固醇:昆虫必须的营养物质

固醇不但是昆虫细胞膜的重要组成部分,还是昆虫蜕皮激素的前体。尽管胆固醇是昆虫体内最常见的固醇,但不同昆虫的固醇组成有着显著差异,而且其组成随食物中固醇组成的变化而变化;即使同一种昆虫,其体内不同组织间也呈动态不均匀分布。为了从食物中获得固醇,昆虫有一套完整的运输体系,可以将固醇经过消化道运输到细胞内。在此过程中,携脂蛋白和固醇运输蛋白起着重要的作用。此外,国际上非常重视以固醇和昆虫为中心的各级生物的营养联系研究。本文综述了国际上的最新研究进展,系统地总结了固醇物质在昆虫体内的分布及代谢利用、固醇物质在昆虫体内的运输研究成果,提出了固醇类似物的开发、细胞内固醇运输载体抑制剂研制和基于改变固醇的抗虫植物培育等手段,以发展害虫防治新技术。     

不同昆虫取食对烟草信号分子和防御酶的影响

以烟草Nicotiana tabacum L.品种'MS K326'为研究材料,采用生化分析法研究了 3种昆虫取食对烟草防御信号分子含量和防御酶活性的影响.结果显示:棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner取食后,烟叶中的JA、NO含量分别在48 h、24 h时达到最高,为对照的1.1倍和1.35倍...     

绿洲化进程中不同利用强度农田对土壤质量的影响

土壤质量研究对于区域土地可持续利用及当地环境维护具有重要价值。以处于极端干旱背景下的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,以农田这一重要的土地利用类型为研究对象,探讨在绿洲化进程中不同农田利用强度对绿洲荒漠土壤的影响。2004年根据当地农民耕作习惯建立4块试验农田,分别代表当地典型的农田利用强度。通过土壤粒径分布分形特征,及基于土壤养分指标的土壤质量指数(SQI)、基于生产力数据的产量可持续性指数(SYI)分析,多角度探讨农田在不同利用强度下的土壤质量分异特征。研究表明农田位置与人为管理强度会对土壤质量产生重要影响,在绿洲边缘对农田开发利用应当采取谨慎的态度及合理的管理方式。研究在客观分析并揭示绿洲化进程中农田土壤质量分异的同时,也为绿洲农田可持续利用管理提供科学建议。     

Effects of different nutrients on bacterial growth in a pilot distribution system

The growth of bacterial communities in drinking water distribution systems can lead to the development of problems incompatible with water quality requirements. This study was carried out in order to determine which factors promote bacterial growth in distribution networks. A pilot distribution system was used to perform these experiments. After addition of three different inorganic elements to the network (N, P and S) the results obtained show that they did not contribute to the growth or bacteria either in the circulating water or on the surface of the pipes of the distribution system. However, when organic carbon was added an increase in the number of circulating bacteria was observed though the number of bacteria in the biofilms of the network was constant. These results indicate that in the drinking water of the Barcelona distribution system the factor that controls the growth of bacteria is organic carbon. Moreover, bacteria from the biofilm growing on the surface of the pipes may cause the problems of bacterial growth.     

滞育昆虫营养物质的积累、转化与调控

滞育是昆虫度过不良环境的一种生存适应策略,营养物质的利用、积累和转化影响昆虫的滞育。滞育期间,昆虫体内发生一系列生理生化变化,包括脂类、碳水化合物和氨基酸等内源营养物质呈特异性地积累或转化,保障了滞育个体在逆境中存活及滞育解除后发育的能量需求。外源营养物质对昆虫滞育的影响较复杂,其种类、丰度、质量能通过"食料-寄主-天敌"营养关系进行传递,影响昆虫体内营养物质的积累和转化,改变昆虫的耐寒性、滞育率等,制约昆虫的滞育深度、滞育存活率。滞育昆虫营养物质积累、利用机制复杂多样,胰岛素信号通路-叉头转录因子以及激脂激素的调控效应在滞育诱导及营养物质转化中起到了关键的调控作用,但滞育的系统性调控仍需进一步深入研究。     

不同熏蒸剂对草莓连作土壤养分和微生物群落的影响

【背景】草莓连年栽培导致土传病害问题突出,施用熏蒸剂进行土壤消毒因效果显著得以广泛应用。但不同熏蒸剂对土壤病原微生物的影响存在较大差异,同时对非靶标微生物和土壤理化性质也会有不同程度的影响。【目的】明确不同熏蒸剂对草莓连作土壤养分和土壤细菌、真菌群落结构的影响,为合理选择熏蒸剂提供科学依据。【方法】以连作土壤为材料设置5个处理：未熏蒸、石灰氮熏蒸、石灰熏蒸、棉隆熏蒸、威百亩熏蒸,测定熏蒸处理后土壤养分含量;采用PacBio测序平台分析土壤微生物多样性的变化。【结果】石灰氮和威百亩处理均增加了碱解氮含量,降低了有机质、有效磷和速效钾含量;棉隆处理土壤中各养分含量均增加;石灰处理除有机质含量增加外,碱解氮、有效磷和速效钾含量均降低;棉隆、石灰和威百亩处理显著降低pH值。5个处理草莓连作土壤样本中获得了1 164个细菌OTU和444个真菌OTU。细菌多样性和丰富度分析发现,4种熏蒸剂处理均增加了土壤细菌群落的丰富度,石灰氮、石灰和威百亩处理增加了土壤细菌菌落的多样性。4种熏蒸剂处理真菌菌落的丰富度低于对照;石灰、棉隆处理真菌菌落的多样性高于对照和石灰氮、威百亩处理低于对照,但差异不显著。在物种组成分析中,从门水平看,变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势细菌门;与对照相比,石灰氮、石灰、棉隆处理变形菌门相对丰度增高,威百亩处理相对丰度降低。4种处理均降低了芽单胞菌门的相对丰度。其他门类中,4种处理均增加了浮霉菌门(Planctomycetota)、疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度。优势细菌群落分析表明土壤熏蒸减少了芽单胞菌属(Gemmatimonas)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)等细菌的相对丰度,增加了噬几丁质菌属(Chitinophaga)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)的相对丰度。子囊菌门(Ascomycota)为优势真菌,石灰氮、石灰、棉隆、威百亩4种处理均增加了子囊菌门的相对丰度。另外还检测到引起草莓根部土传病害的枝孢属(Cladosporium)和镰刀菌属(Fusarium)病菌,熏蒸处理后均降低了枝孢属和镰刀菌属的相对丰度,其中枝孢属在石灰氮、石灰、棉隆、威百亩处理中分别降低了1.35%、1.11%、0.90%和1.31%,镰刀菌属分别降低了0.71%、0.85%、0.19%和0.65%,但差异不显著。4种土壤熏蒸剂均增加了有益真菌毛壳菌属(Chaetomium)的相对丰度。【结论】采用熏蒸剂处理连作土壤改变了微生物群落构成,减少或灭杀土壤中的大部分致病菌属,起到有效防治草莓土传病害的作用,但不能灭杀所有病菌,而且对有益菌和土壤理化性质有不同程度的影响,因此处理后补充有益微生物非常关键。根据对病原菌的灭杀效果,石灰氮、威百亩处理的效果优于其他处理,可作为轮换施用的熏蒸剂,本试验条件下,棉隆是一种弱的处理剂。     

Fermentation of wheat: Effects of backslopping different proportions of pre-fermented wheat on the microbialand chemical composition

Abstract

The objective of the study was to examine effect of backslop on the chemical and microbiological characteristics of fermented wheat (FW). Coarsely ground wheat was mixed with water (1:3 wt/wt) and inoculated with 6 log cfu ml^?1 each of an overnight culture of Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus. Four fermentation treatments were conducted in 45 l, closed, PVC containers over 48 hours. Three treatments investigated the benefits of the addition of previously fermented wheat (backslopping, BSL) at different proportions (0.20, 0.33 or 0.42 kg) to freshly prepared wheat. The control treatment contained no addition of BSL. Elimination of coliforms from the FW within 48 h was only achieved through backslopping; where coliform bacteria counts decreased from approximately 6.5 log₁₀ cfu ml^?1 to less than 3 log₁₀ cfu ml^?1. There was no apparent advantage in increasing the backslop proportion above 0.20. However, the exclusion of coliform bacteria required the pH to remain below 4.0 for at a minimum of 24 h. The results of these studies indicate that fermentation of wheat has the potential to reduce the risk of feed-borne colibacillosis and provides a practical alternative to producers that cannot ferment multiple diets or have limited fermentation capacity.     

不同比例红蓝光对番茄幼苗生长和光合作用的影响

为了探索番茄幼苗生长发育对红蓝组合光的响应机制,本试验采用发光二极管(LED)精量调制光源,以番茄品种‘SV0313TG’为试材,设红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光(9R1B、6R1B、3R1B、1R1B、1R3B)7个处理,以白光为对照,研究不同比例红蓝光质对番茄幼苗生长、光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及根系活力的影响.结果表明:不同比例红蓝光质处理对番茄幼苗生长的影响具有明显差异.红光显著促进幼苗株高增加,比叶面积增大,胞间CO₂浓度提高,但PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Ф_PSⅡ)降低,根系生长受阻,根系活力下降,壮苗指数降低;蓝光下幼苗生长受到明显抑制,叶绿素含量降低,但叶绿素a/b 值升高;红蓝组合光有利于番茄幼苗的生长发育,3R1B处理下植株干物质量、叶绿素含量和光合性能均显著提高,幼苗生长健壮,壮苗指数最大.综上,红蓝组合光能够增加番茄幼苗叶片光合色素含量,提高光合效率,促进植株生长,尤以3R1B处理最佳.     

The effect of nutrients and inflorescence damage by insects on fruit-set by Banksia spinulosa

Summary We examined the role of added macronutrients (N, P, and K) and prevention of damage to inflorescences (ovule/seed predation and rachis damage) by insects in determining levels of fruit-set in Banksia spinulosa at two sites in southeastern Australia. Insecticide application eliminated damage to developing inflorescences (primarily by the lepidopteran, Arotrophora canthelias) and application of macronutrient fertilizer significantly increased nutrient concentrations in leaves at both sites. Only joint application of nutrients and insecticide increased fruit-set per infructescence significantly above that of the control, indicating that the effect of nutrients on fruit-set depends on the intensity of insect damage to inflorescences. The proportion of inflorescences that developed fruits differed between sites and higher levels of rachis damage at one site may partially explain the lower proportion of inflorescences that fruited. Neither nutrient addition or inflorescence damage influenced the position of fruit-set within an infructescence. Our results suggest that (1) macronutrient availability and inflorescence damage interact in determining levels of fruitset in B. spinulosa, and (2) other factors, such as pollen or micronutrient availability, may limit it at some sites. These results highlight site-specific variation and interaction in the factors that limit plant reproduction.     

不同用量有机酸土壤调理剂对土壤养分和作物生长的影响

针对西北地区土壤肥力下降、保水保肥能力差的问题,选用黄绵土和灌漠土两种土壤类型,以玉米和箭筈豌豆为指示作物,通过盆栽试验,研究施用0、20、40、60 g·kg^-1有机酸土壤调理剂对土壤养分和作物生长的影响。结果表明: 施用有机酸土壤调理剂可以降低作物生育期土壤水分蒸发散失;显著提高土壤中有效养分含量,对磷素的提升效果尤为明显,较未施用有机酸土壤调理剂处理速效磷含量和占比最高,分别提高256.5%和227.4%。在黄绵土上,随着调理剂施用量的提高,玉米和箭筈豌豆的地上部干重均表现出先上升后下降的趋势,用量为20 g·kg^-1时达到最大值;当土壤调理剂用量超过20 g·kg^-1时,土壤全盐含量显著上升,箭筈豌豆出苗率显著下降。在灌漠土上,调理剂施用量对玉米土壤全盐含量的影响不显著,当调理剂用量为60 g·kg^-1时,箭筈豌豆土壤全盐含量显著提高;箭筈豌豆和玉米地上部干重分别在调理剂用量为40和60 g·kg^-1时最大。因此,在黄绵土上种植箭筈豌豆和玉米时调理剂的最佳施用量均为20 g·kg^-1,在灌漠土上的最佳施用量分别为40和60 g·kg^-1。     

Effects of hostplant age on phytophagous insects

In Colorado beetle females fed with physiologically aged potato leaves, an inhibition or even a standstill of reproduction occurs, followed by diapause.In such beetles, the volume of the corpora allata is reduced and the medial cerebral neurosecretory cells do not transport their neurosecretory material. In feeding tests, it is shown that the beetle can detect the age of its hostplant.

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Zusammenfassung Wenn weiblichen Kartoffelkäfern zwei Arten bevorzugter Wirtspflanzen zur Verfügung stehen, ändert sich ihr Wirtswahlverhalten mit dem Ansteigen der Temperatur, während das nicht der Fall ist, wenn abgelehnte mit angenommenen Pflanzen verglichen werden.Die Käfer können zwischen alten und jungen Blättern bevorzugter Wirtspflanzen unterscheiden.Bei Kartoffelkäfern, die mit physiologisch gealtertem Laub gefüttert werden, tritt eine Hemmung oder sogar ein völliger Stillstand der Reproduktion ein, worauf eine Diapause folgt. Es scheint, daß die Corpora allata beeinflußt werden und aufhören zu arbeiten; die Käfer zeigen histologisch die charakteristischen Anzeichen diapausierender Käfer genauso wie hungernde Käfer: einen völligen Stillstand des Transportes von Neurosekret und eine dichte Anhäufung neurosekretorischen Materials innerhalb der Zellen. Nachfolgende Nahrungsaufnahme der hungernden Käfer bewirkt den Transport neurosekretorischen Materials entlang der Neurosekretbahnen und die Dispersion desselben innerhalb des Zellplasmas.Es scheint also, daß die jahreszeitlichen Veränderungen im Zustand der Wirtspflanze dem neuro-endokrinen System angezeigt werden und für die Nahrungswahl sowie für die Synchronisation von Bedeutung sind.

     

农田景观格局变化对昆虫的生态学效应

景观格局变化是全球变化的一个重要内容。农田是由人类赖以生存所种植的人工栽培作物组成的生态系统。在该景观系统中,多种植物-害虫-天敌相互作用、相互制约,形成有机整体。研究农田景观格局对害虫和天敌种群动态影响,不仅在害虫生物防治的实践中有重要意义,而且对于揭示人类活动对生物多样性结构与功能的影响,阐明农田景观中生物多样性整合、维持机理有重大的理论意义。本文从农田景观格局的"质、量、形、度"4个方面,系统地论述了农田景观格局变化对害虫和天敌的作用,分析了农田景观的生物控制服务功能,指出了未来研究发展的方向。     

重金属污染对昆虫生长发育的影响

重金属污染已经成为一个全球性的环境问题,对生物多样性和人类健康构成了严重威胁。作为全球生物多样性的重要组成部分,昆虫因重金属污染而受到的潜在影响同样引起了人们的普遍关注。过量重金属可对昆虫的生长发育产生影响。环境中的重金属可通过昆虫的呼吸、表皮和摄食等途径进入昆虫体内,进入昆虫体内的过量重金属不仅能引起昆虫细胞超微结构的变化和遗传物质的改变,还可诱导昆虫细胞凋亡并影响细胞的活力和增殖。但昆虫能将过量的重金属以金属颗粒形式储存在具消化、存储或分泌功能的器官中,也能将其转运至溶酶体中解毒。同时,金属结合蛋白和抗氧化酶在昆虫对重金属的解毒过程中具有重要作用。     

水稻挥发性信息化合物对昆虫的作用

植物挥发性化合物是联系植物、害虫和天敌间3层营养关系的关键信息因子。是害虫防治理论与实践的基础．首先,介绍了水稻挥发性信息化合物的基本化学特征及其在植食性昆虫和天敌昆虫寄主选择中的作用;其次,分析了水稻挥发性信息化合物的产生与作用机制及其生态学功能和水稻挥发性信息化合物研究中存在的问题;最后,展望了水稻挥发性信息化合物的研究前景．对水稻挥发性化合物的更进一步研究有两个方向,一是对存在于水稻体内,启动相关代谢途径的小分子信号物质的生理生化和分子生物学特性进行研究;二是研究捕食性节肢动物对信息化合物的接收、识别和学习等行为及与这些行为相关的生理生化和分子基础．     

桂西北喀斯特移民区土地利用方式对土壤养分的影响

利用典型喀斯特峰丛洼地主要土地利用方式（灌草地、次生林地、果园、牧草地、旱地）的土壤养分测定数据,研究土地利用变化对土壤养分的影响.结果表明：土壤有机碳、全氮、有效氮含量随土地利用强度的增加而降低,灌草地和次生林地比果园、牧草地和旱地土壤有机质含量高86%～155%、全氮含量高62%～119%、有效氮含量高66%～215%（P<0.05）;全磷和全钾含量主要受养分来源的影响,受土地利用方式影响较小;速效磷含量主要受施肥的影响,有效钾含量则主要受植被覆盖和水土流失状况的影响.土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷、有效钾等养分含量变化的重要因素.粗放的农业耕作降低了土壤养分并引起土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤.因此,喀斯特区域应改变粗放的农业耕作方式,加强施用有机肥和平衡施肥,对坡度≥25°的坡耕地采取“退耕还林还草”措施,以恢复和重建喀斯特地区生态环境,实现土地资源的可持续利用.     

三叶鬼针草与不同本地植物竞争对土壤 微生物和土壤养分的影响

入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa)对我国农牧业生产造成了重大的损失。本文主要研究三叶鬼针草入侵与不同本地植物竞争对土壤微生物群落结构和土壤养分的影响。利用磷脂脂肪酸方法(phospholipid fatty acids, PLFAs)测定土壤微生物群落组成, 同时测定土壤养分和酶活性, 并利用Canoco4.5软件分析了土壤微生物、土壤养分和土壤酶活性的相关性。结果表明: (1)三叶鬼针草对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、丛枝菌根真菌等土壤微生物具有较强的聚集能力, 且其根际土壤聚集的微生物类群与本地植物种类密切相关。(2)三叶鬼针草入侵显著增加了入侵地土壤的有机碳含量, 降低了铵态氮的含量; 土壤中的速效钾、速效磷和硝态氮的含量则与本地植物种类密切相关。(3)相关性分析表明, 16:00和16:1 ω5c对铵态氮的含量影响较大, 而三叶鬼针草入侵地16:00和16:1 ω5c的含量显著高于裸土对照, 进而推测这一状况导致了铵态氮含量的降低。(4) 15:1 anteiso A和18:1 ω5c与速效钾的含量呈显著正相关, 而其含量在狗尾草(Setaria viridis)中显著高于其他处理, 三叶鬼针草与狗尾草混种处理中土壤中速效钾的含量高于其他处理。以上结果说明, 三叶鬼针草通过改变土壤微生物群落结构影响了土壤酶活性和土壤养分, 且这种改变与入侵地本地植物种类有关。