洞察景观环境影响蜜蜂之新视角: 肠道微生物

作为生态服务提供者的传粉蜜蜂与景观生态息息相关, 而以农田为主的景观组成显著降低了传粉蜜蜂的多样性。目前调查研究显示, 农田的扩张与蜜蜂多样性下降相关, 且农药残留对蜜蜂损害严重。景观中的开花植物决定了蜜蜂的食物(营养)组成, 其中花粉蛋白含量与蜜蜂的生长发育紧密相关。尽管研究已证实景观环境会显著影响蜜蜂蜂群的发展和个体的生长繁殖能力, 但未来还需要加强景观组成变化直接作用于蜜蜂的机制研究。另一方面, 大量研究表明蜜蜂肠道共生菌是影响宿主健康的重要因素: 可促进宿主吸收营养和抵抗病原菌。作为传粉者, 蜜蜂接触到的主要外部环境——花粉和花蜜都含有特殊的微生物, 很多研究暗示花源微生物是蜜蜂肠道菌来源之一。研究表明景观环境相关的食物(营养)、农药残留以及环境微生物都会显著影响肠道微生物。现有少量的研究证明不同景观的蜜蜂肠道微生物有差异, 景观环境可能通过作用于蜜蜂肠道微生物进而影响蜜蜂健康。然而不同景观环境中的微生物, 尤其是花源微生物和蜜蜂肠道菌之间的关联有待证明。景观对蜜蜂肠道微生物的影响值得研究, 希望可以从肠道菌的视角鉴别对蜜蜂友好的景观环境, 进而指导土地合理利用和蜜蜂保护。     

DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2对小麦的促生作用及其机理

【背景】前期结果表明,DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2可高效去除土壤中的DDT等污染物,具有潜在的应用价值,但该菌对植物的影响尚不清楚。【目的】探讨菌株Chryseobacterium sp. PYR2对植物的促生作用及其机理,为后续开发DDT降解及植物促生双效功能菌剂提供理论依据。【方法】配制该菌株的不同梯度稀释菌悬液,用纸卷发芽法和盆栽法研究菌悬液对小麦种子萌发和植株生长的影响;Salkowski法测定PYR2合成吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)量;单因素实验研究不同培养条件对菌株生长及IAA合成的影响;液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法分析IAA在PYR2菌体内的生物合成途径。【结果】PYR2菌悬液可明显提高小麦种子萌发率并促进小麦植株的生长,小麦的侧根数、株高、鲜重、干重等指标均明显提高。该作用是由于菌株PYR2可以合成植物生长激素IAA。最适IAA合成条件:温度30°C,pH 7.0-8.0,盐浓度0.5%,L-色氨酸50mg/L。代谢液中检测到色醇、色胺和吲哚-3-乙酰胺3种中间代谢产物,推测PYR2体内存在3条IAA合成途径,分别为吲哚-3-丙酮酸(IPy A)、TAM和IAM途径。【结论】菌株PYR2对小麦具有明显的促生效果,是由于其具有多条高效合成IAA的代谢途径,表明其在农药污染土壤的生物修复及作物种植中具有潜在的应用前景。     

我国23个土壤磷素淋失风险评估Ⅱ.淋失临界值与土壤理化性质和磷吸附特性的关系

从13个省（市）采取23个耕地表层土壤,通过室内模拟试验测定其磷素淋失临界值和pH、有机质、＜0.01mm、＜0.002mm、交换性钙镁、活性铁铝、磷等温吸附特性等,以建立土壤磷素淋失临界值与土壤基本理化性质和磷吸附特性之间的关系.结果表明：土壤pH＜6.0时,随土壤pH提高临界值增加,土壤pH与临界值之间呈显著的指数关系;而当土壤pH＞6.0时,随土壤pH提高临界值减小,在pH6.5左右土壤磷素淋失临界值最高.土壤磷素淋失临界值与土壤有机质、活性铁（铝）、交换性钙之间存在显著的相关,而与交换性镁、CEC、＜0.01mm、＜0.002mm、K、Qm的相关性受土壤酸碱度影响.可以通过测定土壤有机质或活性铁的含量,来计算土壤磷素淋失临界值,评价土壤磷素淋失的风险.供试的23个土壤,除了采自湖北潜江的20号水稻土存在比较大的磷素淋失风险,其余土壤发生磷素淋失的风险很小.     

基于@RISK辣椒果实蝇对我国辣椒产业的潜在经济损失评估

【目的】预测辣椒果实蝇Bactrocera latifrons Hendel对我国辣椒产业的潜在经济损失,为有关部门提供加强防控措施的科学依据。【方法】在收集辣椒果实蝇、辣椒市场价格与防治费用相关数据的基础上,采用孙宏禹等(2018)所构建的重要经济实蝇潜在经济损失通用模型,利用@RISK软件及随机模拟方法,预测了辣椒果实蝇可能给我国辣椒产业带来的直接经济损失。【结果】在不防治场景下的潜在经济损失总量在51 476.91-1 452 378.22万元之间,防治场景下的潜在经济损失总量在29 937.36-1 231 386.65万元之间,投入防治后所能挽回的潜在经济损失在8 075.53-441 462.75万元之间。【结论】辣椒果实蝇可能给我国辣椒产业带来的潜在经济损失较大。建议我国有关部门进一步加强针对辣椒果实蝇的防控措施,从降低辣椒果实蝇为害率与损失率入手进行防治以减少其可能造成的经济损失。     

二斑叶螨为害对草莓叶片H2O2、MDA含量以及部分防御酶活性的影响

本文旨在探究二斑叶螨Tetranychus urticae为害对草莓Fragaria×ananassa Duch.叶片内过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量以及部分防御酶活性的影响。在草莓苗上接种不同数量（5~25头）的二斑叶螨,分别在接种后的24 h、48 h和72 h取样,分析草莓叶片内H2O2、MDA的含量以及部分防御酶的活性。结果显示,二斑叶螨为害的草莓叶片内H2O2和MDA的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）的活性随着时间的延长而呈现先升后降的趋势,在二斑叶螨持续为害草莓叶片24 h、48 h和72 h时,受损草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,不同密度二斑叶螨为害的草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,但与取食时间关系不大。当为害时间达到48 h时,MDA的含量和SOD的活性均达到最高峰,此时它们均与二斑叶螨的密度密切相关。当二斑叶螨为25头/叶时,MDA的含量和SOD的活性分别约是对照的3.6倍和10倍。过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性随时间延长不断升高,均在二斑叶螨为害72 h时达到最高峰。同时,二斑叶螨的为害时间和为害密度之间存在一定的交互作用。以上结果表明草莓叶片主要通过调节其体内H2O2和MDA的含量以及各种防御酶活性的变化,对二斑叶螨的为害产生应激反应。     

DNA甲基化与基因表达调控研究进展

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的、可遗传的对碱基和组蛋白的化学修饰,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及非编码RNA等.表观遗传修饰是更高层次的基因表达调控手段.DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,参与基因表达调控、基因印记、转座子沉默、X染色体失活以及癌症发生等重要生物学过程.近年来随着研究方法和技术的进步,全基因组DNA甲基化的研究广泛兴起,多个物种全基因组甲基化图谱被破译,全局水平对DNA甲基化的研究不仅利于在宏观层面上了解DNA甲基化的特性与规律,同时也为深入分析DNA甲基化的生物学功能与调控奠定了基础.结合最新研究进展综述DNA甲基化在基因组中的分布模式、规律以及和基因转录的关系等.     

韭菜迟眼蕈蚊体内及韭菜根际微生物的多样性分析

【目的】为了了解韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga生存环境中微生物的多样性。【方法】本研究对韭蛆、韭菜鳞茎、根部以及土壤中的微生物进行分离纯化,对部分代表性细菌进行了生理生化特征的分析,并对分离得到的真菌及细菌分别采用ITS和16S r DNA基因分析的方法进行鉴定。【结果】总共分离鉴定出25种微生物,在韭菜鳞茎和土壤中分别分离出半知菌亚门(Deuteromycotina)的球孢白僵菌Beauveria bassiana和球孢虫草Cordyceps bassiana两种真菌,在韭蛆体内、韭菜鳞茎、韭菜根部以及土壤中分别分离出10、15、9、6种细菌,以变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌为主,其余的细菌分别属于放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。【结论】本研究可以为寻找韭菜、韭蛆和微生物三者之间的协同进化关系提供理论基础,并期望为韭蛆的共生防治提供指导。     

盐胁迫下黄芩种子萌发及幼苗对外源抗坏血酸的生理响应

以黄芩(Scutellaria baicalensis)种子为材料,用氯化钠(Na Cl)模拟盐胁迫条件,采用纸上发芽,研究外源抗坏血酸(As A)对盐胁迫下黄芩种子萌发及幼苗的影响。结果表明,在80 mmol·L-1 Na Cl胁迫下,黄芩种子萌发及幼苗生理指标受到显著抑制;0.50 mmol·L-1 As A处理可显著提高盐胁迫下黄芩种子的发芽势(GE)、发芽率(GR)、发芽指数(GI)、简化活力指数(SVI)以及根系总黄酮、可溶性糖和脯氨酸(Pro)含量,同时也可显著提高幼苗根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)活性,显著降低丙二醛(MDA)含量。这说明适宜浓度的抗坏血酸能提高黄芩种子的萌发能力和幼苗对盐胁迫的适应能力,从而起到缓解盐胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用。     

蚜虫新型预警网络的构建及其绿色防控技术研究

在公益性行业（农业）科研专项的支持下,项目组在我国大豆和小麦主产区进行了蚜虫监测预警及绿色防控技术的研究。构建了基于吸虫塔的蚜虫监测预警网络系统,在蚜虫基础生物学研究、天敌资源普查及其控蚜作用研究的基础上,研发了多项以生物防治为主体的蚜虫绿色防控技术,包括天敌人工助迁、人工饲养天敌释放、作物邻间作措施、物理防控、隐蔽性施药等。相关技术措施在我国的东北、华北等大豆蚜、麦蚜为害严重的大豆产区和小麦主产区共建立了4个规模较大的试验示范区,取得了较好的综合效益。     

利用CLIMEX预测纳塔尔实蝇在中国的潜在地理分布

纳塔尔实蝇Ceratitis rosa Karsch属双翅目实蝇科腊实蝇属,为害30余种经济植物,被我国列为进境植物检疫性有害生物。本研究运用CLIMEX 3.0及ArcGIS 9.3对纳塔尔实蝇在我国目前及未来的潜在地理分布进行了预测。结果显示：在目前的气候条件下,纳塔尔实蝇在我国的潜在地理分布区为18.250°N-30.250°N,其中,华南和东南地区为高度潜在地理分布区,包括四川、重庆、云南、福建、广东、广西、海南以及台湾等地。在未来的气候条件下,2020和2050年潜在地理分布区的北界分别移至31.250°N和32.250°N,且中度潜在地理分布区北移明显;2100年潜在地理分布区的北界移至33.750°N,且高度适生区北移明显。因此建议目前应加强纳塔尔实蝇检疫措施,完善监测体系,监测网点主要设在我国的南方地区,尤其应对云南、广西、广东、福建和海南等地进行长期监测;同时,应对湖南、贵州、江西、湖北、江苏、安徽等省进行定期监测,严防该虫入侵。