内蒙古地区亚洲小车蝗不同地理种群的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对内蒙古地区亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(B.-bienko)9个不同地理种群90个个体进行扩增,8条随机引物扩增共产生了78条带,多态性片段为62条。对Nei′s基因多样性指数和遗传距离进行分析,结果表明:种群间的遗传分化系数为0.2343,即23.43%的遗传变异存在于种群间,种群内的遗传分化系数为0.7657,即76.57%的遗传多样性存在于种群内,群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性。用NJ法对这3个种群的Nei′s遗传距离作聚类分析,结果表明亚洲小车蝗不同种群的遗传分化程度与地理距离具有正相关关系。     

亚洲小车蝗痘病毒增效因子的初步研究

OaEPV经2×SDS包涵体碱性裂解缓冲液裂解,离心,分别用上清液及沉淀与绿僵菌孢子混合感染黄胫小车蝗,上清液的增效活性比沉淀大2.5倍.用三种不同方法(2×SDS包涵体碱性裂解液法,0.02 mol/L NaOH裂解法,8 mol/L尿素裂解法)裂解OaEPV所得蛋白液与绿僵菌混用,生测结果表明,包涵体裂解液法制备所得蛋白增效活性最高,NaOH裂解法次之,尿素裂解法制备的蛋白几乎没有增效活性.将OaEPV用包涵体碱性裂解液裂解后,用葡聚糖G-200 凝胶柱层析进行分离,出现两个洗脱峰,这两个峰的洗脱液浓缩后进行生物测定,初步表明增效作用主要为第二个峰的蛋白片段.经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,第二个峰的蛋白片段的分子量为40 kDa左右.     

不同地理种群的亚洲小车蝗mtDNA ND1基因序列及其相互关系

测定了7个不同地理种群的亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(Bienko)、1个近缘种及2个外群种共31个样本的mtDNA ND1基因序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并以槌角蝗科的宽须蚁蝗Myrmeleotettix palpalis和斑腿蝗科的鼓翅皱膝蝗Angaracris barabensis作外群...     

亚洲小车蝗痘病毒增效因子的初步研究

OaEPV经2×SDS包涵体碱性裂解缓冲液裂解,离心,分别用上清液及沉淀与绿僵菌孢子混合感染黄胫小车蝗,上清液的增效活性比沉淀大2.5倍。用三种不同方法(2×SDS包涵体碱性裂解液法,0.02 mol/L NaOH裂解法,8 mol/L尿素裂解法)裂解OaEPV所得蛋白液与绿僵菌混用,生测结果表明,包涵体裂解液法制备所得蛋白增效活性最高,NaOH裂解法次之,尿素裂解法制备的蛋白几乎没有增效活性。将OaEPV用包涵体碱性裂解液裂解后,用葡聚糖G-200凝胶柱层析进行分离,出现两个洗脱峰,这两个峰的洗脱液浓缩后进行生物测定,初步表明增效作用主要为第二个峰的蛋白片段。经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,第二个峰的蛋白片段的分子量为40kDa左右。     

亚洲小车蝗痘病毒球状体蛋白基因的克隆与序列分析

通过PCR扩增,获得OaEPV球状体蛋白基因编码区序列,并进行克隆、测序。分析结果显示,OaEPV球状体蛋白基因编码区全长为2967bp,编码分子量为111kDa的球状体蛋白。同源性分析表明,OaEPV球状体蛋白基因与直翅目昆虫痘病毒关系最近,与鳞翅目和鞘翅目昆虫痘病毒关系较远。对已知的几种昆虫痘病毒球状体蛋白基因做系统进化树,结果显示,以病毒寄主的昆虫分类目作为昆虫痘病毒的分属依据,更符合分子水平的分析结果,也与近年来许多学者所提出的“将鳞翅目与直翅目昆虫痘病毒分为2个不同的属”的观点相一致。对这些球状体蛋白氨基酸序列的疏水性进行分析,表明球状体蛋白的疏水性随寄主昆虫所处的目不同而表现出较大差异,这可能是因为病毒与寄主长期的协同进化的结果。     

亚洲小车蝗不同地理种群遗传多样性的等位酶分析

采用等位酶电泳技术对亚洲小车蝗8个地理种群遗传多样性和遗传分化进行了研究,并对8种等位酶系统:苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(ME)、乙醇脱氢酶(ADH)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸-草酰乙酸转氨酶(GOT)、异柠檬酸脱氢酶(IDH)、腺苷酸激酶(AK)和己糖激酶(HK)进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。结果表明:在亚洲小车蝗8个地理种群中共检测到14个基因位点,其中7个位点为多态位点,检测到25个等位基因;种群总体水平多态位点比率P=42.86%,平均有效基因数A=1.786,平均期望杂合度He=0.072,种群平均遗传距离为0.069～0.235。聚类分析表明,遗传距离与地理距离存在一定相关性。亚洲小车蝗8个种群的遗传分化系数Fst=0.086,基因流Nm=3.142,表明亚洲小车蝗种群间有一定程度的遗传分化及基因交流。     

种群密度对亚洲小车蝗能源物质含量的影响及飞行能耗与动态

对亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus B.Bienko能源物质含量和消耗情况及种群密度对能源物质含量的影响进行了研究。结果表明,能源物质含量随成虫日龄的增加而发生变化,初羽化时含量较低,在10或13日龄达到最大值,之后开始下降。不同种群密度下亚洲小车蝗同日龄体内能源物质含量存在较大差异,高密度种群甘油酯含量显著的大于低密度种群,亚洲小车蝗飞行过程中主要利用糖类和脂类,但脂类是其远距离飞行的能量保证。     

内蒙古荒漠草原亚洲小车蝗的种群动态

2010—2011年于内蒙古乌兰察布市四子王旗格根塔拉草原对亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(B.-Bienko)种群动态进行了研究。结果表明,亚洲小车蝗种群空间格局为随机分布;亚洲小车蝗于6月中旬开始孵化出土,1～3龄蝗蝻高峰期在6月中下旬至7月初,终见期在7月下旬;4～5龄蝗蝻于6月下旬始见,高峰期在7月上中旬,终见期在7月末;成虫于7月上旬始见,高峰期在7月中旬至8月下旬,终见期在9月上旬。应用最优分割法将亚洲小车蝗种群动态划分为3个阶段:(1)6月中旬,为蝗蝻开始出土期,数量稀少,空间格局为聚集分布或随机分布;(2)6月下旬至7月上中旬,为蝗蝻发生盛期,密度低时为随机分布,密度高时为聚集分布;(3)7月中下旬至9月上旬,为成虫发生期,空间格局为随机分布。     

温度对亚洲小车蝗成虫体内呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性的影响

【目的】阐明亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus高温耐受能力,明确温度对亚洲小车蝗成虫体内呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性的影响。【方法】在18～42℃温度范围内,以3℃为间隔设置9个温度处理,将亚洲小车蝗成虫置于光照培养箱黑暗条件下处理4 h,后于室温条件下恢复1 h。采用生化方法测定各处理成虫体内糖类代谢酶3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH),脂类代谢酶3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)和三羧酸循环关键酶柠檬酸合成酶(CS),以及3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。【结果】实验所测的亚洲小车蝗雌雄成虫体内7种呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性均随温度升高呈现先增后减的趋势。雌雄成虫GAPDH, GPDH, HOAD和CS活性分别在33, 27, 33和39℃时最高,而SOD, CAT和POD活性均在30℃时最高;所测7种酶活性均在18℃时最低。在大多数测试温度下雌雄成虫酶活性差异显著。不同温度下雌、雄成虫的GAPDH/HOAD活性比值在1.99～3.31之间,说明在实验温度下亚洲小车蝗呼吸代谢主要消耗糖...     

亚洲小车蝗痘病毒球状体蛋白基因的克隆与序列分析

通过PCR扩增,获得OaEPV球状体蛋白基因编码区序列,并进行克隆、测序.分析结果显示,OaEPV球状体蛋白基因编码区全长为2967bp,编码分子量为111kDa的球状体蛋白.同源性分析表明,OaEPV球状体蛋白基因与直翅目昆虫痘病毒关系最近,与鳞翅目和鞘翅目昆虫痘病毒关系较远.对已知的几种昆虫痘病毒球状体蛋白基因做系统进化树,结果显示,以病毒寄主的昆虫分类目作为昆虫痘病毒的分属依据,更符合分子水平的分析结果,也与近年来许多学者所提出的"将鳞翅目与直翅目昆虫痘病毒分为2个不同的属"的观点相一致.对这些球状体蛋白氨基酸序列的疏水性进行分析,表明球状体蛋白的疏水性随寄主昆虫所处的目不同而表现出较大差异,这可能是因为病毒与寄主长期的协同进化的结果.     

亚洲小车蝗对内蒙古典型草原3种禾本科植物取食特性研究

通过了解亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的取食特性,为有害生物的防治和草原生态环境的保护提供理论依据。在分析亚洲小车蝗发生与羊草Leymus chinensis、克氏针茅Stipa krylovii及糙隐子草Cleistogenes squarrosa等3种禾本科植物特征参数关系的基础上,通过罩笼试验调查了罩笼内亚洲小车蝗3~5龄蝗蝻的存活率,比较了亚洲小车蝗的取食数量、取食高度及取食率等特性。结果表明,克氏针茅和糙隐子草生态优势度与亚洲小车蝗发生数量显著正相关,亚洲小车蝗喜食克氏针茅和糙隐子草(0.25≤RFN<0.5),少食羊草(0.025≤RFN<0.25)。4龄和5龄蝗蝻对克氏针茅和糙隐子草取食量显著大于羊草。亚洲小车蝗取食高度位于植物中下部(9~10cm),与3种植被高度无关;取食后上部掉落造成损失,特别是对克氏针茅的为害更大;亚洲小车蝗取食克氏针茅和糙隐子草时的存活率显著高于取食羊草时的存活率。结论:以克氏针茅和糙隐子草为优势植物的典型草原更适合亚洲小车蝗的发生与为害,应加强该类草原亚洲小车蝗的监测预警和防控。     

亚洲小车蝗触角转录组及化学感受蛋白基因表达谱分析(英文)

【目的】化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)是一类小分子的可溶性蛋白,在昆虫中发挥多种作用。本研究旨在组装中国北方主要草原害虫之一——亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的触角转录组,鉴定出化学感受蛋白基因以及分析其在成虫不同组织中的表达水平。【方法】利用RNA-s eq 亚洲小车蝗成虫触角进行转录组测序和组装;通过筛选转录组数据库、克隆及测序,鉴定出化学感受蛋白基因;应用qPCR分析CSP基因在成虫不同组织(触角、去除触角和口器的头、上唇、去掉下唇须的下唇、下唇须、下颚须、胸部、跗节、翅和腹部)中的表达模式。【结果】成功构建了亚洲小车蝗成虫触角转录组,共获得61 629个unigenes,平均长度为733 nt,总长度和N50分别为45 175 449和1 130 nt。其中26 064个unigenes(42.29％)注释到6个数据库(NR, NT, Swiss-Prot, KEGG, COG和GO)。通过Blast验证、克隆和测序鉴定出17个CSP基因;BlastP和系统发育分析表明亚洲小车蝗CSPs(OasiCSPs)与东亚飞蝗Locusta migratoria CSPs(LmigCSPs)和沙漠蝗Schistocerca gregaria CSPs(SgreCSPs)关系最密切。qPCR分析表明,8个CSP基因在成虫不同组织中的表达水平存在显着差异,特别是,OasiCSP8在下唇须和下颚须中高表达,而OasiCSP11和OasiCSP13在触角中表达量最高。OasiCSP15在化学感受器官(触角、上唇、去掉下唇须的下唇、下唇须、下颚须和跗节)中的表达量远高于非化学感受器官(去掉触角和口器的头部、胸部、翅和腹部)中的表达量,而OasiCSP12在几乎所有测定的组织中具有相似的表达分布。【结论】OasiCSPs在亚洲小车蝗化学感受和发育过程中可能起着多种作用,这些结果为进一步研究这些化学感受蛋白在亚洲小车蝗中的功能奠定了基础。     

耕作播种方式对稻茬小麦根系发育、土壤水分和硝态氮含量的影响

2016—2018年,以深旋耕播种模式为对照,研究了浅旋耕播种和免耕带旋播种模式对稻茬小麦根系发育、土壤水分和硝态氮含量的影响。结果表明: 孕穗期以前免耕带旋播种和浅旋耕播种处理耕层土壤含水量高于深旋耕播种处理,而硝态氮含量低于深旋耕播种处理。拔节和开花期根重密度和根表面积密度处理间差异不显著。2016—2017年,3种耕播方式的产量和地上部分氮吸收量无显著差异;2017—2018年,免耕带旋播种和浅旋耕播种处理的产量较深旋耕播种分别增加10.9%和10.5%,地上部分氮吸收量分别增加17.5%和12.0%。与深旋耕播种和浅旋耕播种处理相比,免耕带旋播种处理播种效率高、断垄率低。综上,免耕带旋播种处理可提高稻茬小麦的播种质量,增强土壤保墒能力,降低氮淋溶风险,促进产量和环境效益的协同提升。     

不同土壤水分条件下华美新小杆线虫对枯草芽孢杆菌数量、活性及土壤氮素矿化的影响

采用悉生培养微缩体系,探讨了不同土壤含水量条件下,华美新小杆线虫(Caenorhabditis elegans)对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)数量和活性及土壤氮素矿化的影响.结果表明：在试验设置的不同含水量条件下,线虫对细菌的取食活动均促进了细菌的增殖 ,并明显提高了土壤呼吸强度; 不同含水量条件对细菌的增殖促进作用总体表现为23%含水量处理>17%含水量处理>28%含水量处理.线虫与细菌的相互作用显著提高了土壤铵态氮和矿质氮含量,促进了土壤氮的矿化.接种线虫对土壤氮素矿化的促进作用表现为23%含水量处理的矿质氮含量显著高于其它两个含水量处理.     

Effects of soil moisture content and temperature on methane uptake by grasslands on sandy soils

Aerobic grasslands may consume significant amounts of atmospheric methane (CH4). We aimed (i) to assess the spatial and temporal variability of net CH4 fluxes from grasslands on aerobic sandy soils, and (ii) to explain the variability in net CH4 fluxes by differences in soil moisture content and temperature. Net CH4 fluxes were measured with vented closed flux chambers at two sites with low N input on sandy soils in the Netherlands: (i) Wolfheze, a heather grassland, and (ii) Bovenbuurtse Weilanden, a grassland which is mown twice a year. Spatial variability of net CH4 fluxes was analysed using geostatistics. In incubation experiments, the effects of soil moisture content and temperature on CH4 uptake capacity were assessed. Temporal variability of net CH4 fluxes at Wolfheze was related to differences in soil temperature (r2 of 0.57) and soil moisture content (r2 of 0.73). Atmospheric CH4 uptake was highest at high soil temperatures and intermediate soil moisture contents. Spatial variability of net CH4 fluxes was high, both at Wolfheze and at Bovenbuurtse Weilanden. Incubation experiments showed that, at soil moisture contents lower than 5% (w/w), CH4 uptake was completely inhibited, probably due to physiological water stress of methanotrophs. At soil moisture contents higher than 50% (w/w), CH4 uptake was greatly reduced, probably due to the slow down of diffusive CH4 and O2 transport in the soil, which may have resulted in reduced CH4 oxidation and possibly some CH4 production. Optimum soil moisture contents for CH4 uptake were in the range of 20 – 35% (w/w), as prevailing in the field. The sensitivity of CH4 uptake to soil moisture content may result in short-term variability of net atmospheric CH4 uptake in response to precipitation and evapotranspiration, as well as in long-term variability due to changing precipitation patterns as a result of climate change.     

Effects of copper, lead and zinc in soil on egg development and hatching of Folsomia candida

Effects of CaCl₂, CuCl₂, ZnCl₂ and PbCl₂ on development and hatching success of eggs of Folsomia candida (Collembola) were studied under laboratory conditions. Thousands of healthy eggs from synchronized cultures were incubated in soils treated with different concentrations of the metals. Compared with the water control, egg hatch significantly decreased when concentrations of Cu, Pb and Zn reached 400, 1600 and 800 mg/kg dry soil, respectively. Values of EC_{50 (hatching)}, calculated according to the exponential model (with 95% confidence limits in brackets), were 625 (407–875), 2361 (2064–2687) and 1763 (1548–2000) mg/kg dry soils for Cu, Pb and Zn, respectively. When Cu concentration reached 1600 mg/kg dry soil, eggs became green and the percentage of green eggs changed from 5%–20% after incubation for 2 days to 15%–30% after incubation for 4 days. At 3200 mg Cu/kg dry soil, tissues inside eggs were black and shrunken.