外源茉莉酸诱导的青杨叶片保护性酶活性变化及其对舞毒蛾幼虫生长发育的影响

为探讨外源茉莉酸对青杨Populus cathayana的诱导抗性及其对舞毒蛾Lymantria dispar的影响, 室内对青杨扦插苗喷施不同浓度的茉莉酸（对照为0.17%丙酮）, 分别在喷施后1, 5和10 d采集叶片分析其保护性酶活性的变化, 并接舞毒蛾幼虫于青杨苗木上观测其长发育情况。结果表明： 0.1 和0.001 mmol/L两种浓度的茉莉酸（JA）处理均使青杨叶过氧化物酶（POD）、 多酚氧化酶（PPO）、 苯丙氨酸解氨酶（PAL）、 胰凝乳蛋白酶抑制剂（CI）和胰蛋白酶抑制剂（TI）活性较对照增加(P<0.05)。取食茉莉酸诱导的青杨苗木后, 舞毒蛾幼虫的发育历期延长, 体重降低。0.1 mmol/L茉莉酸诱导的青杨苗木5 d后接虫, 使舞毒蛾幼虫的发育历期显著延长, 较对照长8 d; 接虫21 d后称重时, 取食茉莉酸诱导的青杨叶片的幼虫体重较对照组降低了50%~100%, 该结果说明外源茉莉酸诱导青杨产生了对舞毒蛾明显的抗虫性。     

一些化学和物理因素对羊瘙痒因子263K蛋白酶抗性的影响

朊病毒(prion)具有超强的理化因素抵抗能力,可抵抗常规物理和化学因子对其感染性的灭活.为了研究不同理化因素对PrPSc蛋白酶抗性的影响,采用不同浓度的NaOH、NaOCl、SDS、温度变化以及3%SDS与温度变化联合处理羊瘙痒因子263K,再经蛋白酶K(Proteinase K,PK)消化,通过Western blot检测观测PrPSc的PK抗性.结果发现,上述几种理化因素对羊瘙痒因子263K的PK抗性有不同程度的破坏作用.NaOH浓度在0.05mol/L以上,NaOCl游离氯含量在0.1%以上,温度在121℃以上都能使PrPSc的PK抗性消失;而1%～5%SDS不能使PrPSc的PK抗性完全消失,3%SDS与温度的联合作用可有效地破坏PK抗性,同时使所需温度降低.还发现,在较低浓度的化学因子或温度的条件下即可出现PK抗性的破坏,而在较高浓度或温度处理时才出现蛋白本身的消失.这些结果提示,与PrPSc感染性的结果相似,PK抗性可受相似浓度或强度的理化因素影响,具有明显的浓度或强度相关性,对判定消除PrPSc的感染性有一定的指导意义.     

植物-害虫-天敌互作机制研究前沿

植物-害虫-天敌之间的三级营养互作关系是当今进化生态学和化学生态学研究领域的前沿课题,也是寻找害虫可持续控制途径的重要基础。自2006年以来,我国昆虫学家在973项目《重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制》的支持下,围绕害虫、植物、天敌协同进化机理的关键科学问题,以棉花-害虫-天敌、水稻-害虫-天敌和蔬菜-害虫-天敌系统为研究对象开展研究,发现OsHI-LOX参与虫害诱导的水稻茉莉酸(JA)信号途径合成,并通过水稻对二化螟和褐飞虱不同抗性作用的调控;寄主植物烟草受到棉铃虫和烟青虫危害后将被诱导产生化学防御作用,但它们的作用不同;绿叶挥发物(3Z)-hexen-ol是寄生蜂天敌定位寄主的最关键化合物,植物-害虫-天敌之间的互作关系受到光周期和CO2浓度升高而改变;植物对害虫直接的防御和通过寄生蜂对害虫的间接防御存在"权衡"关系;转基因棉花种植加重了盲椿象灾变。这些研究成果在Science,New Phytology,Plant Journal,Plant,Cell and Environment等刊物上发表论文150余篇,极大地提高了我国在作物-害虫-天敌三者之间关系的研究水平。     

水稻褐飞虱抗性基因研究进展

随着全球性气候变暖以及稻作区耕作栽培措施的改变,稻褐飞虱已成为严重危害水稻产量的害虫之一.综述当前水稻褐飞虱抗性基因的定位、克隆以及抗性机制的最新研究进展,并对抗褐飞虱水稻育种的利用现状作报道.     

细胞色素P450介导抗性的进化可塑性

细胞色素P450是超基因家族,由其介导的杀虫剂代谢解毒的增强是昆虫产生抗药性的普遍而主要的机制。近年的研究表明,细胞色素P450介导的代谢抗性表现出一定程度的进化可塑性:即使是同种昆虫的不同种群在相同种类杀虫剂的胁迫下,进化选择出的抗性相关的细胞色素P450也有所不同,抗性的产生也可以是几种不同细胞色素P450协同作用或控制P450表达的调控因子的不同。     

杂交鹅掌楸不同无性系对Pb胁迫的生理响应及抗性比较

采用盆栽法研究了4个杂交鹅掌楸(Liriodendron chinense×L.tulipifera)无性系扦插苗对土壤Pb胁迫的生理响应与抗性差异。研究结果表明,Pb胁迫能抑制杂交鹅掌楸无性系扦插苗生长,使叶片失绿变黄、根系活力下降,且1.0mg·g-1Pb胁迫的抑制效果更明显。随Pb胁迫时间的延长,4个杂交鹅掌楸无性系扦插苗叶片的相对电导率和MDA含量均持续增加,胁迫结束时,相对电导率和MDA含量分别是对照的1.45~1.92倍和2.23~3.23倍。叶片的POD活性和游离脯氨酸含量在整个Pb胁迫过程中呈先升后降的变化趋势;不同无性系的SOD活性变化存在一定差异。随着Pb浓度的增加,杂交鹅掌楸不同无性系扦插苗各生理指标的变化幅度各异。比较发现,无性系NE60对Pb胁迫的抗性最强。     

热激蛋白90在植物发育和疾病抗性中的作用

相对分子质量90000的热激蛋白（heatshock protein,HSP90）是真核细胞必需的分子伴侣。拟南芥中HSP90有7个成员,其中AtHSP90-1、AtHSP90-2、AtHSP90-3和AtHSP90-4组成细胞质亚族;AtHSP90-5、AtHSP90-6、AtHSP90-7分别位于叶绿体、线粒体和内质网。HSP90分子伴侣复合物在植物发育和对外部刺激应答中非常重要,尤其是在抗性（resistance R）蛋白介导的抵抗病毒侵入的过程中起重要作用。     

玉米细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转化水稻的研究

水稻细菌性条斑病是我国重要的水稻病害之一,但是在水稻种质资源中尚未发现抗细菌性条斑病单个主效基因。利用农杆菌介导的转化系统将从玉米中克隆的细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转入我国2个杂交稻恢复系和2个常规水稻品种。转基因植株的PCR和Southern分析结果表明Rxo1基因已整合到受体基因组中,Rxo1基因单拷贝整合的转化体在自交T1代呈现抗感3∶1分离。人工接种实验和病菌的生长曲线表明携带Rxo1的转基因植株对水稻细条病菌可以产生过敏性抗病反应。上述结果为利用非寄主抗性基因防治该病害提供了有用的信息。     

抗杀螟硫磷二化螟的抗性遗传力研究

应用数量遗传学的方法分析了水稻二化螟(chilo suppressalis)对杀螟硫磷抗药性的遗传力,并就遗传力和杀虫剂的杀死率对抗性发展速率的影响进行了预测。研究结果表明：二化螟对杀螟硫磷抗性的遗传力较低(h²＝0.277),产生高抗性的潜力不大。即使在室内选择的条件下,要获得10倍的抗性约需要6-12代;在野外条件下则需要更长的时间(15-32代)。因此,结合抗性变化动态的监测结果,我们认为在野外条件下二化螟是不致于产生高抗性,杀螟硫磷仍不失为二化螟抗性治理系统中有效品种之一。     

杀虫剂轮用和混用对害虫种群抗性演化的影响

杀虫剂轮用和混用是当前害虫抗药性治理中最常采用的两种用药策略。该文用抗性模型和室内试验对轮用和混用延缓害虫抗性演化的效果及轮用最佳间隔期问题作了研究。模型模拟结果表明,在延缓害虫抗性演化方面轮用和混用对抗性演化的影响主要取决于杀虫剂作用强度、抗性基因型个体的适合度大小和杀虫剂混用后的毒理效应类型。两种杀虫剂轮用时,轮用间隔期以1(即两种杀虫剂隔次施用)为佳。以模型昆虫小菜蛾Plutella xylostella在室内试验结果表明,氰戊菊酯单用(I)及与杀虫单轮用(II)和混用(1∶1)(III)连续处理8代后,抗性个体频率为0.01的小菜蛾种群其3龄幼虫对氰戊菊酯的抗性分别上升了75.87(I)、28.67(II)和58.72(III)倍,与模型模拟结果表现出较好的一致性。据此,作者认为抗性模型可用于预测害虫抗性演化和评价抗性治理策略。