泽兰实蝇内生殖器官的结构及其发育状况

【背景】泽兰实蝇属双翅目实蝇科,是杂草紫茎泽兰的重要专性天敌。该蝇幼虫可蛀入紫茎泽兰内部形成虫瘿,有效控制紫茎泽兰的扩散,许多国家都利用泽兰实蝇控制紫茎泽兰的危害。【方法】通过光学显微法观察了泽兰实蝇成虫内生殖器官的结构及其发育动态。【结果】雌性泽兰实蝇的内生殖系统主要由卵巢、输卵管、受精囊、雌性附腺等器官组成,雄性生殖系统由精巢、输精管、雄性附腺、射精管组成。在成虫发育过程中,雌虫卵巢的长度在第4日龄时达最大值,宽度在1日龄时达最大值,与其他日龄相比有显著差异,雌性附腺及受精囊的大小在各日龄间无显著差异;雄虫精巢长度在4日龄时达到最大,宽度在2日龄时达最大,且不同日龄间也有显著差异,而雄性附腺的大小在不同龄期间无显著差异。【结论与意义】本文阐明了泽兰实蝇的内生殖系统结构与发育状况,这有助于为提高泽兰实蝇人工繁殖效率及生物防治效果奠定理论基础。     

入侵植物喜旱莲子草——生物学、生态学及管理

喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides原产于南美洲,属于苋科Amaranthaceae莲子草属Alternanthera。一百多年来,该物种通过压舱水或军马饲料被传播到北美洲、大洋洲、欧洲,以及东南亚和中国等地,成为暖温带-热带湿润气候区淡水生态系统的重要外来入侵种。本文结合对喜旱莲子草在原产地的分布状况的考察、原产地和入侵地喜旱莲子草的比较研究,以及入侵生态学研究的最新成果,对该物种在原产地的地理分布和种内变异、生活史特征、入侵机制和控制策略等方面进行评述,以提高我国科研人员对这一外来入侵种的认识,为科学管理和控制提供依据。     

粘虫下唇须陷窝器及其感器的形态、类型与分布

【目的】明确我国重要农业害虫粘虫Mythimna separata Walker下唇须和陷窝器形态结构以及陷窝器内部感器的形态、类型与分布。【方法】利用光学显微镜观察粘虫成虫下唇须及陷窝器形态结构,利用扫描电子显微镜观察陷窝器内部的感器。【结果】结果表明,粘虫成虫下唇须似管状,具3节,各节形态和长度不同,其中第2节最长。粘虫下唇须长度雌雄异形,雌性的下唇须长度为2 463.50±143.65 μm,显著短于雄性的（2 566.11±70.28 μm）（t=2.722, df=34, P=0.012）。陷窝器凹坑深约280 μm,开口处直径约50 μm,内部直径约32 μm,雌雄间无显著差异。陷窝器内部的感器主要包括毛形感器和棒状感器2种类型。毛形感器位于陷窝器凹坑的上半部分,而棒状感器分布在陷窝器凹坑的下半部分。雌性毛形感器长为18.20±0.84 μm,显著短于雄性的21.24±0.34 μm（t=3.335, df=30, P=0.003）。而雌性的棒状感器长为14.69±0.48 μm,显著长于雄性的12.31±0.49 μm（t=3.452, df=21, P=0.002）。【结论】粘虫下唇须陷窝器感器分属2大类型,分布于陷窝器内不同的区域,其长度具有性别差异性。本文报道的这些形态学观察结果为进一步研究粘虫下唇须陷窝器感器生理和功能奠定了基础。     

不同水陆环境中喜旱莲子草甲基化调控因子表达水平和差异表达基因启动子区甲基化状态分析

DNA甲基化是一种重要的表观遗传调控方式,参与对植物生长发育的调控,并在植物逆境胁迫响应中发挥作用。DNA甲基化的建立和维持是胞嘧啶甲基转移酶、染色质重塑酶、组蛋白修饰因子和去甲基化因子等协同作用的结果,环境胁迫能诱导植物体内DNA甲基化状态改变,进而改变基因表达水平和式样,影响植物的适应性。喜旱莲子草是一种恶性入侵植物,种内遗传多样性很低,主要依靠极强的表型可塑性侵占不同水陆生境。对克隆繁殖的喜旱莲子草个体进行不同时间的淹水处理,并用定量PCR方法检测16个DNA甲基化调控基因在不同处理条件下的表达水平和变化趋势,发现其中13个基因在不同处理时间点的表达水平有明显变化,且在淹水植株中多数基因在处理前期被强烈诱导上调表达。运用亚硫酸氢钠测序技术对两个在不同水陆条件下明显差异表达基因(Contig942和Contig23336)的上游启动子区甲基化动态进行分析,发现启动子区多个胞嘧啶位点的甲基化修饰状态在不同水陆条件下及淹水处理的不同时期呈现快速且可逆的动态变化,可能影响这些基因在不同环境条件下的表达水平。本研究结果能帮助了解喜旱莲子草表型可塑性变异和适应性发生的分子机理。     

两种入侵能力不同的莲子草光合系统稳定性的比较研究

为揭示恶性杂草空心莲子草入侵的部分机制,并为采取防控措施降低其危害提供理论依据,比较了空心莲子草与其同属的入侵能力相对较弱的刺花莲子草对光氧化胁迫(由10μmol·L-1甲基紫精在光强100μmol·m-2·s-1条件下诱导产生)的生理响应。结果表明:在光氧化胁迫下,空心莲子草和刺花莲子草两者的叶绿素、类胡萝卜素、总酚和类黄酮含量均显著下降,叶片细胞死亡率相应升高,但空心莲子草对光氧化胁迫具有较高的忍耐性,这可能与其总酚和类黄酮含量以及DPPH·(1,1-二苯基苦基苯肼)自由基清除能力有关。这种特性可能是空心莲子草光合系统稳定性更高、入侵能力更强和危害性更大的重要因素之一。     

Genetic diversity of alligator weed in China by RAPD analysis

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) was applied to analyze geneticdiversity of an invasive weedy species, alligator weed (Alternantheraphiloxeroides (Martius) Grisebach), collected from eight differentsites in southern China. Amplified by 108 RAPD primers, 391 bands wereidentified from samples collected from three of the eight sites withconsiderably large spatial intervals, but no genetic variation was detectedamong the samples. A total number of 196 RAPD fragments were amplified from allsamples collected in the eight sites by 31 primers that produced the mostconsistent results, but no genetic variation was detected within or betweenpopulations. The molecular data indicated extremely low genetic diversity in thealligator weed. Given the fact that the alligator weed is a serious invasiveweed, and widely found in China, we consider that the low genetic diversity ofthe alligator weed does not affect the success of its expansion in China, andlow genetic diversity does not necessarily lead to endangered status of a plantspecies. In addition, molecular evidence from this study suggests that thealligator weed in southern China might originate from a very few clones or evenonly from a single clone. Therefore, the rapid range expansion of the alligatorweed is most likely the result of a massive vegetative propagation since it wasintroduced in China.     

重金属胁迫条件下空心莲子草的生长和营养特征分析

空心莲子草是一种常见的水生植物,并能在重金属污染的水体或附近土壤中生长.本研究发现,空心莲子草能富集6种常见的重金属元素,其富集能力为:Zn2+>Mn2+>Pb2+>Cu2+>Cd2+>Cr3+.高浓度(1 mmol/L) Cu2+、Mn2+、Zn2+和Cr3+ 等重金属胁迫处理条件下,空心莲子草的根冠比增加,生物干重、总根长和总根表面积都相应降低.此外,高浓度(1 mmol/L) Pb2+、Cd2+、Cu2+或Zn2+分别胁迫处理条件下,空心莲子草的K+、Ca+和Mg+等元素的含量变化差异显著(P＜0.05).以上研究表明,空心莲子草通过改变体内钾钙镁等重要生长元素营养情况来适应重金属污染的胁迫,有很强的富集重金属元素的能力,进而降低污染、净化水体.空心莲子草对重金属污染的生长响应及体内重要矿物元素营养特性之间的相互关系,可能为重金属污染的水土生物修复提供理论依据.     

环境因素对天目山柳杉树轮方位分布的影响

 应用方差分析、经验正交函数、合成分析,研究了天目山柳杉(Cryptomeria fortunei)树轮中 随方位的分布特征。应用相关分析探讨了这种分布特征的年际差异与环境因素的关系。结果表明：树轮 值有显著方位差异和年际变化,不同方位的差异可以用4个基本角分布型表示,其中一型表示各方位 C比多年平均值偏大,其中北（N）、西（W）、西南（SW）、南（S）较平均值偏大约0.5,而其余4个方位偏大不到0.2;二型各方位也较多年平均值偏大,但各方位差异不大,除N方位较小外,其余均在0.2～0.4之间。三型为各方位 较平均状况偏小,其中西北（NW）、东北（NE）方位约偏小0.4,其余方位偏小0.2～0.3。四型表现为NE、东（E）、东南（SE）与平均状况一致,西北（NW）方位较平均状况偏大约0.1,N方位偏小0.2,其余3个方位则偏小约0.3。而其年际变化既可用这4个角分布型的更替表示,也可以用第一、二主成分表示。 的第一主成分与前一年8～12月降水量负相关,与当年1～3月降水正相关。第二主成分与前一年8月至当年1月的6个月平均气温正相关。不同的角分布型与不同的气候状态相联系。一型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1高;二型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1低;三型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1高;四型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1低。可见角分布型的差异可能包含着环境变化的信息,因此同时利用树轮整体平均 值的序列和角分布型序列来重建历史气候,可以得到更多的历史气候变化信息。     

LRRC4基因转染U251细胞的比较蛋白质组学分析

LRRC4是我室自主克隆的一个脑组织优势表达基因.前期研究结果表明,外源性LRRC4基因转染至U251细胞,可明显地抑制U251细胞的增殖、黏附、趋化和侵袭等生物学行为. 因此,LRRC4亦是一个脑胶质瘤抑制性基因.为了进一步了解LRRC4在胶质瘤发生发展中的调控作用,本研究采用荧光差异凝胶电泳（2D-DIGE）和质谱分析技术获得了LRRC4转染U251细胞的11个差异表达蛋白质,并用Western 印迹证实了U251细胞在转染LRRC4基因前后热休克蛋白27、stathmin 1和S100钙结合蛋白A11的差异表达变化. 这些差异蛋白质涉及细胞代谢、增殖、转录、信号转导等众多事件,表明LRRC4基因转染U251细胞后可能通过调控这些蛋白质的表达而参与细胞的增殖、黏附、趋化和侵袭等生物学过程.