绿洲农田三叶草夜蛾的种群动态及交配特征

三叶草夜蛾Scotogramma trifolii Rottemberg是一种多食性的害虫,其在农田生态系统中的种群动态及交配情况尚不清楚。本试验在库尔勒地区连续3年(2013-2015年4-9月)利用智能虫情测报灯监测了三叶草夜蛾的种群动态,并在实验室解剖雌蛾体内精包,评估野外雌蛾的交配情况。研究表明不同年际间相同月份其种群数量变化趋势相同,即每年的4月中下旬、6月中下旬和7月下旬均会出现三叶草夜蛾的种群高峰期;而相同年际内不同月份三叶草夜蛾的种群数量存在变异。解剖数据表明了三叶草夜蛾交配频率平均达到2.7次/头以上,同一年份内和不同年际间均存在一定比例的未成功交配雌蛾,其成功交配比例在55.56%~97.37%,2013年和2015年的成功交配比率较低,低于60%,而2014年的成功交配率却高于80%。通过本研究初步明确了野外三叶草夜蛾交配特征和种群动态,为绿洲农田三叶草夜蛾的综合防治提供了科学依据。     

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。     

有机肥和氮肥周年组合对麦豆轮作中复播大豆生长及产量的影响

为探明周年不同施肥组合对麦后复播大豆生长特性及产量的影响,筛选出小麦复播大豆高产的周年施肥组合,本试验采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理,分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理的基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150 kg·hm-2两个施氮水平。结果表明:周年不同施肥组合下复播大豆的SAPD值、叶面积指数(LAI)、叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)均为麦季混施有机肥和氮肥、豆季不施氮肥的C1处理表现最佳,而胞间CO2浓度(Ci) C1处理浓度最低,该处理的LAI在苗后40～60 d与其他处理存在显著差异,其各项光合指标在花期和荚期也与其他处理存在显著差异(P0.05); C1处理表现出干物质积累总持续时间最短,但最大生长速率出现的时间较早,增大干物质积累的平均速率最大,干物质快速积累生长特征值最高,最终C1处理分别比仅麦季单施氮肥和单施有机肥处理产量高18.71%和11.25%。本试验麦豆两熟农田应采用麦季混施有机肥22500kg·hm-2和氮肥375 kg·hm-2、豆季不施氮肥的周年施肥组合有利于大豆增产和氮肥减量。     

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。     

雪莲的开花生物学特性及其生态适应意义

雪莲(Saussurea involucrata)是一种典型的高山草本植物, 同时也是我国重点保护的珍稀药用植物。该文对雪莲的开花生物学特性及其对高山环境的适应策略进行了观测与分析。主要结果如下: 雪莲不育花序单生于茎生叶的叶腋内, 可育复头状花序生长于茎顶端, 由26 ± 7个头状花序构成, 每个花序的小花数为137 ± 34个。复头状花序外侧为绿色至淡黄色半透明的茎生苞叶所包被, 开花过程中, 白天茎生苞叶内侧温度和湿度明显高于外侧的温度和湿度, 最大温差达7.2 ℃, 最大相对湿度差达54.2%, 可为苞叶内侧花序中小花的传粉和受精以及胚和种子的发育提供良好的微环境。不同年份间雪莲的开花物候差异不显著(p > 0.05), 群体花期为65-75天, 单株花期为45-55天, 盛花期持续时间约35天, 平均每株每天开花数为201个, 属于集中开花模式, 有利于吸引传粉者。单花开放持续时间为4-6天, 小花泌蜜持续时间为3天, 其泌蜜量与糖浓度于每天 12:00时达到最高值, 但随着开花的持续, 日泌蜜量逐渐增加, 而糖浓度逐渐减少。雪莲花期浓郁的气味、聚合成复头状的可育花序及其紫色小花与充足的泌蜜量, 增加了对传粉者的吸引力。雪莲开花过程中存在的雌雄异位、雄性先熟以及被动式花粉次级展现现象, 减少了自花授粉的可能性。自然条件下, 其头状花序的结籽数和结籽率分别为126.0 ± 10.5粒和91.7% ± 4.2%, 单株结籽数为3 326.4 ± 28.7, 表明雪莲在高山极端环境中能顺利地完成有性生殖过程。     

马铃薯病毒一步法多重RT-PCR检测技术的构建

根据马铃薯病毒PVX、PVY、PVA、PLRV的CP基因序列设计4对特异性引物,通过对试剂浓度和反应条件进行优化,建立了能够同步检测PVX、PVY、PVA、PLRV的一步法多重RT-PCR检测方法。该方法对PVX、PVY、PVA、PLRV扩增出的靶带大小分别为732、422、132和336 bp,凝胶电泳易辨别区分。病毒RNA最低检测限度为7.8 pg/μL,对PVM、PVS、AMV、TMV及PSTVd的扩增为阴性。研究结果表明,该方法特异、灵敏,比两步法多重RT-PCR检测更加快速、简便,提高了检测效率,降低检测成本,为马铃薯病毒的高效检测提供了有效手段。     

基于CLIMEX预测黑角负泥虫在中国的潜在地理分布

【目的】研究黑角负泥虫在我国的潜在地理分布及其入侵风险程度。【方法】运用适生性分析软件CLIMEX 4. 0对黑角负泥虫在我国的潜在地理分布进行模拟,将模拟结果在地理信息系统软件Arc GIS10.2下进行插值分析,并绘制黑角负泥虫的潜在地理分布示意图。【结果】黑角负泥虫高度适生区主要集中在我国的华北平原、黄土高原南部及云贵高原北部;中度适生区主要集中在华北平原北部、黄土高原北部及东北平原地区;低度适生区则多分布在中高度适生区的过渡区域及我国新疆天山南北两侧地区。限制黑角负泥虫在我国分布的主要胁迫因素为干胁迫和冷胁迫,且其影响的区域主要分布在我国的西北和东北地区。【结论】黑角负泥虫在我国潜在地理分布范围广,适生程度高。目前,黑角负泥虫已经传播到我国的新疆和内蒙古等省(自治区),但由于地理隔离的存在和自身较弱的扩散条件,并没有传入气候适宜度较高的东部地区。随着东西部经济交流的不断增多,黑角负泥虫随人为因素进一步扩散的可能性将不断增加。因此,建议检疫部门做好检疫工作,严防黑角负泥虫的传播扩散。     

新疆不同棉花品种烟粉虱实验种群

在实验室条件下［温度(26±1) ℃,相对湿度(75±1)%,光照L∶D=16∶8］研究了烟粉虱在新疆棉田主栽品种新陆早8号、新陆早16号、新陆早17号、中棉35号、抗5和岱80棉花品种上的存活率、产卵量和寿命等,组建了实验种群生命表,估测了种群净增殖率(R₀)、内禀增长力(r_m)、平均世代周期(T)和周限增长率(λ)等生殖力参数.结果表明：烟粉虱在不同棉花品种上的形态大小、发育历期、存活率及产卵量均存在显著差异.比较烟粉虱种群在6种棉花品种上的世代存活率和繁殖力,其在新陆早16号上发育速度最快、产卵量最高,而在抗5上各种生命参数相对较低.新陆早16号是烟粉虱种群生长发育最适宜的棉花品种,其次为中棉35号,抗5是烟粉虱种群最不适宜的品种.     

植物花粉S基因及其应用研究进展

自交不亲和性(self-incompatibility)研究是探讨植物遗传机制和植物育种的重要基础.在显花植物中,配子体自交不亲和由花柱S基因S-RNase和花粉S基因两个基因控制,这两个基因都具有较高的多态性和序列多样性的特征.花粉自交不亲和性是由花粉特异表达的F-box基因控制,命名为SFB(S haplotype-specific F-box protein)基因,并认为它就是花粉S基因的首选.就SFB基因的克隆、结构特点和作用机理以及应用予以综述.