植物对有机氮源的利用及其在自然生态系统中的意义

近来大量实验研究表明,许多植物能够在不经矿化的情况下直接吸收、利用环境介质中的生物有机氮,尤其氨基酸类。而且,有些植物利用氨基酸的效率可以与矿质氮源(NH4 、NO3)相当或更高。自然界植物赖以生存的土壤生境中同时存在多种有机氮和矿质氮养分,这是导致植物(至少部分植物)进化产生利用各种不同氮源能力的环境驱动力。土壤中的游离氨基酸尽管含量不高,但其周转快、通量大,理论上可远大于植物的氮需求。尽管植物在与土壤微生物的有机氮源竞争中处于根本性劣势,但土壤中氨基酸的巨大潜在通量和植物相对于微生物的生命周期仍可使植物在长期竞争中获取数量可观的氮。基于植物根对氨基酸的吸收能力、土壤中游离氨基酸库的大小和通量、植物与土壤微生物对氨基酸氮源的竞争以及有关的原位实验结果,近来许多研究者都认为植物有机氮营养在多种生态系统中是重要或潜在重要的。尤其是在一些极地、高山、亚高山、北方针叶林或泰加林生态系统中,由于低温等因素限制有机氮矿化,土壤氨基酸浓度常超过矿质氮(NH4 、NO3-)浓度,氨基酸可能代表着植物的一个主要氮源。认识到现实生态系统中植物对有机氮源利用的重要性意味着传统的矿质营养观念的更新,这将在很大程度上改变人们对某些重要生态过程的理解,并导致对若干生态学中心问题的再认识。研究以森林生态系统为例,阐述了我国开展该领域研究的科学意义和基本框架。     

5种光合细菌种间原生质体融合及优良农用融合子的筛选鉴定

处于对数生长期的光合细菌球形红假单胞菌(Rhodopseudomonassphaeroides)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、嗜酸红假单胞菌(Rhodopseudomdnasacidophila)、深红红螺菌(Rhodospirarubrum)、万尼氏红微菌(Rhodomocrobiumvannielii),经溶菌酶(3mg/L)处理50min后,获得了它们的菌体形成的原生质体,其再生率分别为80%、71%、82%、61%、74%.取等量的亲本菌株在35%的PEG(MW6000)诱导下两两融合5min,共10种组合.其融合率为球×沼2.5×10-4、球×嗜2.1×10-4、球×深2.0×10-4、球×万2.1×10-4、沼×嗜2.8×10-4、沼×深2.4×10-4、沼×万2.6×10-4、嗜×深2.0×10-4、嗜×万2.3×10-4、深×万2.4×10-4.经影印法鉴定:形成的融合子可以分别生长于以相应的有机物为唯一碳源的培养基上,所有融合子体积均相当于两亲本株体积之和,融合子菌落形态特征介于两亲本株之间.从中随机挑选100个融合子,以辣椒苗作为靶标植物,从上述融合子中筛选到了1株具有显著促进作物生长、提高抗病性的融合子.     

烟粉虱全基因组DNA四种提取方法的比较

获得大量、高质量的全基因组DNA是在DNA水平上研究许多生物的分子机制的基本前提。微小昆虫由于其体型微小,单头提取DNA浓度低,无法满足部分试验所需。为寻找一种方便、快捷、高效的全基因组提取方法,参考国内外单头微小昆虫基因组DNA提取常用方法,以烟粉虱为研究材料,选取醋酸钾(KAc)法、盐析法、氯仿-异戊醇法和苯酚提取法四种方法进行多头烟粉虱的全基因组DNA提取。通过微量核酸蛋白分析仪、基因组DNA直接琼脂糖凝胶电泳、甲基化敏感扩增多态性(Methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)引物扩增产物的琼脂糖凝胶电泳对DNA样品进行检测,比较提取DNA的产量、质量,并综合分析各提取方法所需时间及所用试剂的毒性大小。结果表明,盐析法提取的DNA平均浓度为521 ng/μL,纯度能满足分子检测要求,用MSAP引物能得到较好的扩增结果,相比其它方法,盐析法更简便、快速且无毒。因此盐析法是多头烟粉虱全基因组DNA提取的最佳方法。     

生态农业的多样性及其优点

我国是一个农业大国,发展生态农业既有丰富经验,又有十分优越条件,一是资源丰富;二是气候适宜;三是劳力充足;四是农民有精耕细作的传统经验。再加上广大群众有勤劳致富的迫切愿望,各种因素的结合汇成了发展生态农业的强大优势,可以预见,只要我们积极实践,认真总结,加速推广,就会进一步推进生态农业的发展。一、生态农业的多样性生态农业是一个多学科的农业生产综合体,它有着广泛的活动领域。近年来,我国广大农业科技工作者,通过不断探索、努力发展、优化和总结,塑造出了不少适合我国特点的生态农业新模式。     

松墨天牛成虫交配与产卵行为的观察

观察了养虫笼中松墨天牛Monochamus alternatusHope的交配和产卵行为。描述了雌、雄虫在交配过程中的多种行为,雌、雄虫间的交配时间可持续23~540 min,平均约200 min;有重复交配现象,重复交配次数可达2~18次;每次交配持续时间为2~100 s。雌虫背负雄虫,边取食边产卵;也可脱离雄虫单独产卵。雌虫在寄主枝条上咬槽产卵,通常日产卵1~2粒,最多3粒。产卵期的长短和产卵量的多少取决于雌虫个体寿命的长短。     

松墨天牛对不同生理状态黑松挥发物的触角电生理和行为反应

用水蒸气蒸馏法结合气相色谱以及气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了黑松的健康木和松材线虫危害木中的挥发性物质,并利用触角电位和嗅觉仪测定技术比较分析了松墨天牛对黑松健康木和被害木挥发物的触角电生理和行为反应特点及其对健康木挥发物的日龄变化规律.结果表明,未交配天牛对健康木挥发物的EAG反应值大于被害木,已交配天牛对被害木EAG反应值显著大于健康木;15日龄前的EAG反应值随日龄的增加而升高.在“Y”型嗅觉仪中,未交配天牛对健康木挥发物表现为正趋性,对被害木挥发物表现为负趋性;而已交配天牛对被害木挥发物表现为正趋性,对健康木挥发物表现为负趋性;雌天牛随着日龄的增加对健康木挥发物的正趋性逐渐增强,在15日龄时达到最大,雄天牛在9日龄时正趋性最强.说明不同发育时期的松墨天牛成虫对不同生理状态的黑松具有不同的敏感性和选择性.     

米蛾对三种赤眼蜂的适合性及被寄生后卵内游离氨基酸含量的变化

寄生发生前寄生蜂的寄生行为及寄生发生后寄生蜂的生长发育情况能够反映出寄主对寄生蜂的适合性,而寄生蜂对寄主营养物质的吸收和利用是寄生蜂完成发育的生理基础。为了从寄生蜂利用寄主营养能力的角度探讨寄主对不同种赤眼蜂适合性变化的原因,本文观察了以米蛾Corcyra cephalonica Stainton卵为寄主时拟澳洲赤眼蜂Trichogramma confusumViggiani、松毛虫赤眼蜂T. dendrolimi Matsumura和玉米螟赤眼蜂T. ostriniae Pang et Chen的寄生行为及发育和存活情况,测定了被寄生米蛾卵内游离氨基酸的含量 。结果发现,玉米螟赤眼蜂的产卵时间为84.9 s,显著长于拟澳洲赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂的产卵时间。拟澳洲赤眼蜂检测寄主所需时间为30.8 s,显著长于玉米螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂所需时间,但从每寄主卵中羽化出的拟澳洲赤眼蜂数量显著高于松毛虫赤眼蜂及玉米螟赤眼蜂寄生的结果。3种赤眼蜂卵+幼虫的发育历期间不存在显著差异,但卵成虫的发育历期间存在显著差异。玉米螟赤眼蜂幼虫期和预蛹期的死亡率均显著高于拟澳洲赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂相应虫期的死亡率。这些结果表明：米蛾卵对松毛虫赤眼蜂及拟澳洲赤眼蜂的适合性高于对玉米螟赤眼蜂的适合性。未被寄生的米蛾卵内游离氨基酸的总量在24～96 h时间段内从开始的2.194 mg/mL逐渐下降到1.565 mg/mL,而被寄生的米蛾卵内游离氨基酸总量均出现先升高后下降的现象。被松毛虫赤眼蜂和拟澳洲赤眼蜂寄生的米蛾卵内游离氨基酸总量在48 h达到最高值,分别为4.239 mg/mL和3.222 mg/mL,被玉米螟赤眼蜂寄生的米蛾在72 h达到最高值,为4 .323 mg/mL,显示同玉米螟赤眼蜂相比,松毛虫赤眼蜂和拟澳洲赤眼蜂能够更快地分解利用寄主营养。这些结果提示,3种赤眼蜂利用米蛾卵内营养物质能力的不同导致了米蛾卵对3种蜂适合性的不同。     

昆虫翅多型现象的控制机理

昆虫翅多型现象是指相同性别的昆虫,在翅长等方面具有二种或更多种不同类型的个体。例如,重要的水稻害虫褐飞虱(Nilaparvata luens)具长翅型、短翅型两种类型;而世界性的害虫蚜虫类,则出现有翅型和无翅型两种类型。     

直系同源基因的识别方法与数据库

直系同源(orthology)是指由于物种形成事件而享有共同祖先的基因之间的关系,直系同源基因之间通常具有相似的结构和生物学功能.由于基因组和转录组序列的快速积累,精确的识别直系同源基因有助于功能基因的注释,比较和进化基因组学研究.综述了现有的识别直系同源基因的主要方法,并列举了由此构建的数据库.这些方法可以归纳为三大类,第一类是基于序列相似性的方法,具有识别速度快以及灵敏度高等优点;第二类是基于构建系统发育树的方法,具有准确性高和信息量大等优点;第三类是将上述两种方法结合起来的混合方法,更好地平衡了灵敏性和准确性.最后总结了识别过程所面临的问题.