。【结果】随着冷藏时间的增长,美洲斑潜蝇的蛹羽化率逐渐降低。超过14 d后,羽化率明显下降。冷藏至35 d时羽化率为零。解剖正常发育的美洲斑潜蝇的蛹,将蛹期分为预蛹期、隐头蛹期、显头蛹初期、半透明眼期、浅黄色到琥珀色眼期、红褐色眼期、鬃毛蛹期。不同冷藏时间条件下,未羽化的蛹死亡时间主要为鬃毛蛹期,且鬃毛蛹期死亡的蛹的数量与贮藏时间呈正比例关系。【结论】在室内冷藏美洲斑潜蝇时,3日龄蛹8℃贮藏少于14 d为宜;鬃毛蛹期(10~11日龄蛹)对低温比较敏感,冷藏过程中,应避免鬃毛蛹期的蛹。