长白山阔叶红松林生态价位分级与生态系统经营对策

引入生态价位概念,以长白山阔叶红松林为对象,采用层次分析法进行了生态价位划分．长白山阔叶红松林的生态系统价值评价综合指数由物理环境因素、群落结构组成、干扰状况3方面8个指标构成,包括坡度、土层厚度、土壤母质稳定性、结构盖度指数、物种多样性指数、更新力指数、优势种寿命和干扰度．采用层次分析法取得相应指标的系数;根据综合评价指数分布范围划分了3个生态价位类型,即低生态价位,综合指数1～1．874;中生态价位,综合指数1．874～2．749;高生态价位,综合指数2．749～3．623;对典型样地进行了生态价位分级,分析了各个生态价位类型森林的主要特征,据此提出了相应的生态系统管理对策,即高生态价位阔叶红松林采用封禁保护型自然经营,中生态价位阔叶红松林采用生态修复型半自然经营,低生态价位阔叶红松林采用近自然生态重建型经营。     

呋虫胺对红火蚁工蚁的毒杀活性及行为影响

本文研究呋虫胺对红火蚁Solenopsis invicta Buren中型工蚁的毒杀活性及爬杆能力、抓附能力、行走能力、攻击能力等行为影响。以水试管喂毒法对红火蚁进行试验。结果表明,1 mg/L和5 mg/L呋虫胺处理13 h后,红火蚁中型工蚁校正死亡率分别为55.56%、97.78%,0 mg/L、1 mg/L和5 mg/L呋虫胺处理9 h后,红火蚁中型工蚁爬杆率分别为100.00%、45.56%和7.78%,抓附率分别为100.00%、33.33%和15.56%,行走率为100.00%、42.22%和25.56%,攻击率为100.00%、36.67%和0.00%。呋虫胺对红火蚁中型工蚁具有良好毒杀活性和行为影响,在红火蚁防控上具有良好应用前景。     

红火蚁活性真菌菌株的室内筛选研究

在实验室条件下采用浸渍法测定了15株白僵菌Beauveria spp.,15株绿僵菌Metarhizium spp.和4株淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum (Thom)对红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁的活性,并测定分析了高活性菌株对红火蚁工蚁的毒力。结果表明,以1.0×10^8孢子mL的浓度处理红火蚁工蚁后第10天,白僵菌HHY-B、LCM1、ZYSYE-Y2、Bb034、ZG5、Bb720、Bb040、CP728和淡紫紫孢菌LYC1菌株的活性较强,红火蚁工蚁的校正死亡率为84.70%~98.79%,僵虫率为70.61%~90.38%。红火蚁工蚁在接种不同浓度的高活性菌株后,随着孢子浓度的升高,红火蚁的累积校正死亡率和僵虫率增大,致死中时(LT50)缩短,第10天白僵菌ZYSYE-Y2、CP728、HHY-B、LCM1、ZG5、Bb040、Bb720、Bb034和淡紫紫孢菌LCM1菌株对红火蚁工蚁的LC50分别为1.16×10^5、1.49×10^5、2.27×10^5、2.28×10^5、2.32×10^5、3.79×10^5、4.94×10^5、8.47×10^5和3.90×10^6孢子/mL。当孢子浓度为1.0×10^7孢子/mL时,白僵菌HHY-B、CP728、ZG5和Bb040菌株处理的最终校正死亡率分别为91.54%、94.60%、91.23%和94.65%,僵虫率为82.51%、91.74%、85.43%和80.60%,致死中时(LT50)为4.22 d、4.07 d、3.72 d和3.68 d。综合分析表明,白僵菌HHY-B、CP728、ZG5和Bb040菌株对红火蚁工蚁具有较强的活性,可作为红火蚁生物防治的候选菌株     

绿僵菌对植物促生作用的研究进展

绿僵菌作为一种广为人知的虫生真菌,在农业绿色防控中担任重要角色,是害虫综合治理的重要组成部分。近年来对绿僵菌的深入研究发现,其也可作为植物内生菌,通过介导昆虫植物碳氮元素交换、分泌代谢产物、诱导植物抗性等途径促进植物生长。本文以绿僵菌根际定植和对植物的促生效果以及分子机理为主要内容,对已有文献进行回顾梳理,并对目前研究局限和未来发展方向进行讨论,为绿僵菌与植物互作研究提供理论参考,同时为制备促生防虫于一体的新型生物制剂提供帮助。     

三株金龟子绿僵菌对红火蚁的致病力测定

本研究在实验室条件下测定了金龟子绿僵菌M09、CQMa117和CQMa128三个菌株对红火蚁的侵染能力。结果表明在1.0×10~8孢子/mL浓度下M09、CQMa128和CQMa117菌株处理后10 d红火蚁的工蚁累计死亡率分别为73.3%、14.6%和55.5%;M09菌株对工蚁的LC50为3.50×106孢子/mL,8.0×107孢子/mL浓度处理LT50为4.35 d。对M09菌株侵染红火蚁幼虫和蛹的能力测定结果显示,1.0×10~8孢子/mL浓度处理后10 d该菌株对幼虫和蛹的累计侵染率为98.9%和100%,对幼虫和蛹LC50分别为6.34×10~4孢子/mL、1.01×10~4孢子/mL。以上研究证实金龟子绿僵菌M09菌株对红火蚁具较强的致病力,致死速度较快,可作为该蚁生物防治的候选菌株。     

红火蚁工蚁对颜色信号的选择与利用

为探明红火蚁Solenopsis invicta工蚁对颜色信号的选择与利用,本研究测定了不同颜色色卡对工蚁的趋向行为以及不同颜色饵料对工蚁觅食行为的影响,以期为红火蚁的高效监测与防控提供重要基础。结果表明颜色显著影响了红火蚁工蚁的趋向行为,黑色对工蚁的引诱率最高,可达32%;黄色对工蚁的引诱率最低,仅为7%。研究也发现不同颜色的饵料显著影响了红火蚁工蚁的觅食。在5 min时间内,工蚁在黄色、绿色以及蓝色饵料上觅食的数量最多,显著高于在紫色和黑色上饵料的觅食工蚁数;工蚁对红色、橙色、黄色、绿色、蓝色饵料的搬运量最大,显著高于紫色与黑色的饵料。综上,红火蚁工蚁可以识别与利用颜色信号,在制备红火蚁监测与防控饵剂时,可以考虑将饵剂染色红、橙、黄、绿、蓝等反射波长较长的颜色,以便工蚁能快速定位到饵剂并搬运更多的饵剂到蚁巢中。     

红火蚁Serpin家族基因鉴定及其在绿僵菌侵染下的表达模式分析

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serine protease inhibitor, Serpin）在昆虫Toll通路和PPO级联反应的防御机制中起着至关重要的作用。本研究利用现代生物信息学工具预测和分析了红火蚁Solenopsis invicta中Serpin家族的结构和功能多样性。染色体定位表明,红火蚁基因组中7个Serpin基因家族成员不均匀的分布在4条染色体上。结构域分析表明,SiSerpin蛋白具有Serpin基因的保守结构,即典型的反应中心环（Reactive central loop, RCL）结构与Serpin结构域,不同成员蛋白拥有多样化的基序。系统进化分析表明,红火蚁Serpin蛋白与其他的昆虫Serpin蛋白有较高亲缘关系,SiSerpin7与烟草天蛾Manduca sexta的Serpin3a亲缘关系最近,SiSerpin12与黄粉虫Tenebrio molitor Serpin55亲缘关系最近,SiSerpin13与烟草天蛾Serpin6亲缘关系最近,SiSerpin4与家蚕Serpin27亲缘关系最近。为了进一步明确红火蚁Serpin家族在绿僵菌Metarhizium侵染后的表达模式,用绿僵菌侵染不同体型的工蚁,荧光定量PCR（RT-qPCR）分析表明,红火蚁Serpin基因家族成员能在早期响应绿僵菌的侵染;除SiSerpin7基因外,大型和小型两种工蚁的表达模式存在较大的差异。结果表明红火蚁Serpin家族作为免疫调控蛋白,能够响应绿僵菌的侵染,且在红火蚁不同体型工蚁之间存在着不同的免疫调控模式。这些发现不仅为Serpins的功能分析提供了理论基础,而且有可能有助于绿僵菌作为一种有效的生防剂的开发。     

华南地区典型生境中红火蚁觅食行为及工蚁召集规律

观察研究了华南地区几种典型生境中红火蚁对不同类型食物的觅食行为和工蚁召集动态规律。研究结果表明红火蚁觅食行为存在搜寻、召集及搬运等主要过程。不同生境中红火蚁对食物的搜寻时间存在一定差异,荔枝园中搜寻时间明显长于其它生境;荔枝园、荒地、路边生境中红火蚁对蜂蜜的搜寻时间明显长于其它几种食物;同一生境中红火蚁对不同重量的同种食物搜寻时间无明显变化。发现食物后召集的工蚁数量随着时间延长呈现不断增加的趋势,对于较大的食物一般30min左右召集的工蚁数量达到最大,之后趋于稳定并逐渐减少,而对于可以直接搬动的食物发现后15min左右群体召集数量达到最大并很快将其搬走。召集工蚁数量与发现后时间的关系符合二次非线性方程,建立了火腿肠、花生油和蜂蜜等食物上红火蚁工蚁召集数量与发现时间的关系模型,分别为Na=4183.91e^-0.0327T-4231.48e^-0.0346T,Na=3253.78e^-0.0233T-3314.59e^-0.0271T,Na=117.97e^-0.0131T-163.93e^-0.0808T。对于不同食物红火蚁发现后召集的最大工蚁数量间有明显差异,其中花生油上最大,平均为176．3头,火腿肠上次之,为90．4头,蜂蜜上最少,为68．0头。对于不同重量的同种食物,工蚁的召集动态规律较为一致,发现食物后25-30min左右工蚁的召集数量均达到最大值,之后缓慢减少,发现食物后时间长度和食物上工蚁数量也符合房室模型函数Na=c1×exp（-c2T）-c3×exp（-c4T）。同种食物不同重量之间同一时间召集的工蚁数量存在较大差异,呈随食物重量增大而增大趋势。不同生境中对相同质量同种食物工蚁召集数量动态总体变化规律相近,但在发现食物后工蚁数量增长的速度和最大召集工蚁的数量存在明显差异,以路边工蚁数量增长最快、工蚁总数最多,苗圃次之,荔枝园、荒地中工蚁增长速度均较低。红火蚁对不同食物种类切割、搬运耗时存在很大差异,搬运完0．5g的火腿肠需要26．23h,而黄粉虫幼虫（重量约为0．1g）仅为15．6min。不同生境中红火蚁对相同重量同一种食物的搬运耗时也不同,荔枝园要长于其它生境。     

红火蚁工蚁对跟踪信息素的触角电位和行为反应

【目的】测定红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁对其跟踪信息素的触角电位（EAG）及行为反应。【方法】解剖红火蚁工蚁的杜氏腺, 用正己烷溶剂提取其分泌的跟踪信息素进行气相色谱-质谱（GC-MS）分析, 并测定了红火蚁工蚁对杜氏腺提取物、 工蚁提取物和合成的法尼烯混合物的EAG和招募行为反应。【结果】通过与合成的法尼烯混合物的气相色谱（GC）保留时间和质谱图比对, 发现杜氏腺提取物的主要成分并不是Z, E-α-法尼烯。EAG测定结果表明, 红火蚁工蚁对杜氏腺提取物、 工蚁提取物及100 μg的法尼烯混合物均有较强的EAG反应, 其次为10 μg和1 μg的法尼烯混合物。在招募行为测定中, 杜氏腺提取物和工蚁提取物招募作用明显, 而10, 1, 0.1和0.01 μg法尼烯混合物的作用均不显著。【结论】Z, E-α-法尼烯不是红火蚁跟踪信息素的主要成分; 红火蚁工蚁对杜氏腺提取物、 工蚁提取物有较强的EAG反应和明显的招募行为反应。     

柱孢绿僵菌和绿色野村菌分类地位的研究

通过测定柱孢绿僵菌 Metarhizium cylindrospora、绿色野村菌 Nomuraea viridula及莱氏野村菌N. rileyi的ITS1-5.8S-ITS2 rDNA区域序列,为柱孢绿僵菌和绿色野村菌正确归属提供了新的分子依据。依据形态学和分子生物学的证据将绿色野村菌组合到绿僵菌属中,并对野村菌属的存在提出疑议。     

亚致死浓度赤藓糖醇对红火蚁工蚁觅食和弃尸行为的影响

红火蚁是国际上最具危险性外来害虫之一,已入侵华南地区并造成严重危害。为弄清潜在杀虫剂赤藓糖醇在亚致死浓度下对红火蚁的影响,本研究使用0.05 g/mL赤藓糖醇水溶液喂食室内蚁群24 h,观察了工蚁的觅食行为和弃尸行为的变化。结果显示,取食赤藓糖醇后工蚁发现食物时间约为5 min,而取食10%蔗糖水后发现食物时间缩短到2 min以内;取食赤藓糖醇后工蚁招募速度和食物搬运效率也显著低于对照。取食赤藓糖醇后工蚁发现尸体时间和弃尸速度变化显著,发现尸体时间由对照的3.45 min延长至8.13 min,开始丢弃尸体时间由20 min延长至37.5 min,丢弃完所有尸体耗时由3.08 h增大至5.37 h。亚致死浓度赤藓糖醇显著降低了红火蚁工蚁觅食和弃尸能力。     

电场对红火蚁工蚁聚集的影响

为了研究电刺激对红火蚁聚集的影响,本研究通过改变电压、电线裸露程度及电线间距,测定了在不同电场强度下红火蚁工蚁的聚集程度和行为反应。结果表明在不同电压(1.5 V、3 V、6 V)、两根裸露电线不同间距(2 mm、4 mm)条件下,电压6 V、电线间距为2 mm时对红火蚁的吸引效果最强,电线上聚集工蚁最多达59.2头;强电场(电压36 V,电线间距分别为2 mm、4 mm)条件下,电压36 V、电线间距2 mm时电线上聚集工蚁最多达75头;另外,电线裸露程度也显著影响电场对红火蚁的吸引作用。在模拟设备电压(36 V)条件下红火蚁接受电刺激后产生明显的行为反应,表现为身体不断颤抖,在电线周围继续寻找电刺激。     

茚虫威在红火蚁工蚁间的横向接触传导效应

[背景]红火蚁是我国重要的外来入侵害虫。利用其相互清洁和交哺行为等社会性昆虫特有的生活习性,使杀虫剂在巢群内传导,可以达到全巢药剂控制的目的。然而,有关茚虫威在红火蚁巢群内的传导效应尚未见有详细报道。[方法]采用供药蚁/受药蚁模型,研究了药剂剂量、供药蚁—受药蚁比例、处理时间对茚虫威在红火蚁工蚁间横向传毒的影响。[结果]剂量越高,受药蚁的死亡率越高,25 ng·头-1处理组受药蚁死亡率为14.1%～70.0%,而50 ng·头-1处理组的受药蚁死亡率最高可达100%;供药蚁—受药蚁比例显著影响茚虫威的传毒,比例为1∶1时,50、100、250、500 ng·头-1处理组受药蚁死亡率可达100%;随着时间延长,受药蚁的死亡率升高,但在12 h后,供药蚁死亡率最高仅为8.0%,表明茚虫威具缓效特性。[结论与意义]本研究明确了在红火蚁工蚁间茚虫威横向传毒的剂量、时间和供药蚁—受药蚁比例的效应,为应用该药剂提供了依据。     

茚虫威在红火蚁工蚁间的横向接触传导效应

【背景】红火蚁是我国重要的外来入侵害虫。利用其相互清洁和交哺行为等社会性昆虫特有的生活习性,使杀虫剂在巢群内传导,可以达到全巢药剂控制的目的。然而,有关茚虫威在红火蚁巢群内的传导效应尚未见有详细报道。【方法】采用供药蚁/受药蚁模型,研究了药剂剂量、供药蚁—受药蚁比例、处理时间对茚虫威在红火蚁工蚁间横向传毒的影响。【结果】剂量越高,受药蚁的死亡率越高,25 ng·头-1处理组受药蚁死亡率为14.1%~70.0%,而50 ng·头-1处理组的受药蚁死亡率最高可达100%;供药蚁—受药蚁比例显著影响茚虫威的传毒,比例为1∶1时,50、100、250、500 ng·头-1处理组受药蚁死亡率可达100%;随着时间延长,受药蚁的死亡率升高,但在12 h后,供药蚁死亡率最高仅为8.0%,表明茚虫威具缓效特性。【结论与意义】本研究明确了在红火蚁工蚁间茚虫威横向传毒的剂量、时间和供药蚁—受药蚁比例的效应,为应用该药剂提供了依据。     

红火蚁工蚁对棉蚜诱导的棉花挥发物的嗅觉和行为反应

【目的】红火蚁 Solenopsis invicta 与棉蚜 Aphis gossypii 存在兼性共生关系,红火蚁可能利用棉蚜危害诱导棉花释放的挥发物定位棉蚜。本研究将测试红火蚁工蚁对棉花挥发物的嗅觉和行为反应。【方法】使用Y型管实验测试红火蚁工蚁对棉花气味的行为反应;以红火蚁告警信息素2-乙基-3,5(6)-二甲基吡嗪为阳性对照,测试红火蚁工蚁对不同剂量(100, 10, 1 和0.1 μg)的9种棉花挥发物组分[α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、( E, E )-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-十三碳四烯(TMTT)、( E )-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)、辛醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺-3-己烯基乙酸酯和水杨酸甲酯]的触角电位反应;再利用Y型嗅觉仪测试这些挥发物对红火蚁工蚁的行为选择影响。【结果】结果表明,受棉蚜为害的棉花较健康棉花对红火蚁工蚁具有极显著的引诱效果。红火蚁对9种挥发物组分的EAG反应随着剂量升高而升高。各化合物在100 μg剂量时EAG反应值最大,其中,工蚁对水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮这两个化合物反应最强。在行为选择实验中,化合物水杨酸甲酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和DMNT对红火蚁工蚁均具有显著的引诱效果。【结论】棉蚜诱导的棉花挥发物中水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮对红火蚁有显著的引诱效果,这2种化合物可能在红火蚁定位棉蚜、建立共生关系中起着关键的作用。     

水浸对红火蚁工蚁死亡率的影响

洪水会使陆生生物,尤其是土栖昆虫,陷入缺氧的困境。红火蚁Solenopsis invicta Buren一般将蚁巢建在潮湿的地方,使得蚁巢有很大的可能性被洪水冲袭。本文研究了浸水时间以及温度对红火蚁工蚁死亡的影响,包括小型工蚁和大型工蚁在25℃恒定温度下的耐浸水能力以及温度变化对小型工蚁死亡率的影响。结果表明:(1)浸水时间对于红火蚁工蚁的死亡率影响较大。浸水时间越长,工蚁死亡率越高。大型工蚁和小型工蚁对浸水的耐受性存在差异,大型工蚁比小型工蚁具有更强的耐浸水能力。浸水时间(T)和工蚁死亡率(M)关系符合以下模型:小型工蚁M minor=-25.01+4.49T;大型工蚁M m ajor=-26.9+3.96T。(2)温度对于小型工蚁的浸水死亡率影响明显。浸水10 h,小型工蚁死亡率(Y)和温度(X)为开口向上的抛物线关系:Y=115.2-11.88X+0.33X2。在温度X=18.21℃,方程具最小值,死亡率Y=7.04%。     

金龟子绿僵菌IMI330189液体发酵动力学研究

研究了金龟子绿僵菌IMI330189的液体发酵动力学。利用Sigmoid函数构建了该菌株液体发酵过程中的菌体生长和底物消耗的动力学模型,并运用Origin7.5软件拟合求解出各模型参数。结果表明,模型能够较好地拟合绿僵菌IMI330189液体发酵过程,其比生长速率在发酵第22.8h达到最大值,为0.084h-1;总糖比消耗速率在第9.6h达到最大值,为0.246h-1;总氮比消耗速率在第10.3h达到最大值,为0.007h-1;菌体对总糖的得率系数在39.8h达到最高,为0.861g/g。模型拟合和实验数据具有良好的适应性,基本反映了绿僵菌IMI330189液体发酵过程的动力学特征,为其液体发酵工艺的优化和发展奠定了基础。     

绿僵菌侵染小菜蛾体表过程的显微观察

采用扫描电镜研究了小菜蛾Plutella xylostella体表结构对绿僵菌入侵行为的影响及绿僵菌的侵染过程。结果表明: 绿僵菌孢子在小菜蛾体表萌发后可形成附着胞,寄主体表结构影响形成附着胞的快慢、多少及穿透体壁时芽管长度, 在平缓结构区和刺状结构区比嵴状结构区更易形成附着胞,且芽管较短。在所有结构区,LF68菌株穿透芽管均短于LD65菌株的芽管。接种后7 h,分生孢子在小菜蛾体表开始萌发,LF68与LD65菌株分别于接种后10 h和13 h出现侵染构造穿透体壁。     

红火蚁Toll受体家族免疫响应绿僵菌表达模式的研究

为探究红火蚁Solenopsis invicta Buren Toll受体家族基因如何免疫响应绿僵菌Metarhizium的侵染。本研究采用浸渍法测定了不同浓度下绿僵菌对红火蚁大中小3种不同大小工蚁的致病力,并用显微镜观察了绿僵菌侵染后红火蚁3种工蚁的表型变化。利用生物信息学筛选Toll受体基因,并对Toll受体家族基因的理化性质、结构域、染色体位置、系统进化进行分析鉴定。运用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测了红火蚁大中小型工蚁中Toll受体家族的发育历期和绿僵菌侵染后的表达模式。结果表明,绿僵菌在96 h对红火蚁大中小型工蚁的致死中浓度（LC50）分别为5.8×10^7孢子/mL、3.1×10^7孢子/mL、1.5×10^7孢子/mL;绿僵菌侵染红火蚁第3天,显微镜下观察到红火蚁体壁细小的菌丝,虫体僵硬,寄主死亡后菌丝迅速蔓延并逐渐长成橄榄绿色分生孢子;RT-qPCR结果表明Toll受体基因在红火蚁不同发育阶段中的mRNA表达水平存在显著差异,且Toll受体基因在雌性生殖蚁表达水平显著高于雄性生殖蚁;RT-qPCR结果表明红火蚁大中小型工蚁Toll受体免疫响应绿僵菌不一样。在大型工蚁中,绿僵菌侵染后,Toll受体家族基因能显著上调表达,6 h是一个诱导高峰期,Toll2-1和LRR转录水平最高,响应绿僵菌最强;在中型工蚁中,绿僵菌不能刺激Toll2-2基因的表达,却能强烈诱导Toll1,Toll2-1,Toll6,Toll7和LRR基因的上调表达,Toll1和Toll2-1响应绿僵菌最强。在小型工蚁中,绿僵菌能显著诱导Toll受体家族基因基因的上调表达,在24 h时,LRR基因表达量最高,相比于对照,LRR基因表达提高25倍,LRR在6 h和24 h响应绿僵菌最强。以上研究表明Toll受体可以免疫响应入侵的绿僵菌,且不同的Toll对绿僵菌可能具有不同的响应机制。本研究为进一步阐明Toll受体的功能奠定基础,为进一步利用绿僵菌控制红火蚁提供技术指导。     

不同土壤类型和含水量下金龟子绿僵菌对红火蚁的致病力

【背景】红火蚁是一种危险性入侵生物,虫生真菌对其防治效果会受到外界环境因子的影响。【方法】应用致病力测定的方法研究了不同剂量金龟子绿僵菌M09对红火蚁的毒力,同时研究了含水量和土壤类型对绿僵菌毒力的影响。【结果】红火蚁的死亡率与金龟子绿僵菌的剂量呈正相关,处理4 d后LC50为0.37 g。金龟子绿僵菌在砂土、壤土和粘土中对红火蚁的致死率均与对照差异显著,其中在砂土中的毒力最强。此外,在不同含水量的土壤中,金龟子绿僵菌的致死率也不相同(P0.01)。【结论与意义】土壤类型和土壤湿度会显著影响金龟子绿僵菌M09对红火蚁的防治效果。选择高湿和砂土类型的土壤施用金龟子绿僵菌M09可以达到较好的效果。