我国入侵昆虫研究进展

我国是世界上受外来入侵生物影响最为严重的国家之一。生物入侵已经成为威胁我国粮食安全、生态安全、经济安全的重要制约因子。调查发现,我国近20年入侵昆虫占已知入侵生物的70%,已对国家经济社会安全构成持续威胁。近年来,随着全球变化加快,入侵昆虫疫情不断突发,入侵昆虫扩散分布格局变化加剧。为此,总结梳理了建国70年以来入侵昆虫分布扩散特点、基础与应用研究进展,分析了未来面临的挑战,提出了相关管理建议。     

Hg2+对南极冰藻Chlorophyceae L-4生长和抗氧化系统的影响及藻体富集Hg2+的规律

南极冰藻Chlorophyceae L-4是南极生态系统重要的初级生产力和组成部分,其长期生长在极地环境中,有着特殊的生理机制。在生存环境和生长条件发生变化时,冰藻的膜脂系统和蛋白含量都会发生变化,而在受到重金属胁迫时,冰藻的超微结构也会发生明显变化。【目的】研究Chlorophyceae L-4在重金属离子Hg2+胁迫条件下的状态和Hg2+富集以及对其抗氧化系统的影响,为南极环境监测提供依据。【方法】绘制南极冰藻细胞在重金属离子Hg2+不同浓度胁迫条件下的生长曲线,观察其超微结构;测定丙二醛含量和SOD酶活性变化;ICP-MS法研究藻体富集Hg2+规律。【结果】Hg2+在低浓度时(≤100μg/L),细胞个数较正常条件明显偏少;在高浓度时(≥250μg/L),出现细胞死亡。丙二醛含量随Hg2+浓度升高而升高,SOD酶活性则先增强再减弱。藻体富集Hg2+在1 h达到峰值,而在Hg2+浓度持续升高时,富集量轻微降低。【结论】Hg2+离子对冰藻生长有抑制毒害作用;对Chlorophyceae L-4抗氧化系统有明显不利影响;L-4富集Hg2+在1 h内饱和,Hg2+过高时,富集量稍微降低。     

不同颜色遮阳网遮光对丘陵茶园夏秋茶和春茶产量及主要生化成分的影响

为研究不同颜色遮阳网遮光对夏秋茶与春茶产量和品质的影响,在中国科学院桃源农业生态试验站以“碧香早”茶树为试验材料,选用不遮光和中度遮光（遮光率(50?4)%）的黑色、绿色、银灰色遮阳网开展遮光试验。结果表明：不同季节使用黑色遮阳网能显著增加氨基酸和咖啡碱含量,降低茶多酚含量和酚氨比,与对照茶园比较,夏季、秋季、春季茶叶氨基酸含量分别增加了14.22%、17.07%、6.23%,茶多酚含量分别降低了4.40%、6.43%、27.66%,咖啡碱含量分别增加了9.48%、8.10%、7.28%。夏秋季银灰色遮阳网效果最差,绿色遮阳网效果介于黑色和对照之间,春季三种颜色遮阳网效果均优于对照;茶树遮光后品质明显优于对照,夏秋茶经遮光可达到制高档茶的要求,春茶遮光可达到制名优茶的要求。     

绿色糖单孢菌-木素过氧化物酶的发酵工艺研究

本研究以一株中度耐热耐碱放线菌--绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)为研究对象,用16 L发酵罐对该菌进行了木素过氧化物酶(lignin peroxidases, LiP)的诱导发酵,确定了最适的产酶工艺条件:接种量为10%,C/N为1∶3,搅拌速度为250 r/min,通气量为5 L/min,通过控制通气量和调整搅拌转速,使溶氧维持在35%以上,此条件下绿色糖单孢菌较摇瓶实验提前将近24 h达到产酶高峰,酶活最高可达0.41 U/ml;同时在发酵罐中测定该菌株的生长曲线和代谢曲线以确定其发酵代谢规律.     

利用系统作图(Systems mapping)研究大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的互作遗传机制

【背景】物种间相互作用是物种进化的重要推动力,然而如何将基因型和表型关联以及确定在物种相互作用过程中起重要作用的基因均面临挑战。【目的】通过系统作图(Systems mapping)得到两种微生物在相互作用过程中起重要作用的SNPs (Single nucleotide polymorphism),以及随着时间的变化,这些SNPs是如何相互联系进而影响大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的相互作用。【方法】分别对45株大肠埃希菌、45株金黄色葡萄球菌进行单独培养和混合共培养,通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)进行绝对定量,得到一定时间内各个菌株的生长量,比较相同菌株在不同培养条件下生长情况,以各个菌株重测序结果为基础,结合系统作图得到在相互作用过程中起重要作用的显著SNPs及其相互联系。【结果】通过系统作图分析,获得具有54对显著SNPs组合的三维曼哈顿图,这些组合中41个显著SNPs来自大肠埃希菌,12个显著SNPs来自金黄色葡萄球菌。在上述SNPs中已有6个SNPs所在的候选基因都可以直接或者间接影响微生物的生长量变化,从而影响两种微生物相互作用方式。它们分别是nhaR(E19056)参与生物膜的形成,rhlE(E832164)与核糖体的组装有关,csiD (E2789300)的表达可以使细胞面对恶劣环境,alk B (E2309274)可以参与DNA的损伤修复,sucA(E759230)和yjjW(E4614704)都参与细胞的代谢过程。【结论】系统作图可以检测到物种在相互作用过程中显著SNPs;物种相互作用过程中不同SNPs遗传效应随着时间变化;细菌的相互作用过程是直接遗传效应、间接遗传效应和上位性效应共同产生的结果。     

核酸技术在立枯丝核菌分类与生态学研究中的应用

立枯丝核菌是一种传播广、危害大的土传病原菌,对其展开的研究已涉及各个方面并逐渐深入,近几年借助于核酸技术对其所展开的研究更成为热点。对核酸技术在立枯丝核菌的分类学研究(主要包括G Cmol%含量测定、核酸杂交、各种DNA指纹技术、特异PCR扩增、测序DNA的序列分析)、监测群体动态变化的生态学研究(实时荧光PCR技术)中的应用作一简要的介绍。     

甘蓝粉虱入侵中国大陆

甘蓝粉虱是一种危险性入侵害虫,中国大陆于2012年7月在北京市朝阳区首次发现,寄主植物为抱茎苦买菜;翌年8月份又在新疆乌鲁木齐和吐鲁番发现,寄主植物为开花生菜和抱茎苦买菜。文章描述了甘蓝粉虱的危害方式、寄主植物、分布范围、识别特征、天敌种类以及传播扩散方式,并分析了在我国大陆的发展趋势和需要密切关注的区域。     

耻垢分枝杆菌在感染与免疫研究中的应用

耻垢分枝杆菌属革兰阳性腐生菌,具有快速生长,无致病性,与结核分枝杆菌基因高度同源、细胞结构相似等特点,较多应用于分枝杆菌感染及相关免疫学研究,是一种相对理想的实验模型。同时,其在非分枝杆菌感染及其他相关免疫研究中也有拓展性的应用。本文就耻垢分枝杆菌在感染与免疫研究中的应用现状进行综述。     

大肠埃希氏菌诊断噬菌体受体位置的测定

本文报道用静止期细菌吸附噬菌体速率常数测定(ARC),和细胞壁脂多糖(LPS)使50％噬菌体失活量测定(PhI_(50))的结果,以试图分析讨论存在于大肠埃希氏菌细胞壁上的噬菌体受体位置和数量。志贺氏菌噬菌体Sh的受体位置也一并于此进行试验和讨论。经试验可被噬菌体E-4(φ369)裂解的菌株9株,ARC试验K值为198～515,其中3株提取LPS测定PhI_(50)为<0.125-0.5μg/ml,证明这些细菌细胞壁上有大量E-4噬菌体的受体,而且这种受体就定位在LPS上。被噬菌体E-1(φ484)和Sh(φ62)裂解的许多R菌株,ARC试验获得很高的K值,但提取的LPS不能使这两株噬菌体失活,说明这些细菌细胞壁上虽有大量的相应受体,但受体位置不在LPS上,很可能在脂蛋白上,尚待实验证明。试验结果进一步推论两株噬菌体的受体是不相同的。被噬菌体E-2(φ466)裂解的菌株,ARC试验K值不超过100,说明在细菌细胞壁上相应受体数目较少,或噬菌体尾丝末端与受体的亲和力较低。单独的LPS不能作为噬菌体的受体,但O抗原的存在似乎对噬菌体的吸附有协同作用。噬菌体E-3(φ451)ARC试验K值很低,每个细菌细胞壁上的受体可能只有少数的几个。因此,从细胞外的裂解大概是不可能的,而是必须在细胞内复制,然后从细胞内裂解。     

北美刺龙葵在中国的适生区预测

【背景】北美刺龙葵是一种全球广泛分布的恶性杂草,已被列入我国进境检疫性有害生物名单。近年来北美刺龙葵不断随进口货物传入我国,明确其传入途径和适生区对控制其入侵具有重要意义。【方法】采用GIS、空间统计学、Maxent生态位模型等方法分析了北美刺龙葵的传入途径与潜在分布区,并通过ROC分析法对模型进行检验。【结果】跨区域农产品贸易是北美刺龙葵全球扩散的驱动力与传入我国的主要途径。生态模型预测结果表明,北美刺龙葵在我国具有广阔的适生区,除黑龙江、吉林、内蒙古、青海、甘肃、西藏、四川西北部以外的区域都是其在我国的适生区,其中高风险区主要集中在东部和南部沿海、西南边境和新疆的部分地区。AUC值为0.789,表明本研究建立的Maxent模型的预测能力较强,能够很好地拟合物种已知分布的环境生态位。【结论与意义】北美刺龙葵在我国的传入风险极高。基于北美刺龙葵在我国的主要传入途径与潜在扩散媒介的时空分布,划定了重点监测的区域,建议对适生区内极易传入的高风险区如港口、机场、物流中转站、加工厂等开展早期监测预警,以预防其再次入侵与进一步扩散蔓延。