剪叶损伤与昆虫取食对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶中缩合单宁诱导作用的差异

单宁是植物内与抗虫性相关的重要次生代谢物质.为了研究昆虫取食及剪叶诱导对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶内缩合单宁含量的影响,用剪叶法和落叶松毛虫(Dendrolimus superans)幼虫取食处理5年生兴安落叶松苗,以香草醛-盐酸法测定其剩余健康针叶内缩合单宁含量的变化.结果表明:(1)处理后1～10d,剪叶4枝75%,8枝50%、75%,12枝25%、50%、75%及虫伤4枝75%的兴安落叶松健康针叶内的缩合单宁含量均明显高于对照(P<0.01),15d时,剪叶8枝75%,12枝50%的兴安落叶松针叶内的缩合单宁含量仍高于对照(P<0.05),说明剪叶与虫伤处理均能诱导缩合单宁含量增加.(2)剪叶4枝75%,8枝50%,12枝25%、75%的处理之间,诱导的缩合单宁含量差异不显著(P>0.05).剪叶8枝75%,12枝50%诱导缩合单宁含量增加幅度比其它剪叶处理大,且诱导持续时间长.说明剪叶程度虽能影响缩合单宁含量,但二者并不呈线性关系.(3)剪叶4枝75%在5d时诱导缩合单宁含量最高,虫伤4枝75%在10d时诱导缩合单宁含量最高,说明剪叶诱导的缩合单宁含量高峰早于虫伤处理.但处理后1～10d,剪叶及虫伤4枝75%的落叶松针叶内缩合单宁含量均明显高于对照(P<0.01或P<0.05),之后与对照差异不显著(P>0.05),说明在受到诱导处理后,兴安落叶松产生应激反应,使其针叶内缩合单宁含量在一定时间内先增加,后逐渐恢复到正常水平.由上可见,可以采取适当的损伤处理取得与昆虫取食相似的兴安落叶松抗性反应.     

剪叶损伤与昆虫取食对兴安落叶松（Larix gmefinii）针叶中缩合单宁诱导作用的差异

单宁是植物内与抗虫性相关的重要次生代谢物质。为了研究昆虫取食及剪叶诱导对兴安落叶松（Larix gmelinii）针叶内缩合单宁含量的影响,用剪叶法和落叶松毛虫（Dendrolimus superans）幼虫取食处理5年生兴安落叶松苗,以香草醛．盐酸法测定其剩余健康针叶内缩合单宁含量的变化。结果表明：（1）处理后1～10d,剪叶4枝75％,8枝50％、75％,12枝25％、50％、75％及虫伤4枝75％的兴安落叶松健康针叶内的缩合单宁含量均明显高于对照（P〈0．01）,15d时,剪叶8枝75％,12枝50％的兴安落叶松针叶内的缩合单宁含量仍高于对照（P〈0．05）,说明剪叶与虫伤处理均能诱导缩合单宁含量增加。（2）剪叶4枝75％,8枝50％,12枝25％、75％的处理之间,诱导的缩合单宁含量差异不显著（P〉0．05）。剪叶8枝75％,12枝50％诱导缩合单宁含量增加幅度比其它剪叶处理大,且诱导持续时间长。说明剪叶程度虽能影响缩合单宁含量,但二者并不呈线性关系。（3）剪叶4枝75％在5d时诱导缩合单宁含量最高,虫伤4枝75％在10d时诱导缩合单宁含量最高,说明剪叶诱导的缩合单宁含量高峰早于虫伤处理。但处理后1-10d,剪叶及虫伤4枝75％的落叶松针叶内缩合单宁含量均明显高于对照（P〈0．01或P〈0．05）,之后与对照差异不显著（P〉0．05）,说明在受到诱导处理后,兴安落叶松产生应激反应,使其针叶内缩合单宁含量在一定时间内先增加,后逐渐恢复到正常水平。由上可见,可以采取适当的损伤处理取得与昆虫取食相似的兴安落叶松抗性反应。     

兴安落叶松游离氨基酸的动态变化与损伤因子的关系

为研究不同损伤因子及其不同损伤程度对落叶松游离氨基酸组分及其含量的影响,用剪叶和落叶松毛虫(Dendrolimussuperans)取食损伤兴安落叶松(Larixgmelinii)幼苗,使用HPLC柱前AccQ.Tag衍生法测定针叶内游离氨基酸的组成及含量的变化。结果表明,松针中含有17种游离氨基酸,以苯丙氨酸含量最高,损伤15d后,剪叶4枝比对照增加36.6%,虫害4枝增加的百分率达到98.3%。剪叶4枝15d后及虫害4枝5d后,损伤25%与50%之间氨基酸总含量差异显著(P0.05),且昆虫取食4枝25%、50%、75%后松针内游离氨基酸总含量的变化趋势与剪叶处理后总氨基酸含量的变化一致,均在处理10d后呈现较高的含量,虽虫害后的氨基酸总含量高于剪叶损伤后的总含量,但二者之间差异不显著。剪叶4枝、8枝、12枝3个损伤程度后针叶内的游离氨基酸含量无显著差异,说明剪叶4枝即能超过落叶松的耐受阈值,达到防御诱导效应。两种处理下多种游离氨基酸的含量均有下降,其中8种氨基酸含量存在显著差异(P0.05),即丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸。表明人工模拟剪叶的损伤方式与虫害都可诱导松树氨基酸组分及含量的变化,而间接影响害虫的生长发育。     

叶损伤诱导兴安落叶松针叶中10种酚酸的变化

酚酸是一类重要次生抗虫物质.为研究损伤及昆虫取食诱导对兴安落叶松针叶内酚酸含量的影响,采用3种不同程度剪叶或落叶松毛虫幼虫取食处理兴安落叶松幼树,以高效液相色谱技术测定兴安落叶松健康针叶中酚酸含量.结果表明：与对照相比,处理后1 d,剪叶或昆虫取食4枝50%针叶处理的兴安落叶松幼苗健康针叶中,除阿魏酸无显著差异外,苯甲酸、咖啡酸、绿原酸、水杨酸、苯乙酸、肉桂酸、香草酸、丁香酸和没食子酸9种酚酸均差异显著;4枝75%针叶处理的10种酚酸含量均发生显著变化.说明剪叶及虫害50%、75%针叶处理均达到诱导阈值,能显著诱导兴安落叶松化学防御.在损伤程度相同情况下,处理1 d时,剪叶4枝50%、75%诱导的咖啡酸、苯乙酸、肉桂酸、香草酸和没食子酸的含量显著高于虫害诱导处理;5 d时,剪叶4枝50%、75%诱导处理的这5种酚酸含量显著低于虫害诱导处理;10 d时,两种方法诱导的酚酸含量差异不显著.说明剪叶诱导处理的酚酸含量变化比昆虫取食处理迅速,且诱导强度与剪叶程度相关.采用适当处理诱导针叶中酚酸含量的变化来增强兴安落叶松对害虫的防御能力是可行的.     

南美斑潜蝇为害对黄瓜叶片中蛋白酶抑制剂活性及葫芦素B含量的影响

【目的】蛋白酶抑制剂和葫芦素是两类在植物中具有抗虫活性的化合物,在植食性昆虫与其寄主植物相互作用中起着重要的作用。本文在室内研究了南美斑潜蝇Liriomyza huidobrensis(Blanchard)为害对黄瓜叶片中蛋白酶抑制剂活性及葫芦素B含量的影响,以期揭示南美斑潜蝇与其寄主植物相互作用的机理以及为利用诱导抗性控制南美斑潜蝇的为害奠定必要的基础。【方法】用分光光度法和高效液相色谱法,分别测定了南美斑潜蝇幼虫为害后黄瓜叶片中蛋白酶抑制剂活性和葫芦素B含量的变化。【结果】在南美斑潜蝇幼虫为害期间(1~9 d),黄瓜叶片中胰蛋白酶抑制剂和胰凝乳蛋白酶抑制剂活性及葫芦素B含量与健康对照相比显著上升,但上升幅度并不与为害强度和为害持续时间相一致,其中对胰蛋白酶抑制剂具有系统诱导作用,而对胰凝乳蛋白酶抑制剂和葫芦素B的系统诱导作用不明显。【结论】南美斑潜蝇幼虫为害可诱导寄主植物体内蛋白酶抑制剂活性和葫芦素B含量上升,培育蛋白酶抑制剂或葫芦素含量高或易诱导的黄瓜品种可能是控制南美斑潜蝇为害的有效途径。     

受害兴安落叶松挥发物混合物对林间昆虫的诱集

植株释放的挥发物能够调节寄主、害虫及天敌三者关系,是植物与害虫协同进化的产物。兴安落叶松挥发物种类虽已确定,但这些物质,特别是受害植株所释放的挥发物对林间昆虫的影响尚不清楚。本研究在3种林龄林分内设置携带受害兴安落叶松枝叶挥发物的诱捕器以考察其对林间昆虫的影响。结果表明挥发物混合物对昆虫诱集效果良好,特别是对天牛类及叶甲类。林龄并未对挥发物的引诱效果造成显著影响,可能与本研究年龄组的划分标准有关。文章指出应将诱集昆虫群落进一步细化,并对关键种或类群进行电生理方面的深入探讨。本文也指出了受害兴安落叶松挥发物混合物发展为植物源农药的前景。     

6个山黧豆品种的β-ODAP含量与蛋白酶抑制剂活性及其关系分析北大核心CSCD

山黧豆(Lathyrus spp.)种质资源评价与筛选长期聚焦于获得低β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionicacid,β-ODAP)含量或低蛋白酶抑制剂活性的品种。为了研究β-ODAP含量与蛋白酶抑制剂活性之间的潜在关系,该研究利用SDS-PAGE、酶活检测和相关性分析等方法对家山黧豆(L.sativus)、扁荚山黧豆(L.cicera)等6个山黧豆品种的蛋白酶抑制剂活性、β-ODAP含量及二者之间的关系进行了分析。结果表明:(1)不同山黧豆品种的醇溶蛋白和可溶蛋白电泳图谱呈现出显著的差异。(2)不同山黧豆种子的胰蛋白酶抑制剂活性介于100~190 TIU之间,胰凝乳蛋白酶抑制剂活性介于5~9 CIU之间。(3)β-ODAP含量与丝氨酸乙酰基转移酶活性的皮尔逊相关系数可达0.76,呈显著正相关关系。(4)山黧豆转录组数据(SRP145030)中的β-ODAP生物合成关键基因与Bowman-Birk蛋白酶抑制剂(Bowman-Birk inhibitor, BBi)基因表达水平呈显著负相关关系。该研究结果为进一步探讨分析山黧豆β-ODAP和BBi生物合成的调控与平衡,改善山黧豆的含硫氨基酸水平等奠定了基础。     

朱砂叶螨刺吸胁迫对玉米自交系化学防御物质的系统诱导效应

为了探明朱砂叶螨刺吸胁迫对玉米体内化学防御的系统诱导效应,以玉米抗螨性自交系‘H1014168’和感螨性自交系‘H1014591’幼苗为材料,在叶螨刺吸第1叶7 d后,测定了未被刺吸部位(第2叶和根系内)的丁布、总酚、胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)含量.结果表明: H1014168 第2叶和根内的丁布、总酚、TI和CI含量均显著高于健康植株; H1014591 第2叶内4种化学防御物质含量显著高于健康植株,根内TI含量显著高于健康植株,丁布和CI含量与健康植株差异不显著,总酚含量显著低于健康植株.朱砂叶螨刺吸胁迫对玉米体内的丁布、总酚、胰蛋白酶抑制剂和胰凝乳蛋白酶抑制剂的诱导具有系统性,对玉米抗螨性自交系的系统诱导效应强于感螨性自交系.     

胰凝乳蛋白酶短肽抑制剂的筛选和活性分析

报道了一种从噬菌体肽库中筛选胰凝乳蛋白酶短肽抑制剂的新方法．在通常的亲和富集筛选的基础上,利用胰凝乳蛋白酶自身的水解活力切割掉结合的底物噬菌体,再经抑制活力分析得到抑制性噬菌体克隆．这样筛得的噬菌体克隆具有明显的胰凝乳蛋白酶结合活力和抑制活力,ＤＮＡ序列分析发现其保守序列为（Ｓ／Ｔ）ＲＶＰＲ（Ｒ／Ｈ）．按此序列化学合成的短肽Ａｃ－ＡＳＲＶＰＲＲＧ－ＮＨ２、Ａｃ－ＡＳＲＶＰＲＨＧ－ＮＨ２同样表现出对胰凝乳蛋白酶的抑制作用．该方法为蛋白酶短肽抑制剂的筛选提供了一条有效途径     

慈菇蛋白酶抑制剂对亚洲玉米螟消化酶的影响

亚洲玉米螟幼虫中肠消化酶主要为胰蛋白酶：利用慈菇蛋白酶抑制剂研究它对玉米螟消化酶的影响,发现这种抑制剂体外强烈抑制玉米螟幼虫中肠消化酶：同时我们又比较了长时间取食（三龄至五龄第二天）和短时间取食(四龄未取食48小时)抑制剂的幼虫体内胰蛋白酶活性,当它们短时间取食抑制剂后,体内消化酶水平迅速下降,取食更长时间时,胰蛋白酶活力下降更明显,仅为对照的27．2%。由此可见,慈菇蛋白酶抑制剂严重影响了玉米螟的正常消化,阻断了玉米螟营养与食物间的联系．使玉米螟生长发育不良。     

缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响

单萜类植物挥发物能够影响昆虫行为,为了延长其作用时间并初步测定特定单一的单萜类挥发物是否为生物间的信号物质,选取落叶松挥发物α-蒎烯、月桂烯和莰烯,进行缓释处理后施用于兴安落叶松(Larix gmelinii)苗木并进行生测。将3种挥发物倒入缓释瓶中,挂于2年生落叶松苗木中下部;以用3种挥发物直接喷施落叶松苗为对照。通过室内Y形管嗅觉仪和室外苗木罩笼产卵试验,测定不同处理的落叶松苗对落叶松毛虫(Dendrolimus superans)雌成虫产卵寄主选择行为的影响。测定落叶松针叶内与抗虫相关的几种主要防御蛋白的活力。Y管嗅觉仪测定结果显示,用α-蒎烯和月桂烯喷施及缓释处理的落叶松对雌成虫有显著引诱作用;缓释处理的效果可持续5d;施用莰烯有显著驱避作用,缓释处理的效果可持续4d。室外笼罩试验结果表明,在分别施用α-蒎烯或月桂烯的树苗上,落叶松毛虫雌虫产卵量显著高于对照,缓释处理的效果可持续3d;施用莰烯的树苗上,落叶松毛虫雌虫产卵量显著低于对照,缓释处理的效果可持续3d。表明挥发物装于缓释瓶内与挥发物具有相同的作用效果,并可以有效延长挥发物的作用时间。各处理落叶松针叶内POD、CAT、PAL、PPO、CI和TI的活性均无显著变化,说明这3种单萜类挥发物不是兴安落叶松的预警信号物质,单一施用不能系统诱导增强落叶松的抗虫性,只起到落叶松毛虫行为干扰剂的作用。     

长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究

研究长白落叶松(Larix olgensis Herry.),日本落叶松(Larix kaempferi Carr.) 和兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)当年生和一年生幼苗的光合作用日变化、季节变化和光响应曲线,结果表明：①三种植物中,长白落叶松、日本落叶松当年生和一年生幼苗和兴安落叶松当年生幼苗光合速率日变化都呈双峰曲线,具有明显的“午休”特征。兴安落叶松一年生幼苗的光合速率日变化呈单峰曲线。②日本落叶松的光饱和点 (LSP) 最高,兴安落叶松光补偿点（LCP）最低。③三种落叶松的一年生幼苗都是在生长中期表现出最大的光合能力。从年龄来看,落叶松当年生幼苗在生长初期和生长中期的光合能力要低于一年生幼苗,但在生长后期高于一年生幼苗。④从种来看,生长初期,当年生和一年生幼苗的最大净光合速率(P_max)均为日本落叶松＞兴安落叶松＞长白落叶松;生长中期,当年生幼苗的P_max规律与生长初期相似,一年生幼苗的P_max为长白落叶松＞日本落叶松＞兴安落叶松;生长后期,当年生幼苗的P_max为长白落叶松＞兴安落叶松＞日本落叶松,一年生幼苗的P_max与生长中期一年生幼苗的规律正好相反。通过分析我们得到结论：三个树种在生长季节相同阶段具有不同的光合特性;每个种不同年龄和生长季节不同阶段也表现出不同的光合特性;三个树种中,长白落叶松幼苗对光抑制引起的光合器官损伤的修复能力最强,日本落叶松次之,兴安落叶松最弱;日本落叶松幼苗较喜光,光合作用能力较强,不易发生光抑制,而兴安落叶松幼苗较耐阴。因此在育苗和造林时应考虑不同树种的光合特性调节最佳的光照条件。     

大兴安岭不同落叶松林植被土壤微生物多样性

利用选择性培养基,研究了杜香-落叶松林(LLV)、草类-落叶松林(HLV)、柴桦-落叶松林(BLV)、皆伐-落叶松林(CL)、火烧-落叶松林(LFB)5个样地土壤微生物的数量、种群组成、Shannon指数(H)、丰富度(S)、Pielou均匀度指数(J)、Simpson优势度(D)。从5个样地共分离到细菌24属,优势菌属主要为短杆菌属(Brevibacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、棒杆菌属(Corynebacterium)、微球菌属(Micrococcus);放线菌为链霉菌的6个类群,优势类群主要为白色类群(Albosporus)和黄色类群(Flavus);真菌20属,优势菌属为青霉属(Penicillium)和头孢属(Cephalosporium)。兴安落叶松林不同样地微生物的多样性指数(H)、丰富度指数(S)、均匀度指数(J)及优势度指数(D)随样地不同而发生变化,细菌的多样性和丰富度指数为LLVHLVLFBCLBLV,放线菌为BLVHLVLLVLFBCL,真菌为CLHLVBLVLFBLLV。     

去叶对水曲柳和落叶松苗木当年生长及细根动态的影响

叶片被取食会导致树木生长发育和生理代谢发生显著的变化。目前对细根动态如何对叶片损失做出响应的了解仍然有限。以生物量分配和高生长策略不同的水曲柳(Fraxinus mandschurica)和落叶松(Larix gmelinii)苗木为研究对象, 进行了不同强度的人为去叶处理(叶面积去除0% (对照)、40%和80%), 采用微根管技术对细根(直径≤2 mm)生产和死亡的季节动态进行了定量观测, 同期测定了地上部分(苗高和地径)的生长。结果表明: 1)去叶降低了两树种苗高(统计上均不显著)和地径的生长, 但是对苗高生长的影响小于地径。随着去叶强度的提高, 苗木地上生长受到的影响加大, 生长季末期水曲柳苗高比对照降低3.3%-12.1%, 地径降低5.7%-23.1%; 而落叶松苗高和地径降低相对较少(< 12%)。2)去叶显著地减少了水曲柳和落叶松细根现存量(p< 0.001), 其相对增长量((去叶后现存量高峰-去叶当日现存量)/去叶当日现存量)随着去叶强度的加大而降低。3)与对照相比, 去叶后两树种细根生产量显著减少(p< 0.05), 而细根死亡量在不同处理间没有显著差异。综合来看, 去叶对水曲柳地上部分(特别是地径)生长影响较大, 而对落叶松地下部分(主要是新根)生长影响较大。研究结果为理解冠层碳供应对根系动态影响的种间差异及其机制提供了必要的理论依据。     

外源NO对增补UV-B辐射下兴安落叶松幼苗叶片光合色素和叶绿素荧光特性的影响

在增强UV-B辐射下,以3年生兴安落叶松幼苗为实验材料,研究了外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对幼苗的光合色素（Chla、Chlb和Car）和叶绿素荧光参数的影响。方差分析结果表明0.5 mmol·L^-1的SNP对增补UV B胁迫下的兴安落叶松幼苗产生显著影响。0.5 mmol·L^-1的SNP能够显著抑制增补UV-B辐射后光合色素、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、F_v′/F_m′和qP的明显下降以及Chla /Chlb、F_o和NPQ的升高。表明了外源NO能够减轻UV-B辐射胁迫下兴安落叶松幼苗光合反应中心的生理损伤,从而增强兴安落叶松幼苗对增补UV-B辐射胁迫环境的适应能力。     

兴安落叶松林碳平衡和全球变化影响研究

利用CENTURY模型模拟兴安落叶松林的C循环并探讨全球变化对其C循环的影响,结果表明,兴安落叶松林是一个C汇,年净吸收C2.65t.hm^-2,气候变化和大气CO2浓度增加将对北方森林的生长有利,使其净吸收C的能力增强,温度上升2℃时,兴安落叶松林的植物总生物量和生产力均增加,而土壤C含量降低,降水减少20％比降水增加20％时其植物总生物量,生产力和土壤C含量变化的幅度大,说明温度是大兴安岭地区森林生长的主要限制因子。     

Characteristic Isozyme Spectra of Anionic Peroxidases and Superoxide Dismutases in Callus Cultures of Larix sibirica Ledeb. and Larix gmelinii Rupr. Rupr.

Multiple molecular forms of anionic peroxidase (AP) and superoxide dismutase (SOD) were investigated in the callus lines of Larix sibirica and L. gmelinii. Eight distinct patterns of the AP spectra were discerned among 13 investigated lines. The spectra of SOD molecular forms were similar in all lines under investigation, although the lines were obtained from two Larix species and the calli were of different origin. Fe-containing SOD was for the first time described in the Larix isoenzyme spectrum. The authors conclude that the SOD isozyme spectra in dedifferentiated cells of L. sibirica and L. gmelinii are more stable than the isoperoxidase spectra.