褐飞虱Nl15基因的克隆及功能分析

【目的】植食性刺吸式口器昆虫的唾液蛋白参与调控植物抗虫防御反应,影响其对寄主植物的适应性。本研究旨在通过克隆褐飞虱Nilaparvata lugens重要唾液蛋白基因Nl15,调查其时空表达模式,明确其在褐飞虱致害性中的作用。【方法】基于褐飞虱IR56种群转录组数据,用RT-PCR克隆褐飞虱基因Nl15 cDNA序列,并进行生物信息学分析。利用qPCR检测其在褐飞虱TN1和IR56种群不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和雌雄成虫)和雌成虫不同组织(头、胸、腹和足)中的表达模式。通过显微注射dsRNA对褐飞虱TN1和IR56种群的4龄若虫进行Nl15的RNAi,利用qPCR检测Nl15 RNAi后褐飞虱若虫中Nl15的相对表达量以及Nl15 RNAi后褐飞虱若虫取食3 d时水稻植株中防御相关基因(OsLecRK4, OsMPK10, OsWRKY24, OsLox, OsNPR1和OsGns5)的相对表达量,并生物测定Nl15 RNAi后褐飞虱的存活率以及成虫蜜露量和体质量增量。【结果】克隆了褐飞虱Nl15 cDNA序列(GenBank登录号：OK181113),其开放阅读框长1 008 bp;预测编码335个氨基酸,理论等电点为7.54,分子量为38.7 kD,含有23个氨基酸的信号肽序列和一个糖基化修饰位点,不存在跨膜结构域和其他已知的功能域;Nl15与灰飞虱Laodelphax striatellus同源蛋白氨基酸序列一致性为45%。发育表达谱结果表明,Nl15在褐飞虱各个发育阶段均表达,在3-4龄若虫中的表达量最高;组织表达谱结果表明,Nl15在褐飞虱雌成虫头部中的表达量最高,且在IR56种群头部中的表达量高于在TN1种群头部中的。RNAi实验结果表明,与注射dsGFP的对照组相比,注射dsNl15的处理组中Nl15的表达量显著降低了89.5%,褐飞虱的存活率以及成虫蜜露量和体质量增量均显著降低,上述6个水稻防御相关基因的表达量显著上调。【结论】褐飞虱IR56种群中的Nl15参与褐飞虱与水稻的防御与反防御分子互作。本研究为进一步阐述褐飞虱克服抗虫基因的机制及揭示昆虫与植物互作的分子网络提供了思路。     

水氮运筹对膜下滴灌棉花光合特性及产量形成的影响

以不同基因型棉花品种为材料,在土柱栽培条件下研究膜下滴灌条件下水氮运筹方式对新疆棉花光合性能和产量构成的影响.结果表明： 播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌,并配合氮肥基施20%+追施80%的水氮运筹方式（W₄N₂）下,盛花期叶片叶绿素含量、气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（q_P）均显著低于全生育期常规滴灌处理,非光化学猝灭系数（NPQ）增加,地上部干物质累积量受到限制;盛铃期至吐絮期叶绿素含量、g_s、P_n、Φ_PSⅡ、q_P均随水氮供应量的提高而增大,地上部干物质产生超补偿积累,且有利于光合产物向棉铃的运转与分配.在氮肥基施20%+追施80%的施氮方式下,新陆早13号以播前灌溉+全生育期常规滴灌（W₃）处理的籽棉产量较高,新陆早43号以播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌（W₄）处理籽棉产量最高.因此,在播前灌溉条件下适当减少盛花期前、增加生育中后期水氮供应,可以延长冠层叶片光合功能期,促进光合物质优先向生殖器官分配,充分发挥膜下滴灌棉花的增产潜力.     

温度对香蕉花蓟马发育和存活的影响

通过在人工气候箱内饲养香蕉花蓟马,测定了14、18、22、26℃和30℃5个温度下香蕉花蓟马不同虫态的发育历期,分析了温度与香蕉花蓟马发育速率的关系,计算了其发育起点温度、有效积温及存活率。结果表明:香蕉花蓟马各虫态的发育历期随温度的升高而缩短,发育速率和温度之间有很大的相关性;香蕉花蓟马卵、一龄若虫、二龄若虫、预蛹、蛹及世代的发育起点温度分别为8.26、10.56、7.92、9.17、9.53、8.69℃,世代的有效积温为153.81d·℃。26℃下香蕉花蓟马的世代存活率最高,为63.16%;30℃下的存活率最低,为46.34%。     

非嗜食植物乙醇提取物对小菜蛾种群控制作用评价

通过建立实验种群生命表和自然种群生命表,应用种群趋势指数(indexofpopulationtrend,I)和干扰作用控制指数(interferenceindexofpopulationcontrol,IIPC),评价花椒(Zanthoxylumbungeanum)、细叶桉(Eucalyptustereticornis)、烟草(Nicotianatabacum)、构树(Broussonetiapapyrifera)、羊蹄甲(Bauhiniavariegata)、假莲翘(Durantarepens)、飞扬草(Euphorbiahirta)、茶枯(Camelliaoleifera)8种非嗜食植物乙醇提取物对小菜蛾实验种群的控制作用,以及细叶桉、烟草、茶枯3种非嗜食植物乙醇提取物及其混合液对小菜蛾自然种群的控制作用.室内试验结果表明,在各种植物乙醇提取物作用下,I值从小到大的顺序为4.4842(细叶桉)、5.3702(花椒)、5.5199(飞扬草)、6.1609(假莲翘)、6.8937(羊蹄甲)8.0945(烟草)、9.8052(茶枯)、11.1382(构树),对照的I值为69.8964;IIPC值从小到大的顺序为0.0642(细叶桉)、0.0768(花椒)、0.0790(飞扬草)、0.0881(假莲翘)、0.0986(羊蹄甲)、0.1158(烟草)、0.1403(茶枯)、0.1594(构树),说明供试植物提取物对小菜蛾实验种群增长都有一定的抑制和干扰作用.小菜蛾自然种群生命表研究结果表明,在各种植物乙醇提取物作用下,I值从小到大的顺序为5.1997(细叶桉)、7.4160(烟草)、7.3644(茶枯)和3.1399(混合液),对照的I值为21.6232;IIPC值从小到大的顺序为混合液(0.1608)、细叶桉(0.2405)、茶枯(0.3549)、烟草(0.3695),说明供试植物提取物都能明显降低种群趋势指数,在一定程度上抑制和干扰小菜蛾自然种群增长,在生产中有一定的应用前景.     

不同引种地白背三七主要活性成分分析及其对生态因子的响应

以白背三七茎叶为研究对象,分别对陕西省12个引种试验地种植的白背三七总黄酮和B族维生素含量进行了测定和相关性分析,并采用中国气象科学数据共享服务平台获得不同产地的生态因子数据,通过冗余分析(RDA)其化学成分含量与生态因子间的相关性。结果显示：(1)不同采样地白背三七的总黄酮含量和B族维生素各成分含量有明显差异,其中洛南4个样地种植的白背三七茎叶中总黄酮含量显著高于其他8个样地,但B族维生素含量较其他8个样地的低;白背三七茎叶中总黄酮含量与B₂、B₆、B₁₂及B族维生素总量之间具有显著或极显著负相关关系。(2)种植地的海拔、降雨量和温度对白背三七黄酮类物质累积具有重要作用,其中总黄酮含量的主要影响因子是海拔和降雨量,且均呈正相关关系;降雨量和海拔对白背三七中B族维生素含量的影响均呈负相关关系。研究表明,地理位置和环境因子对白背三七活性物质含量具有重要影响,以洛南为代表的秦巴山区(海拔800～900 m,7～8月平均降雨量78～84 mm,平均地温26～27.5 ℃)是栽培白背三七较适宜的生态区。     

泛珠江流域土地利用时空变化特征及驱动因子

泛珠江流域是中国改革开放和海上一带一路的“桥头堡”,在国家经济建设中具有重要的战略地位。本研究基于泛珠江流域1990—2015年土地利用数据,结合气候和社会经济指标,利用ArcGIS空间分析和SPSS因子分析等方法,探索泛珠江流域土地利用时空变化特征及其驱动因子。结果表明: 1990—2015年,泛珠江流域土地利用变化明显。其中,水田和有林地面积明显减少,城镇用地和其他建设用地面积急剧增长。在空间上,草地的减少主要发生在流域西北部,耕地的减少集中在流域中部以及沿海地区,城乡、工矿、居民用地的增加主要集中在粤港澳大湾区。其中,变化最为集中的三大典型区域为粤港澳大湾区＞广西中-东南部＞海南岛北部。1990—2000年是流域内土地利用变化最为明显的时期。社会经济和工业的飞速发展,以及居民消费水平的提高是该流域土地利用变化的主要驱动力。     

扁穗牛鞭草草地高效饲草生产系统研究

秋季在'广益'扁穗牛鞭草(Hemarthia compressa'Guangyi')草地上分别补播'中饲828'小黑麦、'冬牧70'黑麦、'长江2号'多花黑麦草等冷季型牧草,对补播系统牧草产量、质量进行比较研究.结果表明:补播'中饲828'小黑麦、'长江2号'多花黑麦草均能显著增加'广益'扁穗牛鞭草草地牧草产量和质量,其中补播'长江2号'多花黑麦草的处理干物质和粗蛋白(CP)产量比不补播分别提高12.3%、15.6%;补播'中饲828'小黑麦的处理分别提高11.3%、10.4%;但补播'冬牧70'黑麦的处理增效作用不明显.'长江2号'多花黑麦草的补播效果最好,是较优的冬季补播草种.     

不同盐碱类型胁迫对红地球/贝达葡萄植株离子分布的影响

以盆栽红地球/贝达葡萄为试材,定量浇灌NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄,筛选导致葡萄叶片黄化的盐、碱离子,研究不同盐碱类型胁迫对葡萄植株离子分布的影响.结果表明： NaHCO₃对植株影响最大,叶片在处理14 d时出现黄化症状,而NaCl和NH₄Cl处理28 d时出现黄化症状.NaHCO₃和NaCl处理均显著增加了植株各器官中Na^+含量,NaHCO₃处理根中Na⁺含量是对照的 6.4倍;这两种盐处理均降低了除叶片外其他器官中的K⁺含量,NaHCO₃处理显著降低了各器官中K/Na,根中K/Na仅为0.1,NaCl处理降低了除茎外其他器官中K/Na;这两种盐处理还降低了Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺向地上部的运输.NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄和Na₂SO₄处理降低了植株各器官中K/Na,以NH₄Cl处理显著.碱性盐NaHCO₃对葡萄叶片黄化影响最大,其次是中性盐NaCl,再次是NH₄Cl,而(NH₄)₂SO₄和Na₂SO₄影响较小.     

广西眼镜蛇蛇毒磷脂酶A_2的分离纯化及其对HSC-T6细胞的作用

目的对广西眼镜蛇毒中磷脂酶A2(PLA2)进行分离纯化,测定其对肝星状细胞HSC-T6的增殖抑制作用。方法采用Sephadex G-50凝胶层析柱、CM-Sepharose CL-6B离子交换柱、Macro-prep High S预装柱结合的方法分离广西眼镜蛇粗毒,经平板法测定各峰的PLA2活性;经SDS-PAGE电泳鉴定终产物纯度并测定分子量,NanoLC-ESI-MS/MS鉴定其组分;CCK-8法测定PLA2对肝星状细胞(HSC-T6)的增殖抑制作用,确定其凋亡的最小毒性浓度。结果 Sephadex G-50凝胶层析柱、CM-Sepharose CL-6B离子交换柱、Macro-prep High S预装柱层析法,得到第Ⅲ峰具PLA2活性,且达到电泳纯,经NanoLCESI-MS/MS鉴定其为PLA2,分子量约为14.06kD;PLA2在0~1μg/ml的浓度下对HSC-T6细胞具有一定的促增殖作用,2μg/ml时细胞数达到最大值,4~16μg/ml时对细胞生长有抑制作用,且随浓度增大细胞数降低。结论采用Sephadex G-50、CM-Sepharose CL-6B、Macro-prep High S预装柱结合的方法对广西眼镜蛇毒进行分离纯化,得到电泳纯且具PLA2活性的磷脂酶A2;广西眼镜蛇毒PLA2对肝星状细胞HSC-T6增殖有抑制作用,PLA2对HSC-T6细胞的最小毒性浓度为2μg/ml。     

电刺激猫小脑顶核对动脉血压和肾交感神经放电的影响

在38只麻醉及人工呼吸的猫,观察到电刺激小脑顶核嘴侧部能引起动脉血压显著升高;肾交感神经放电于刺激期间显著增加。去缓冲神经对刺激顶核所引起的血压反应的幅度和肾交感神经放电均无明显影响,但可明显延长血压反应升高相以及血压恢复期的时间。静脉注射氯庄定引起血压降低、心率减慢及肾交感神经放电的抑制,并能减弱刺激顶核引起的血压反应,但增强了刺激顶核引起的肾神经放电的变化。电解损毁延髓腹外侧面引起血压降低及肾交感神经放电的抑制,然而无论单侧还是双侧损毁延髓腹外侧面都不能阻断刺激顶核所引起的血压和肾交感神经放电的反应。以上结果表明,电刺激顶核能引起明显的心血管反应,其反应的下行性通路可能不通过延髓腹外侧面。