外源氮添加对高寒草地门源草原毛虫种群密度的影响

近几十年以来,中国陆地生态系统的大气氮沉降持续增加。这种外源氮输入会影响植物多样性和生产力,进而影响植食性昆虫的种群动态。门源草原毛虫(Gynaephora menyuanensis)是青藏高原东北部高寒草地的主要植食性昆虫,种群数量爆发时会造成巨大的生态经济损失。为了探明草原毛虫种群密度如何响应氮沉降加剧,依托青海海北高寒草地“外源氮添加梯度”控制实验平台(0、25、50、100 kg N hm^-2 a^-1),详细调查了门源草原毛虫的种群密度及其相关的食物数量、质量和栖息地环境变化。结果表明：(1)外源氮添加显著影响门源草原毛虫的虫口密度(ANOVA:F=3.29,P=0.04),且草原毛虫虫口密度随氮添加量的增加呈线性增加趋势(R~2=0.31,P=0.005)。(2)外源氮添加梯度下,食物质量(叶片氮含量),而非食物数量(植物地上生物量和禾草地上生物量)和栖息地环境(土壤温度、湿度和光照条件),是草原毛虫虫口密度变化的关键影响因素。基于上述结果,可以预测：未来氮沉降的加剧可能促进青藏高原高寒草地门源草原毛虫的虫害爆发。研究将为全球变化背...     

模拟增温下门源草原毛虫幼虫生长发育特征

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法研究温度升高对门源草原毛虫幼虫发育历期、生长发育速率、体重及存活等的影响。研究发现:在增温0—1.26℃内,随着增温幅度变大,1龄幼虫越冬后开始活动期和蛹期提前,整个幼虫的发育历期缩短;增温可以提高门源草原毛虫幼虫的相对生长速度,使其发育高峰期提前到5月份;随着增温幅度变大,门源草原毛虫幼虫的体重有减轻的趋势;0—1.26℃的温度升高导致门源草原毛虫幼虫存活率增提高,但是增温过高(1.98℃)也会导致其存活率急剧下降。     

青藏高原高寒草甸门源草原毛虫取食偏好及其与植物C、N含量的关系

草食性昆虫对不同植物物种的取食存在偏好,这种取食偏好可能受其自身对蛋白质和碳水化合物的需求及二者平衡的调节。以青藏高原高寒矮嵩草草甸31种常见植物及门源草原毛虫为对象,通过饲喂实验,研究了草食性昆虫对不同物种和不同功能群植物的取食偏好,及其与植物叶片C、N含量和C∶N之间的关系。在31种植物中,门源草原毛虫对19种植物进行了取食,尤其对矮嵩草、红棕薹草、藏异燕麦和垂穗披碱草四种植物表现出强烈的取食偏好,而对另外12种植物未进行任何取食。在物种水平上,门源草原毛虫取食量与植物叶片N含量呈显著负相关,与叶片C∶N呈正相关。从功能群水平上看,门源草原毛虫对莎草类的取食偏好最大,而对豆科植物取食偏好最低;相应地,莎草类植物叶片N含量最低、C∶N最高,而豆科植物叶片N含量最高、C∶N最低。因此,即使在土壤有效氮匮乏、植物生长受氮素限制的高寒草甸生态系统,植物体内N含量的增加也可能不利于草食性昆虫的取食。门源草原毛虫对优势植物矮嵩草和垂穗披碱草的取食对高寒矮嵩草草甸物种共存和生物多样性维持可能具有重要的作用。     

模拟增温和丛枝菌根对门源草原毛虫幼虫生长发育的影响

采用开顶式生长室(Open top chamber, OTC)模拟增温和苯菌灵抑制丛枝菌根研究上述两种因素综合作用下门源草原毛虫幼虫的生长速率、蛹化时间和蛹重。结果表明,增温和丛枝菌根抑制及其交互作用均对门源草原毛虫幼虫生长速率产生了显著影响。相比对照组而言,增温使该指标升高了34%。丛枝菌根抑制未对上述指标产生显著影响。增温和丛枝菌根抑制的交互作用使门源草原毛虫幼虫生长速率较对照组升高了16%,而较增温组降低了13%。增温处理下雌、雄幼虫的蛹化时间分别为204、218 d,而不增温处理下分别为212、223 d。增温使得雌、雄幼虫的蛹化时间较不增温处理分别提前了2%和4%。增温和不增温处理下的雌、雄虫蛹化时间差分别为15、12 d。增温将上述时间差扩大了25%。此外,增温及其与丛枝菌根抑制的交互作用对门源草原毛虫雌虫蛹重的影响显著,而对于雄虫的蛹重来说,仅增温处理的影响显著。增温和增温丛枝菌根抑制处理,使得雌蛹重较对照组增大了22%和8%。增温使雄蛹重增大了18%。首次研究了增温和丛枝菌根对植食性昆虫的综合影响。     

栖息于青藏高原不同海拔环境的两种草原毛虫miRNA转录组的比较分析

有关动物适应异质性海拔环境的研究,已在表型、解剖学、生理学、基因组学和转录组学等方面广泛开展,但是很少关注小RNA(micro RNAs或miRNAs)的生态适应性功能.草原毛虫是青藏高原高寒草地的重要害虫,并对不同海拔环境产生了良好的适应性.为此,本研究以两种栖息于青藏高原不同海拔环境的黄斑草原毛虫和门源草原毛虫为研究对象,基于Illumina Hi Seq技术对这两种草原毛虫的miRNA转录组进行了高通量测序.结果表明,两种草原毛虫中共鉴定到109个成熟miRNAs,其中47个为保守miRNAs.在所有miRNAs种,共有9个miRNAs的表达水平在两种草原毛虫间存在显著差异性.对这9个差异性表达的miRNAs采用实时荧光定量PCR进行验证,发现8个基因的表达水平与高通量测序结果完全一致.功能分析表明,差异性表达的miRNAs共预测到93个靶基因.这些靶基因主要富集到脂、核酸和维生素等代谢或衰老相关的GO条目,并与代谢、抗寒和低氧等KEGG通路相关(如AMPK信号通路、Wnt信号通路和m TOR信号通路).这些研究表明,miRNAs在草原毛虫对异质性海拔环境的适应性进化过程中具有重要作用.该研究加深了对青藏高原特有昆虫适应高海拔环境的遗传基础的理解.     

青海草原毛虫蛹期两种寄生天敌昆虫寄生率调查以及与寄主相互作用关系分析

【目的】在长期的进化过程中,天敌昆虫与寄主之间形成相互依存,相互制约的关系,正是自然界这种对立统一的关系维持着天敌昆虫与寄主种群的相对稳定。因此,生物防控不仅需要掌握害虫的发生规律和种群动态,而且还需研究天敌的种群动态以及害虫与天敌之间的相关关系。【方法】在青海省玉树州共设6个调查样地,对青海草原毛虫Gynaephora qinghaiensis种群密度以及草原毛虫蛹期两种寄生天敌昆虫(三江源草原毛虫金小蜂Pteromalussanjiangyuanicus和草毒蛾鬃堤寄蝇Chaetogenagynaephorae的自然寄生率进行为期5年的同步调查(2015-2019年),并对它们的自然寄生率与草原毛虫的种群密度之间的相关关系进行分析。【结果】青海草原毛虫的种群密度在1.0-78.4头/m²,三江源草原毛虫金小蜂自然寄生率在9.2%-25.0%,草毒蛾鬃堤寄蝇自然寄生率在0.7%-4.4%;三江源草原毛虫金小蜂对草原毛虫蛹具有偏雄性寄生特征;连续3年三江源草原毛虫金小蜂寄生率与下一年的青海草原毛虫种群密度之间具有显著的负相关关系(P<0.05)。【结论】研究...     

甘草属2种植物的核型研究

用光学显微镜观察了豆科(Leguminosae)甘草属(Glycyrrhiza)2种荒漠植物的染色体,研究结果表明,黄甘草(G.eurycarpa P.C.Li)、腺荚甘草(G．korshinskii G．Grig)的体细胞染色体数目均为2n＝16,核型公式2n＝2x＝16＝16m,属于Stebbins核型的“lA”型。     

玉树州境内草原毛虫种群分布及其对生境草场植被的影响

草原毛虫Gynaephora qinghaiensis是分布在我国青藏高原高寒牧区的一种重要害虫,对高寒草甸植被破坏相当严重。为调查青藏高原高寒牧区草场草原毛虫的分布与危害情况,本研究在青海省玉树州的高寒牧区布设了10个调查样地,连续5年（2015-2019年）采用随机抽样的方法调查了草原毛虫种群密度,并于2016年同步调查了草原毛虫生境植被指数,并对2016年不同调查样地的草原毛虫种群密度与生境植被指数之间的相关关系进行了分析。调查结果显示,10个调查样地的草原毛虫种群密度在1.0~200.6 头/m^2之间,具有聚集性分布的特点,集中分布在治多草原、嘉塘草原和隆宝草原。根据高寒草甸草原毛虫危害等级划分标准,30%调查样地达到重度、极重度危害等级。相关分析结果显示,草原毛虫种群密度与植被总盖度之间呈极显著的负相关关系（P<0.01）,表明随着草原毛虫种群密度的增大,草甸植被总盖度总体呈逐渐减小的趋势。总之,玉树州高寒牧区草场草原毛虫种群分布相对集中,密度较高,对草场植被危害严重,需及时采取有效措施予以治理。本研究对草原毛虫种群分布及其生境植被展开的基础调查工作可为草原毛虫灾害的预测预报以及草原毛虫的防控提供科学的基础数据,对保护青藏高原高寒牧区草场生态环境具有重要的意义。     

昆虫病原线虫对草原毛虫幼虫的致病力

草原毛虫Gynaephora alpherakii是青藏高原草原的主要害虫。国家明令禁止使用化学药剂防控这一害虫。因此,有必要以生物农药控制这种害虫。本试验室内测定5种昆虫病原线虫（Steinernema longicaudum X-7,S. carpocapsae All,S. feltiae SN,Heterorhabditis bacteriophora H06和H. indica LN2）对草原毛虫的致病力。结果表明,S. carpocapsae All、S. feltiae SN两种线虫对草原毛虫的侵染效果较好。适宜S. carpocapsae All、S. feltiae SN线虫的侵染活动的环境温度为25℃;低温环境下两种线虫随着剂量的提高,对草原毛虫的致病力均有着显著地增长（P<0.05）,且S. feltiae SN线虫的活性高于S. carpocapsae All线虫。因此,昆虫病原线虫S. feltiae SN品系具有效防治青藏高原高寒草地草原毛虫的应用潜力。     

乌梢蛇卵巢显微结构的年周期变化

应用光学显微镜观察了乌梢蛇卵巢结构的年周期变化,并结合卵巢形态及卵巢系数的年周期变化探讨了其生殖规律.结果 表明,乌梢蛇的卵巢形态、卵巢系数及卵泡发育均具有较为明显的季节变化.据此认为,乌梢蛇在陕南地区的排卵时间在6月中下旬到7月上旬;乌梢蛇卵泡在不同发育阶段会产生闭锁卵泡或闭锁黄体,其意义可能在于使得体内合成的有限卵黄首先保证少量卵泡得到充分发育并排卵,最终达到延续种族的目的 .     

基于线粒体COⅠ基因的三江源草原毛虫金小蜂分子鉴定与系统发育分析

【目的】三江源草原毛虫金小蜂在形态学水平上已被鉴定为草原毛虫蛹期的寄生蜂新种。本研究拟从分子标记水平再次对三江源草原毛虫金小蜂进行物种辅助鉴定,探究其在小蜂总科中的系统发育关系。【方法】利用分子生物学手段对三江源草原毛虫金小蜂线粒体COⅠ基因进行扩增、测序与分析,并采用邻接法构建系统发育N-J树。【结果】三江源草原毛虫金小蜂线粒体COⅠ基因校正后的长度为812 bp,A、T、C、G碱基含量分别为34.36%、42.61%、10.59%、12.44%,AT含量显著高于GC含量,具有明显的AT偏好性;三江源草原毛虫金小蜂与蝶蛹金小蜂COⅠ基因相似度最高,遗传距离最小,表明三江源草原毛虫金小蜂与蝶蛹金小蜂亲缘较近,因此推断三江源草原毛虫金小蜂可能属于金小蜂科物种;三江源草原毛虫金小蜂先后与Eupelmus sp.、Sycoscapter sp.、Idiomacromerus sp.、Diaziella bizarre、Eurytoma sp. 聚为一支,且与 Idiomacromerus sp.+(Diaziella bizarre+Eurytoma sp.)+(Eupelmus sp.+Sycoscapter sp.)形成姊妹群。【结论】本研究从分子标记水平揭示了三江源草原毛虫金小蜂与金小蜂科物种的亲缘关系较近,支持了三江源草原毛虫金小蜂的形态学物种鉴定结果,为更深入地研究三江源草原毛虫金小蜂系统发育提供了科学依据,对草原毛虫的生物防治具有重要意义。     

高寒草甸植物物种丧失对草原毛虫的影响

植物多样性是调控食物网结构和生态系统功能最重要的生物因素, 植物多样性丧失深刻影响食草动物, 但由于小型食草动物种群数量波动明显、统计随机性较大等困难, 我们对植物多样性丧失如何影响小型食草动物依然知之甚少。基于在青藏高原高寒草甸设置的长期植物物种剔除试验, 本研究于2016-2020年7-8月连续调查了植物物种剔除各处理中草原毛虫(Gynaephora alpherakiif)的数量, 分析了植物物种及功能群丧失对草原毛虫的影响。结果表明, 虽然时空差异及统计随机性是影响草原毛虫数量变化的主要因素, 但植物物种剔除介导的群落差异对草原毛虫数量的影响依然显著: (1)在各观测时段, 优势种线叶嵩草(Kobresia capillifolia)的丧失导致群落中草原毛虫数量显著减少; 禾草类物种丧失也会减少草原毛虫数量, 但其影响仅在8月显著; (2)杂类草物种丧失通过增加群落中禾草物种多度, 可增加草原毛虫数量; 豆科物种丧失使莎草增多, 也会增加草原毛虫数量; (3)各植物功能群部分物种剔除并未显著影响草原毛虫数量。本研究证实了高寒草甸中草原毛虫数量会因优势植物嵩草和禾草的多度减少或禾草物种丧失而显著减少, 但群落总生物量、个体数和物种丰富度、豆科多度以及各功能群植物同比减少, 都对草原毛虫数量没有明显影响。这些结果说明在随机作用主导下, 植物群落中的特定功能群相对多度(而非物种多样性)变化深刻影响草原毛虫适合度, 进而影响生态系功能及服务; 未来生物多样性研究及草地虫害生物防控中应更多考虑统计随机性及植物功能多样性对小型食草动物的影响。     

哈萨克斯坦中部(Kaydagul Formation) 欧洲水松的角质层结构分析

研究了哈萨克斯坦中部上渐新统/下中新统的欧洲水松(Glyptostrobus europaeus (Brongn.) Ung.)的枝叶微形态结构,并利用扫描电子显微镜和光学显微镜与"现存最近亲缘种"--水松(G. pensilis C. Koch)的表皮特征进行了比较.     

大林姬鼠的核型与B染色体研究

采用骨髓染色体制片法 ,对分布于吉林长白山、山东泰山和陕西秦岭的大林姬鼠的染色体组型、C -带、G -带和减数分裂的染色体行为进行了观察分析。发现 3个地区标本的染色体数目存在着显著差异。东北标本的 2n =48～ 51 ,A组染色体为 48条 ,均由端着丝粒染色体组成 ,同时具有 1～ 3条B染色体 ,其形态为中着丝粒染色体 ;山东标本的 2n =53～ 62 ,A染色体同样为 48条端着丝粒染色体组成 ,具 5～ 1 4条B染色体 ,其中 1条为较大的中着丝粒染色体 ,其余为小的中着丝粒和点状染色体。秦岭标本 2n =48～ 49,A染色体为 48条端着丝粒染色体 ,具 1条形态很小的端着丝粒B染色体。3地标本的B染色体均存在个体间和个体内变异。长白山标本B染色体的细胞克隆数目为 1～ 2 ,泰山标本为 1～ 3。在 3地标本中 ,中着丝粒B染色体呈现C -带阴性 ,点状B染色体呈中度深染。通过对减数分裂的观察 ,多数B染色体是以单价体的形式存在。中国长白山种群的B染色体数目和形态与朝鲜种群相似。与欧洲种群存在着显著差异。泰山种群的B染色体数目和形态与朝鲜种群及欧洲种群均存在显著差异。泰山种群与秦岭标本同属华北亚种 ,但它们的B染色体形态和数目差别很大。     

红花玉兰等5个玉兰种花粉形态观察及分类学意义

通过对红花玉兰（Magnolia wufengensis L. Y. Ma et L. R. Wang）等5个玉兰种的花粉的光学显微镜和扫描电子显微镜观察拍照,测量光学显微镜下的花粉大小并对其进行统计学分析。结果表明：光学显微镜下,木兰属5个种的花粉均呈现椭圆形或近圆形,各种之间大小、形状方面有较大差异,种内部也存在不同程度的差异;扫描电子显微镜下,各种花粉均为舟形,且具有闭合、长及两端的远极萌发单沟等一致特征,花粉表面纹饰、突起等特征在种内部比较稳定,不同种之间差异明显,可以为木兰属植物种的划分提供比较准确的依据。     

中国堇菜科小志：（二）堇菜属植物细胞学的初步研究

本文报道了国产堇菜属9种植物的染色体数目,其中5种为染色体计数新纪录。结果表明,该属植物的染色体数目与柱头形态之间具有明显的相关性,它们在属下各类群内是一致的,而在各类群间则存在明显的差异,支持了多数学者根据柱头形态特征所做的属下类群的分类处理。V.kunawarensisRoyle的染色体计数结果2n=20,充分说明根据柱头形态把该种从Sect.Adnatae(W.Beck.)C.J.Wang移到Sect.Trigonocarpae Godr.是正确的。     

西伯利亚狍成纤维细胞建系及其生物学特性分析北大核心CSCD

本研究以内蒙古大青山获得野生雄性和雌性西伯利亚狍(Capreolus pygargus)为实验材料,利用组织块贴壁培养法进行气管、肺和耳3种组织成纤维细胞原代建系,研究不同组织来源的细胞贴壁率、冷冻前及复苏后存活率、生长曲线,进一步绘制狍成纤维细胞核型图并分析其G带特征。实验结果显示,气管、肺和耳3种组织成纤维细胞增殖经历潜伏期、对数生长期、平台期三个阶段,细胞形态为梭形、三角形或不规则形,是典型成纤维细胞形态;成纤维细胞呈漩涡状生长,其中气管、耳成纤维细胞生长增殖能力最强、肺成纤维细胞增殖能力较弱,气管和耳组织来源成纤维细胞呈典型“S”型细胞生长特征。染色体核型及G带分析结果显示,雄性狍成纤维细胞染色体条数为2n=70,其中,有34对常染色体,形态类型为12条近端着丝粒染色体(st),22条亚中着丝粒染色体(sm),1对性染色体,X染色体为中着丝粒染色体(m),Y染色体为近端着丝粒染色体(st),5条超数染色体(B);雌性狍成纤维细胞染色体条数为2n=70,其中,有34对常染色体,其形态类型为29条亚中着丝粒染色体(sm),5条近端着丝粒染色体(st),1对为性染色体,X染色体为亚中着丝粒染色体(sm),8条超数染色体(B)。本研究成功建立了雄性和雌性西伯利亚狍气管、肺和耳3种组织来源的成纤维细胞系,在体外培养时生长状态良好且维持了细胞的遗传信息稳定性,绘制了西伯利亚狍雄性和雌性染色体核型及G带图谱,为将来更深入开展相关研究提供材料与基本技术支撑。     

维生素E对2，3，7，8-四氯二苯并二嗯英急性染毒小鼠卵巢内分泌及其结构的影响

为研究维生素E对2,3,7,8-四氯二苯并二嗯英（TCDD）染毒小鼠生殖内分泌功能和卵巢的影响,设计了急性染毒实验。将24只4—5周龄的健康雌性小鼠（Musmusculus）随机分为对照组、TCDD（30ag／kg）染毒组和染毒同时给予100mg／kg维生素E组3组。通过放射免疫法测定小鼠血浆孕酮、雌二醇含量的变化,显微镜下计数卵泡数量并观察其形态变化。结果表明,TCDD能导致小鼠血浆孕酮含量的降低及卵巢结构的紊乱、卵泡数量的减少。100mg／kg的维生素E能明显对抗急性TCDD染毒引起的雌鼠孕酮含量和卵泡数量降低,缓解TCDD引起的小鼠卵巢形态结构的病变;TCDD染毒和维生素E对小鼠血浆雌二醇含量均没有明显影响。结果表明,维生素E对TCDD引起的内分泌功能紊乱以及卵泡数量降低有拮抗作用。     

维生素E对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英急性染毒小鼠卵巢内分泌及其结构的影响

为研究维生素E对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)染毒小鼠生殖内分泌功能和卵巢的影响,设计了急性染毒实验。将24只4-5周龄的健康雌性小鼠(Mus musculus)随机分为对照组、TCDD(30μg/kg)染毒组和染毒同时给予100mg/kg维生素E组3组。通过放射免疫法测定小鼠血浆孕酮、雌二醇含量的变化,显微镜下计数卵泡数量并观察其形态变化。结果表明,TCDD能导致小鼠血浆孕酮含量的降低及卵巢结构的紊乱、卵泡数量的减少。100mg/kg的维生素E能明显对抗急性TCDD染毒引起的雌鼠孕酮含量和卵泡数量降低,缓解TCDD引起的小鼠卵巢形态结构的病变;TCDD染毒和维生素E对小鼠血浆雌二醇含量均没有明显影响。结果表明,维生素E对TCDD引起的内分泌功能紊乱以及卵泡数量降低有拮抗作用。     

应用深度学习分割光学显微镜下的细胞图像

目的 为了在细胞培养过程中便捷地分析细胞的数目和形态.方法 本文将深度学习应用到细胞识别中,实现了一种可以通过普通光学显微镜拍照,并直接在培养皿中进行细胞识别计数的方法.结果 通过构建U-Net网络结构,并对贴壁细胞和悬浮细胞图像进行标记训练,来实现贴壁细胞和悬浮细胞的分割计数.同时,用该算法绘制细胞生长曲线以及计算抑...