昆虫多样性三十年研究进展

当前, 全球昆虫数量和多样性均处于下降趋势, 而导致这一趋势的原因主要包括人为干扰及气候变化。本文基于森林、草地、农业、水生和土壤生态系统, 以植食性、访花、捕食性、寄生性、食果以及食腐昆虫为重点功能昆虫群, 综述了近三十年来国内外昆虫多样性研究领域的主要进展, 并分析了发展趋势。近年来, 昆虫多样性的研究维度不断拓展, 形态多样性研究不断深入, 系统发生多样性、功能多样性和遗传多样性等研究也显著加强。此外, 昆虫多样性研究的空间尺度也逐步扩大, 大尺度区域性研究甚至全球范围的调查持续增长。昆虫进化历史也被引入多样性格局研究中, 并随着系统发生信息学方法的普及而被整合到生态系统建成和生物多样性形成机制研究中。未来需要加强关键昆虫类群整合分类学研究、功能性状多样性、林冠昆虫多样性、互作网络结构等方向的研究。     

岩溶区水生生态系统微藻的生物碳泵效应

微藻在水生生态系统的碳固定中扮演重要角色。本文综述了岩溶区水生生态系统生物碳泵的提出、岩溶区微藻生物碳泵作用、影响微藻固碳的主要环境因素以及岩溶区微藻固碳的研究进展,并提出了亟待解决的关键科学问题,为深入研究岩溶区水生生态系统微藻固碳能力及生物碳泵机制、科学认识岩溶生态系统的碳汇潜力、丰富和完善岩溶碳循环理论提供参考。     

桑椹肥大性菌核病菌(Ciboria shiraiana)分生孢子的形成和致病性

[目的] 研究桑椹肥大性菌核病菌分生孢子的生物学特性,诱导菌丝产生分生孢子的方法及产生途径,为桑椹肥大性菌核病的防治提供依据。[方法] 显微镜下面观察病果形成不同阶段以及人工诱导产生的分生孢子形态特征;测定不同温度和湿度对菌丝产生分生孢子的影响;分别用病果和人工诱导产生的分生孢子悬浮液接种健康的桑椹,统计其发病率;以不同发病阶段的病椹在PDA、诱导培养基上产生的菌丝和菌核为材料,通过qPCR方法检测相关基因的表达水平,研究cAMP途径对于分生孢子形成的影响。[结果] C.shiraiana在温度为20℃-30℃,相对湿度为50%-80%条件下可以产生大量的分生孢子。人工诱导产生的分生孢子和病果中的分生孢子形态差异较大;病果中分生孢子悬浮液侵染健康的桑椹,其发病率为37%,而人工诱导产生的分生孢子对桑椹不具有侵染能力;分生孢子梗和分生孢子可在马铃薯片上被诱导产生;外源添加的cAMP影响菌丝的形态和分生孢子的形成,但不影响菌核的形成。AC含量在桑椹发病的第2阶段增长迅速,在发病的第3阶段和第4阶段迅速下降,PKA在发病的桑椹中始终没有表达。[结论] 桑椹肥大性菌核病病果可通过分生孢子造成再次侵染。分生孢子的形成对cAMP途径中的AC和PKA表达量起负调控作用。研究结果能够进一步增加我们对病原菌侵染桑果所需外界环境条件的理解,同时也进一步完善了C.shiraiana的侵染循环和分生孢子形成途径。     

离子注入后诱导水稻多倍化的效果

利用3份二倍体水稻为材料,以氮离子束为诱变源,研究了离子注入后所引起的生物学效应和离子注入对水稻多倍化的效果。研究结果表明,氮离子束对3份二倍体水稻材料的效应因材料种类和离子注入剂量不同而异。N 注入处理后对利用秋水仙素诱导水稻多倍化的效果比较明显,但效果的明显程度则因离子注入剂量不同或秋水仙素诱导时间不同或试验材料的遗传背景不同而表现出一定的差异。在秋水仙素对试验材料的诱导时间为24 h的各个处理中,N 离子注入剂量为6.76×1016N /cm2的处理似乎更好,而在秋水仙素对试验材料的诱导时间为48 h的各个处理中,N 离子注入剂量为0.52×1016N /cm2的处理则更有利于获得同源四倍体材料。经过2个~3个世代的筛选之后并通过染色体核型分析,在试验材料的后代中已经获得了一些同源四倍体水稻材料。     

棘冠海星暴发及其对珊瑚礁的生态影响研究进展

棘冠海星的反复暴发是导致印度—太平洋区域珊瑚礁生态系统退化的最主要原因之一。然而,我国对棘冠海星的研究非常有限。本文综述了国内外关于棘冠海星及其暴发的生态影响和应对策略的研究进展,得出以下主要结论：1)雌性棘冠海星个体每年产卵数量高达50万—2亿个,环境因素变化只要导致幼虫和幼体存活率的轻微提高,成体就将得到大量补充;2)棘冠海星暴发的阈值为1000—1500个/km²,暴发周期为10—27 a,每次暴发持续1—10 a,最终可能以“种群集体感染疾病而崩溃”结束;3)棘冠海星暴发对印度洋及太平洋东部和北部珊瑚礁的破坏性非常小,却直接导致太平洋的西部和南部珊瑚礁90%以上的珊瑚死亡,并通过改变珊瑚群落组成、减少珊瑚和鱼类多样性而对珊瑚礁产生间接影响;4)关于棘冠海星暴发原因的假说中“陆地营养物质输入假说”和“捕食者过度捕捞假说”得到了最普遍的认可,但都不能解释所有的暴发事件;5)应对棘冠海星暴发的主要策略有改善水质、设立保护区、投放天敌和人工清理等,其中人工清理是最直接有效的策略,但迄今并没有发现可长期抑制棘冠海星暴发的方法。因此,急需加强对棘冠海星的深入研究,探查...     

响应面法对红法夫酵母合成虾青素主要影响因素的优化

在单因素试验确定了红法夫酵母生物合成虾青素培养基组份的基础上,用响应面法对其浓度进行优化。首先用分式析因设计评价了培养基的各组份对虾青素产量的影响,并找出主要影响因子为蔗糖和酵母粉,二者分别达到了极显著和显著水平。用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,运用旋转中心复合设计及响应面分析,确定了主要影响因子的最佳浓度。其中,蔗糖的最佳浓度为49.8g/L,酵母粉的浓度为9.6g/L。菌株在优化培养基中的虾青素产量为9861μg/L,比优化前增加了近1倍。     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

滇池水-植物系统金属元素的分布特征和相关性研究

对滇池优势水生植物凤眼莲、旱生莲子草、红线草、聚草和茭草及其对应水环境中的Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ进行了化学分析,初步揭示了滇池水－植物系统金属元素的分布特征和关性。结果表明,滇池水域属Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ高背景生物地球化学区,植物体内金属元素的含量,既与植物种属特性有关,又明显地受环境因素的影响,植物对营养元素的吸收不一定与环境中相应元素的浓度呈简单的线性关系,而     

西伯利亚蝗辣病毒超微结构和发育及DNA特性

为寻找新的生物治蝗措施 ,采用显微镜和生化方法 ,对 1992年从新疆木垒县西伯利亚蝗上分离的一株痘病毒 (Gomphocerussibiricusentomopoxvirus,GsEPV)的超微结构、发育循环和DNA特性进行了研究 ,结果表明 :该病毒的包含体为球形 ,最大直径约 6 90 μm ,最小直径约 3 95 μm ,平均为 5 33μm。脂肪体超薄切片中的病毒粒子呈椭圆形 ,大小为 2 6 7nm× 10 3nm。病毒粒子髓核折叠成 2～ 3折 ,其横切面呈圆形 ,中间有 3～ 4个电子非致密的圆点。GsEPV主要感染寄主脂肪体。接种后 15～ 2 0天包含体大量形成 ,此时已没有游离病毒粒子存在 ,发育同步 ,并且比其它痘病毒发育周期短。GsEPV -DNA经三种限制性内切酶 HindⅢ、BglⅡ和 EcoRⅠ酶解后分别得到2 0、17和 2 9条片段 ,其分子量分别为 15 5 37× 10 6D ,15 6 45× 10 6D和 15 6 79× 10 6D ,平均为 15 5 37× 10 6D。与已报道的蝗虫痘病毒进行比较 ,这些痘病毒可分为二种类型 :一种包含体为圆形的 ;另一种为椭圆形。形态相似的包含体病毒髓核结构相似 ,分子量也在一个范围内 ,具有椭圆形包含体的痘病毒如OaEPV、CiEPV、MsEPV、AcEPV和PnEPV ,其病毒粒子中DNA链折叠较少 (1～ 2折 ) ,分子量也较小 ,通常在 12 5× 10 6D范围 ;而具有圆形包含体的痘病毒     

低能氩离子注入对固态尿嘧啶损伤的研究

对２５ｋｅＶ氩离子束辐照尿嘧啶（ｕｒａｃｉｌ）引起其分子结构的变化进行了研究,通过紫外光谱的分析,得到了离子注入后尿嘧啶的残余紫外吸收曲线,富里叶红外光谱仪的分析,说明尿嘧啶受到了一定程度的损伤,茚三酮反应的测定证明了辐照后的样品中出现了新的化学基团－氨基。