荻草谷网蚜唾液蛋白基因Sm13498的克隆及功能分析

【目的】荻草谷网蚜Sitobion miscanthi为我国小麦Triticum aestivum主产区麦蚜优势种;Sm13498蛋白是在荻草谷网蚜唾液腺中特异表达的唾液蛋白。本研究旨在探析荻草谷网蚜功能未知的Sm13498在调节植物防御反应中的潜在作用。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组测序数据,PCR克隆Sm13498的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;采用RT-qPCR测定Sm13498在取食小麦叶片不同时间的荻草谷网蚜无翅成蚜中的表达动态;通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能;利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位。【结果】克隆获得了荻草谷网蚜Sm13498 cDNA全长序列(GenBank登录号：MW346655),开放阅读框(ORF)全长783 bp,编码260个氨基酸,预测蛋白分子量28.01 kD,第1-22位氨基酸为N端信号肽。系统进化树显示,Sm13498与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的功能未知蛋白LOC100159087precursor(GenBank登录号: NP_001313548.1)亲缘关系最近(氨基酸序列一致性为71.7%)。RT-qPCR结果表明,Sm13498在荻草谷网蚜无翅成蚜取食小麦叶片12 h时表达水平达到最高。含有Sm13498信号肽片段的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YTK12可在YPRAA培养基正常生长,并可将无色2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为不可溶的暗红色的氯化三苯基四氮唑(TTF),证实其信号肽具有分泌活性。经根癌农杆菌介导在本氏烟瞬时表达Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡。亚细胞定位结果表明,Sm13498-GFP融合蛋白定位于本氏烟叶片细胞膜。【结论】结果说明荻草谷网蚜唾液蛋白Sm13498可抑制植物防御反应。本研究为发掘荻草谷网蚜唾液中效应子, 深入解析麦蚜对小麦品种强适应性奠定了基础。     

鄂西南天然林主要乔木树种物种组成及林分空间结构动态变化研究

该研究以鄂西南木林子国家级自然保护区内天然林为研究对象,以森林内胸径≥5 cm的乔木个体为具体分析对象,通过乔木树种重要值及其角尺度、大小比、混交度等林分空间结构参数的一元分布,阐述林分空间分布格局、大小分化程度、林木混交程度及变化,并通过分析林分空间结构参数的二元分布,探究各参数之间的联系,揭示5年间其林分空间结构特征及动态变化,为该林分类型的森林可持续经营提供准确的数据,以促进林分结构理想化,维持该区域物种多样性。结果显示:(1)2014年与2019年林分中主要建群种均为青冈(Cyclobalanopsis glauca),该种在群落中处于优势地位,鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)重要值提高0.63%,其在林分中的相对重要性超过杉木(Cunninghamia lanceolata)位居第二,说明在该群落中鹅耳枥具有稳定的种群结构。(2)林分整体依然处于轻微团状分布状态,且各树种强度混交,平均混交度增长0.02,大小比均值降低0.01,林分生长依然处于中庸状态,5年来林分整体空间结构变化较小,但处于由当前林分结构向理想结构的过渡阶段。(3)结构参数两两组合的各组林分空间结构二元分布中,各参数不同取值等级的变化趋势基本不变,但大小比和混交度的二元分布结果显示林分中处于绝对劣势、劣势且零度混交、弱度混交的林木个体减少,林分稳定性得到提高。研究表明,研究区内天然林分空间结构动态变化虽不明显,但处于向更好、更稳定的结构发展中。     

扁蚜亚科昆虫虫瘿多样性研究(半翅目,蚜科)

虫瘿是蚜虫诱导植物异速生长的结果,虫瘿作为蚜虫重要的延伸特征,对蚜虫系统分类、系统发育关系、以及起源演化等研究具有非常重要的作用.而且虫瘿的形态结构、着生部位等在蚜虫的物种间存在非常丰富的多样性,是蚜虫重要的生物学特征,也是物种鉴定的重要依据之一.本文在已有标本采集记录和资料的基础上,从结瘿的植物、虫瘿着生部位、形态结构及类型等4个方面对扁蚜亚科虫瘿的多样性进行了系统研究.结果表明该亚科蚜虫大多都在原生寄主上形成虫瘿,个别属及种可在次生寄主上成瘿;虫瘿在类型上有虫瘿和伪虫瘿之别;在着生部位上,有叶片、叶脉、叶柄、小枝、粗枝等;虫瘿的形状也十分多样,有管状、袋状、球状、半球形、刺球状、纺锤形、圆锥形、分支状、香蕉束状等;在结构上既有单室、多室之分,也有开放型、封闭型之别.对于虫瘿多样性的研究,可为虫瘿演化规律的探讨提供重要信息,也是基于虫瘿进行物种鉴定的重要基础.     

蚜虫雄蚜与雌性母对性信息素及植物挥发物的田间反应

田间观察了桃蚜Myzus persicae (Sulzer)、绣线菊蚜Aphis spiraecola Patch 、山楂圆疣蚜Ovatus crataegarius (Walker)等3种蚜虫对性信息素[(4aS,7S,7aR)-荆芥内酯和 (1R,4aS,7S,7aR)-荆芥醇]的反应,并且调查了性信息素与植物挥发物对桃蚜的田间引诱活性的相互作用.在有冬寄主或夏寄主植物的田中,性信息素诱捕器诱捕到桃蚜雄蚜与雌性母的数量显著多于对照诱捕器的诱捕数;但在非寄主植物的田中,却引诱不到桃蚜.苯甲醛(冬寄主植物桃树Prunus persica的主要挥发物组分之一)能够增强桃蚜雄蚜的引诱作用.绣线菊蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的荆芥内酯有反应,而山楂圆疣蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的和人工合成的荆芥内酯都没有反应,但对荆芥醇有反应.并且在荆芥醇中添加荆芥内酯之后对山楂圆疣蚜雄蚜引诱活性显著提高.还讨论了雌性蚜产生化合物被雄蚜作为性信息素、被雌性母作为聚集信息素以及性信息素与寄主植物挥发物的相互作用.     

角额壁蜂在苹果梨园生活力下降的原因分析

采用测定苹果梨和苹果的花粉量以及对其主要营养成分进行定量分析的方法,探椭角额壁蜂Osmia cornifrons(Radoszkowski)在苹果梨园生活力下降的主要原因。结果表明,苹果梨花粉的花粉量约为苹果花粉的1/3,是角额壁蜂在苹果梨园的繁殖比明显低于苹果园的主要原因;苹果梨花粉与红富士等苹果花粉相比,在主要营养物质方面具有高糖、高纤维,低蛋白、低水分的特点,在矿质营养方面,苹果梨花粉具有高Ca和Mg,低Fe和Zn的特点。这些差异是引起连续使用苹果梨园的角额壁蜂出茧率和活动能力逐年下降的主要原因。     

中国椴斑蚜属研究(同翅目,蚜科,角斑蚜亚科)

中国椴斑蚜属Tiliaphis Takahashi已知2种,朝鲜椴斑蚜Tiliaphis coreanus Quednau,1979和小椴斑蚜T.shinae(Shinji,1924)(中国新纪录)。文中提供了分种检索表,各种提供了观察标本、地理分布、寄主植物等信息新纪录种提供了详细的形态记述和形态特征图。研究标本保存在中国科学院动物研究所动物标本馆。     

中国毛蚜亚科一新纪录属--朗伯毛蚜属(同翅目,蚜科)

报道了中国毛蚜亚科Chaitophorinae1新纪录属——朗伯毛蚜属Lambersaphis Narzikulov,1961和1新纪录种——杨朗伯毛蚜Lambersaphis pruinosae(Narzikulov,1954)。该蚜虫在中国采自新疆维吾尔自治区的石河子市,国外分布在塔吉克斯坦和哈萨克斯坦。文中记述了杨朗伯毛蚜无翅孤雌蚜的形态特征、在中国的地理分布,绘制了形态特征图。研究标本保存在中国科学院动物研究所动物标本馆和法国自然历史博物馆。     

中国迷蚜蝇属Milesia厘订（双翅目：食蚜蝇科）

中国原记载分布有14种迷蚜蝇。本文通过对我国迷蚜蝇馆藏标本的收集、整理、鉴定,发现有6个新异名：瑞丽迷蚜蝇M.ruiliana Yang et Cheng和清华迷蚜蝇M.tachina Yang et Cheng为黄带迷蚜蝇M.cretosa Hippa的异名,茂兰迷蚜蝇M.tachina Yang et Cheng为锈色迷蚜蝇Mferruginosa的异名,黑色迷蚜蝇M.atricorporis Yang et Cheng为黑色迷蚜蝇M.quantula Hippa的异名,拟蜂迷蚜蝇M.vesparia Shiraki和隆顶迷蚜蝇M.turgidiverticis Yang et Cheng为隆顶迷蚜蝇M.verticalis Brunetti的异名。并首次报道杂色迷蚜蝇M.variegata Brunetti在中国有分布。到目前为止,我国实际有分布的迷蚜蝇共13种(其中,棕缘迷蚜蝇M.fuscicosta (Bigot)分布在我国南海,未见标本)。本文提供了每种的腹部特征图,并列出所有中国种类的分类检索表,同时附有地理分布图。中国迷蚜蝇种类如下：闽小迷蚜蝇M.apsycta Seguy、玉带迷蚜蝇M.balteata Kertesz、黄带迷蚜蝇M.cretosa Hippa、锈色迷蚜蝇M.ferruginosa Brunetti、裂翅迷蚜蝇M.fissipennis Speiser、非凡迷蚜蝇M.insignis Hippa、马氏迷蚜蝇M.maai Hippa、桔斑迷蚜蝇M.variegata Brunetti、寡斑迷蚜蝇M.paucipunctata Yang et Cheng、黑色迷蚜蝇M.quantula Hippa、中华迷蚜蝇M.sinensis Curran、隆顶迷蚜蝇M.verticalis Brunetti和棕缘迷蚜蝇M.fuscicosta Bigot。     

神经自发整数倍峰放电节律的随机性和确定性模式的比较

为进一步区分神经自发整数倍峰放电节律的随机性和确定性模式的动力学性质,详细研究了实验神经起步点、随机理论模型(Chay模型)和确定性理论模型(Wang模型)产生的3种整数倍峰放电节律及其变化规律。结果发现,实验和随机模型经随机自共振产生的整数倍峰放电节律具有相同的统计性质(峰峰间期越大,出现的频度越低,约呈指数递减)和变化规律,与确定性Wang模型产生的整数倍节律明显不同。这提示,呈指数衰减分布的整数倍峰放电节律是经随机自共振产生的,是确定性因素和随机因素共同作用的结果。     

从一道高考试题看植物多倍化

1987年全国高考生物学试题有这样一道试题: 萝卜和甘蓝杂交得到的种子,一般是不育的,但偶然发现个别种子种下去后可产生能育的后代。出现这种现象的原因是: