雄性棉铃虫感受性信息素的分子和神经机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera主要借助于性信息素通讯完成雌雄识别,实现交配和种群繁衍。关于棉铃虫感受性信息素机制的研究一直是我国化学生态学领域的热点和重心,研究结果有助于开发和改进棉铃虫防治的性引诱剂。本文将对棉铃虫雄虫感受雌虫释放的性信息素的机制进行综述,以期为深入研究棉铃虫及其他相关昆虫的性信息素感受的分子和神经机理提供参考。棉铃虫雌虫性信息素腺体合成和释放多种长链、饱和或非饱和的脂肪醛和醇等化合物,其中Z11-16:Ald为主要性信息素成分,Z9-16∶Ald和Z9-14∶Ald为次要性信息素成分,不同组分按一定比例混合可明显增强对雄性棉铃虫的引诱效果,而化合物Z11-16∶OH和高剂量的Z9-14∶Ald对性信息素引诱活性具有明显的抑制效果。相应地,雄性棉铃虫触角上A, B和C 3种类型的毛形感器能够感受这些信息化合物。A类型毛形感器内表达受体OR13感受Z11-16∶Ald,B类型毛形感器内表达OR14b感受Z9-14∶Ald,C类型毛形感器内表达OR6和OR16感受Z9-16∶Ald, Z9-14∶Ald, Z11-16:Ac和Z11-16∶OH。受体的表达位置和功能与不同类型毛形感器的电生理反应特性相一致。钙离子成像证明在棉铃虫触角叶内的3个扩大型神经纤维球接受这些气味信息,其中神经纤维球云状体接受Z11-16∶Ald,背中间后侧纤维球接受Z9-16∶Ald,背中间前侧纤维球接受Z9-14∶Ald, Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH。这些研究成果在感器、受体和脑中枢水平上揭示了棉铃虫感受性信息素的机制,在这些研究基础上,我们认为需要深入开展以下方面的研究：(1)进一步鉴定相关性信息素受体的功能和定位;(2)深入研究脑内嗅觉高级中枢对性信息素信息的处理和整合神经机制;(3)明确棉铃虫性信息素感受受到寄主植物、光周期、温度、湿度等环境因素的影响及机制。     

城市化对合肥蝶类多样性的影响

2010年3—10月,沿城市发展梯度选取了合肥市3个区域(城市、城郊和农村),进行蝴蝶调查。共采集蝴蝶1484只,隶属7科28属34种。结果表明:研究区域优势种蝶类为菜粉蝶(Pieris rapae)、酢浆灰蝶(Pseudozizeeria maha)、黄钩蛱蝶(Polygonia c-aureum);合肥不同城市化区域蝶类多样性存在差异,其多样性指数变化趋势为农村城郊城市;农村和城郊的多样性指数和丰富度指数在7月最高,城市8月最高;城市和城郊的优势度指数在8月最高,农村7月最高;3种不同城市化区域的均匀度指数均是8月最高。在快速城市化过程中,应根据不同城市化水平、不同生境类型采取不同的措施,保护和促进城市生物多样性。     

利用显性分子标记和F_1群体进行林木遗传连锁图谱的构建

构建遗传图谱是当前生物学研究领域中的一个热点,进行图谱构建,林木与作物既有共性,又有各自的特点。因为进行图谱构建一是要有合适的分离群体,二是要有能揭示亲本多态性的遗传标记。两者可利用的遗传标记是一样的,但在进行作图群体构建时却存在一定差异,林木的遗传组成高度杂合,大多数林木为长期异交的树种,一般都有自交不亲合和近交衰退现象,象作物那样利用近交系或其它的高世代群体进行遗传图谱构建是不太可能的。由于研究方法的不同,以前的林木育种工作者很少留意建立和保存谱系清楚的Ｆ_２和ＢＣ_１群体,由于林木生命周期很长,建立这样一些高世代的群体也需要很长的时间,而且除了杨树、柳树等一些可在温室内水培杂交的物种,大多数林木的控制授粉杂交操作也是很困难的。因此研究过程中,等待材料的问题成为目前林木遗传图谱构建的主要限制因子之一。如何利用现成的材料和低世代群体,对林木遗传图谱构建工作的广泛开展具有重要意义。下面就这一问题作一些理论上的探讨和分析。     

共培养条件下绿木霉对褐环乳牛肝菌产酶的诱导效应

为了探讨绿木霉与褐环乳牛肝菌的互作机理,在体外共培养条件下,采用光学显微镜和扫描电镜对二者生长重叠部分进行体外观察,发现二者生长无相互影响,在营养生长方面几乎不存在竞争关系。为进一步揭示绿木霉与褐环乳牛肝菌的互作机制,采用体外诱导和生物化学等方法,向褐环乳牛肝菌发酵液中加入灭活绿木霉菌丝诱导物,每天对发酵液中的多酚氧化酶、几丁质酶、漆酶和中性蛋白酶等酶活性进行检测。试验结果表明,绿木霉诱导褐环乳牛肝菌产漆酶能力最强;在整个共培养过程中,多酚氧化酶和漆酶活力始终处于较高水平,在诱导培养第6天,这两种酶活性升至最高,分别达到25.2U/mL和1 580U/mL;灭活绿木霉菌丝对褐环乳牛肝菌几丁质酶的诱导具有“瞬时性”,在诱导培养第2天即检测到较高的几丁质酶活性;中性蛋白酶的活性变化基本上呈先上升后下降的规律,且能增大褐环乳牛肝菌中性蛋白酶的固有产量,形成“叠加效果”。综上所述,绿木霉对褐环乳牛肝菌几乎不存在营养竞争关系,但其灭活菌丝体对褐环乳牛肝菌发酵液的多种酶活性存在诱导增效作用。     

黄独微型块茎低温离体保存的GC/MS代谢组学分析

GC/MS检测方法采用初步探明黄独低温离体保存微型块茎的差异代谢物。与黄独微型块茎25℃离体保存相比较,黄独微型块茎4℃离体保存的差异性代谢物有丙氨酸（Alanine）、儿茶素（Catechin）、N,N-双（2-羟乙基）甲胺（N,N-Di-（2-Hydroxyethyl）-methanamine）、水杨酸（Salicylic acid）、柠檬酸（Citric acid）和山梨糖（Sorbose）等。在黄独微型块茎4℃离体保存中,丙氨酸（Alanine）参与氰基氨基酸代谢;儿茶素（Catechin）参与次生代谢产物生物合成、黄酮类化合物的生物合成和苯丙素的生物合成;水杨酸（Salicylic acid）参与多环芳烃降解、微生物在不同环境中的代谢、植物激素信号转导、次生代谢产物生物合成、二恶英降解、苯丙氨酸代谢、芳烃降解、植物激素生物合成、铁载体组非核糖体肽合成和苯丙素的生物合成等。柠檬酸（Citric acid）参与来自鸟氨酸、赖氨酸和烟酸的生物碱生物合成、组氨酸和嘌呤的生物碱生物合成、微生物在不同环境中的代谢、植物次生代谢产物的生物合成、2-氧代羧酸代谢、萜类和类固醇的生物合成、原核生物固碳途径、次生代谢产物生物合成、来自莽草酸途径的生物碱生物合成、来自萜类化合物和聚酮的生物碱生物合成、柠檬酸循环（TCA循环）、植物激素生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、双组分系统、苯丙素的生物合成以及来自鸟氨酸,赖氨酸和烟酸的生物碱生物合成等。黄独低温离体保存微型块茎差异代谢物的初步发现为进一步了解其低温离体保存的分子机制奠定了基础,也为低温离体保存黄独微型块茎的破除休眠以及其后续萌发提供了理论依据。     

癌症基因组测序方案制定的研究进展

癌症的基因组测序对于癌症的预防、诊断、预后、治疗以及基础生物学研究都有巨大的潜在的应用价值,正是由于其方向广泛,所以基因组测序的方案制定对于实现特定的研究目标,就显得尤为重要。同时,了解了基因组测序方案制定的规则,也有助于评估如今快速增长的发表文献的正确性和重要性。主要论述高通量测序技术在癌症基因组测序中的实际应用,并讨论癌症基因组测序在方案设计和方法学上如何调整,才能更好地实现特定的研究目的。     

枯草芽孢杆菌B115优化培养及其对气单胞菌的抗菌效果的研究

采用正交实验设计确定了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B115的基础培养基成份为：胰蛋白胨1％,酵母膏0．25％,氯化钠0．5％;添加成份最优组合为（NH4）2SO4 0.1％,（K2HPO4＋KH2PO4）（1．4＋0．6）％和柠檬酸三钠0．1％;添加成分最优组合与基础培养基培养产量比较,表明添加K^＋、NH4^＋和柠檬酸三钠能极显著地促进B115的生长。研究了B115对致病性气单胞菌的抗菌效果,结果表明：B115对BSK-10和CL990920有明显抑、杀菌效果,对TL970424无抑菌效果。     

枯草芽孢杆菌B115优化培养及其对气单胞菌的抗菌效果的研究*

采用正交实验设计确定了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B115的基础培养基成份为:胰蛋白胨1%,酵母膏0.25%,氯化钠0.5%;添加成份最优组合为(NH₄)₂SO₄0.1%,(K₂HPO₄+KH₂PO₄)(1.4+0.6)%和柠檬酸三钠0.1%;添加成分最优组合与基础培养基培养产量比较,表明添加K⁺     

植物病原棒形细菌的RAPD分析

采用RAPD分析技术对萎蔫短小杆菌落葵致病变种（Curtobacterium flaccumfaciens pv. basellae pv. Nov.）和萎蔫短小杆菌糖甜菜致病变种（Curtobacterium flaccumfaciens pv. beticola pv. Nov.）及植物病原棒形细菌4个属的15个菌株进行分类研究：从50条随机引物中筛选出20条,共产生225条带,多态性条带占804%。遗传相似矩阵及UPGMA聚类分析,表明这两个新致病变种与萎蔫短小杆菌属亲缘关系近,最小相似系数为0.6511;与其他属细菌亲缘关系较远;结合前人研究结果对植物病原棒形细菌新近提出的分类地位的改变进行了探讨。     

正交试验法研究决明子提取工艺

采用正交试验法优选出了决明子中蒽醌衍生物的最佳提取工艺条件为：50％乙醇水为浸提剂;固液比1：5,提取温度70℃,提取时间2h。总蒽醌衍生物的产率为0．83％。如果采用醋酸酸化预处理工艺,可使蒽醌衍生物(抗癌、抗菌有效部位)的产率增加0．19％。通过溶剂萃取和沉淀分离得到两大有效部位：脂溶性部位(蒽醌衍性物)和水溶性部位(蒽醌甙类)。