亚致死剂量吡虫啉对麦二叉蚜生存和繁殖的影响

【目的】为明确亚致死剂量的吡虫啉对麦二叉蚜Schizaphis graminum (Rondani)连续3个世代种群的生存和繁殖的影响。【方法】采用浸叶法测定吡虫啉对麦二叉蚜的LC_(50),经吡虫啉亚致死剂量LC_(40)处理麦二叉蚜后,测定并分析其连续3个世代实验种群生存和繁殖的变化。【结果】同一世代中,吡虫啉LC_(40)剂量处理麦二叉蚜后,可导致F_0世代麦二叉蚜种群的平均寿命、产蚜总数和繁殖期均显著低于对照组种群（P<0.05）,但F_1和F_2世代LC_(40)组试虫的存活率和繁殖相关参数与对照组相比无显著差异（P>0.05）。方差分析结果表明,在不同世代间LC_(40)组试虫的产蚜总数随世代数的增加而显著增多（F=6.38,P=0.002）,存活率、平均寿命、繁殖期随世代数的增加而逐渐增加。【结论】吡虫啉的LC_(40)剂量可显著抑制F_0世代麦二叉蚜个体的存活率和繁殖力,但随着世代数增加,吡虫啉LC_(40)组麦二叉蚜的生存和繁殖力逐渐恢复,F_1和F_2世代与对照组种群的生存和繁殖参数无显著差异。     

禾谷缢管蚜复眼外部形态的扫描电镜观察

【目的】通过比较禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi两种生活史(全周期型和不全周期型)及5种蚜型(有翅孤雌蚜、无翅孤雌蚜、雄蚜、雌性蚜和产雌性母)成蚜复眼外部形态,分析了其视觉能力差异,为进一步探索禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻机制提供参考。【方法】利用扫描电镜技术,观察全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜及其低温短日照(12℃, 光周期8L∶16D)诱导条件下全周期型所产5种蚜型成蚜的复眼外部形态。【结果】禾谷缢管蚜成蚜复眼着生于头部触角基部,呈卵圆形,小眼间无感觉毛。全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜的复眼大小(长轴直径及短轴直径)、复眼弧高、小眼数量和小眼直径均没有显著差异。而这5个复眼指标在低温短日照诱导全周期型禾谷缢管蚜产生的5种蚜型的成蚜中均存在显著性差异,其中,雄蚜、有翅孤雌蚜和产雌性母的复眼区域较大,小眼数量较多;雌性蚜的复眼区域最小,小眼数量也最少。【结论】综合以上指标结果,推测5种蚜型的视觉能力由大到小是：雄蚜＞有翅孤雌蚜＞产雌性母＞无翅孤雌蚜＞雌性蚜。复眼和小眼的这些差异可能与禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻存在一定的联系。     

三种玉米蚜虫种群的生态位分析

对重庆市郊区1998～1999年春玉米上3种蚜虫种群的数量动态、生态位宽度和生态位重叠进行了系统的分析研究．结果表明,发生在春玉米上的玉米蚜(Rhopalosiphum maidis),禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)和麦长管蚜(Sitobion avenae)3种蚜虫混合种群的种群数量消长呈现出5月中下旬和6月下旬两个高峰;在生态位宽度上,Livens生态位宽度指数(Bi)分析表明,麦长管蚜表现出时间上的高度分化,玉米蚜表现出空间上的高度聚集特性,而禾谷缢管蚜的分化并不明显;在生态位重叠上,玉米蚜和禾谷缢管蚜的HturlbeIt生态位重叠指数(Lij)最高,玉米蚜和麦长管蚜次之,禾谷缢管蚜和麦长管蚜最小．在春玉米上发生的3种蚜虫中,玉米蚜具有较强的竞争优势．     

UV-B长期胁迫对麦长管蚜子代种群动态的影响

为了探明UV-B长期辐射亲代麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius后对其子代种群动态的影响。采用特定年龄生命表方法,设置不同强度(0,0.50,0.70 mW/cm~2)UV-B连续多代处理麦长管蚜成虫,统计麦长管蚜分别经历UV-B辐射一代,六代,十一代,十五代后其子代麦长管蚜存活率和繁殖力、繁殖参数、种群参数的变化。结果表明:(1)经UV-B处理亲代麦长管蚜后,其子代种群的内禀增长率r与周限增长率λ在低强度处理组各世代之间无显著差异,在高强度处理组各世代之间呈先上升后下降的趋势。(2)处理组麦长管蚜种群繁殖力F、净增殖率R_0、平均世代周期T、产卵天数和成蚜寿命均在G7代达到最大值,且与对照组无显著差异。(3)亲代麦长管蚜经UV-B胁迫处理后对子代种群的存活率影响显著。研究结论:亲代麦长管蚜经过不同代数的UV-B胁迫,可显著影响子代的生长发育与繁殖,且对处于不同世代的子代生态学指标产生不同影响。研究的创新点在于探究亲代麦长管蚜经历紫外胁迫后对其子代生长、发育与繁殖的影响,为逆境胁迫下蚜虫的生态遗传与进化机理提供理论依据。     

取食感染大麦黄矮病毒的小麦后介体麦长管蚜和非介体禾谷缢管蚜体内抗氧化酶和解毒酶活性的变化

【目的】小麦黄矮病［病原为大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)］是危害小麦生产的主要病害之一,GAV是BYDV在我国的主流株系,且其在田间与介体麦长管蚜 Sitobion avenae 和非介体禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi同时发生,对小麦产量造成严重影响。本研究旨在探究大麦黄矮病毒胁迫下介体和非介体蚜虫体内重要保护酶和解毒酶活性变化规律,为揭示病毒 蚜虫互作生理生化机理提供参考。【方法】利用生化方法测定取食健康小麦(空白对照组),取食前期经无毒麦二叉蚜Schizaphis graminum 3龄若蚜为害72 h的小麦(条件对照组)及取食前期经携带BYDV-GAV麦二叉蚜3龄若蚜为害72 h的小麦(处理组)7 d后,介体麦长管蚜与非介体禾谷缢管蚜成蚜体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等重要保护酶及乙酰胆碱酯酶(AchE)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)等重要解毒酶活性变化。【结果】取食前期经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP活性比空白对照组显著上升,但与条件对照组相比无显著差异;且条件对照组比空白对照组显著上升。取食经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,非介体禾谷缢管蚜成蚜体内SOD,AKP和AchE活性比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升,但与条件对照组相比仅ACP活性显著上升;且条件对照组禾谷缢管蚜体内AKP和AchE比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升。【结论】取食感染BYDV-GAV小麦后介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP酶活性升高是前期蚜虫的为害造成,与BYDV-GAV无关;非介体禾谷缢管蚜成蚜体内AKP和AchE酶活性下降是前期蚜虫为害引起,SOD酶活性下降是前期蚜虫为害和BYDV-GAV的综合作用,而BYDV-GAV和前期蚜虫为害均能使禾谷缢管蚜体内ACP酶活性上升。     

禾谷缢管蚜鞣化激素基因克隆及功能分析

【目的】探讨禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi （Linnaeus）鞣化激素基因的发育表达模式及功能。【方法】采用转录组测序得到禾谷缢管蚜鞣化激素基因bursicon-α 和 bursicon-β cDNA序列。通过实时荧光定量PCR方法,分析该基因的发育表达模式。利用RNA干扰（RNA interference, RNAi）介导 bursicon-α 和bursicon-β 沉默,分析鞣化激素的功能。【结果】序列分析结果显示,禾谷缢管蚜鞣化激素α亚基基因（bursicon-α）cDNA序列开放阅读框为480 bp,编码159个氨基酸残基;β亚基基因（bursicon-β）cDNA序列开放阅读框为417 bp,编码138个氨基酸残基。时序表达分析表明,鞣化激素两个亚基基因在禾谷缢管蚜整个发育期均有表达,以1龄若蚜期表达量最高;成蚜有翅个体中表达量显著高于无翅个体。RNAi介导的 bursicon-α 和 bursicon-β 沉默均能显著抑制禾谷缢管蚜成蚜表皮的黑化。【结论】研究结果表明,鞣化激素在禾谷缢管蚜体壁黑化中发挥着重要作用。该结果为进一步研究鞣化激素在蚜虫生长发育过程中的生理功能提供了基础资料。     

麦长管蚜和禾谷缢管蚜对吡虫啉敏感性的比较研究

采用麦穗浸渍法在室内测定了麦长管蚜Macrosiphumavenae(Fabricius)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(L .)对吡虫啉可湿性粉剂和乳油的敏感度。结果表明 ,禾谷缢管蚜对吡虫啉的敏感度是麦长管蚜的 3～ 4倍 (基于LC50 的比较 )。在北京、河南、江苏、湖北、四川等地同浓度的吡虫啉对禾谷缢管蚜的防治效果要好于麦长管蚜 (特别是在低浓度时尤为明显 )。依据我国不同省份小麦穗蚜的优势种不同 ,建议用吡虫啉防治小麦穗蚜时 ,在南方麦区 ,禾谷缢管蚜为优势种的麦田 ,吡虫啉用药量为 15～ 3 0g(a.i) hm2 ;北方麦区 ,以麦长管蚜为优势种的麦田 ,吡虫啉的用药量应大于 3 0g(a.i) hm2 。     

大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响

利用开顶式熏气室研究了大气CO₂浓度和土壤水分对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)种群动态的影响,并分析了禾谷缢管蚜密度与被处理小麦叶片化学成分的关系。结果表明：（1）禾谷缢管蚜种群密度随CO₂浓度升高而持续增大并与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%田间持水量时的密度最大;（2）CO₂和土壤水分对小麦叶片化学成分有明显的影响,麦叶水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量随CO₂浓度和土壤水分含量上升而增加,纤维素含量随CO₂浓度上升而增加、随土壤水分含量上升而降低,单宁、丁布（DIMBOA）含量在CO₂浓度为550 μl/L时最高,但单宁含量随土壤水分上升而增加,丁布含量在60%田间持水量时最低;（3）禾谷缢管蚜密度与叶片水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量呈正相关,与丁布、单宁含量呈负相关。结论：在未来的气候条件下,随着CO₂浓度升高禾谷缢管蚜种群可能会持续增长,这种增长在半干旱区更加突出。禾谷缢管蚜种群增长的原因之一是大气CO₂和土壤水分条件改变了植物的化学成分构成。     

大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响

利用开顶式熏气室研究了大气CO₂浓度和土壤水分对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)种群动态的影响,并分析了禾谷缢管蚜密度与被处理小麦叶片化学成分的关系。结果表明：（1）禾谷缢管蚜种群密度随CO₂浓度升高而持续增大并与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%田间持水量时的密度最大;（2）CO₂和土壤水分对小麦叶片化学成分有明显的影响,麦叶水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量随CO₂浓度和土壤水分含量上升而增加,纤维素含量随CO₂浓度上升而增加、随土壤水分含量上升而降低,单宁、丁布（DIMBOA）含量在CO₂浓度为550 μl/L时最高,但单宁含量随土壤水分上升而增加,丁布含量在60%田间持水量时最低;（3）禾谷缢管蚜密度与叶片水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量呈正相关,与丁布、单宁含量呈负相关。结论：在未来的气候条件下,随着CO₂浓度升高禾谷缢管蚜种群可能会持续增长,这种增长在半干旱区更加突出。禾谷缢管蚜种群增长的原因之一是大气CO₂和土壤水分条件改变了植物的化学成分构成。     

麦长管蚜和禾谷缢管蚜对小麦挥发物的触角电位反应

采用活体蚜虫测定法,利用EAG技术比较分析了麦长管蚜Sitobion avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi有翅及无翅成蚜对小麦挥发物及麦蚜取食诱导挥发物组分的嗅觉反应,揭示了两种麦蚜的嗅觉变异特点。结果表明：麦长管蚜对水杨酸甲酯、反-2-己烯醛、反-2-己烯醇、-6-甲基-5-庚烯-2-酮和-6-甲基-5-庚烯-2醇的反应较强,禾谷缢管蚜对水杨酸甲酯、反-3-己烯乙酸酯、-6-甲基-5-庚烯-2-酮和-6-甲基-5-庚烯-2-醇的反应较强,并得到了剂量反应曲线。麦长管蚜的有翅和无翅成蚜对6-甲基-5-庚烯-2-酮、反-2-己烯醇和水杨酸甲酯的反应差异显著;禾谷缢管蚜的有翅和无翅成蚜对反-2-己烯醇、辛醛、里那醇、水杨酸甲酯和反-3-己烯乙酸酯的EAG反应差异显著,其原因与禾谷缢管蚜迁移及转主为害的生物学特性有关。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism