中国散居型飞蝗地理种群数量性状变异的分析

本文用模糊聚类分析、系统聚类分析和主成分分析的方法对中国21个散居型飞蝗Locusta migratoria L.Phase Solitaria地理种群的形态测量数据进行了数值分析.这3种分析方法所得的结果是相似的.结果较好地说明了我国21个飞蝗地理种群的地理变异、种群相互关系及亚种的地位.初步确定了我国飞蝗三个亚种的自然地理分界线.陕北的地理种群与陕中、南和华北平原的地理种群非常接近,应认为是东亚飞蝗 L. m. manilensis(Meyen)的一个地理种群.发生基地的散居型飞蝗与一般发生区或扩散区的飞蝗形态特征存在明显差异,作者认为,这是由于发生基地种群密度和生存条件经常处于不稳定状态的结果.主成分分析说明,内蒙古西部的地理种群是介于亚洲飞蝗L. m. migratoria L.和东亚飞蝗L. m. manilensis(Meyen)之间的过渡性种群,但更接近新疆和甘肃的亚洲飞蝗.作者还将E/F、F/C和P/C 3个比值投入运算,这不仅输入了体形的信息,而且也起到给前翅长E、后足股节长F和头宽C加权的作用.作者认为,当在空间和时间上大量连续取样的情况下,飞蝗形态测量学的方法对于确定亚种的地位是比较困难的,这是因为该种固有的多变性和散居型飞蝗在水平和垂直分布上的连续性所造成的.但对于分析地理种群的相互关系方面则显示出优越性.     

东亚飞蝗中长期数量预测的研究

本文以洪泽湖蝗区为例,分析了东亚飞蝗中长期数量预测方程的建立基础,提出三种预测方法:(一)根据种群动态型趋势进行外推估值,(二)应用随机序列及周期方程的预测法,(三)多因素过滤回归预测法,此三种方法虽各有其独立的预测模式,但在应用时应将其视为总预测式中的三个相互补充的部分。     

南大港湿地飞蝗种群分布与芦苇空间格局的关系

利用地统计学方法,在GIS平台下研究南大港湿地东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)和芦苇(Phragmites australis)种群的空间格局及两者间的关系。结果表明,研究区域内飞蝗、芦苇种群均具有较强的空间相关性,变异函数曲线都为球状模型,空间自相关范围分别为502m和814m。其次,飞蝗主要集中分布在研究区域内芦苇长势较差(30~70棵.m-2)的东北部和东南部地块,而在长势较好的西部(>120棵.m-2)、南部(70~120棵.m-2)和极差的北部(<30棵.m-2)几乎没有蝗虫的分布,且蝗虫种群数量与芦苇密度存在显著的相关性。     

两个不同生态特征蝗区东亚飞蝗的两种代谢酶

黄骅和平山是中国河北省两个不同的蝗区,这两个蝗区的生态特征有很大的不同。黄骅位于河北平原,靠近渤海湾．属于滨海蝗区,蝗区植被以芦苇为主,是我国东亚飞蝗重点防治地区;平山位于河北和山西交界处,仍属于山区,蝗区位于岗南水库库区,属于滨湖蝗区,植被以稗草为主,并兼有玉米、豆类等农作物,为了保护岗南水库水质不受污染,该蝗区很少进行防治。对采自这两个蝗区东亚飞蝗的两种代谢酶：酯酶和谷胱甘肽S-转移酶进行了比较研究。用对氧磷、马拉氧磷、西维因及毒扁豆碱等4种抑制剂对这两个种群飞蝗的酯酶进行体外抑制实验,结果表明,这两个种群的大部分酯酶属于B-型。在雌性飞蝗中、用α-NA,αNB和β-NA3种酯酶底物测定酯酶活性,黄骅种群比平山种群的酯酶活性分别高1．63、1．66和1．70倍．雄性中则分别高1．12、1．41和1．27倍。对两个种群酯酶活性频率分布进行比较,黄骅种群中酯酶活性高的个体数远大于平山种群。两个种群酶活性的差异与马拉硫磷半致死剂量(LD50)的差异很相近,这提示酯酶活性的提高在东亚飞蝗对马拉硫磷的抗性中起一定的作用。酯酶活性频率分布显示出东亚飞蝗黄骅种群比平山种群具有较高的马拉硫磷抗性发展趋势．其抗性发展速度较平山种群快。然而,黄骅种群谷胱甘肽S-转移酶活性略低于平山种群,因此推测,谷胱甘肽S-转移酶活性与这两个东亚飞蝗种群对马拉硫磷的抗性无明显相关。     

不同地区的东亚飞蝗肠道微生物多样性分析

【目的】鉴于肠道微生物在昆虫环境适应过程中发挥重要作用,探索中国不同地区分布的东亚飞蝗肠道微生物多样性情况。【方法】本文利用Illumina NovaSeq测序平台对中国4个代表性蝗区的东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis Meyen)肠道微生物进行16S rRNA基因测序和分析,探究其多样性。【结果】分布区域、发育时期和性别对东亚飞蝗肠道微生物结构均影响明显,其中分布区域的影响最为显著,其次为性别和发育时期。多样性分析发现,采自广东省清远市和河北省沧州市的东亚飞蝗肠道微生物多样性差异性较大,所选取的8个环境因子中平均气温和降水量可影响东亚飞蝗的肠道菌群多样性。【结论】研究结果从共生微生物和环境因素角度解析了东亚飞蝗的环境适应性,为研制地理溯源技术和开发微生物制剂提供了科学依据。     

东亚飞蝗发生的生态因素辨识及监测预测

基于前人研究成果,对中国东亚飞蝗发生的孕灾环境及其主要影响生态因素进行辨识.结果表明:蝗灾的动态变化与气候变化关系密切;飞蝗分布界限受气候带的影响;发生基地具有类似的孕灾环境特征;飞蝗发生发展与水文、气候、土壤和植被等主要生态因素的一定指标阈值有密切关系;传统的飞蝗预测研究多着重分析各生态因子与飞蝗消长的数理统计相关关系,近年多在大尺度气候背景下探讨适宜中长期的预测方法,国内外利用遥感等多种现代化手段对蝗灾进行大范围监测.     

东亚飞蝗选择栖息高度影响因素的研究

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis对植物群落的利用特征,采用自然生境中罩笼的方法,观察东亚飞蝗对栖息高度的选择行为,分析发生代数、种群密度、调查时间以及环境温湿度对东亚飞蝗栖息高度选择的影响。结果表明:东亚飞蝗夏蝗偏好栖息在0～20 cm,秋蝗偏好栖息在80 cm。在食物充足的条件下,当蝗蝻密度d≤20头/m~2时,东亚飞蝗偏好栖息在植株中上部,以80 cm的蝗虫数量比最大;种群密度d=100头/m~2,飞蝗偏好栖息在植株较低位置,以0～20 cm的蝗虫数量比最大。东亚飞蝗在日出之前和日落之后偏好栖息在植株中上部;在12∶00和16∶00这两个时间段偏好选择栖息在植株中下部。选择栖息在0～20、40～60和80 cm这3个高度的东亚飞蝗数量百分比与环境温度呈负相关,但是与环境湿度呈显著的正相关(P0.05)。这说明随着温度的降低或湿度的增加,飞蝗偏好栖息在这3个位置。     

飞蝗总DNA的抽提及其RAPD分析条件的摸索

通过试验寻求得到一种快速、简便抽提飞蝗（Ｌocusta sp.)总DNA方法,使每头雄性和雌性成虫分别可以得以５０和１００μg的总ＤＮＡ。所得到的总ＤＮＡ ＯＤ２６０／ＯＤ２８０为１．５－２．２,分子量４５kb。为了获得高分子量的ＤＮＡ产品,使ＲＰＡＤ结果具重复性,酚氯仿抽提后的ＤＮＡ沉淀用灭菌Ｔip头挑出,而不用离心收集。对各种分析条件如摸板、Ｔaq酶、dNTP及引物的浓度、不同的ＰＣＲ仪、反应管进行了比较试验,发现在一定的范围内,它们对ＲＡＰＤ结果影响。用优化的试验条件对我国３个飞蝗亚种５个地理种群进行ＲＡＰＤ分析。结果在３个亚种ＵＰＧＭＡ聚类图中,东亚飞蝗和西藏飞蝗珠２个种群以１００％Ｂootstrap分别聚类在一起,亚洲飞蝗与东亚飞蝗的２个种群以６６％的Ｂootstrap聚类在一起,在３个亚种所有个体的ＵＰＧＭＡ聚类图中,亚种内的所有个体都聚类在一起,各自形成独立分支,说明３个飞蝗亚种有明显的区别。西藏飞蝗的２个种群之间,群居型与散居型东亚飞蝗之间在聚类图中混合聚类,说明它们之间存在基因交流。     

基于沿海蝗区飞蝗卵块分布格局的土壤空间异质性

以沿海蝗区南大港水库为研究区域,通过连续2a野外450m,50m规则栅格取样,利用地统计学方法,在GIS平台下,分析东亚飞蝗卵块分布格局与土壤空间异质性的研究,结果表明：（1）飞蝗卵块呈斑块、聚集分布,并具有明显的空间异质性,其空间自相关范围为390m,且主要分布在南大港水库的中部和东部,少数分布在南部,而在西部和北部地块几乎没有卵的分布。（2）研究区域内土壤含盐量和5cm含水量由空间自相关引起的空间异质性分别占总空间异质性的76.15%、78.04%,即表现出较强的空间相关性,空间自相关范围分别为594m,621m,土壤有机质和pH值具有中等强度的空间相关性,由空间自相关引起的空间变异分别为61.85%和57.19%,空间变异尺度分别为1014m,1368m。（3）研究区域内卵块主要集中在土壤含盐量较低（〈1.9%）、含水量适中（10.1%~29.9%）的中部和东部地块,而在土壤含水量较高（〉30%）的西部和盐分过重（〉3%）的北部几乎没有卵块的分布。即在一定程度上,蝗区土壤理化特性的空间异质决定了飞蝗卵块的空间分布特点。（4）卵块和土壤理化特性的空间格局图不仅为野外抽样调查、蝗灾预测预报及其防治提供科学依据,而且对蝗区环境改造具有重要指导作用。     

分子生态学研究揭示中国飞蝗种群的进化关系

飞蝗是一种重要农业害虫,具有很强的迁飞能力,其分布区比任何其他蝗虫都更广阔,几乎覆盖了东半球的整个温、热带地区。然而,基于生物学或形态学差异,飞蝗仅在中国就鉴定出了3个亚种,而在世界范围内则存在至少9个亚种———这跟其迁飞能力是相矛盾的,学术界对此也一直存留争议。张德兴教授的研究团队（中国科学院动物研究所分子生态学和进化研究组）运用分子生态学的研究手段,从多个独立微卫星DNA位点对覆盖飞蝗中国分布区的25个样点的1300多个标本进行综合分析。他们发现,尽管飞蝗具有很强的迁飞扩散能力,中国的飞蝗确实分为北方种群、南方种群和西藏种群3个具有显著遗传差别的种群,但是与传统认识不同的是,广布于中国中、东部的飞蝗并非东亚飞蝗,而是应隶属于亚洲飞蝗亚种。该研究成果一方面验证了飞蝗经典分类的一些结论,另一方面则指出对由Boris Petrovitch Uvarov（1889~1970）（被学界誉为“蝗虫之父”）在20世纪30年代建立的关于东亚飞蝗的有关权威观点进行修正的必要性。该研究团队还进一步分析飞蝗在中国形成和维持3个具有显著遗传差别的种群的原因,指出：历史生物地理学因素可能是导致形成这3个地理种群的关键原因,特别是更...     

东亚飞蝗雄性生殖系统组织结构观察及三维可视化数字模型

本文研究东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)雄性生殖系统组织解剖结构及三维可视化数字模型的构建。采用石蜡切片技术对东亚飞蝗进行组织切片,脱水、透明、HE染色和拍照;并应用冰冻切片技术将冰冻包埋剂包埋后的飞蝗雄性个体进行连续切片,进行截面图像信息采集,建立数据集;通过Photoshop、Image-Pro Plus(IPP)软件对雄性生殖器官截面图像进行分割、处理、序列化和三维重建。通过试验观察分析东亚飞蝗雄性生殖器官精巢、附腺、输精管、精球囊和射精囊及交配器的组织构造;并成功构建了飞蝗雄性生殖系统的三维结构可视化数字模型。该模型可以任意旋转,能从不同角度观察,该试验为研究和教学提供了理论基础。     

茶树黑刺粉虱(Aleurocanthus spiniferus)的研究进展

黑刺粉虱是我国近20多年来频繁暴发的茶树主要害虫之一,为更好地开展对该虫的防治,本文就黑刺粉虱生物学特性、空间格局、自然种群生命表、发生与环境的关系、防治指标、预测预报以及防治技术方面的研究进展进行了综述,并对今后的研究进行了探讨。     

对中国飞蝗种下阶元划分和历史演化过程的几点看法

前人把我国飞蝗划分为东亚飞蝗、亚洲飞蝗和西藏飞蝗三个亚种，并推测我国最原始的飞蝗发生地可能是郑州-开封东北至临清-禹南以南的古黄河冲积扇地带。由于飞蝗的形态、生理、生态等性状受气候与生态条件影响，从而在地区间变化很大，而且过去关于我国飞蝗发生动态和演化的分析均忽视了地史中重大气候事件的影响，因此有关结论的可靠性值得质疑并有待深入验证。根据分子群体遗传学的最新研究结果，我们认为：(1)我国飞蝗应被重新划分为青藏种群、海南种群和北方种群3大类群；(2)我国东部地区(辽宁、黄淮平原、陕西和山西)的飞蝗与海南的飞蝗之间的遗传差别已达亚种水平，因此不是东亚飞蝗，而是亚洲飞蝗经过适应性演化在我国华北地区形成的特异地理宗——华北地理宗；(3)华北地理宗的形成应是末次冰期后种群大规模扩张的结果，推测是由蒙新高原的飞蝗沿黄河流域逐步扩散而来；(4)结合历史上飞蝗发生的情况可以推断，在中国，至少在北至北纬46℃的地区，光周期不会成为飞蝗发育的限制性因素，有效积温可能是惟一限制性气候因子。因此，在气候逐渐变暖的趋势下，飞蝗有逐渐向北扩散的可能，东北地区将会逐步具有飞蝗大发生所需要的必要气候条。     

东亚飞蝗虫病原褪色沙雷氏菌的鉴定与检验北大核心CSCD

病原褪色沙雷氏菌的有效分离与鉴定对控制由褪色沙雷氏菌引起的养殖东亚飞蝗感染病均具有一定的参考与应用价值,同时将为对蝗灾的生物防治研究提供借鉴。对从发病死亡的养殖东亚飞蝗中分离的10株细菌,进行了表观分类学指征、16S r RNA基因序列与系统发育、人工感染的致病作用等方面的检验与分析。结果表明为沙雷氏菌属的褪色沙雷氏菌,对供试养殖东亚飞蝗显示强致病性。褪色沙雷氏菌对东亚飞蝗有强致病性,是蝗虫养殖的重要致病菌。     

不同来源飞蝗后肠微生物群落高通量测序分析

对来源于田间与室内飞蝗种群肠道细菌群落的454高通量测序(HTS)结果进行了分析,共分析鉴定出OTU(operational taxonomic unit)66个,其中室内飞蝗种群41个,田间飞蝗53个。全部OTU归属于6个门,9个纲,11个目,14个科,20个属。室内种群共含有12个属,其中优势类群为乳球菌属(Lactococcus)和拉乌尔菌属(Raoultella),分别占总种群的13.3%和36.1%。田间飞蝗鉴定出14个属,优势类群为芽胞杆菌属(Bacillus),占总种群的18.8%。田间飞蝗后肠菌落的Ace、Chao和Shannon指数均高于室内种群,而Simpson指标呈相反结果。研究表明来源于田间的飞蝗肠道细菌群落的丰富度和多样性均高于室内饲养的种群。分析结果为今后开展不同来源飞蝗肠道微生物资源研究提供依据。     

东亚飞蝗虫病原褪色沙雷氏菌的鉴定与检验

病原褪色沙雷氏菌的有效分离与鉴定对控制由褪色沙雷氏菌引起的养殖东亚飞蝗感染病均具有一定的参考与应用价值,同时将为对蝗灾的生物防治研究提供借鉴。对从发病死亡的养殖东亚飞蝗中分离的10株细菌,进行了表观分类学指征、16S r RNA基因序列与系统发育、人工感染的致病作用等方面的检验与分析。结果表明为沙雷氏菌属的褪色沙雷氏菌,对供试养殖东亚飞蝗显示强致病性。褪色沙雷氏菌对东亚飞蝗有强致病性,是蝗虫养殖的重要致病菌。     

我国蝗虫的六大种群的遗传分化分析

我们可以用蝗虫的遗传多样性的变化来检测蝗虫种群的动态变化情况,这有利于研究蝗灾的发生于成为灾害的原理,有利于对蝗灾进行预报,进而有利于蝗灾的防治。对东亚飞蝗、大垫尖翅蝗、中华稻蝗、中华蚱蜢、亚洲小车蝗和黄胫小车蝗这六种蝗虫利用凝胶电泳的技术分析对其进行遗传分化分析,在所研究的12个基因座位中有有3个基因座在蝗虫的六大种群中均成呈单态分布,6个基因在在蝗虫的六大种群中呈多态分布,其余蝗虫的基因座位在这几个种群中至少有一个基因座位存在等位基因。研究表明六种蝗虫的遗传多样化水平均不高,我们可以通过蝗虫基因型和蝗虫等位基因频率的变化情况来对蝗虫种群进行检测,从而为防止蝗灾的发生提供指导和参考,进而提高防治效率。     

中国东亚飞蝗四个地理种群遗传结构的比较研究

利用水平切片淀粉凝胶电泳技术,分析了不同蝗区东亚飞蝗四个地理种群的遗传结构。在检测的20个酶基因座位中,四个种群均表现出一定的遗传多态性, 多态位点的百分率普遍偏高 (P=70%～80%),但由于杂合子数目较少而使每个位点的平均杂合度观察值偏低(H_o=0.023～0.032)。对每个基因座位的各基因型进行χ²检验, 除 Adk-1、Gdh-1、G3pd-1和Pgm-1在部分种群符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离Hardy-Weinberg平衡。从F统计量看,四个种群之间的遗传分化较低(F_st=0.0606 )。它表明： 东亚飞蝗较强的长距离迁飞行为增加了种群之间的基因交流, 降低了种群之间的遗传分化。根据Nei的遗传一致度（I）和Roger的遗传距离（D）进行分析, 在山西临猗与山西永济(I=0.964, D=0.175)、河南中牟与江苏沛县种群(I=0.957, D=0.160)之间,呈现出较高的遗传一致度和较小的遗传距离。结果表明： 迁飞性蝗虫东亚飞蝗种群之间的遗传分化与地理距离呈正相关。     

飞蝗的种群遗传学与亚种地位

飞蝗是一种重大农业害虫,其分布范围几乎覆盖了东半球的整个温带和热带地区。由于飞蝗的远距离迁移习性,不同地理种群间的基因交流非常复杂。基于形态学特征,飞蝗曾被建议划分为13个亚种。然而,这些亚种的分类地位一直存有争议,不同亚种或地理种群间的亲缘关系也不十分清楚。近年来飞蝗分子谱系地理学研究的开展,尤其是基于线粒体基因组序列的研究,为飞蝗的种群遗传关系提供了全新的观点。线粒体基因组研究结果表明,飞蝗起源于非洲,通过南北2个主要线路扩散到整个旧世界。分子证据证明世界范围内仅有2个飞蝗亚种,分布于欧亚大陆温带地区的飞蝗属于亚洲飞蝗Locusta migratoria migratoria,分布于非洲、大洋洲和欧亚大陆南部地区的飞蝗属于非洲飞蝗L.m.migratorioides,所有其它的亚种和地理宗都是这2个亚种的地理种群。文中就飞蝗的种群遗传学、亚种分类的研究历史和研究进展进行了综述,还就许多飞蝗地理种群的谱系地理关系进行了讨论。     

大稻缘蝽成虫田间分布型及抽样技术研究初报

<正> 大稻缘蝽Leptocorisa acuta Thunberg是我国南方稻区水稻灌浆期愈来愈严重的重要害虫。搞好该虫的预测预报和防治工作,是当前农业生产的迫切需要。但是,要正确估计田间种群的数量,必须首先决定确切的田间抽样方法和样本数量。而了解大稻缘蝽的田间分布型,是搞好这些工作的前提。国内已研究报道了三化螟、玉米螟、稻褐飞虱、稻纵卷叶螟幼虫,棉盲蝽、棉红铃虫、飞蝗等的田间分布型及其在实践上的应用,但稻蝽类这方面的资料尚未见到。作者于1981年结合田间虫口密度调查,对大稻缘蝽成虫的田间分布型进行了测定。与此同时,对几种常用随机抽样方法及样本数量进行了比较分析。