亚洲飞蝗不同发育阶段取食习性的研究

为探明亚洲飞蝗食物选择机制及寄主植物对其生长发育的影响,基于对比称重法、取食频数测定和人工饲喂方式,对亚洲飞蝗不同龄期食量变化、对不同寄主植物喜食程度及主要寄主植物对其生长发育的影响进行研究。结果表明:雌性飞蝗4龄至成虫阶段日取食量分别为0.39±0.02、0.50±0.02、0.75±0.07 g/d。雄性飞蝗4龄至成虫阶段的日取食量分别为0.30±0.06、0.41±0.03、0.71±0.11 g/d。同性别亚洲飞蝗不同发育阶段日取食量间均存在极显著差异。选取小麦、玉米、芦苇、早熟禾、苜蓿、冷蒿等植物,进行取食频数测定。亚洲飞蝗3龄蝗蝻喜食小麦和芦苇,少食苜蓿和早熟禾,偶食玉米,不食冷蒿。4龄蝗蝻嗜食玉米,喜食小麦,少食芦苇,偶食早熟禾,不食苜蓿和冷蒿;5龄蝗蝻喜食小麦,少食芦苇、玉米和早熟禾,偶食苜蓿,不食冷蒿。成虫喜食小麦和玉米,少食芦苇和早熟禾,不食苜蓿和冷蒿。分别以小麦、玉米、芦苇及三者同比例混合物饲养亚洲飞蝗3龄、4龄、5龄蝗蝻后,不同龄期蝗蝻发育历期、交配次数、产卵次数均存在极显著差异。亚洲飞蝗随着年龄段的增长取食量逐渐增加,而亚洲飞蝗同一发育阶段雌性与雄性取食量之间没有显著差异。亚洲飞蝗在每个年龄段对不同的寄主植物具有选择性,主要取食的寄主植物为小麦、玉米和芦苇。与单种饲料饲养相比,以混合饲料饲养的亚洲飞蝗发育历期最短,交配次数最少,产卵次数最多。不同寄主植物对其生长发育有显著的影响。     

大螟水通道蛋白SiAQP基因的克隆与表达分析

【目的】水通道蛋白(AQP)是一种重要的膜结合蛋白,它可以在植物、细菌和动物的细胞膜上形成通道以促进水分和甘油等小分子的运输。本文研究了大螟水通道蛋白基因(SiAQP)的序列特征以及该基因的表达模式和功能。【方法】运用RT-PCR和RACE技术克隆获取大螟水通道蛋白基因(SiAQP);运用生物信息学软件分析该基因特征;用实时荧光定量PCR技术(qRTPCR)分析该基因在大螟的不同器官组织、不同发育阶段以及在不同温度和湿度条件下的表达模式。【结果】SiAQP的开放阅读框(ORF)为831 bp,编码276个氨基酸,分子量为29.27 ku,等电点8.16。保守结构域分析发现其含有两个高度保守的水通道蛋白特征序列NPA(Asn-Pro-Ala)基序和6个跨膜结构域。qPCR结果显示,不同器官组织中,后肠的SiAQP表达量显著高于其它组织;不同发育阶段中成虫期的SiAQP表达量最高,卵和蛹期表达量相对较低;不同温度处理下SiAQP的表达量相对稳定,与27℃对比高温与低温处理都没有显著变化;随着湿度的上升大螟幼虫和雌雄蛹的SiAQP表达量都呈现出显著的先上升后下降趋势,表明高湿度和低湿度环境都会抑制SiAQP的表达。【结论】SiAQP在大螟不同的器官组织表达具有明显的差异,温度对SiAQP的表达影响较小,而湿度的影响较大,成虫能较好的适应不同湿度环境。     

棉田绿盲蝽微生物多样性研究

昆虫在长期的进化过程中与其体内微生物形成了互利共生的关系,共生微生物参与调节寄主的多种生命活动,例如生殖、代谢等。在黄河流域棉区绿盲蝽Apolygus lucorum是棉花的主要害虫之一。为明确绿盲蝽体内共生菌的种类与群落结构,通过HiSeq平台对棉田绿盲蝽体内共生菌的16S rRNA基因V3～V4区进行高通量测序,分析绿盲蝽体内共生菌的种类与多样性。结果显示,变形菌门Proteobacteria(89.18%)、放线菌门Actinobacteria(2.99%)、厚壁菌门Firmicutes(2.48%)为绿盲蝽的3个优势菌门。在属水平上立克次氏体Rickettsia(32.86%)、欧文氏菌属Erwinia(20.21%)为优势菌群。本文初步明确了绿盲蝽体内微生物群落的组成和动态变化,为进一步研究绿盲蝽与共生菌的相互作用提供了基础,为今后从共生菌出发防治绿盲蝽提供新思路。     

短时低温对马铃薯甲虫种群增长的影响

[目的]马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata是我国重要的检疫性害虫,对茄科植物危害严重.本研究旨在明确出现倒春寒短时低温对马铃薯甲虫种群增长的影响.[方法]马铃薯甲虫卵在8℃下分别处理1,3和5d,以27℃下饲养的卵作为对照,调查卵孵化率及孵化后幼虫的生长发育和成虫繁殖情况,用种群参数评估短时低...     

外来入侵杂草假苍耳的形态学及DNA分子鉴定

2019年在新疆塔城市进行入侵有害生物实地踏查中发现疑似假苍耳的植株,首先采用传统形态学鉴定方法,根据植物的根、茎、叶、花及果实等外部形态特征进行初步鉴定,再以植物的Rps16、psbA和matK基因序列为参考,设计特异性引物(分别为IXR、IXP及IXM)进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和测序。通过形态学和DNA分子鉴定可知,采自塔城市的野生杂草为假苍耳,待检测植物基因测序片段与假苍耳psbA和matK基因序列的相似度高达98%,是我国入境植物检疫性有害生物之一。本研究建立了假苍耳的快速检测方法,可为新疆地区假苍耳的检验检疫及有效防控提供参考。     

天山大峡谷原始森林黏细菌的分离鉴定及其抗菌活性

【背景】黏细菌是一类具有多细胞群体行为特征的高等原核生物,其对植物病原真菌和细菌的捕食特性使其在植物病害防治方面具有重要的应用潜力。【目的】探究乌鲁木齐天山大峡谷原始森林可培养黏细菌的多样性并分析其抗菌活性,为发掘黏细菌生防菌株奠定基础。【方法】以天山大峡谷原始森林采集的土样和腐木为分离材料,采用兔粪诱导法和被捕食菌诱导法从中分离纯化黏细菌菌株,结合形态学观察、生理生化测定和16S rRNA基因序列分析确定其分类地位,并以6种植物病原真菌[大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum)、拟轮枝链孢霉(Fusarium verticillioides)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)、细极链格孢菌(Alternaria tenuissima)]和1种植物病原细菌[梨火疫病菌(Erwinia amylovora)]为靶标菌,通过平板对峙法和菌苔捕食法测定其抗菌活性。【结果】从采集的样品中分离出70株菌株,经纯化后获得36株黏细菌纯培养物。经鉴定隶属于4个属,黏球菌属(Myxococcus) 30株、孢囊杆菌属(Cystobacter) 3株、珊瑚球菌属(Corallococcus) 2株和原囊菌属(Archangium) 1株。抗菌活性分析显示,本研究获得的36株黏细菌至少对2种植物病原真菌有抗菌活性,表现出广谱的抗真菌活性,初步筛选出一株菌株NSE37-1兼具广谱和高效抗真菌活性;供试的15株黏细菌对梨火疫病菌均具有捕食活性,初步筛选出一株对梨火疫病菌具有较强捕食能力的黏细菌菌株NSE25。【结论】天山大峡谷可培养黏细菌资源比较丰富,黏球菌属是该地区可培养黏细菌菌群中的优势菌。分离纯化出的黏细菌菌株均表现出广谱的抗植物病原菌活性,具有进一步研究和开发的潜在价值。     

农杆菌介导的棉花枯萎病菌转化体系的优化

【背景】海岛棉相对陆地棉更易感枯萎病,一旦发生很难根治,使得枯萎病逐渐成为威胁新疆海岛棉产业发展的主要病害,但其致病机理目前还不是十分明确。【目的】揭示棉花枯萎病菌的遗传变异和致病机理,同时获得带有绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)标记的棉花枯萎病菌转化子用于观察其侵染海岛棉的途径。【方法】采用农杆菌介导的遗传转化(Agrobacterium tumefaciens-Mediated Transformation,ATMT)方法,对棉花枯萎病菌7号生理小种st89进行了遗传转化并对转化条件进行优化。【结果】农杆菌介导的遗传转化法转化棉花枯萎病菌的最佳条件为:150 mg/L的潮霉素浓度能完全抑制棉花枯萎病菌的生长,浓度为200 mg/L的头孢噻肟钠能完全抑制农杆菌LBA4404生长,农杆菌起始浓度OD_(600)为0.2,农杆菌预培养时间为8 h,棉花枯萎病菌分生孢子浓度为10~5个/mL,枯萎病菌孢子悬液和农杆菌LBA4404比例为1:1,乙酰丁香酮浓度为200μmol/mL,共培养时间为4 d,转化后培养温度25℃。利用优化的转化系统将GFP基因转入到棉花枯萎病菌中,转化效率最高可以达到252±7.37个转化子/10~5个孢子。PCR扩增以及荧光观察表明GFP基因能够正常表达。【结论】转GFP基因的枯萎病菌的获得为深入研究棉花枯萎病入侵的机理奠定了基础。     

产卵基质模式和性比对白星花金龟生殖力的影响

[目的]为探究产卵基质模式和雌雄比对白星花金龟生殖力影响,寻求提高白星花金龟繁殖力的技术参数.设计复合产卵基质模式的思想,可为其他产卵于固体基质中的昆虫提高生殖力提供借鉴.[方法]本研究设计了5种产卵基质模式(牛粪、细沙单一基质、粪沙混、粪沙分和粪液沙复合基质)和5个雌雄比(早∶♂=4∶8、5∶7、6∶6、7∶5和8∶4),在室外敞口棚和自然温光条件下,开展对白星花金龟成虫产卵量和死亡率、幼虫孵化率的影响研究.[结果]5种产卵基质下白星花金龟成虫产卵量的顺序为粪沙分＞粪沙混＞牛粪＞粪液沙＞细沙,其中,白星花金龟在粪沙分复合产卵基质40 d的单雌产卵量达129.0粒,是原生产卵基质——牛粪的1.72倍;5个雌雄比处理比较,白星花金龟群体产卵量的顺序为7∶5＞8∶4＞6∶6＞5∶7＞4∶8;单雌产卵量的顺序为4∶ 8＞6∶6＞5∶7＞7∶5＞8∶4,最高达3.60粒/d.2项试验下成虫死亡率和幼虫孵化率在各处理间无显著差异,幼虫孵化率均在90％以上.综合分析和结合群体实际雌雄比可知,雌雄比为1∶1时,对于保障白星花金龟的群体繁殖力效果最佳.[结论]牛粪和细沙两复合体系作为产卵基质和维持雌雄比1∶1,可显著提高白星花金龟的繁殖力.     

杏褪绿卷叶植原体新疆分离物核糖体蛋白基因的克隆与序列分析

【目的】了解杏褪绿卷叶植原体新疆分离物的系统发育关系及遗传分化,确定其分类地位。【方法】利用植原体核糖体蛋白(rp)基因的特异性引物rpF1/rpR1对新疆轮台县托克逊县杏褪绿卷叶病植株总DNA进行PCR扩增,并对部分扩增片段克隆、测序及序列分析。【结果】获得杏褪绿卷叶植原体新疆分离物rp基因片段大小为1196 bp,该片段包含部分rpS19以及rpL22和rpS3基因的全部序列。序列相似性和系统进化分析表明,杏褪绿卷叶植原体新疆分离物与16SrⅤ-rp亚组中的各代表性植原体的rp基因核苷酸序列相似性达到95.7%~99.3%,其中与rpⅤ-C亚组的甜樱桃绿化植原体和枣疯病植原体的相似性最高,核苷酸及氨基酸相似性分别达到99.2%~99.3%和98.3%~98.4%。进一步虚拟RFLP分析,发现杏褪绿卷叶植原新疆分离物rp基因的酶切图谱与rpⅤ-C亚组成员相似性最高,但在MseⅠ、SspⅠ和TaqⅠ的酶切位点上存在差异。综上初步判断其可能属于16SrⅤ组(榆树黄化组)中的一个新rp亚组。【结论】本研究首次报道了杏褪绿卷叶植原体新疆分离物的rp基因序列,确定了其分类地位,为杏褪绿卷叶病的早期诊断和检测提供了基础。     

香梨内生拮抗细菌的筛选及对梨火疫病的生防潜力

该研究以健康香梨树的新鲜花器、当年生新生枝条、叶片和果实为试验材料,采用植物组织内生细菌分离法获得内生细菌菌株,培养菌落,并采用平板对峙法初筛和发酵液复筛对梨火疫病菌(Erwinia amylovora)、梢枯病菌(Pseudomonas syringae pv.syringae)和腐烂病菌(Valsa mali var.pyri)具有抑菌作用的细菌;将筛选获得的拮抗梨火疫病菌的菌株通过喷施香梨离体花序和盆栽杜梨苗测定其防病效果,以发掘内生细菌的生防资源,为探索梨树病害的生物防治途径奠定基础。结果显示:(1)从香梨枝条、叶、花和果实组织中共分离出337个内生细菌菌株,其中有14株具有明显的抑菌作用;进一步筛选出对梨火疫病菌、梢枯病菌和腐烂病菌具有抑菌作用的细菌分别有8株、9株和4株,其中ZN5、SN19和HN9菌株对梨梢枯病菌和腐烂病菌均有拮抗作用,HN89菌株对3种病原菌都具有较强的抑菌作用;共筛选出对梨火疫病菌具有抑菌作用的7个菌株(SN37、HN89、HN98、HN143、HN126、TN68、TN16)和具有竞争作用的TN50菌株。(2)内生菌株TN50预处理(喷施)对预防香梨花腐的效果显著,其防效(52.36%)与农用链霉素(60.67%)相近;HN89的防效(39.66%)其次;内生菌株TN50、HN89和SN37预处理(喷施)能够显著降低盆栽杜梨苗嫩枝的枝枯率和病情指数(P<0.05),7~15 d的平均保护性防效分别为67.20%、54.32%和45.91%,治疗性防效分别为63.88%、52.10%和36.17%。(3)结合形态特征和16S DNA序列分析,TN50、HN89和SN37菌株分别鉴定为克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)和假单胞杆菌属(Pseudomonas sp.)。