云杉八齿小蠹生态学研究进展

云杉八齿小蠹是欧洲最具危害性的小蠹虫之一,嗜食衰弱木,利用雄性产生的信息素进行大面积聚集。聚集信息素不仅具有引诱聚集的作用,其种类和数量还具有调节其聚集密度的效应。在定殖过程中,云杉八齿小蠹既能利用寄主挥发物定位寄主,也能利用非寄主挥发物作为远距离的嗅觉示踪来区别寄主和非寄主。在森林生态系统内捕食性天敌和寄生性天敌很大程度上影响着云杉八齿小蠹的种群密度和行为生态。本文从云杉八齿小蠹的分布与扩散、天敌的种类及控制作用、化学信息物质对小蠹虫及其天敌的行为调控作用以及信息素防治现状等方面进行了综述,并展望了其研究前景。     

铃夜蛾属昆虫性信息素生物合成及内分泌调控

综述了铃夜蛾属Helicoverpa昆虫性信息素生物合成途径及内分泌因子的调控作用 ,包括信息素生物合成激活神经肽 (PBAN)和信息素生物合成抑制肽 (PSP)等的来源、结构和作用机制及一些种中保幼激素 (JH)和章鱼胺 (OA)对性信息素生物合成的作用 ,并展望了未来的研究方向。     

外来入侵林业害虫强大小蠹的侵袭以及相关信息化学物质

强大小蠹是入侵我国并造成很大危害的鞘翅目棘胫小蠹科大小蠹属树皮低干森林害虫。它能侵害多种针叶树和松树 ,能被寄主挥发物和其它小蠹虫的外激素所引诱。该文综述了强大小蠹的侵袭习性以及寄主挥发物、其它小蠹虫的外激素对强大小蠹的引诱和驱避作用。     

蛾类昆虫性信息素生物合成的研究进展

综述了各种不同化学结构类型的蛾类雌性信息素生物合成途径。此外还叙述了特定比例的性信息素成分在雌蛾体内产生的机理以及某些蛾类中信息素生物合成酶类与物种进化间的关系。     

落叶松八齿小蠹与长喙壳真菌间的种特异性伴生关系

小蠹虫与长喙壳类真菌(Ophiostomatoid fungi)在自然界中形成稳定的伴生关系,是森林生态系统内一种普遍的生态学现象。已有研究表明欧亚大陆的齿小蠹属(Ips)昆虫与多种长喙壳类真菌形成广泛的伴生关系,其中部分真菌是重要的针叶树病原菌。随着借助于DNA信息特征的系统发育分析,揭示出形态特征和亲缘关系十分接近的3种齿小蠹属昆虫,云杉八齿小蠹(I.typographus),欧洲落叶松八齿小蠹(I.cembrae)和亚洲落叶松八齿小蠹(I.subelongatus)确定为不同种之后,相应地与之稳定伴生的长喙壳类真菌Ceratocystis polonica也由过去一个种揭示为3个种的复合体,各自与3种小蠹虫稳定伴生,形成密切的种特异性伴生关系。小蠹虫与真菌的种特异性伴生被认为是处于同一森林生态系统内的生物协同进化的结果。通过对我国东北地区落叶松八齿小蠹虫体、坑道标本上伴生真菌菌株的采集、分离和生理学、形态学特征观察,以及基于ITS、β-tubulin、MAT-2 HMG box多位点DNA序列的系统发育分析,首次确定了长喙壳真菌Ceratocystis fujiensis在我国东北地区异域分布的3种落叶松林内普遍存在,与落叶松八齿小蠹形成稳定的伴生关系。作为亚洲落叶松八齿小蠹伴生的主要真菌,也是伴生菌区系中的先锋种和致病力最强的病原菌,C.fujiensis在我国落叶松人工林的广泛分布值得高度重视,将为制定防治病虫复合危害的有效策略和措施提供科学基础。研究结果进一步支持了齿小蠹属昆虫与长喙壳真菌间的种特异性伴生假说。同时,多基因序列特征表明落叶松八齿小蠹与C.fujiensis在亚洲范围内的不同地理种群存在着显著的遗传多样性,预示特异性伴生在不同种群间发生的可能,可以为种特异性伴生假说和小蠹虫-真菌间共生关系的研究提供良好的模式材料。     

蚁形郭公虫生物学研究

蚁形郭公虫Ｔｈａｎａｓｉｍｕｓｆｏｒｍｉｃａｒｉｕｓ（Ｌ．）属鞘翅目（Ｃｈｌａｐｔｅｒａ）,郭公虫科（Ｃｌｅｒｉｄｅａ）,为小蠹虫重要的捕食性天敌［１］。蚁形郭公虫的幼虫和成虫均表现出较强的猎物搜寻和捕食能力,可以借助小蠹虫释放的聚集信息素确定小蠹虫的行踪,并能挖掘隧道深入到树皮内捕食蠹虫［２,３］;此外,该虫的主要捕食时期与多种小蠹虫的发生期相吻合,对春季出现较早的小合虫具有显著的控制效果［４］。９０年代初,为对正在美国大湖地区迅速蔓延的纵坑切梢小蠹实施生物控制,美国农业部特地从欧洲引进了２０…     

微生物异戊烯基转移酶研究进展

类异戊二烯(isoprenoids)是最具化学多样性的一种天然分子家族,参与微生物中类胡萝卜素、甾醇等次生代谢物的合成,这类物质在工业大规模生产中具有广阔的商业前景。异戊烯基转移酶是类异戊二烯合成途径中的关键酶,其活性及编码基因的转录水平参与调节次生代谢物产量,在类异戊二烯化合物生物合成途径中发挥重要作用。本文重点归纳了微生物中异戊烯基转移酶的发现与鉴定,分析其结构特点与链长决定机制,讨论异戊烯基转移酶家族之间的复杂进化,概述酶基因表达调控的应用以及生物合成研究现状,为深入研究异戊烯基转移酶作用机理及各领域中的应用提供思路。     

云杉八齿小蠹信息素的研究进展

在复杂的生态环境中,来自于云杉八齿小蠹和植物的信息物质在云杉八齿小蠹的整个生活史中都发挥着重要的作用。雄性云杉八齿小蠹作为先锋虫以寄主植物的挥发物作为嗅觉信号搜寻和定位寄主,然后释放信息素吸引同性或异性云杉八齿小蠹前来聚集。云杉八齿小蠹成群攻击以降低寄主树木的抗性,寄主植物在受到云杉八齿小蠹攻击后能够利用其物理结构、分泌物及挥发性物质等抵御其危害。云杉八齿小蠹自身化学信息素的合成和对寄主树木次生代谢物质的转化能力,决定和影响着入侵寄主树木的速度和种群数量。本文从信息素组成、释放速率等方面、寄主和非寄主挥发物的作用及信息素诱捕器在监测和防治中的应用做一综述。     

白蚁诱食信息素研究进展

白蚁为社会性昆虫,其组织结构和联系方式主要由白蚁外分泌腺产生的起诱导和调节白蚁行为反应作用的信息素来获得。由白蚁下唇腺产生的诱食信息素,能够在白蚁巢体的群体性食物采集中诱使取食白蚁形成聚集,并且取食食物的相同位置,从而提高白蚁巢体采集食物的效率。目前,已确定对苯二酚为白蚁诱食信息素,且认为整个等翅目昆虫都产生和使用对苯二酚作为诱食信息素,与分类地位和生物学特性无关。该文概述了白蚁诱食信息素的分泌器官、种特异性、生物学意义、生物合成途径及其在白蚁防治中的应用等方面的研究进展。     

蛾类性信息素生物合成途径及其调控

蛾类通过产生和识别物种特异性性信息素来引发后续交配行为,因此它在两性交配行为中至关重要.它们具有不同碳链长度、末端官能团、不同双键位置和构型等化学结构特征,本文详细讨论了不同蛾类性信息素的合成途径以及催化每一步反应的相关酶系,列举了15种夜蛾科不同亚科常见物种的性信息素组分及其比例,总结了产生特定比例性信息素的可能原因,查阅了夜蛾科不同物种已经鉴别的性信息素,并按照不同亚科、不同官能团和碳链长度对其进行分类,归纳了同一物种及其亲缘物种性信息素组分和比例的变异,总结了产生变异的分子机理,讨论了性信息素变异和物种进化的关系.最后以生物合成激活神经肽(PBAN)为主, 介绍了其调控途径和机制.本文旨在以不同的蛾类性信息素合成途径为线索,从共有合成途径出发深入了解其规律和共性,从特异合成途径出发探究物种间的进化和变异,展望未来的研究方向及其应用.     

蛾类性信息素研究进展

蛾类是昆虫性信息素中研究较多的类群,已有565种的性信息素成份被鉴定,其相关研究在害虫监测和防治上得到实际应用的同时,已涉及到生态、生化、遗传等诸多方面,特别是在物种多样性的化学表达及物种的生殖隔离现象的分子水平的表达上,提供了研究的典范。本文将介绍蛾类性信息素的多样性、性信息素化学结构鉴定、微量成分的作用、合成性信息素的利用、性信息素生物合成酶、性信息素生产的调节机制及性信息素的感受机制等方面的研究现状和存在的问题。     

危害松树的小蠹虫与其伴生茵的相互关系

危害健康松属植物的小蠹虫经常与一些特殊的真菌相联系.在小蠹虫危害松属植物的过程中,这些真菌被小蠹虫的一些特殊结构或者体表携带到松属植物上.小蠹虫与其伴生菌的联系表明小蠹虫和其伴生菌之间是一种互惠互利的关系.伴生菌随小蠹虫扩散而被带到新的寄主树木.而伴生菌或作为小蠹虫的食物来源,但更重要的是,有些伴生菌能够通过其菌丝渗透寄主组织,释放毒素,致死寄主树木,以帮助小蠹虫降低寄主抗性.许多研究致力于探索小蠹虫/伴生菌联合体与寄主树木之间关系的特征和确定小蠹虫与其伴生菌相互关系在生态学上的意义.然而,不同小蠹虫和其伴生菌所组成的共生体系,不同小蠹虫的种群数量,和不同环境条件下同种小蠹虫与其伴生菌相互作用方式的差异使我们在研究小蠹虫和其伴生菌这个共生体系时,对它们各自在成功聚集寄主树木过程中所发挥的重要作用的概括变得非常困难.     

危害松树的小蠹虫与其伴生菌的相互关系

危害健康松属植物的小蠹虫经常与一些特殊的真菌相联系。在小蠹虫危害松属植物的过程中,这些真菌被小蠹虫的一些特殊结构或者体表携带到松属植物上。小蠹虫与其伴生菌的联系表明小蠹虫和其伴生菌之间是一种互惠互利的关系。伴生菌随小蠹虫扩散而被带到新的寄主树木。而伴生菌或作为小蠹虫的食物来源,但更重要的是,有些伴生菌能够通过其菌丝渗透寄主组织,释放毒素,致死寄主树木,以帮助小蠹虫降低寄主抗性。许多研究致力于探索小蠹虫/伴生菌联合体与寄主树木之间关系的特征和确定小蠹虫与其伴生菌相互关系在生态学上的意义。然而,不同小蠹虫和其伴生菌所组成的共生体系,不同小蠹虫的种群数量,和不同环境条件下同种小蠹虫与其伴生菌相互作用方式的差异使我们在研究小蠹虫和其伴生菌这个共生体系时,对它们各自在成功聚集寄主树木过程中所发挥的重要作用的概括变得非常困难。     

穿心莲内酯类成分积累与生物合成的调控研究进展

穿心莲是我国重要的南药之一,其主要活性成分穿心莲内酯类成分具有清热解毒、抗菌消炎等功效,在抗HIV病毒、抗血栓、保肝等方面具有显著效果。由于其人工合成困难,通过栽培调控或育种方法增强穿心莲体内内酯类成分的生物合成对提升穿心莲药材质量具有重要意义。为给相关研究提供参考,该文综述了穿心莲内酯类成分积累与植物发育的关系,栽培措施和环境因子对穿心莲内酯类成分积累的影响,以及近十年来国内外在穿心莲内酯类成分的生物合成及其分子调控机制等方面取得的研究进展,并提出了未来在以增强穿心莲内酯类成分生物合成和提高穿心莲内酯类成分积累为目标的研究中需重点关注的3个方面:(1)深入解析穿心莲内酯的生物合成通路及关键基因的功能,从分子水平上阐明穿心莲内酯类成分积累的机制;(2)结合分子生物学方法和作物栽培学理论深入研究穿心莲生长发育与产量和质量形成的规律及相互关系;(3)揭示穿心莲内酯生物合成的信号调控网络。     

小麦赤霉病镰孢菌毒素的生物合成及其分子调控

禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌,其真菌次生代谢产生的单端孢霉烯类B型毒素,如雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和其它乙酰化衍生物等污染小麦籽粒后对人畜健康构成威胁。综述了近年来国内外对小麦赤霉病镰孢菌单端孢霉烯类B型毒素生物合成的主要途径及分子调控研究进展,对毒素合成过程中的重要调控基因如TRI5、TRI7和TRI13在农业中的应用进行了阐述。     

丝状真菌液体深层发酵过程菌丝聚集的调控机制

丝状真菌是微生物发酵产品的重要表达体系,其液体深层发酵过程的典型特征是环境因素显著影响菌丝聚集,菌丝聚集影响发酵体系流变特性,进而影响质量传递、热量传递和动量传递,最终影响目标产物生物合成和生产效率。文中首先综述了丝状真菌形态调控的方法和策略,在此基础上针对丝状真菌菌丝生长和聚集过程的两大典型特征——顶端延伸生长和分枝生长,综述和展望了钙信号传导途径和几丁质生物合成途径对调控菌体聚集这一形态的重要意义。     

聚集信息素和寄主植物挥发物对光肩星天牛和星天牛的引诱作用

【目的】光肩星天牛Anoplophora glabripennis和星天牛A.chinensis经常混合发生,危害共同的寄主,且共享相同的聚集信息素。本研究旨在评价聚集信息素和寄主植物挥发物对这两种星天牛的引诱作用。【方法】通过取食面积法,测定了两种星天牛对复叶槭Acer negundo、青皮垂柳Salix babylonica和苦楝Media azedarach 3种寄主枝条的室内取食偏好性;采用动态顶空吸附法结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了寄主植物挥发物成分;通过在浙江余姚和慈溪的野外诱捕试验,分析了聚集信息素和植物挥发物对两种星天牛的诱捕效果。【结果】室内选择性和非选择性取食试验结果都显示,光肩星天牛最喜食的寄主植物是复叶槭,其次是青皮垂柳,再次是苦楝;而星天牛对这3种寄主植物的选择顺序与光肩星天牛相反,最喜食苦楝,其次是青皮垂柳,再次是复叶槭。寄主植物挥发物成分中,以萜烯类和芳香族化合物居多,每种寄主挥发物都有几种特有的成分,且不同寄主植物的挥发物中多种成分之间存在显著性差异。野外林间诱捕试验结果显示,聚集信息素与苦楝混合配方MK(4-庚氧基丁醇+4-庚氧基丁醛+莰烯+顺-3-己烯-1-醇+罗勒烯+β-石竹烯)、聚集信息素M(4-庚氧基丁醇+4-庚氧基丁醛)、苦楝配方K(莰烯+顺-3-己烯-1-醇+罗勒烯+β-石竹烯)和柳树配方L(壬醛)都同时诱捕到了光肩星天牛和星天牛。其中,聚集信息素与苦楝混合配方MK对光肩星天牛和星天牛的诱捕效果最好,都表现出比单独使用信息素或者植物挥发物更高的诱捕效果;聚集信息素诱捕到的光肩星天牛和星天牛中雌虫比例更高,而植物挥发物诱捕到的光肩星天牛和星天牛中雄虫比例更高。【结论】本研究进一步证实了聚集信息素4-庚氧基丁醇和4-庚氧基丁醛是光肩星天牛和星天牛共享的信息素;同时,壬醛、莰烯、顺-3-己烯-1-醇、罗勒烯和β-石竹烯是光肩星天牛和星天牛共享的植物挥发物。聚集信息素和植物挥发物联合使用可以应用于光肩星天牛和星天牛的林间监测技术。     

调控酿酒酵母类异戊二烯合成途径强化芳樟醇合成

芳樟醇是一种重要单萜,广泛应用于食品、医药、日化等工业领域.然而芳樟醇在植物中含量低且难提取,限制了其大规模生产.目前通常以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae作为单萜生物合成宿主,其内源类异戊二烯合成途径提供合成单萜物质的前体——香叶基二磷酸(GPP).由于该途径代谢通量较低,导致GPP供应不足,极大地降低了异源单萜的合成效率.为了调节该途径的代谢通量,构建酿酒酵母整合表达载体pRS305-tHMG1和游离表达载体pYLIS-IDI1,并分别转入酿酒酵母CEN.PK2-lC中,获得酿酒酵母工程菌LS01和LS02.同时将载体pYLIS-IDIl转入酿酒酵母工程菌LS01中,构建酿酒酵母工程菌LS03.GC-MS检测结果显示,通过提高异戊二烯二磷酸异构酶(IDIl)和羟甲基戊二酸单酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶活性区域(tHMGl)的表达水平,最终使芳樟醇产量提高1.3倍至(127.71±7.68) tg/L.结果表明,通过调控类异戊二烯合成途径,强化GPP合成前体供给,可以显著提高酿酒酵母中芳樟醇的产量.     

云南横坑切梢小蠹生物学研究

横坑切梢小蠹Tomicus minor (Hartig)是云南松Pinus yunnanensis Franchet的主要次期性害虫之一。1980年以来,该虫与纵坑切梢小蠹T. piniperda（L.）一起在中国西南部大量发生,导致数十万公顷云南松林受害。本文报道了横坑切梢小蠹在云南地区的生活史、生长、发育、繁殖等生物学特征。横坑切梢小蠹年生活史为一代,前后两代在冬春季有部分重叠。成虫羽化于4月下旬开始陆续,5 月下旬结束。成虫羽化后即飞到树冠上蛀食枝梢,直到11月发育成熟,开始繁殖。在此期间,每头成虫可以蛀食4～6个枝梢。横坑切梢小蠹在云南没有越冬习性。繁殖期从11月至次年3月。成虫主要在已经受到纵坑切梢小蠹危害的树木的中、下部产卵。繁殖期较纵坑切梢小蠹约迟1周。由于横坑切梢小蠹从枝梢到树干对云南松持续危害,对树木的危害性较在其它地区更为严重。横坑切梢小蠹利用受到纵坑切梢小蠹蛀害的树木繁殖产卵,加强了蠹虫对云南松树的危害,加速了受害树木的死亡进程。横坑切梢小蠹的上述生物生态学特征是该虫对云南松造成严重危害的重要原因。从横坑切梢小蠹虫体和虫坑中检测到伴生真菌云南半帚孢Leptographium yunnanensis。横坑切梢小蠹对该菌的带菌率在蛀梢期为11.5%;在蛀干中期约为10%～26%。     

法呢基焦磷酸(FPP)的生物合成及其分子调控

法呢基焦磷酸合酶作为异戊二烯途径中的重要调节酶,是许多萜类物质的合成前体。FPS的cDNA克隆在许多生物体中也已得到了分离并进行了表达特性研究。从FPP的生物合成途径入手,对FPP生物学特性、FPS酶基因调控的相关信息进行了综述,同时对FPS在基因工程方面的应用进行了展望。