廊坊地区陆栖蚯蚓优势种形态多样性分析

2014年6—10月,对廊坊地区陆栖蚯蚓物种多样性进行调查,共记录蚯蚓3科6属9种,其中,优势种3种,即天锡杜拉蚓Drawida gisti、日本杜拉蚓D.japonica和梯形流蚓Aporrectodea trapezoides。本文通过观察3种优势种个体的形态结构,以体长、体宽、体节数等外部特征为主要量化指标,综合分析并比较了个体间的形态多样性,结果显示,天锡杜拉蚓55条,体节数为51~207,体长为59.80 mm±19.15 mm,体宽为4.30 mm±1.21 mm;日本杜拉蚓78条,体节数为54~174,体长为42.00 mm±10.90 mm,体宽为3.00 mm±0.69 mm;梯形流蚓37条,体节数为67~191,体长为63.40 mm±20.72 mm,体宽为4.50 mm±0.92 mm。3个优势种的体长与体宽呈显著正相关,体长与体节数之间存在极显著回归关系。3种蚯蚓体长的聚类分析符合种属差异,而天锡杜拉蚓较粗,日本杜拉蚓与梯形流蚓的体宽较为接近。     

井冈山山顶矮林乔木层优势种的生态位研究

对34个井冈山山顶矮林样地乔木层14个优势种的频度、重要值、Levins生态位宽度( Bi )和Morisita生态位重叠指数( Oik )进行了分析。结果表明：在井冈山山顶矮林乔木层的14个优势种中,鹿角杜鹃( Rhododendron latoucheae Franch.)、交让木( Daphniphyllum macropodum Miq.)、云锦杜鹃( Rhododendron fortunei Lindl.)、猴头杜鹃(Rhododendron simiarum Hance)和柃木(Eurya japonica Thunb.)的频度、重要值和Bi值均较高,其频度分别为0.59、0.53、0.38、0.38和0.35,重要值平均值分别为12.46%、24.63%、31.97%、38.03%和11.48%,Bi值分别为1.278、1.190、1.047、1.046和1.046;而甜槠也Castanopsis eyrei (Champ. ex Benth.) Tutch.页和野山楂(Crataegus cuneata Sieb. et Zucc.)的频度、重要值和Bi值基本上均较低,频度均为0.21,重要值分别为11.02%和5.95%,Bi值分别为0.781和0.654。14个优势种间的生态位重叠程度总体偏低,89.01%种对间的Oik值低于0.4。研究结果显示：井冈山山顶矮林乔木层优势种的生态位宽度与其重要值、频度、生物学特性和种间关系有关,且各优势种对共同资源的竞争较弱;总体来看,井冈山山顶矮林处于相对稳定阶段。     

Hydraulic architecture of evergreen broad-leaved woody plants at different successional stages in Tiantong National Forest Park,Zhejiang Province,China

Aims Hydraulic architecture is a morphological strategy in plants to transport water in coping with environmental conditions. Change of hydraulic architecture for plants occupying different canopy layers within community and for the same plant at different successional stages reflect existence and adaptation in plant's water transportation strategies. The objective of this study was to examine how hydraulic architecture varies with canopy layers within a community and with forest succession.Methods The study site is located in Tiantong National Forest Park, Zhejiang Province, China. Hydraulic architectural traits studied include sapwood-specific hydraulic conductivity, leaf-specific hydraulic conductivity, Huber value, sapwood channel area of twigs, total leaf area per terminal twig, and water potential of twigs. We measured those traits for species that occur in multiple successional stages (we called it "overlapping species") and for species that occur only in one successional stage (we called it "turnover species") along a successional series of evergreen broadleaved forests. For a given species, we sampled both overstory and understory trees. Hydraulic architectural traits between overstory and understory trees in the same community and at successional stages were compared. Pearson correlation was used to exam the relationship between hydraulic architectural traits and the twig/leaf traits.Important findings Sapwood-specific hydraulic conductivities and leaf-specific hydraulic conductivities were significantly higher in overstory trees than those in understory trees, but did not significantly differ from successional stages. Huber value decreased significantly for understory trees, but did not change for overstory trees through forest successional stages. For overstory trees, a trend of decreasing sapwood-specific hydraulic conductivity was observed for overlapping species but not for turnover species with successional stages. In contrast, for understory trees, a trend of decreasing Huber values was observed for turner species but not for overlapping species with successional stages. Across tree species, sapwood-specific hydraulic conductivity was positively correlated with sapwood channel area and total leaf area per terminal twig size. Huber value was negatively correlated to water potential of twigs and total leaf area per terminal twig size. These results suggest that water transportation capacity and efficiency are higher in overstory trees than in understory trees across successional stages in evergreen broadleaved forests in Tiantong region. The contrasting trends of sapwood-specific hydraulic conductivity between overlapping species and turnover species indicate that shift of microenvironment conditions might lead to changes of hydraulic architecture in overstory trees, whereas species replacement might result in changes of hydraulic architecture in understory trees.     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

稻纵卷叶螟肠道细菌群落结构与多样性分析

【目的】为明确水稻主要害虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫肠道细菌的群落结构和多样性。【方法】利用Illumina Mi Seq技术对稻纵卷叶螟4龄幼虫肠道细菌的16S r DNA V3-V4变异区序列进行测序,应用USEARCH和QIIME软件整理和统计样品序列数和操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析4龄幼虫肠道细菌的物种组成、丰度和多样性。【结果】稻纵卷叶螟4个数量不同的4龄幼虫样本(1,2,3和5头)共得165 386条reads,在97%相似度下可将其聚类为604个OTUs。总共注释到22个门,43个纲,82个目,142个科,204个属,244个种。其中在门水平上,主要优势菌为变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度26%~34%)和放线菌门(Actinobacteria)(23%~32%);在纲水平上,主要优势菌为放线菌纲(Actinobacteria)(相对丰度23%~32%)、酸杆菌纲(Acidobacteria)(9%~11%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(10%~13%)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)(6%~8%)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)(6%~12%);在科水平上,共有优势菌为类诺卡氏菌科(Nocardioidaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)和芽单胞菌科(Gemmatimonadaceae)等。在属水平上,4个样本前5位优势属中,类诺卡氏属Nocardioides和鞘脂单胞菌Sphingomonas为共有优势属。稻纵卷叶螟肠道细菌Simpson指数、Shannon指数、Ace指数和Chao指数分别为0.16~0.65,0.94~3.22,212~488和210~490。【结论】稻纵卷叶螟幼虫肠道细菌多样性比较丰富,个体间微生物群落结构和多样性有差异。不同数量样本数据与总体数据有助于综合反映稻纵卷叶螟种群肠道微生物状况。本研究结果为进一步研究稻纵卷叶螟肠道微生物的功能及其在防治中的应用奠定了基础。     

稻纵卷叶螟海藻糖酶基因的克隆、分子特性和表达分析

【目的】海藻糖酶(trehalase,Tre)是昆虫体内海藻糖代谢的一个关键酶,包括可溶型(Tre1)和膜结合型(Tre2)两种类型,在昆虫发育和能量调节中具有重要作用。本研究旨在克隆稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis海藻糖酶基因(Cm Tre),解析其在稻纵卷叶螟不同发育阶段和不同组织中的表达模式,分析该基因及酶蛋白的分子特征。【方法】通过稻纵卷叶螟转录组数据结合RACE技术,克隆稻纵卷叶螟Cm Tre的全长c DNA序列,并对该基因进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)解析Cm Tre在稻纵卷叶螟不同发育阶段及成虫不同组织部位的m RNA表达模式。【结果】获得两种类型的稻纵卷叶螟Cm Tre基因,即可溶型海藻糖酶基因Cm Tre1和膜结合型海藻糖酶基因Cm Tre2。Cm Tre1的全长c DNA长度为2 364 bp,开放阅读框长1 704 bp,编码567个氨基酸;Cm Tre2的全长c DNA长度为2 079 bp,开放阅读框长1 923 bp,编码640个氨基酸。生物信息学分析表明,Cm Tre前端有一个信号肽,Cm Tre1无跨膜结构,Cm Tre2有一个跨膜结构。同源性和聚类分析表明,Cm Tre1和Cm Tre2的氨基酸序列与竹蠹螟Omphisa fuscidentalis海藻糖酶Tre1和Tre2氨基酸序列的一致性最高,分别为74%和79%。同源建模预测结果显示,Cm Tre1的三维分子结构包含19个α螺旋和2个β折叠片;Cm Tre2的三维分子结构含有23个α螺旋,没有β折叠片。RT-q PCR结果显示,Cm Tre在稻纵卷叶螟整个发育历期都有表达,在成虫期表达水平最高,在整个幼虫期都有相对稳定的表达;Cm Tre1在蛹期表达水平最低,Cm Tre2在5龄幼虫时期表达水平最低。Cm Tre在所检测的成虫组织(中肠、体壁、马氏管、头、卵巢、脂肪体、肌肉和精巢)中均有表达;Cm Tre1在中肠和体壁中的表达水平较高,Cm Tre2在肌肉和中肠中的表达水平较高。【结论】本研究克隆了稻纵卷叶螟两种类型的海藻糖酶基因,分析了其基因特征和表达模式。研究结果为阐明海藻糖酶基因的功能进而以海藻糖酶基因为靶标防治害虫奠定了基础。     

基于ISSR分子标记技术的稻水象甲遗传多样性研究

稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel是一种世界性的水稻害虫,已侵入我国23个省市区,发生面积近千万亩。为弄清我国不同地区稻水象甲的遗传多样性水平、居群间的遗传分化及可能的扩散路线,本研究采用ISSR分子标记技术分析了我国13个省28个地区稻水象甲样本的遗传多样性。利用15条ISSR引物共扩增得到258条带,其中247条为多态性条带。在物种水平上,稻水象甲的多态位点百分率(PPB)为95.73%,Nei's基因多样性(H)为0.3578,Shannon信息多样性指数(I)为0.5330;在居群水平上,以上3项指标的平均值分别为46.28%、0.1768、0.2620。Nei's基因分化系数Gst为0.5059,表明有50.59%的遗传变异存在于居群间,49.41%的遗传变异存在于居群内,居群间表现出较高水平的遗传分化。通过UPGMA聚类可将稻水象甲28个居群分成2大支系:安徽池州、安徽合肥、云南嵩明、云南曲靖、江西南昌、四川盐亭、辽宁盘锦、辽宁东港、山西太原、山东东营、天津蓟县、陕西城固、河北唐山、云南寻甸等14个居群聚成第一个分支;贵州、贵州开阳、贵州龙里、贵州贵阳、贵州修文、四川隆昌、四川泸州、湖北武当山、湖北荆门、湖北利川、湖南宁乡、湖南双峰、湖南邵阳、天津宝坻等聚成第二个分支。     

新疆伊氏叶属(Melanelixia)地衣的研究

采用形态、解剖及化学等传统分类方法,对新疆天山和阿尔泰山山脉采集的伊氏叶属地衣标本进行了研究。共鉴定出7个分类单位,其中假杯点伊氏叶(Melanelixia subaurifera)为新疆新记录种,同时提供了地衣名录、分布地区和新记录种的描述。研究结果为新疆的地衣资源提供基础资料。     

球针壳属—中国新记录种

报道了寄生于茄科中国枸杞(Lycium chinense Mill.)的球针壳属中国新记录种——丘布特球针壳(Phyllactinia chubutiana),其闭囊壳黑褐色,扁球形;附属丝8～10根,生于闭囊壳的赤道区,长度是闭囊壳的1～2倍,具球根状基部,顶部稍尖;子囊13～18个.每个子囊内有2个子囊孢子,卵圆形.无性态为Ovulariopsis insolita,分生孢子梗单生,直立,圆柱形;分生孢子单生,顶部无乳突,圆柱形,孢子萌发时形成粗的芽管并且顶端稍膨大;附着胞乳头状突起,具分叉或不规则状分支.标本保存在甘肃中医药大学植物保护标本室(HTCM 111022).     

陕北黄土区自然恢复植物群落优势种种间关系研究

从优势种种间关系入手,探索陕北黄土区自然恢复植物群落机理为近自然造林植物配置提供理论依据。基于2×2列联表,采用W检验、X~2检验、联结系数AC及共同出现百分率PC方法,对陕北自然恢复15年的植物群落优势种种间关系进行分析研究。该植物群落总体联结性VR(方差比率)1,统计量WX_(0.05)~2(N),说明该植物群落总体种间表现出正关联,且达到显著水平。20个优势种种间联结性的分析结果表明,正关联种对的数量(114)多于负关联种对(75),无关联种对为1,且联结程度呈极显著和显著的种对数所占比例较小;种对间的正负关联性一定程度上反映了植物之间生态位的重叠和分离。陕北黄土区植被自然恢复15年,大多数植物种的分布较为独立,群落仍处于演替之中。