植物抗虫“防御警备”: 概念、机理与应用

植物抗虫“防御警备”是指受到某些生物或者非生物因子刺激警备后,植物会提前做好抗虫防御准备,之后当再次受到害虫袭击时,植物会产生更加快速和强烈的抗虫防御反应,从而使自身抗虫性显著提高.这是近年来新发现的植物防御害虫的一种策略,是一种特殊的诱导抗虫机制.植食性昆虫的取食、分泌物、产卵、为害诱导的植物挥发物(HIPVs)以及某些有益微生物、植物营养元素、重金属和一些化学物质均可以引起植物产生抗虫防御警备.防御警备具有抗性高效、持久、环境友好,甚至可以遗传到子代等优点.本文综述了近年来有关植物抗虫防御警备的研究,主要概括了植物抗虫防御警备的一般特征、刺激警备因子和形成机制,并对其在生产实践中的应用前景进行了简要分析,提出了这一领域尚未解决的问题和亟待深入的研究方向.通过合适的方法使植物产生抗虫防御警备可以大大减少杀虫剂的使用,成为害虫综合防治的重要手段.     

AM真菌种间差异对枳壳生长及耐热性效应的研究

用地表球囊霉、莫西球囊霉、珠状巨孢球囊霉及其混合菌剂接种无菌根枳壳幼苗进行盆栽试验,25℃培养4个月,观察对枳壳菌根形成和营养生长的影响,在40℃高温胁迫30d,调查分析菌根枳壳的耐热性。试验结果表明:接种AM真菌的根系形成了20%～80%的菌根侵染率;菌根枳壳的苗高、苗质量、节间长、茎基粗、须根数量和须根长度等营养生长显著增加;叶片中的SOD,POD活性和根系活力显著增强,可溶性蛋白、可溶性糖含量显著升高,叶片中的MDA含量降低,膜透性显著变小,枳壳苗的耐热性显著提高;但是,AM真菌在促进枳壳苗菌根化、营养生长和提高耐热性方面存在着种间差异,地表球囊霉、莫西球囊霉、珠状巨孢球囊霉、混合菌剂与枳壳根系形成丛枝菌根的侵染率依次为20.4%±1.2%、61.8%±3.4%、85.7%±2.7%、83.3%±2.2%,促进枳壳苗营养生长提高枳壳苗耐热能力的AM真菌依次为:地表球囊霉<莫西球囊霉<珠状巨孢球囊霉<混合菌剂,认为珠状巨孢球囊霉和莫西球囊霉是枳壳耐高温胁迫菌根化育苗的重要优良菌种。     

新疆塔什库尔干自然保护区马可波罗盘羊种群数量和栖息地初步调查

2005 年7 ～8 月我们在塔什库尔干自然保护区对马可波罗盘羊的种群数量进行了调查。首先走访当地居民和保护区工作人员,确定盘羊分布范围,然后根据地形和水系,将调查区域分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4 个区。在每个调查区域沿河谷和沟谷设置随机样线,步行、骑马或开车沿样线搜寻盘羊,记录群体数量、年龄、性别、栖息地类型。通过调查以盘羊所在地为中心、直径200 m 的圆形样方中的地形和生态因子,确定盘羊利用的栖息地特征值,建立马可波罗盘羊对栖息地利用的模型。以1∶50 000 的地形图建立调查地区的数字高程模型(DEM), 用ArcView3.2 的spatial analyst 模块进行空间模拟与分析,计算出马可波罗盘羊分布区内符合模型中的海拔、坡度、坡向等要求的空间的范围和面积。通过计算每个调查地区的种群密度、适宜栖息地面积等数据,获得种群数量估计值,进而得到保护区内马可波罗盘羊的种群数量的估计值。调查结果表明,马可波罗盘羊分布在保护区西部达布达尔乡的皮斯岭、卡拉其古、赞坎沟等帕米尔高原地区;种群总数在1 500 ～ 1 700 只;保护区内盘羊分布面积为4 012.17 km² ,适宜栖息地面积只有641.16 km² ,可利用的栖息地仅482.67km²,仅占分布区的12.03% 。过牧、栖息地破坏、非法狩猎、疫病和交流障碍是盘羊生存的主要威胁因子。建议通过调整保护区边界、恢复栖息地、防止疫病、加强宣传、开展多边合作等措施来加强马可波罗盘羊的保护问题。     

生态恢复背景下陕北地区植被覆盖的时空变化

基于2000-2008年的MODIS影像,通过归一化植被指数(NDVI)像元二分模型对退耕还林(草)、水土流失综合治理等生态恢复措施驱动下陕北黄土高原生态脆弱区的植被覆盖度进行了动态评估.结果表明:2000-2008年,陕北地区植被覆盖度年内呈波动趋势,3月的植被覆盖度最差,8月最好;植被覆盖度空间分布的总体趋势是从西北向东南逐渐增加;年最大植被覆盖度在研究期间表现为明显增加;植被覆盖度组成中,低等植被覆盖度面积减少,中等植被覆盖度面积增加;植被覆盖度增加地区的面积占全区一半以上,以研究区东北部尤为明显.研究区植被覆盖度的显著增加是气候和人为因素综合作用的结果,一定程度上反映了生态恢复重建措施的有效性.像元二分模型可以准确模拟区域尺度上植被覆盖度的时空变化趋势,在区域植被恢复效果定量监测与评估方面具有适用性.     

闽江河口湿地秋茄叶绿素含量高光谱遥感估算

叶绿素含量是表征植被胁迫状态的一个重要指示因子,同时也是其它生化参数估算的重要基础,对其进行遥感反演具有重要意义。选取闽江口秋茄(Kandelia candel)作为研究对象,分别于2013年4月和7月采集叶片,室内测定其叶片正面和反面反射光谱,同时测定其叶绿素含量(单位面积含量和单位质量含量)。选取13个常用参数进行敏感性分析,并进一步选取与叶绿素相关系数较高的参数建立估算模型。结果表明,秋茄叶片反面反射率高于正面,尤其在绿光波段和近红外波段部分区域(1450—2450 nm)表现较为明显。对所选取的大部分参数而言,其与单位面积叶绿素含量的相关系数要高于与单位质量叶绿素含量的相关系数;基于正面光谱计算的光谱参数与叶绿素含量的相关系数要高于基于反面光谱计算的光谱参数。估算与验证模型结果进一步表明,TCARI、Vog1、Vog2和Vog3能较好的估算不同生长期秋茄叶片的叶绿素含量。此外,在使用GM、Carter2和PSSRb估算叶片叶绿素含量时,可以适当考虑反面光谱的应用。这些结果也预示着利用高光谱遥感数据估算秋茄叶片叶绿素含量是可行的,并且具有较高的估算精度。     

兰渝高速公路和兰渝铁路对大熊猫活动及其栖息地保护的影响

加快公路、铁路等重大基础交通设施建设是当前扩大内需促进经济增长的一项重要举措.这些基础设施建设将可能对某些珍稀濒危物种产生负面的生态影响.通过实地样方调查和访问调查,初步分析与评价了兰渝高速公路、兰渝铁路的建设与运营对大熊猫活动及其栖息地保护的影响.虽然它们的建设与运营不会影响岷山山系的大熊猫,但将会影响到西秦岭山系青木川+曹家河栖息地的大熊猫.它们不仅由于穿越大熊猫的潜在栖息地而使其栖息地的破碎化加剧,还进一步孤立了青木川+曹家河栖息地的大熊猫种群.然而,现有的公路S206线与大团鱼河等地理障碍所造成的隔离,又使兰渝高速公路和兰渝铁路的建设与运营实际追加的对周边大熊猫种群的隔离影响并不大.由于东北侧临近大熊猫栖息地,道路建设和运营所产生的各种噪音还将可能会影响大熊猫种群在局部区域的活动与扩散.为了更好地保护大熊猫种群及其栖息地,就兰渝高速公路和兰渝铁路的建设提出了相应的管理建议.     

太子参细胞毒活性部位HPLC谱效关系分析

采用MTT法观察太子参提取物对人胃癌MGC80-3、人结肠癌RKO和人肝癌HepG2细胞的抑制作用;运用TLC法检识太子参的环肽类化合物;分析太子参有效部位HPLC指纹图谱与细胞毒活性的谱效关系。结果表明,太子参乙酸乙酯部位对MGC80-3、RKO细胞具有抑制作用,进一步分离得到的组分G对三种肿瘤细胞均具有明显抑制作用,并比较两者的TLC和HPLC图谱,可知太子参有效部位的细胞毒活性是各特征峰成分共同作用的结果,并可能与环肽类化合物有关。     

呼吸道合胞病毒感染诱导BALB/c鼠固有免疫细胞分泌IL-33

IL-33是新发现的细胞因子,在病毒感染所诱发的气道炎症反应中发挥重要作用。研究发现感染呼吸道合胞病毒的BALB/c鼠肺组织内IL-33水平明显升高。但RSV感染后分泌IL-33的免疫细胞类型,尤其是感染早期分泌IL-33的固有免疫细胞类型目前尚不清楚。通过分离培养BALB/c鼠肺泡巨噬细胞及树突状细胞,采用ELISA及实时荧光定量PCR法检测上述固有免疫细胞RSV感染后IL-33分泌水平的变化。结果显示,RSV感染72 h后BALB/c鼠肺泡巨噬细胞IL-33mRNA水平明显升高,而树突状细胞RSV感染24 h后IL-33mRNA水平开始上升,48 h达峰值。研究证实RSV感染诱导BALB/c鼠固有免疫细胞分泌IL-33,进而介导感染后炎症的发生发展。     

棉花黄萎病拮抗细菌产铁载体测定及其对抑菌活性的影响

【背景】棉花是新疆农业的支柱产业,棉花黄萎病严重影响棉花产量和纤维品质,有效的防治途径是目前解决的首要任务。【目的】探究BacillusvelezensisBHZ-29、Bacillusatrophaeus SHZ-24、Bacillus subtilis SHT-15、Bacillus vanillea SMT-24菌株产铁载体能力及其对抑菌活性的影响。【方法】MKB-CAS双层平板检测铁载体,Arnow法与高氯酸铁法鉴定铁载体类型,CAS染液定量铁载体,琼脂扩散法测定低铁条件下铁载体对抑菌物质的影响。【结果】MKB-CAS固体平板菌体周围出现橙紫色显色反应,Arnow实验4株拮抗菌反应液颜色为红色,高氯酸铁实验反应液颜色为黄色;BHZ-29、SHZ-24、SHT-15、SMT-24菌株铁载体定量活性单位最大值分别为8.27%±0.61%、31.80%±2.06%、16.06%±3.61%、15.53%±0.51%,吸光度值As/Ar比值最小分别为0.917±0.092、0.682±0.021、0.845±0.005、0.846±0.008。BHZ-29、SHZ-24、SMT-24菌株含铁离子浓度0、10、20μmol/L 3组处理发酵无菌滤液均未出现抑菌圈,SHT-15菌株3组处理出现抑菌圈,抑菌圈直径大小无差异性。【结论】4株拮抗菌株均产铁载体,铁载体类型为儿茶酚型,4株拮抗菌株整体产铁载体能力较低,最高达31.80%±2.06%,产铁能力As/Ar比值高于0.682时,BHZ-29、SHZ-24、SMT-24菌株含铁离子浓度0、10、20μmol/L 3组处理发酵无菌滤液对抑菌活性无影响,SHT-15菌株3组不同铁离子浓度处理对抑菌物质影响差异不显著。     

无瓣海桑幼苗对不同遮光度的生理生态响应

依据实地测定人工无瓣海桑红树林不同环境下的光照强度,研究了无瓣海桑幼苗在不同遮光度环境中的生理生态响应。结果表明,随着遮光度的增大,无瓣海桑的种子萌发、幼苗的生理生态指标水平均呈下降趋势。在80%和40%全光照下,幼苗的茎高、基径、节数和叶片数下降。当光强为全光照的20%即遮光过度时,幼苗就表现出生长严重受阻的响应。弱光环境下无瓣海桑种子的发芽率很低,无瓣海桑幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率、可溶性总糖含量和硝酸还原酶活性等生理参数均呈下降趋势,且各处理间差异显著。试验表明,弱光条件是造成无瓣海桑幼苗生理指标水平低下和死亡率较高的主要原因,并对无瓣海桑的天然更新与自然扩散和人工造林技术进行了讨论。