盐渍条件下AM真菌对大豆生长和离子含量的影响

盐渍条件下研究了丛枝菌根(AM)真菌对大豆Glycine max植株生长和叶片离子含量的影响。结果表明,接种摩西球囊霉Glomus mosseae处理的叶片K+含量和K/Na比显著高于对照,而Na+含量无显著差异。G.mosseae显著增加了大豆植株生长量,这一效应随盐处理浓度的提高而增大。表明盐渍条件下AM真菌提高大豆抗盐性与其增加K+吸收和运输有关。     

粘虫高龄幼虫对转Bt基因玉米的消化和利用

在室内用重量法研究了粘虫Mythimna separata (Walker)高龄幼虫对转Bt基因玉米MON810和Bt11叶片的消化和利用,以明确Bt玉米对暴食期幼虫取食的影响。结果表明,在连续测定的5天中,取食MON810和Bt11两种Bt玉米叶片时,幼虫存活率和取食量均显著低于各自的对照组幼虫,取食Bt玉米叶片的幼虫体重呈下降趋势,第3 天时分别比第2 天减少12.2 mg 和7.4 mg,而取食对照玉米叶片时的幼虫日增重显著的高于处理组的幼虫,第3 天的日增重分别为100.4 mg 和119.9 mg。取食Bt玉米叶片的幼虫对食物的转化率(ECI和ECD)均为负值,在最初4 天的ECI和ECD都显著低于对照组幼虫,但取食两种非Bt玉米叶片的幼虫的近似消化率(AD) 随取食时间的延长而逐渐下降,取食第5 天分别为20.6 %和15.1 %;而取食MON810和Bt11叶片时幼虫的AD均显著地高于对照组幼虫。     

不同光环境对粘虫生长发育的影响

【目的】研究不同光环境条件对粘虫Mythimna separata生长发育存活的影响,探讨影响粘虫生存的关键光环境因子,揭示昆虫对光环境的适应能力,为粘虫发生分布情况进行准确预测提供实验依据。【方法】选取特定波长和光强的LED灯作为供试光源,以不同发育阶段粘虫为供试昆虫,测定10种供试光源条件下粘虫各发育阶段的存活与发育情况。【结果】365nm波长光源照射能显著降低粘虫卵孵化率,比对照组卵孵化率降低了50.33%;420 nm波长光源照射能显著降低粘虫幼虫存活率、幼虫化蛹率和蛹羽化率,且能延长幼虫期和蛹期,比对照组幼虫存活率、化蛹率和蛹羽化率分别降低了72.00%、65.67%和72.87%,比对照组幼虫期和蛹期分别延长了12 d和11.4 d;420 nm和460 nm波长光源照射能显著降低粘虫成虫存活率,比对照组成虫存活率分别降低了44.44%%和40.00%。【结论】光强1000lx,波长365、420、460 nm的光环境能够抑制粘虫的生长发育,不利于粘虫生存。     

粘虫核型多角体病毒病的研究

根据两年来的研究,发现在粘虫Pseudaletia separata(Walk.)仅有一种病毒即核型多角体。在自然界有局部流行的现象。利用相差显微镜,并辅以涂片证明多角体病毒能侵染5种类型的粘虫血细胞。它们是:珠血胞,浆血胞,类降血胞,原血胞及囊血胞。核型多角体能侵染所有粘虫的器官组织细胞并引起病变。在不同温度(0°—40℃)影响下多角体病毒对不同龄期的粘虫侵染力是有差别的,而6龄幼虫几乎难于染病。利用夜蛾科的6种病毒侵染粘虫均不致病。同时用粘虫核型多角体病毒侵染5种昆虫的幼虫除了烟夜蛾 Heliothis assulta G.被侵染外,其他则不被侵染。     

大豆属Soja亚属不同进化型植物叶片演化结构研究

为了探讨大豆属(Glycine)Soja亚属植物的系统演化规律,采用石蜡切片法对产自吉林省的大豆属Soja亚属4种植物的叶片结构进行显微观察。结果显示,Soja亚属中的野生大豆(Glycine sojaSeib.et Zucc.)、半野生大豆(semi-wild soybean)、半栽培大豆(semi-cultured soybean)、栽培大豆(Glycine max(L.)Merrill.)叶片的部分结构特征差异显著;从野生大豆到栽培大豆,其叶片和主脉逐渐加厚、表皮毛数量增多,主脉维管束中导管分子列数增多且逐渐演化出异型维管束,栅栏组织层数逐渐增多,CTR(栅栏组织/叶片厚)和SR(海绵组织/叶片厚)值也有增高的趋势;栽培大豆栅栏组织最发达,已演化出4层栅栏组织细胞。大豆属Soja亚属4种植物(野生大豆、半野生大豆、半栽培大豆、栽培大豆)叶片间的解剖结构差异表现出明显的进化趋势。     

盐胁迫下接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

以玉米品种陕单16号幼苗为材料,用盆栽法研究了不同含盐量(0、0.5、1.0、1.5和2.0 NaCl g/kg)土壤接种AM真菌(Glomus mosseae)对玉米幼苗生物量、盐害级数,以及叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-、H2O2含量和保护酶活性的影响.结果表明:在盐胁迫下,接种AM真菌增加了玉米植株生物量,降低了玉米的盐害级数;菌根植株叶片中过氧化氢酶的活性高于非菌根植株,而过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的活性则为非菌根植株高于菌根植株;超氧化物歧化酶的活性在NaCl浓度为0、0.5和1.0 g/kg时为非菌根植株高于菌根植株,而在NaCl浓度为1.5和2.0 g/kg时则为菌根植株高于非菌根植株;菌根植株叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-和H2O2的含量低于非菌根植株.可见,AM真菌的侵染提高了玉米的耐盐性,缓解了由盐胁迫引起的过氧化胁迫对玉米植株的伤害,但这一缓解作用并不只是通过提高保护酶活性来实现的,可能还存在一些非酶促的调节机制.     

蒙古沙冬青对灰斑古毒蛾重复取食响应的代谢组学分析

植物对同种昆虫重复取食做出更有效的响应是植物适应自然界虫害周期性爆发的重要策略。为了研究蒙古沙冬青对其主要害虫灰斑古毒蛾幼虫重复取食响应的代谢基础,本实验采用基于核磁共振（NMR）的代谢组学技术,分析了遭受同一年不同代灰斑古毒蛾幼虫取食的蒙古沙冬青叶片和对照组幼苗叶片的代谢差异。结果表明,仅遭受第一代幼虫取食叶片在第二代幼虫期与对照之间代谢物存在较小差异,而仅遭受第二代幼虫取食叶片与遭受两代幼虫取食叶片代谢差异显著,仅遭受第一代与仅遭受第二代幼虫取食的植株相邻分枝叶片差异显著。另外,只有仅遭受第二代幼虫取食组幼苗表现出处理叶片与相邻分枝叶片的显著代谢差异,并且这种代谢差异为总体代谢的变化,而并未表现为特定代谢物含量变化。由此可见,蒙古沙冬青能在代谢水平以很小的代谢变化来保存昆虫取食信息,在遭受同种昆虫取食后,代谢差异被放大,而且这种信息保存在遭受取食叶片中表现更明显。     

雷公藤总生物碱对粘虫幼虫神经系统酶活性及神经递质含量的影响

【目的】明确雷公藤Tripterygium wilfordii Hook. f.生物碱对粘虫Mythimna separata (Walker)神经系统的影响,为阐明其杀虫作用机制提供依据。【方法】采用载毒叶片法测定粘虫5龄幼虫经雷公藤总生物碱处理后体内乙酰胆碱酯酶（AChE）、Na⁺, K⁺-ATPase、Ca²⁺, Mg²⁺-ATPase、谷丙转氨酶（GPT）和谷氨酸脱羧酶（GAD）等重要神经系统酶活性及乙酰胆碱（ACh）、谷氨酸（Glu）和γ-氨基丁酸（GABA）等神经递质的含量。【结果】雷公藤总生物碱处理对粘虫5龄幼虫AChE无明显影响,麻醉期处理粘虫幼虫体内ACh相对含量与同期对照无显著差异。处理粘虫幼虫在轻度麻醉期、深度麻醉期和复苏期体内GABA和Glu含量显著升高,GABA含量分别升高了89.86%, 49.28%和20.29%,Glu含量分别升高了24.55%, 23.33%和8.13%。处理粘虫幼虫GPT活性明显受到抑制,而GAD活性无明显变化。处理明显抑制粘虫幼虫头部Na⁺, K⁺-ATPase和Ca²⁺, Mg²⁺-ATPase活性,但对中肠两种ATPase活性影响不大。【结论】研究结果有助于了解雷公藤生物碱对昆虫神经系统的影响,也为进一步阐明其作用靶标奠定了基础。     

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。     

东北地区三代粘虫玉米田为害行为研究

【目的】研究东北地区2代粘虫Mythimna separata (Walker)成虫的产卵规律和3代粘虫幼虫的取食行为,揭示3代粘虫在东北地区玉米田的为害行为机制,为粘虫的预测预报及综合防控提供科学依据。【方法】采用罩笼法研究2代粘虫成虫的产卵节律及对不同寄主植物的产卵选择性;采用田间调查和叶碟法取食试验研究3代粘虫幼虫在田间的发生特点及其对不同寄主植物的取食选择性。【结果】(1)2代粘虫成虫在夜间20:00-23:00时间段产卵量最高,占总量88.36%,显著高于其它时间段(P<0.01)。(2)2代粘虫成虫只选择稗草进行产卵,并且在稗草上部干枯叶尖所产卵量最高,占总落卵量的81.98%,显著高于其他产卵位置(P<0.01),玉米上没有产卵。(3)2龄幼虫对稗草具有明显的取食选择性,显著高于玉米(P<0.05);3-6龄幼虫均对玉米叶片具有明显取食选择性,显著高于稗草(P<0.05)。(4)2龄幼虫对稗草和玉米之间的取食量差异不显著(P>0.05),3龄幼虫对稗草的取食量显著高于玉米(P<0.05),4-6龄幼虫对玉米的取食量显著高于稗草(P<0.05)。【结论】2代粘虫成虫的产卵习性和3代粘虫幼虫的取食选择性决定了东北地区3代粘虫在玉米田以高龄幼虫为害的特点。     

跨膜Ca2＋和H＋离子流参与里那醇诱导的拟南芥中抗虫防御反应

里那醇可诱导植物产生防御物质从而阻止昆虫及病原菌的伤害。本文以拟南芥植株为材料,研究了里那醇对小菜蛾取食选择性的影响,测定了里那醇处理下小菜蛾生长量及存活率。采用非损伤微测技术分别检测了里那醇熏蒸及未熏蒸拟南芥对小菜蛾口腔分泌物及里那醇瞬时处理的植株叶片跨膜Ca2＋和H＋流的变化。结果表明,小菜蛾幼虫对里那醇熏蒸处理的植株选择性较差,用里那醇熏蒸后的拟南芥植株喂养小菜蛾幼虫,幼虫的生长量及存活率均低于对照组。小菜蛾口腔分泌物和里那醇熏蒸处理均导致拟南芥叶组织跨膜ca2＋和H＋离子迅速外流,且小菜蛾口腔分泌物的作用更大。而对照中ca2＋和H＋离子流整体均无明显变化。研究结果证明里那醇作为防御信号参与了拟南芥对昆虫的防御反应,叶组织跨膜ca2＋和H＋离子流变化可能是拟南芥识别昆虫口腔分泌物与里那醇两种不同刺激的初始信号。     

粘虫过氧化氢酶基因的克隆与表达分析

【目的】过氧化氢酶(CAT)的主要功能是将过氧化氢分解成水和氧气,从而使生物免受氧化损伤的伤害。本研究旨在探索CAT在粘虫Mythimna separata抗氧化胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆粘虫CAT基因的cDNA全长序列和基因组序列,利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白质的序列特性;运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析该基因在不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫)、5龄幼虫不同组织(头、表皮、前肠、中肠、后肠和马氏管)以及毒死蜱、高温和密度胁迫下幼虫中的表达谱。【结果】克隆得到的粘虫CAT基因命名为MsCAT(GenBank登录号:MF737386),其全长cDNA长1 846 bp,开放阅读框为1 602 bp,编码533个氨基酸。序列分析发现MsCAT具有CAT家族典型的结构域,包括一个基部活化位点标签(~(88)FDRERIPERVVHAKGAGA~(105)),一个NADPH结合位点(~(216)VTHQVLYLFGD~(226))和一个亚铁血红蛋白结合位点(~(379)RLFSYSDTH~(386))。DNA序列分析表明,在MsCAT编码区99 bp处插入了一个612 bp的内含子。系统发育分析显示,MsCAT与夜蛾科(Noctuidae)昆虫的亲缘关系最近。MsCAT在粘虫的各个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,分别在6龄幼虫和幼虫中肠中的表达量最高。取食经1μg/mL毒死蜱处理的玉米叶片24 h后,幼虫体内MsCAT表达量显著上调,但随浓度提高,表达量反而下降;在33~37℃温度处理后,幼虫MsCAT的表达量显著高于对照(24℃),而39℃处理幼虫MsCAT的表达量下调;此外,随饲养密度的增加幼虫体内MsCAT的表达显著下调。【结论】本研究克隆得到的粘虫CAT基因的cDNA全长序列(MsCAT)是可靠的,并且MsCAT在粘虫发育及抗氧化胁迫中具有重要的作用。     

根结线虫对两种不同食性昆虫生长及营养利用的影响比较

植物地上与地下植食性天敌常因同一寄主植物而发生复杂的相互作用,互作类型因天敌的食性而异。本研究以乌桕地下病害南方根结线虫、地上害虫(专食性癞皮夜蛾Gadirtha inexacta、广食性斜纹夜蛾Prodenia litura)为研究对象,比较被南方根结线虫侵染的乌桕叶片对2种不同食性昆虫生长指标(末龄幼虫体重、相对生长速率)和营养利用(取食量、消化率、转化率)的影响差异。结果表明,线虫处理组癞皮夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率和转化率均显著低于对照组,而取食量和消化率无显著差异;线虫处理组斜纹夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率、取食量及转化率均显著高于对照组,但消化率差异不显著。由此说明,根结线虫对两种地上昆虫生长发育和营养利用的影响受到天敌食性的影响:线虫侵染对癞皮夜蛾幼虫产生抑制效应,而对斜纹夜蛾幼虫产生促进效应。     

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS-PAGE以及Western blot 的方法,分析了粘虫Mythimna separata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP-1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP-3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP-1为分子量约94 kD和100 kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP-3为分子量约94 kD的1种亚基组成的蛋白质。SP-1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。     

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS-PAGE以及Western blot 的方法,分析了粘虫Mythimna separata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP-1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP-3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP-1为分子量约94 kD和100 kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP-3为分子量约94 kD的1种亚基组成的蛋白质。SP-1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。     

茉莉酸甲酯诱导邻近番茄植株抗斜纹夜蛾的浓度和距离效应

茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate, MeJA)与植物间的防御通讯密切相关,其挥发性强,可以在空气中传播而诱导邻近植物产生防御反应,为探明MeJA诱导邻近植株抗虫性的浓度和距离效应,本研究在大棚(长4 m×宽1 m×高1 m)进口处喷以不同浓度MeJA,检测离气味源60 cm、120 cm、180 cm、240 cm和300 cm远的番茄植株叶片多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO),过氧化物酶(Peroxidase, POD)和脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)的活性以及斜纹夜蛾幼虫取食不同处理番茄植株叶片后的体重增长率,研究结果表明1 mmol/L和10 mmol/L MeJA挥发物可以显著诱导增强邻近番茄植株叶片PPO,POD和LOX酶的活性,以离10 mmol/L MeJA气味源60 cm处植株叶片的酶活性最高,并随着距离的增加而呈降低的趋势;取食60 cm和300 cm对照组植株叶片的斜纹夜蛾幼虫其体重增长率没有显著差异,然而1 mmol/L和10 mmol/L MeJA处理下,取食300 cm处植株叶片的斜纹夜蛾幼虫其体重增长率显著高于取食60 cm处的,相同时间下以取食10 mmol/L MeJA处理组60 cm处植株叶片的幼虫体重增长率最低,以上研究结果表明MeJA对邻近番茄植株抗虫性的诱导有明显的浓度和距离效应。     

跨膜Ca2+和H+离子流参与里那醇诱导的拟南芥中抗虫防御反应

里那醇可诱导植物产生防御物质从而阻止昆虫及病原菌的伤害。本文以拟南芥植株为材料,研究了里那醇对小菜蛾取食选择性的影响,测定了里那醇处理下小菜蛾生长量及存活率。采用非损伤微测技术分别检测了里那醇熏蒸及未熏蒸拟南芥对小菜蛾口腔分泌物及里那醇瞬时处理的植株叶片跨膜Ca²⁺和H⁺流的变化。结果表明,小菜蛾幼虫对里那醇熏蒸处理的植株选择性较差,用里那醇熏蒸后的拟南芥植株喂养小菜蛾幼虫,幼虫的生长量及存活率均低于对照组。小菜蛾口腔分泌物和里那醇熏蒸处理均导致拟南芥叶组织跨膜Ca²⁺和H⁺离子迅速外流,且小菜蛾口腔分泌物的作用更大。而对照中Ca²⁺和H⁺离子流整体均无明显变化。研究结果证明里那醇作为防御信号参与了拟南芥对昆虫的防御反应,叶组织跨膜Ca²⁺和H⁺离子流变化可能是拟南芥识别昆虫口腔分泌物与里那醇两种不同刺激的初始信号。     

Cry1Ac和Cry2Ab杀虫蛋白对粘虫幼虫生长发育的影响

【目的】为探究Bt杀虫蛋白对次要靶标害虫粘虫Mythimna separata (Walker)(鳞翅目:夜蛾科)的杀虫活性及对其生长发育的影响。【方法】本文通过浸叶法饲喂初孵及2龄末粘虫不同剂量的Cry1Ac及Cry2Ab杀虫蛋白后,观察其死亡率,称量幼虫重,并统计了幼虫历期、化蛹率、蛹重、蛹期、蛹的羽化率、畸形率等指标。【结果】初孵幼虫取食浸泡含16、64、128μg/mLCry1Ac及Cry2Ab的玉米叶片后,随着时间的延长及浓度的增加,死亡率逐渐增加,且Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫的生物活性高于Cry2Ab蛋白,在128μg/mL浓度下,取食Cry1Ac和Cry2Ab蛋白13d时的死亡率分别达到了65%及60%。取食两种蛋白后,初孵幼虫和2龄末幼虫重量均受到显著抑制,短期取食两种蛋白对幼虫历期、化蛹率、蛹重、蛹期、蛹的羽化率、畸形率没有影响。【结论】取食Cry1Ac和Cry2Ab杀虫蛋白后,对初孵幼虫有很好的杀虫活性,且Cry1Ac杀虫活性高于Cry2Ab杀虫蛋白;短期饲喂两种杀虫蛋白时,对2龄粘虫后期生长影响不大。本文结果为转Bt基因作物更好的应用于粘虫的防治提供了理论基础。     

大豆胞囊线虫抗性基因定位与克隆研究进展

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode, SCN)是大豆生产上一种危害严重的世界性害虫, 能给大豆生产造成极大损失。大豆抗性品种选育是防治其措施中最经济、有效的方法。大豆SCN抗性的分子遗传学研究是开展大豆SCN抗性分子育种的理论基础, 本文针对SCN抗性基因定位和克隆两个方面的研究现状进行了综述, 并对当前研究中存在的问题及发展前景进行了讨论与展望。     

甘蔗、玉米气味对亚洲玉米螟成虫产卵和幼虫取食的影响

【目的】农作物间套作对害虫的影响很大程度上取决于害虫的行为反应,通过研究玉米/甘蔗套作系统中植物气味对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee)行为的影响,将为利用化学生态手段防治套作田中的害虫提供依据。【方法】通过昆虫触角电位实验、成虫产卵和幼虫取食实验,测定了甘蔗、玉米植株及二氯甲烷漂洗物对亚洲玉米螟成虫产卵、幼虫取食的影响。【结果】亚洲玉米螟成虫在甘蔗植株上的落卵量(卵粒数、卵块数)与玉米植株差异不显著,取食甘蔗植株的幼虫数量显著低于玉米植株。亚洲玉米螟对甘蔗、玉米叶片漂洗物均可产生EAG反应,且在同一浓度下的反应值之间无显著差异。成虫产卵量(卵粒数、卵块数)在0.1 gE/mL浓度的甘蔗和玉米漂洗物间差异不显著;幼虫对经甘蔗叶片漂洗物处理过的饲料的相对取食率均低于65.00%,显著低于玉米漂洗物处理的饲料。【结论】甘蔗和玉米气味对亚洲玉米螟产卵的影响没有差异,但甘蔗气味会导致初孵幼虫表现出很强的逃逸行为。