钴在蚕豆中的积累分布及其对叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响

以6叶期蚕豆(Vicia faba L.)幼苗为材料,用不同浓度钴(0、20、40、80、120mg·kg-1)土培处理14d,研究不同浓度钴处理对蚕豆体内钴的富集和分布特征,以及叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、光合作用参数、生长指标和POD、SOD、CAT活性的影响。结果显示:(1)蚕豆的根、茎、叶均能吸收一定量的钴,但不同器官间积累量有显著差异,并表现为根叶茎,且在不同钴浓度处理下根吸收量也存在显著差异。(2)不同浓度钴处理下,蚕豆叶片叶绿素(a、b)含量、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)等参数与对照组相比表现出0~40mg·kg-1浓度下促进,40~120mg·kg-1浓度下抑制,而净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)以及光系统Ⅱ最小荧光(F0)、最大荧光(Fm)表现为在0~80mg·kg-1浓度下促进,80~120mg·kg-1浓度下抑制,蒸腾速率(Tr)和类胡萝卜素含量则在各浓度下一直表现为促进,并且以上光合作用相关参数与对照组相比都在40mg·kg-1浓度下促进作用达到最大。(3)蚕豆幼苗的根长、株高、生物量以及抗氧化酶POD、SOD和CAT活性均随着钴浓度增加表现出先升高后降低的趋势。研究表明,蚕豆的根、茎、叶均能积累钴,且吸收量有随土壤钴浓度增加而增加的趋势,但以根部的富集能力最强、积累量最大;低浓度钴可以诱导蚕豆中抗氧化酶活性增强,促进其叶片光合色素含量、光合作用效率提高和植株生长发育,而高浓度钴则表现出相反趋势,抑制蚕豆的光合效率和生长发育。     

紫松果菊对多环芳烃重污染土壤修复效能

采用盆栽试验,以实际油田污染土与自然土和沙土按照一定比例配置两种污染浓度的土壤(PAHs总浓度分别为122.40和183.60 mg·kg-1),以株高、生物量变化以及芘(Pyr)、屈(CHR)、苯并b荧蒽(Bb F)、苯并k荧蒽(Bk F)4种多环芳烃去除率为指标,研究了紫松果菊对PAHs污染土壤的修复效能。结果表明:(1)4种多环芳烃污染土壤对紫松果菊株高和生物量有明显抑制作用,在PAHs总浓度为183.60 mg·kg-1时,紫松果菊仍能存活,说明紫松果菊对PAHs污染土壤具有较强的耐性。(2)在PAHs总浓度为183.60mg·kg-1时,紫松果菊对土壤中4种PAHs的去除率分别为66.2%、70.3%、40.6%和65.4%,4种PAHs的总量由183.60 mg·kg-1降到104.52 mg·kg-1,总去除率为56.93%,远大于对照组中PAHs总去除率。说明紫松果菊具有修复PAHs重污染土壤的潜能。相关性分析发现,PAHs的去除率与地下生物量的相关性更好,说明植物地下生物量对多环芳烃去除率影响较大。本研究拓展了利用植物修复PAHs污染土壤的应用范围,使重污染土壤的植物修复成为可能。     

水培条件下四种植物对Cd、Pb富集特征

利用水培方法测定了不同浓度下向日葵、蓖麻、紫花苜蓿及芥菜的生物量和植物体内重金属Cd、Pb含量,分析了植物对重金属的富集特征。结果表明:经过5周培养后,4种植物根部与地上部对重金属的富集量随着浓度的增加而增加,Cd浓度为20mg·L-1时,向日葵的根部Cd含量最高,达到237.86mg·kg-1,地上部Cd含量为89.48mg·kg-1;而Pb浓度为200mg·L-1时,芥菜根部对Pb的吸收量较高,达到597.22mg·kg-1,地上部Pb含量最高的则出现在向日葵处理Pb100mg·L-1中,为318.33mg·kg-1。4种植物对Cd、Pb的富集系数随重金属浓度的增加而减小;根部及地上部富集系数与生物量和重金属浓度呈现出一定的相关性;另外,在Cd、Pb复合处理中,一种重金属的存在会在不同程度上影响植物对另一种重金属的吸收。通过比较4种植物根部与地上部的生物量和对Cd、Pb富集特征,认为相对于其他3种植物向日葵对Cd、Pb具有较强的吸收潜力,并可以作为Cd、Pb污染土壤植物修复的备选植物。     

苯丙烯酸对黄瓜幼苗膜脂过氧化作用的影响

以山东密刺黄瓜 (Cucumis sativus L.)为试材 ,分别采用大棚土壤和露地土壤进行盆栽模拟试验 ,首次研究了不同浓度的苯丙烯酸对不同土壤栽培条件下黄瓜幼苗膜质过氧化作用的化感效应。结果表明 :不同浓度的苯丙烯酸对大棚土培幼苗不同时期的 SOD活性的化感效应均为抑制作用 ,并随着处理浓度的增加抑制作用增强。浓度大于 5 0 mg/kg时 ,对露地土培幼苗 6叶期 SOD活性的化感效应均为抑制作用。浓度大于 1 0 0 mg/kg时 ,对两种土培幼苗 CAT的化感效应均为抑制作用 ,并随着处理浓度的增加抑制作用增强。苯丙稀酸对不同土壤、不同时期黄瓜幼苗的 MDA均为促进作用 ,并随着处理浓度的增加促进作用增强。苯丙稀酸使黄瓜幼苗的电解质外渗率和伤害率增加 ,浓度大于 5 0 m g/kg时的大棚土培幼苗和浓度大于 1 0 0 m g/kg时的露地土培幼苗 ,电解质外渗率与对照及处理间均存在显著差异 (p <0 .0 5 ) ,伤害率与对照及处理间均存在极显著差异 (p <0 .0 1 )。大棚土培幼苗 MDA含量和电解质外渗率的化感强度均大于露地土培幼苗     

香草醛对杉木幼苗生长的影响

为了解杉木连栽土壤中有毒化感物质对杉木幼苗毒害作用 ,采用水培杉木幼苗方法 ,通过投加不同浓度香草醛 ,发现 1mg·kg- 1 香草醛显著抑制杉木种子胚根的伸长 (P<0 .0 5) ,只为对照的 70 % ;香草醛浓度达 1 0mg·kg- 1 时 ,叶绿素总量明显下降到对照的80 % ;超过 2 0mg·kg- 1 对杉木幼苗地径与高度生长产生明显抑制作用 ;50mg·kg- 1 以上将明显影响地上部分枝叶的正常生长发育 ,及至植株冠层的生长 ;超过 1 0 0mg·kg- 1 ,整个植株的生长受到显著抑制 .香草醛是连栽土壤中毒性较大的一种有毒化感物质 ,是杉木存活率低的重要原因之一 .     

Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响

通过土壤单因子Pb胁迫盆栽试验和铅锌尾矿污染土壤掺比试验研究了不同土培条件下Pb对马蔺（Iris lactea var chinensis）生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响。结果表明：2种不同土壤Pb胁迫下马蔺株高、根长、叶数以及地上、地下部生物量均随Pb浓度的增加呈先增后降的趋势,其中,土壤单Pb胁迫下,低于500 mg?kg-1Pb胁迫（T1—T3）均增加了马蔺的株高和根长,仅800mg?kg-1高Pb浓度处理时马蔺生物量才出现轻微下降（P＞0.05）;与单一土壤Pb胁迫相比,铅锌尾矿污染土壤掺比试验中铅锌尾矿含量低于一定浓度下对马蔺株高、根长生长同样也具有促进效应,只有100%尾矿污染土壤处理下马蔺地上部和根系生物量下降显著（P＜0.05）。马蔺地上部和根系Pb含量均随土壤中Pb浓度和尾矿含量的增加而增加,800mg?kg-1土壤单Pb胁迫下为340.6、1700.02 mg?kg-1,100%尾矿污染土壤处理下为126.9、1725 mg?kg-1。Pb单独胁迫下马蔺地上部Zn含量随Pb含量的增加逐渐下降, Zn和Pb的吸收表现出一定的拮抗效应;而不同掺比污染土壤胁迫下马蔺地上部和根系Zn积累同Pb一样,均随土壤中Pb、Zn浓度的增加而增加,Zn和Pb的吸收表现为一种协同效应。而2种不同土壤Pb胁迫下马蔺对Cu、Cd的吸收均相对较少。本研究中,800mg?kg-1Pb胁迫处理和50%尾砂土壤胁迫处理下马蔺叶片叶绿体双层被膜及内部基粒和类囊体结构与对照相比变化不大。综上表明,马蔺对重金属Pb有较强的耐受性,具备修复Pb污染土壤的潜在能力。     

超积累生态型东南景天吸收锌的特性

采用水培和盆栽方法研究超积累生态型东南景天吸收锌的特征。在水培条件下,1μmol·L-1Zn处理,根系Zn含量随着处理时间的增加而缓慢增加,叶片和茎Zn含量在处理2d后达到最大值,随着培养时间的延长,其含量略有下降。500μmol·L-1Zn处理水平下,叶片和茎Zn含量随着处理时间的增加而增加,处理16d后基本上达到稳定,根系Zn含量在0～16d增加缓慢,但处理16d后急剧上升。当溶液Zn浓度为1～500μmol·L-1,叶片和茎Zn含量随营养液中Zn浓度的增加而增加,而根系Zn含量增加缓慢;当溶液Zn≥1000μmol·L-1时,叶片和茎Zn含量急剧下降,而根系Zn含量迅速增加。盆栽条件下,当土壤Zn含量较低时时,土壤Zn促进东南景天的生长。5月13日和7月21日收获的植株地上部的干物质量分别在400mg·kg-1(0.71g盆-1)和800mg·kg-1(1.45g盆-1)处理达到最大值。但当土壤Zn添加量≥1600mg·kg-1时,植物的生长受到抑制。随着土壤中Zn添加量的增加,东南景天地上部Zn浓度变化趋势基本上与其生物量的变化一致。5月13日收获时,当土壤Zn添加量≤1600mg·kg-1,地上部Zn含量随着土壤Zn浓度的增加而增加,在1600mg·kg-1处理达到最大值,约为17000mg·kg-1(DW)。7月21日收获的结果显示,当土壤Zn添加量≤800mg·kg-1,地上部Zn含量随着土壤Zn浓度的增加而增加,最大值为29000mg·kg-1(DW);但当土壤Zn添加量≥1200mg·kg-1时,地上部Zn含量反而随着土壤Zn含量的增加而显著降低。     

土壤-蔬菜系统中环丙沙星的降解与生物累积特征

通过盆栽试验,研究了环丙沙星对菜心、萝卜、番茄和豆角生长的影响及其累积特征和在土壤中的降解规律.结果表明:3种不同添加浓度(5、30和75 mg·kg-1)的环丙沙星处理对菜心、番茄和豆角的生物量均无显著影响,而高浓度(≥30 mg·kg-1)环丙沙星处理显著抑制萝卜生长;环丙沙星在土壤中的降解随着时间的延长而逐渐变缓,豆角盆栽土壤中环丙沙星的降解半衰期(DT50)为18.3 ～43.9 d,降解90％所需要的时间(DT90)为260 ～738 d;土壤中的环丙沙星均能被4种蔬菜的根系吸收并转移至茎叶部分,而且吸收环丙沙星的量随着土壤中环丙沙星含量的增加而增加;菜心地下部环丙沙星的含量高于地上部;而萝卜地上部环丙沙星的含量高于地下部,番茄和豆角的叶、茎、根的环丙沙星含量均为根＞茎＞叶.     

硒对水稻的生态毒理效应及临界指标研究

通过土壤添加硒盆栽试验,研究了黄棕壤不同浓度Se对水稻生物量、叶绿素含量、抗氧化酶系统的影响.结果表明,低浓度Se(<8mg·kg^-1)对水稻根和地上生物量、叶绿素a含量、叶绿素a/b有促进作用,并整体提高了作物抗氧化酶系统,使MDA下降,SOD、CAT、POD、GSHPx活性相应提高.而高浓度Se(>16mg·kg^-1)对水稻根和地上生物量、叶绿素a含量、叶绿素a/b有明显的抑制作用,对抗氧化酶系统产生胁迫效应,使GSHPx明显上升,MDA上升,SOD、CAT、POD酶活性明显下降.各项生理指标与土壤Se处理浓度之间相关分析表明,土壤Se浓度与地上部干重相对百分率、根干重百分率、叶绿素a/b、MDA、SOD、CAT、POD之间有显著相关性.比较胁迫效应10%值的临界指标EC10值表明,作物地上部干重抑制率作为土壤临界值制定的依据更为可靠,EC10为21mg·kg^-1.     

硫酸黏菌素残留对土壤微生物群落结构特征的影响

采用氯仿熏蒸法和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)方法,分析了硫酸黏菌素(colistin sulfate,CS)残留后土壤微生物群落结构的变化.结果表明:硫酸黏菌素(wCS≥5mg·kg-1)对土壤微生物生物量碳影响显著,土壤中硫酸黏菌素浓度愈高,微生物生物量碳愈低,50 mg·kg-1的硫酸黏菌素处理使土壤微生物生物量碳下降52.1%.在整个采样周期中,每克土壤总PLFA含量在硫酸黏菌素胁迫下出现明显降低,且存在一定的剂量依赖效应.第7、49天时,低浓度组(wCS=0.5 mg·kg-1)和对照组分异不明显,第21、35天时,处理间土壤微生物群落结构多样性类型分异显著,其中高浓度组(wCS=50 mg·kg-1)与对照组分异最大.表明硫酸黏菌素可致土壤微生物群落结构多样性改变,并表现出时间差异.这可能与硫酸黏菌素在土壤中化学结构发生了改变和降解有关.     

核型多角体病毒与侧沟茧蜂对斜纹夜蛾幼虫的协同作用

研究了斜纹夜蛾幼虫体内的斜纹夜蛾侧沟茧蜂存活率、发育历期、寄主感染病毒时间、病毒浓度之间的关系,并测定了斜纹夜蛾侧沟茧蜂的传毒效率．结果表明,病毒对寄主体内寄生蜂历期无明显影响,寄生在幼虫体内的寄生蜂能在寄主病死前完成发育,存活比例因寄主感染病毒的时间和浓度而异．斜纹夜蛾被寄生后接种病毒(SINPV),距离寄生时间越长,饲毒浓度越低,寄生蜂完成发育的比例越大,但饲毒时间是主要影响因素．从感病幼虫体内发育成的侧沟茧蜂或曾经在感病寄主上产过卵的寄生蜂,以及通过人工方式使产卵器被病毒污染的寄生蜂,均能携带一定数量的病毒．通过产卵活动,侧沟茧蜂成蜂能在寄主幼虫个体间传递病毒．当寄生蜂在感病的寄主幼虫上产卵带毒后,平均可传递病毒给2．14头幼虫;发育于感病幼虫体内的寄生蜂,平均可传递病毒给2．45头幼虫．通过用病毒液浸茧或用混有病毒的蜂蜜饲喂成蜂等方式使产卵器污染病毒的寄生蜂,传毒效率随饲毒浓度增加而提高,平均可传递病毒1．45头和0．94头幼虫     

牧草覆盖对坡面土壤矿质氮素流失的影响

利用室内模拟降雨试验,探讨了降雨、地表径流以及土壤矿质氮素有效作用深度（effective depth of interaction, EDI）的确定方法,研究了牧草覆盖对土壤矿质氮素EDI和地表流失的影响.结果表明,牧草覆盖增加了地表径流与表层土壤的相互作用,导致水土混合体深度增加,较深土层的土壤矿质氮通过溶解和解吸作用、对流 扩散作用等方式进入到地表径流中,矿质氮EDI增加.覆盖度越大,EDI值越大.与裸地相比,60％、80％和100％覆盖度处理中径流矿质氮平均浓度分别增加了34.52％、32.67％和6.00％,地表径流量分别减少了4.72％、9.84％和12.89％,侵蚀泥沙量分别减少了83.55％、87.11％和89.01％.60％和100％覆盖度处理的矿质氮地表流失总量分别为裸地处理的95.73％和84.05％,而80％覆盖度处理则为裸地处理的109.04％.草地植被对矿质氮素地表流失有“双重效应”：加剧了矿质氮向地表径流中的释放,使径流养分浓度高于裸地浓度;不同程度地减少了地表径流量和泥沙量及其养分含量.两种效应共同决定了土壤矿质氮素的地表流失量.     

Flight activity of three Spodoptera spp., Spodoptera litura, S. exigua and S. depravata, measured by flight actograph

Flight activities of three Spodoptera species were measured by the aid of flight actograph: S. litura and S. exuiga being regarded as long‐distance migratory insects, and S. depravata being non‐migratory and diapause‐inducible species. In all species tested, flight activities were observed only in scotophase, males showed far higher activities than females, being several times higher at the time of maximum flight activity, which was observed within 2 days after adult eclosion. Total flight activity in males was highest in S. litura, some being flyable even 12 days after eclosion, followed by S. exigua being one‐third compared to the former species, while in S. depravata flight activity was nearly half of that of the second species and most ceased to fly within a week after eclosion. There occurred species‐specific daily rhythms in flight activity during respective scotophase. In S. litura, both females and males exhibited a peak of flight activity shortly after light‐off and exhibited the second flight activity in late scotophase, the females slightly but the males more actively compared to early scotophase. In S. exigua, both sexes did not respond to light‐off, did not show a peak of flight activity in early scotophase, whereas males, but not females prominently increased activity toward the end of scotophase. In S. depravata, both sexes exhibited a peak of flight activity in early scotophase, and the males revived flight activity, being maximum shortly before light‐on, but the females did not show a clear rhythm in flight activity. These features observed in flight activity were discussed in relation with migratory capability.     

闹羊花素Ⅲ对斜纹夜蛾细胞系的活性及作用机理

研究了闹羊花素Ⅲ对斜纹夜蛾Spodoptera litura离体培养细胞（SL细胞）的活性,并测定了对SL细胞Na⁺、K⁺和葡萄糖吸收以及对4龄幼虫血细胞数量的影响。结果表明：以400 µg/mL 和200µg/mL闹羊花素Ⅲ处理SL细胞,24 h后细胞的相对死亡率为79.00% 和56.69%,处理后8 h,16 h,24 h和48 h的LC₅₀分别为240.09 µg/mL,173.45 µg/mL,113.56 µg/mL和73.40 µg/mL;闹羊花素Ⅲ处理SL细胞后10 min,细胞对离子的吸收迅速增加,30 min后吸收作用逐渐减弱;处理后3天内细胞对葡萄糖的吸收迅速增加,4～5 天后,细胞对葡萄糖的吸收基本停止。以叶碟法和注射法处理4龄幼虫,8 h后幼虫血细胞数量显著降低,随处理时间增加,幼虫血细胞数量又逐渐增加。     

几种虫生真菌对斜纹夜蛾的致病性

用布氏白僵菌、球孢白僵菌、玫烟色拟青霉、绿僵菌和莱氏野村菌5种真菌的固体培养物,对斜纹夜蛾2、3龄幼虫进行了毒力测定.结果表明：布氏白僵菌和莱氏野村菌两种菌株对斜纹夜蛾幼虫有明显的致病效果,对2龄幼虫的致死中时(LT₅₀)分别为2.95 d和4.10 d,累计校正死亡率分别为100%和95.2%;对3龄幼虫的致病力低于2龄,致死中时(LT₅₀)分别为19.67 d和19.63 d,累计校正死亡率分别为56.6%和52.2%.玫烟色拟青霉、球孢白僵菌两菌株也有一定的致病力,对2龄幼虫的致死中时(LT₅₀)分别为4.89 d 和6.34 d,累计校正死亡率分别为85.7%和71.4%.     

Laboratory evaluation of flight activity of the common cutworm, Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract  The flight activity of Spodoptera litura in tethered conditions is evaluated using a computer-mediated flight-mill in the laboratory. The 3–4-day-old moths fly longer and farther than those of other ages. Male and female moths exhibit similar flight activity. Mating status does not influence the flight duration and distance of 2-day-old females. However, these two flight parameters with a 6-day-old mated female is significantly lower than that of unmated ones. The optimum temperature for flight ranged from 16–24°C, whereas the optimum RH ranged from 60%–100%. During 72-h period, the total flight duration and distance of 1-day-old male and female moths were 19.6 h (± 5.8) and 83.3 km (± 28.4), and 24.0 h (± 7.0) and 105.4 km (± 37.4), respectively. These results indicate that S. litura has a great potential to undertake long-distance migratory flights.     

Microarray expression profiling of Spodoptera litura in response to oxidative stress

To examine the expression profile of oxidative stress responsive genes in Spodoptera litura, we constructed a cDNA library from S. litura injected with hydrogen peroxide (H(2)O(2)). Using a microarray chip composed of 2,964 cDNAs, we screened gene expression at 1, 3, 5, 7, and 9 h post H(2)O(2) injection. Data were clustered into 15 groups of genes that behave similarly across each time course. Seventy-three genes were identified as being at least twofold up- or downregulated after treatment with H(2)O(2) in S. litura. We constructed expressed sequence tags (ESTs) for genes that changed at least twofold after treatment with H(2)O(2) . The functional classification of these ESTs based on Gene Ontology showed that the ESTs are rich in genes involved in oxidoreductase activity (5.7%), defense (14.3%), cellular process (22.9%), and development (17.1%).     

广藿香酮对斜纹夜蛾的拒食作用研究

广藿香酮Pogostone,是一种新型的、被认为具有应用潜力的植物源杀虫活性物质。为探明广藿香酮的杀虫活性,本试验以斜纹夜蛾Spodoptera litura作为试虫,采用选择性和非选择性拒食活性测定法,在室内分别测定了不同浓度的广藿香酮对斜纹夜蛾的拒食活性以及广藿香酮对不同龄期的斜纹夜蛾的拒食作用,研究结果表明,1 mg/mL、2 mg/mL、4 mg/mL、8 mg/mL、10 mg/mL的浓度下,广藿香酮对三龄斜纹夜蛾幼虫的选择性拒食率分别为56.5%、62.24%、80.01%、82.40%、90.03%;非选择性拒食率分别为62.48%、71.78%、84.15%、86.35%、92.71%。浓度为4 mg/mL的广藿香酮对2龄、3龄、4龄、5龄斜纹夜蛾幼虫的选择性拒食率分别为78.56%、80.25%、66.80%、40.35%;非选择性拒食活性分别为78.21%、83.02%、77.36%、40.24%。可见,浓度为4 mg/mL的广藿香酮对三龄斜纹夜蛾的拒食效果较好。     

斜纹夜蛾（Spodoptera litura）的胚胎发育

本文利用实验胚胎学方法详细研究了斜纹夜蛾胚胎发育的全过程。结果表明：在２４±１℃的恒温条件下,仅需８７小时即可孵化出幼虫,同时证明了马氏管起源于外胚层。     

Initial detections and spread of invasive Spodoptera frugiperda in China and comparisons with other noctuid larvae in cornfields using molecular techniques

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda, is a species native to the Americas and has spread to many countries in Africa and Asia in recent years. Proactive actions for potential invasion of S. frugiperda to China coordinated by government agencies and agricultural extension systems resulted in timely detection in January 2019 in Yunnan province neighboring onto Myanmar. The extensive monitoring in southern provinces of China since February 2019 resulted in dynamic tracking of S. frugiperda spreading to 13 provincial regions in China within 4 months by May 10, 2019, which is crucial for timely management actions in the fields. The first detections of S. frugiperda (corn strain) in China were confirmed using cytochrome oxidase subunit 1 (CO1) and triosephosphate isomerase (Tpi) genes molecular marker method. In addition to S. frugiperda, larvae of three other noctuid species with similar morphological appearance (S. litura, S. exigua and Mythimna separata) can occur simultaneously and cause similar damage in cornfields in southern China. Thus, we can use both morphological and molecular marker methods to compare larval stages of four noctuid species. Further, we discuss the risk of potential spread of invasive S. frugiperda to other regions and impact on corn production in China.