B型烟粉虱对寄主转换的适应性

将B型烟粉虱分别从嗜性较强的番茄上转移到嗜性相对较弱的国抗22棉花、泗棉3号棉花和辣椒上, 以及从嗜性较弱的辣椒上转移到嗜性相对较强的番茄、国抗22棉花和泗棉3号棉花上, 观察寄主转移后的F₁代、F₂代、F₃代烟粉虱产卵效应和寄主适应度的变化;将F₄代烟粉虱再转移到原寄主, 观察烟粉虱产卵效应和寄主适应度的恢复情况。结果表明, 烟粉虱在不同嗜性寄主上的产卵效应存在明显的差异。在不同嗜性的寄主之间转移, 烟粉虱的寄主适应度变化趋势不同, 从嗜性较强的寄主转移到嗜好性相对较弱的寄主上, 烟粉虱的寄主适应度迅速下降;从嗜性较弱的寄主向嗜性较强的寄主转移后, 烟粉虱的适应度则会迅速提高。烟粉虱对新寄主的适应速度与其对原寄主和新寄主之间的嗜性差异程度有关, 但一般经过1-2个世代后, 产卵效应会逐渐恢复到烟粉虱在该寄主上的正常水平。从过渡寄主转移到原寄主, 烟粉虱的寄主适应度变化符合一般的寄主转移规律, 但嗜性相对较强的过渡寄主可以刺激烟粉虱提高寄主适应性。     

大气CO2浓度升高对春玉米土壤呼吸的影响

为探讨春玉米不同生育期土壤呼吸速率对大气CO₂浓度升高的响应,以黄土高原旱作春玉米为研究对象,通过改进的开顶式气室（OTC）模拟大气CO₂浓度升高的环境,在田间条件下设置自然大气CO₂浓度（CK）、OTC对照（OTC,CO₂浓度同CK）与CO₂浓度升高（OTC+CO₂,OTC系统自动控制CO₂浓度700 μmol/mol）3种处理。研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前（V0）、六叶期（V6）、九叶期（V9）、吐丝期（R1）、乳熟期（R3）、蜡熟期（R5）及完熟期（R6）土壤呼吸速率对大气CO₂浓度升高的响应特征,以及大气CO₂浓度升高对土壤呼吸速率的温度与水分效应的影响。研究发现,OTC+CO₂处理土壤呼吸速率,与CK相比,在R3和R5期分别增加43%、104%（P<0.05）,与OTC相比,R3和R5期分别提升了63%、109%（P<0.05）;OTC处理与CK相比,在整个生育期对土壤呼吸影响不显著;3种处理条件下,土壤温度和水分随生育期变化趋势基本一致,土壤呼吸速率与土壤温度和水分分别呈指数相关和抛物线型相关;结果表明：大气CO₂浓度升高对土壤呼吸的影响因生育期而异,土壤温度和土壤水分是影响旱地农田土壤呼吸的重要因素,CO₂浓度升高会使土壤呼吸温度效应值（Q₁₀）降低,土壤呼吸对土壤水分响应的阈值提高。     

寄主作物对B型烟粉虱生长发育和种群增殖的影响

在恒温28℃、湿度80％的条件下研究了5种寄主植物对B型烟粉虱(Bemisia tubaci)生长、发育和繁殖的影响。结果表明：取食棉花、烟草、花生、大豆和玉米的烟粉虱。其形态、发育历期、存活率、成虫繁殖力和寿命等生命参数均有明显差异。棉花、大豆和玉米不利于烟粉虱卵和若虫的生长发育。表现为虫体较小、卵期和生命周期延长、存活率降低。烟粉虱在棉花、大豆、花生、烟草和玉米上的生命周期分别为32．03d、32．11d、25．69d、24．43d和20．68d。其存活率分别为49．86％、54．41％、86．86％、69．93％和29．38％。与烟草和玉米相比。棉花、大豆和花生明显有利于烟粉虱的种群繁殖．在棉花、大豆、花生、烟草和玉米上生长发育的成虫寿命和单雌产卵量分别是27．8d和235．O粒、23．2d和191．1粒、22．Od和131．1粒、6．25d和28．O粒、2．42d和5．1粒。在花生、大豆、棉花、烟草和玉米上的内禀增长率(rm)分别为O．1590、O．1364、O．1236、O．0841和-O．0285．其种群趋势指数(I)分别为113．85、117．38、103．98、19．58和O．4274。     

不同番茄品种挥发物对B型烟粉虱寄主选择行为的影响

采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱法鉴定了6个番茄品种(浙杂809、浙杂203、合作903、凯特一号、黄椭圆和金妃)植株挥发物的成分,并利用Y型嗅觉仪测定了烟粉虱对不同番茄品种植株及其挥发物的嗅觉反应.结果表明:从6个番茄品种中共鉴定出13种化合物,其主要成分为萜类化合物,品种间挥发物的组成成分和各成分所占比例存在差异.(+)-3-蒈烯和β-石竹烯对B型烟粉虱的驱避性较其他萜类强.烟粉虱对含萜类挥发物种类多、比例高的品种(如浙杂809和浙杂203)选择性较弱,而对含萜类挥发物种类少、比例低的品种(如黄椭圆和金妃)选择性较强.     

CO2浓度升高对土壤碳降解酶活性和有机碳的影响

二氧化碳(CO₂)浓度的升高影响了土壤微生物过程,微生物分泌的胞外酶又会介导土壤生物化学反应,从而影响土壤碳循环。然而,当前尚不清楚当CO₂浓度升高时,土壤胞外酶中的碳降解酶活性和土壤碳含量将如何变化。基于2002-2021年全球野外实验数据,通过整合分析法探讨了CO₂浓度升高对酶活性和土壤有机碳的影响,并进一步分析了酶活性变化与土壤有机碳之间的关系。结果表明:(1) CO₂浓度升高使纤维素酶和木质素酶的活性分别提高了12.51%和9.88%,有机碳含量增加了8.04%。(2)有机碳含量变化与木质素酶活性变化呈现正相关(P ＜ 0.01),但与纤维素酶活性变化无显著相关。(3)模型选择分析表明,实验方法显著影响两种酶的活性,特别是FACE实验。此外,土壤有机氮含量和年均降雨量对木质素酶活性的提高也具有显著影响。由此得出结论:CO₂浓度升高使碳降解酶活性增强;外界环境因素以及实验因素对酶活性的增强也有一定的刺激作用,而有机碳含量的增加可能与木质素酶的“酶锁”作用有关。总之,CO₂浓度升高增加了土壤有机碳量,促进土壤碳循环;此外,土壤氮含量、实验方法、年平均降雨量以及CO₂浓度增量的影响也不能忽视。     

CO2浓度升高条件下内生真菌感染对宿主植物的生理生态影响

以内蒙古草原常见伴生种、感染内生真菌的天然禾草羽茅为研究对象,通过比较不同CO₂浓度和不同养分供应条件下,带内生真菌和不带菌植物在种子发芽和幼苗生长等方面的差异,探讨带内生真菌的天然禾草对CO₂浓度增加的响应。结果表明:CO₂浓度增加对带菌种子发芽率和发芽速度均无显著影响,但CO₂浓度增加显著降低了不带菌种子的发芽率和发芽速度,即CO₂浓度升高加大了带菌和不带菌种子发芽率之间的差异;内生真菌感染显著提高了宿主植物的最大净光合速率和水分利用效率;羽茅的营养生长受CO₂浓度和养分供应的交互影响,高CO₂浓度对生长的促进作用只出现在充足养分供应条件下;CO₂浓度升高和内生真菌感染对植物根系形态有显著的交互作用,在正常CO₂浓度下,带菌植株根径>1.05 mm的根系比例显著高于不带菌植株,随着CO₂浓度的升高,带菌植株上述根径根系所占比例无显著变化而不带菌植株所占比例显著升高,CO₂浓度升高导致带菌和不带菌不同根径根系分配之间的差异缩小。     

CO2升高对枝角类群落结构影响的原位模拟

分别于春、夏两季在太湖梅梁湾进行原位试验,设置3个CO_2浓度梯度,270、380μL/L和750μL/L,以斜生栅藻作为枝角类的食物,研究了CO_2浓度升高对枝角类群落结构的影响。结果表明高CO_2浓度能促进斜生栅藻生长,显著提高枝角类的食物数量;此外CO_2浓度的变化能显著改变枝角类的群落结构,高CO_2浓度有利于象鼻蟤属、秀体蟤属和春季蟤属的生长,而不利于网纹蟤属的生长。这可能是由于CO_2浓度变化改变了枝角类的食物质量,浮游藻类的C∶P比值随CO_2浓度的升高而增加,从而有利于体内含磷量较低,高C∶P的枝角类生长。因此枝角类的群落结构主要受食物质量的影响而与食物的数量无关。研究为预测未来气候变化对太湖浮游动物的影响提供了一些理论依据。     

铜镉污染土壤上CO2浓度升高对籼稻稻米品质的影响

采用盆栽试验,利用开顶式气室(Open Top Chamber,OTC)研究了5个籼稻品种在高、低铜镉复合污染土壤上,CO2浓度升高对水稻生长及吸收Cu、Cd和矿质元素Fe、Zn、Ca、Mn的影响,并对稻米中Cd的安全性进行了评价,了解Cd污染对人类健康的潜在风险。结果表明:CO2浓度升高,显著降低了低复合污染土壤上稻米的生物量,而显著增加了高复合污染土壤上的稻米生物量。CO2浓度升高降低了低污染土壤上稻米Cu含量,降低幅度为4.75%—24.49%,增加了高污染土壤上稻米Cu含量,增加幅度为6.60%—40.37%;而稻米Cu的总吸收量在低、高复合污染土壤上均是降低的。低、高复合污染土壤上,CO2浓度升高显著降低了三香优974稻米的Cd含量和吸收量;增加了其他4个品种稻米Cd含量和吸收量。CO2浓度升高对不同品种稻米中Fe、Zn、Ca、Mn含量影响存在显著差异。CO2浓度正常、升高条件下,两种污染土壤上金优463稻米中Cd含量超过食品卫生标准(Cd≤0.2mg/kg),三香优974在正常CO2浓度条件下其稻米Cd含量超过食品卫生标准。在低、高复合污染土壤上,金优463和三香优974稻米中Cd的THQ值均大于1,说明对人体暴露接触的潜在风险比较严重。CO2浓度升高显著降低了三香优974稻米中Cd对人体暴露接触的潜在风险,而对其他4个水稻品种稻米Cd的THQ值影响不明显。     

红砂对CO2浓度升高及降水变化的生理生长响应

该研究以2年生红砂为试验材料,利用开顶式CO_2控制气候室,研究了不同降水条件(+30%、+15%、0、-15%、-30%)和CO_2浓度(350μmol·mol~(-1)、550μmol·mol~(-1)、700μmol·mol~(-1))协同作用下,红砂的抗氧化酶活性、渗透调节物质及生物量的变化规律。结果表明:(1)CO_2浓度升高及降水变化在6月和8月对红砂抗氧化酶活性,可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)及生物量均有显著影响,但在8月份并不影响可溶性蛋白(SP)。(2)随着CO_2浓度升高,红砂体内抗氧化酶活性,渗透调节物质、根生物量和地上生物量呈增加趋势,且随着时间延长(8月份)对气候变化逐渐适应,丙二醛(MDA)和根冠比则呈下降趋势。(3)随着降水减少,红砂的抗氧化酶活性和丙二醛呈增加的趋势,地上生物量呈下降趋势,而渗透调节物质、根生物量和根冠比无论降水增加或减少都会增加。(4)高浓度CO_2和降水减少时,红砂通过调整自身生长和生物量分配,加大根冠比,提高吸水和保水能力;且有利于红砂渗透调节物质的积累,而且能促进其抗氧化酶活性的表达,使膜脂过氧化程度降低,丙二醛含量减少,对植物的氧化损伤有一定的保护作用。研究认为,CO_2浓度升高在一定程度上可以提高干旱半干旱地区红砂的抗旱能力,增强红砂对未来气候变化的适应。     

Cd污染及其与大气CO2浓度升高、N添加复合作用对大叶相思生长的影响

为了解Cd污染胁迫下树木对CO_2浓度升高、N添加及其复合作用的响应,应用开顶箱,探讨Cd及其与CO_2、N的复合作用对大叶相思(Acacia auriculiformis)基径、树高和生物量的影响。结果表明,Cd添加抑制大叶相思基径、树高和生物量的增长,并且具有时间滞后性;大气CO_2浓度升高、N添加及CO_2+N均有缓解Cd对植物生长抑制作用的趋势,其中, N添加更能促进大叶相思基径的生长,树高生长则对CO_2升高更为敏感;在Cd污染土壤中,N添加的缓解作用最显著。因此,氮肥管理是重金属污染土地修复初期促进植物修复的重要策略。     

几种弱选择性寄主蔬菜对烟粉虱的驱避作用

【目的】烟粉虱是茄果类蔬菜上的重要害虫,已对常用的化学农药产生了较强的抗药性。目前,利用非嗜好植物对烟粉虱的驱避作用和嗜好植物的诱集作用控制烟粉虱则受到越来越多的关注。【方法】选择芹菜、韭菜、茼蒿、香菜、葱、蒜等6种烟粉虱弱选择性寄主蔬菜,测定烟粉虱对供试蔬菜的嗅觉和视觉反应。在此基础上,筛选出非嗜性相对更强的3种蔬菜进行田间烟粉虱驱虫性测定。【结果】在室内寄主选择性测定中,烟粉虱对供试6种蔬菜的选择性均较小,其中对芹菜的选择率最低,韭菜次之,其余4种蔬菜的选择率为茼蒿香菜葱蒜;采用嗅觉选择性测定的方法测定烟粉虱对供试蔬菜的相对选择性,发现烟粉虱对芹菜的选择率最低(13.0%),韭菜次之(25.5%),其余各蔬菜的选择率大小为茼蒿(47.8%)香菜(40.2%)葱(38.5%)蒜(37.0%);烟粉虱对6种供试蔬菜颜色的选择性也存在明显的差异,其中,烟粉虱对芹菜和韭菜的选择率相对较低。在室内筛选的基础上,选择芹菜、韭菜、葱等3种蔬菜在辣椒田里进行间作驱虫实验,发现芹菜对田间辣椒上烟粉虱的驱避效果最好,驱避率达90.6%,韭菜次之(86.5%),葱的驱避效果一般。【结论】芹菜和韭菜对烟粉虱的驱避效果较好,该结论为烟粉虱的绿色防控提供了理论依据和技术支持。     

棉花和香瓜的甘薯粉虱Bemisia tabaci (同翅目 ,粉虱科 )B生态型虫体大小和重量的田间调查(英文)

20 0 0和 2 0 0 1年在美国凤凰城和北达科塔州法哥城田间 ,调查棉花和香瓜上甘薯粉虱BemisiatabaciB生态型所有虫期虫体大小和重量。从若虫大小计算出若虫的体积。第一到第四龄晚期 ,若虫平均体积以指数方式增加。体积增加最快的是第三到第四龄早期。棉花上的若虫比香瓜上的宽 ,但是并不比较长。香瓜上第一到第四龄早期的若虫 ,最厚部位的腹部和背部厚度比例显著比棉花上的要高。两种寄主作物上的若虫从第一到第四龄发育期 ,腹部厚度平均增加将近 5 1倍 ,而背部厚度只增加 2 8倍。雌虫和雄虫从头顶到翅尖平均长度分别为 112 6和 95 3微米 ,重量为 39和 17微克。棉花和香瓜上的虫卵平均长 ,宽 ,重分别为 197微米 ,99微米 ,和0 8微克。未被寄生的蛹壳长 ,宽 ,重分别为 6 73微米 ,4 92微米和 1 2微克 ;被寄生的蛹壳为 6 6 5微米 ,4 5 2微米 ,和 3 6微克。棉花上未被寄生和被寄生的蛹壳比香瓜上的长 ,宽 ,和更重。     

华北平原冬小麦田土壤胞外/内酶活性对长期CO2浓度升高的响应

针对农田胞外和胞内酶活性响应CO₂浓度升高认识不足的现状,依托华北平原冬小麦种植区北京昌平试验站长期开放式CO₂富集平台,设置常规和升高两组CO₂浓度处理,研究冬小麦田土壤胞外和胞内酶活性的变化及影响因素。结果表明:CO₂浓度升高促进胞外碳获取酶活性,不影响胞外氮获取酶活性以及全部胞内酶活性。通过量化碳、氮获取酶的胞外胞内比发现,CO₂浓度升高在冬小麦成熟期增强了碳获取酶胞外胞内比,但降低了氮获取酶胞外胞内比。胞外碳、氮获取酶活性都与土壤pH值呈负相关;而胞内碳获取酶活性与土壤含水量正相关,胞内氮获取酶活性与微生物生物量负相关。CO₂浓度升高导致上述大部分酶活性变化驱动因素的作用消失,仅存在土壤全氮与胞内碳获取酶活性负相关。研究结果强调了对胞内酶开展研究的重要性,为理解土壤过程对全球变化因素的响应提供了新见解。     

大气CO2浓度升高对不同施氮土壤酶活性的影响

利用中国唯一的无锡FACE（Free-air CO₂ enrichment,开放式空气CO₂浓度升高）平台,研究了大气CO₂浓度升高对土壤β-葡糖苷酶、转化酶、脲酶、酸性磷酸酶、β-氨基葡糖苷酶的影响。研究发现,不同氮肥处理下大气CO₂浓度升高对某些土壤酶活性的影响不同。在低氮施肥处理中,大气CO₂浓度升高显著降低β-葡糖苷酶活性,但是在高氮施肥处理下,大气CO₂浓度升高显著增加β-葡糖苷酶活性。在低氮和常氮施肥处理中大气CO₂浓度升高显著增加了土壤脲酶活性,但在高氮水平下影响不显著。在低氮、常氮施肥处理中,大气CO₂浓度升高对土壤酸性磷酸酶活性没有影响,而在高氮施肥处理中显著增强了土壤中磷酸酶活性。大气CO₂浓度升高对土壤转化酶活性和β-氨基葡糖苷酶的活性有增加趋势,但影响不显著。研究还发现,在不同的CO₂浓度下,土壤酶活性对不同氮肥处理的响应也不同。在正常CO₂浓度下,土壤中β-葡糖苷酶活性随着氮肥施用量的增加而降低,而在大气CO₂浓度升高条件下,却随着氮肥施用量的增加而增加。在大气CO₂浓度升高条件下,高氮施肥显著增加了转化酶和酸性磷酸酶活性,而在正常CO₂浓度下,影响不显著。在大气CO₂浓度升高条件下,氮肥处理对脲酶活性的影响不大,但在正常CO₂浓度下,脲酶活性随着氮肥施用量的增加而增加。氮肥对β-氨基葡糖苷酶活性的影响不明显。     

Ecdysteroids and juvenile hormones of whiteflies, important insect vectors for plant viruses

Ecdysteroids and juvenile hormones (JHs) regulate many physiological events throughout the insect life cycle, including molting, metamorphosis, ecdysis, diapause, reproduction, and behavior. Fluctuation of whitefly ecdysteroid levels and the identity of the whitefly molting hormone (20-hydroxyecdysone) have only been reported within the last few years. An ecdysteroid commitment peak that is associated with the reprogramming of tissues for a metamorphic molt in many holometabolous and some hemimetabolous insect species was not observed in last nymphal instars of either the sweet potato whitefly, Bemisia tabaci (Biotype B), or the greenhouse whitefly, Trialeurodes vaporariorum. Ecdysteroids reach peak levels 1-2 days prior to the initiation of the nymphal-adult metamorphic molt. Adult eye and wing differentiation which signal the onset of this molt begin earlier in 4th instar T. vaporariorum (Stages 4 and 5, respectively) than in B. tabaci (Stage 6), and the premolt peak is 3-4 times greater in B. tabaci ( approximately 400 fg/microg protein) than in T. vaporariorum ( approximately 120 fg/microg protein). The JH of B. tabaci nymphs and eggs was found to be JH III, supporting the view that JHs I and II are, with rare exception, only present in lepidopteran insects. In B. tabaci eggs, JH levels were approximately 10 times greater on day 2/3 (0.44 fg/egg or 0.54 ng/g) than on day 5 (0.04 fg/egg or 0.054 ng/g) post-oviposition. Approximately, 1.4 fg/2nd-3rd instar nymph (0.36 ng/g) was detected. It is probable that the relatively high level of JH in day 2/3 eggs is associated with the differentiation of various whitefly tissues during embryonic development.