本研究选取半湿润常绿阔叶林的代表性分布区——滇中高原地区8处天然森林群落作为调查取样对象,定量评估半湿润常绿阔叶林现存斑块中的鸟类物种多样性及其组成与分布的特点.野外观测集中于2023年4-8月,采用样线-样点法,共布设3～4km长调查路线8条.结果表明:1)调查共记录鸟类1286只次,隶属7目30科102种.种类最丰富的前3科分别是鹟科(含14种)、噪鹛科(含9种)、柳莺科(含7种);2)东洋界物种占81.4％,古北界物种占4.9％,广布种占13.7％;3)森林斑块中调查到的平均鸟类物种数为32.0±3.5;鸟类Shannon指数在火后恢复的半湿润常绿阔叶林(1.536±0.110)中低于原生森林群落(2.037+0.100);4)不同斑块间存在共同的优势种(红头长尾山雀、蓝翅希鹛、灰腹绣眼鸟)和常见种(西南冠纹柳莺、蓝喉太阳鸟、棕头雀鹛),稀有种则各不相同,导致不同斑块中鸟类物种成分有很大不同;5)基于食性划分生态种组,食无脊椎动物和杂食的鸟类占84.3％,植食性鸟类占11.8％,肉食性鸟类占3.9％.食性相近的鸟类主要通过分割占用森林的垂直取食空间,稀释种间竞争,维持物种共存.对于鸟类物种多样性维持而言,现存的原生性半湿润常绿阔叶林斑块都具有重要的保护价值.

[目的]载脂蛋白(apolipoprotein,apoLp)在动物实现其各项生理功能中发挥着重要作用,但如何影响稻飞虱生长发育等尚未见报道.本研究旨在明确载脂蛋白apoLp在褐飞虱Nilaparvata lugens取食、存活和繁殖中的作用.[方法]基于褐飞虱基因组获得载脂蛋白编码基因NlapoLp全长开放阅读框(ORF)序列,并分析其蛋白序列;使用邻接法将NlapoLp与其他昆虫物种的同源序列进行聚类分析;利用RT-qPCR检测NlapoLp在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫以及刚羽化的短翅型雌雄成虫)、短翅型雌成虫不同组织(去除唾液腺的头部、唾液腺、中肠、脂肪体和卵巢)中的表达量;通过对褐飞虱3龄若虫显微注射dsNlapoLp进行RNAi,利用RT-qPCR检测RNAi后NlapoLp的表达量,之后调查不同发育阶段虫体RNAi后褐飞虱在寄主水稻上的单雌蜜露分泌量、若虫存活率和单雌产卵量.[结果]序列特征分析发现NlapoLp有1个信号肽及5个保守结构域,但无跨膜结构域.系统进化树显示褐飞虱NlapoLp与灰飞虱Laodelphax striatellus LsapoLp和白背飞虱Sogatella furcifera SfapoLp的进化关系最近,然后与其他半翅目昆虫紫苑叶蝉Macrosteles quadrilineatus、烟粉虱Bemisia tabaci和茶翅蝽Halyomorpha halys的apoLp聚为一支,表现出较近的亲缘关系.RT-qPCR结果显示,NlapoLp在褐飞虱各个发育阶段均表达,在短翅型雌成虫中的表达量较高;在短翅型雌成虫中肠、脂肪体和唾液腺中高表达,在其他组织中低表达.对褐飞虱显微注射dsNlapoLp可以显著降低NlapoLp的表达,经RNAi后褐飞虱在寄主水稻上的单雌蜜露分泌量、若虫存活率和单雌产卵量均比对照组(注射dsGFP)的显著降低.[结论]载脂蛋白基因NlapoLp在褐飞虱各发育阶段和短翅型雌成虫各组织均表达,经RNAi沉默NlapoLp可显著影响褐飞虱的正常的取食、生长发育和繁殖.研究结果为深入探究载脂蛋白在昆虫致害水稻中的作用机制奠定了基础,并提供了害虫高效防控的关键靶标.

目的 苏云金芽孢杆菌对不同虫类影响的meta分析.方法 计算机检索NIH数据库、PubMed数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库(Wangfang)共4个国内外数据库,检索有关苏云金芽孢杆菌杀虫效果的文献.检索年限从1980年1月-2022年6月,由3名研究者独立提取资料进行质量评价后采用Stata 16.0软件进行meta分析.结果 共纳入25篇符合标准文献,包括20篇中文研究和5篇英文研究.Meta分析结果显示,(1)首先选取95％置信区间及WMD的数据进行异质性分析,半翅目(95％CI:1.83～3.38,Z=6.59,P＜0.01,P=30.98％)、草地贪夜蛾(95％CI:1.40～2.08,Z=11.62,P＜0.01,I2=0.00％)与蚊子(95％CI:0.50～2.20,Z=3.11,P＜0.01)三者统计学异质性较小(I2＜50％),其合并效应的结果较可靠,合并效应差异有统计学意义;棉铃虫(95％CI:1.03～1.60,Z=9.07,P＜0.01,P=96.82％)、甜菜夜蛾(95％CI:2.58～6.87,Z=4.32,P＜0.01,I2=93.49％)与小菜蛾(95％CI:1.61～2.73,Z=7.60,P＜0.01,I2=97.15％)三者统计学异质性较大(I2＞50％),使用随机效应模型后合并效应差异有统计学意义.(2)选取昆虫死亡数作为结局指标,使用空白对照分析,棉铃虫(95％CI:4.72～7.30,Z=9.15,P＜0.01,I2=39.22％)、小菜蛾(95％CI:5.19～6.92,Z=13.78,P＜0.01,I2=46.26％)与蚊子(95％CI:3.79～5.03,Z=13.95,P=0.00,I2=25.83％)三者统计学异质性较小(I2＜50％),采用固定效应模式分析结果,差异有统计学意义.结论 苏云金芽孢杆菌对鳞翅目、双翅目、半翅目的昆虫有大小不等的杀伤作用,研究结果中对棉铃虫与小菜蛾的杀伤作用较为突出,具有研究价值.

目的 探讨分泌卷曲相关蛋白 5(SFRP5)对缺血性心力衰竭(IHF)大鼠心肌细胞凋亡和心肌纤维化的影响及相关作用机制.方法 40只SD雄性大鼠随机分为假手术组(Sham组)、模型组(IHF组)、SFRP5组、SFRP5+Wnt5a激动剂组(SFRP5+Foxy-5组),每组 10只.采用超声心动图检测大鼠心功能指标;HE染色、Masson染色观察大鼠心肌病理学改变;TUNEL染色检测大鼠心肌细胞凋亡;免疫组织化学染色观察大鼠心肌组织纤连蛋白(Fn)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、切割型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(Cleaved Caspase-3)阳性表达情况;Western blot法检测大鼠心肌组织SFRP5蛋白、无翅型MMTV整合位点家族成员 5a(Wnt5a)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路蛋白表达.结果 与Sham组比较,IHF组大鼠心功能指标左室舒张末期内径(LVEDd)、左室收缩末期内径(LVDs)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)均增加,左室射血分数(LVEF)和左心室短轴缩短率(LVFS)均下降(P<0.05);心肌组织存在明显病理改变,心肌纤维化面积增加,心肌细胞凋亡率升高,心肌组织Fn、α-SMA和Cleaved Caspase-3阳性表达均增多(P<0.05);心肌组织SFRP5蛋白表达下降,Wnt5a蛋白表达、p-JNK/JNK比值均升高(P<0.05).与IHF组相比,SFRP5组大鼠心功能指标和心肌损伤均得到改善,心肌纤维化面积减少,心肌细胞凋亡率降低,心肌组织Fn、α-SMA和Cleaved Caspase-3阳性表达均减少(P<0.05);心肌组织SFRP5蛋白表达升高,Wnt5a蛋白表达、p-JNK/JNK比值均下降(P<0.05).与SFRP5组比较,SFRP5+Foxy-5组大鼠心功能指标异常,心肌损伤加重,心肌纤维化面积增加,心肌细胞凋亡率升高,心肌组织Fn、α-SMA和Cleaved Caspase-3阳性表达均增多(P<0.05);心肌组织Wnt5a蛋白表达、p-JNK/JNK比值均升高(P<0.05).结论 SFRP5可能通过抑制Wnt5a/JNK信号通路减轻心肌细胞凋亡和心肌纤维化,从而改善大鼠IHF.

2022年6-11月对大熊猫国家公园成都片区的昆虫资源开展了初步调查,共采集昆虫标本1214号,经鉴定隶属于13目95科424种.在昆虫类群组成上,鳞翅目Lepidoptera占优势,其次为鞘翅目Coleoptera、半翅目Hemip-tera,物种数占比分别为58.96％、17.45％、6.37％.区内分布有国家二级保护昆虫2种(三尾凤蝶Bhutanitis thaidina和喙凤蝶Teinopalpus imperialis),全国危险性林业有害生物2种(星天牛Anoplophora chinensis和云斑白条天牛Batoc-era horsfieldi).3种生境类型的昆虫多样性分析结果表明:Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数为次生林(6.63,29.62)＞人工林(6.53,22.48)＞居民农耕地(6.12,19.84);优势度指数为居民农耕地(0.07)＞次生林(0.06)＞人工林(0.04);均匀度指数为人工林(0.94)＞居民农耕地(0.91)＞次生林(0.88).本调查结果丰富了大熊猫国家公园成都片区的昆虫资源基础数据,为生物多样性保护、评价和有害生物防控提供了依据.

昆虫翅多型作为生物可塑性发育的典型代表,是昆虫对复杂多变环境适应进化的结果.褐飞虱Nilaparvata lugens是一种典型的翅多型昆虫,若虫可发育成短翅型或长翅型成虫,后者的远距离迁飞特性造成褐飞虱在亚洲稻区大面积为害.20世纪60年代以来,前人针对褐飞虱翅多型的发生机理进行了大量研究,发现种群密度、寄主植物质量、温度和光周期等诸多环境因子以及保幼激素均能够影响翅型比例.近20年来,得益于基因组学、RNAi和基因编辑等生物技术的发展,褐飞虱翅型分化的分子机制研究取得了突破性进展,发现了褐飞虱翅型分化的开关基因FoxO,沉默或敲除FoxO会导致飞虱发育为长翅型;而胰岛素信号通路能够磷酸化FoxO抑制其进入细胞核,从而参与翅型分化调控;锌指转录因子Zfh1能够以启动子结合的方式调节FoxO的转录,与胰岛素信号通路平行调控翅型分化;另一个锌指转录因子Rotund能够与FoxO互作共同调控褐飞虱翅多型.此外,性别决定基因Trransformer-2和c-Jun氨基末端激酶通路等也能够影响翅型分化,表明褐飞虱的翅型分化存在多样化的分子调控机制.鉴于半翅目不同亚目间的翅多型机制均有所不同,对褐飞虱翅型分化机制的解析远不足以阐明半翅目乃至整个昆虫纲的翅多型机制,但其研究成果能够引领未来对昆虫翅多型机制的探索研究,并加深人们对昆虫翅及组织可塑性发育与进化的理解.

水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用.近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱)、鞘翅目(如咖啡果小蠹、米象、光肩星天牛)、膜翅目(如金小蜂)、双翅目(如果蝇、白纹伊蚊)等昆虫中广泛存在水平转移基因,且不同的水平转移基因对昆虫的营养合成与共生、吸收与消化、毒素产生与解毒、生长和发育、体色改变等方面有着重要作用.本文结合国内外专家学者的相关报道,就HGT的研究步骤与技术方法、评判HGT发生的方法、昆虫HGT的供体与功能几个方面进行了总结和讨论,以期更加深入地了解水平基因转移现象,为探究水平基因转移的作用机制、理解昆虫的进化、遗传和行为、并将水平基因转移应用到农业生产中为农业害虫的绿色防治提供更多思路.

照明提升城市夜间安全与活力,是城市建设的重要因素.但近年来夜间照明的迅速蔓延,改变了城市自然环境的光周期与光分布范围,造成光污染生态风险.其中,趋光昆虫受到的胁迫尤为显著,城市绿地昆虫种类与数量急剧下降,进而通过级联效应,引发城市绿地生态系统失衡问题.昆虫是典型的生态指示种和光敏动物,明确昆虫的光谱趋性差异,筛选出对昆虫趋光性友好的光谱,可为生态光源的研发提供依据,从而降低城市照明的生态风险.已有研究较多采用实验室内实验箱的设置方法,探究某一特定昆虫属种的趋光行为,尚缺乏对特定生境下的昆虫群落和典型昆虫目的光谱趋性研究.因此,研究在天津市津南区天津大学北洋园校区绿地系统开展野外人工光诱捕昆虫实验,以野外诱捕昆虫的种类与数量为判定依据,分析各光谱的昆虫趋性差异.野外诱虫实验以7种窄光带光谱(单色光)为研究对象,采用相对评价法,设置趋光昆虫最敏感的紫外光(Ultraviolet,369 nm)为对照组.结果表明,天津城市绿地生境中,4类典型趋光昆虫为双翅目(61.1％)、半翅目(19.7％)、鞘翅目(11.1％)、鳞翅目(5.7％)类,占诱捕总量的97.6％;对照紫外光(Ultraviolet,369 nm),4种典型昆虫总体的趋性敏感光谱排序及趋性概率为:远红色光(Far Red,740 nm)0.5％＜深红色光(Deep Red,660 nm)2.0％＜橘红色光(Red Orange,627 nm)9.0％＜青色光(Cyan,500 nm)22.8％＜绿色光(Green,519 nm)22.9％＜蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)27.6％＜蓝色光(Blue,478 nm)40.1％;绝对生态光谱为红光,相对生态光谱为青色光(Cyan,500 nm)和蓝紫色光(Royal Blue,447 nm).在全面推进入与自然和谐共生的现代化建设阶段,研究将有助于生态光源的开发、生态保护和城市光生态建设的提升.

[目的]本研究旨在揭示黑蚱蝉Cryptotympana atrata胚胎期的发育过程和共生菌在胚胎中的分布,确定若虫龄期数,明晰相关器官的形态发生过程以及若虫的形态变化(分化)与生境和寄主植物营养条件的相关性.[方法]通过野外采集和实验室人工饲养获得黑蚱蝉各发育阶段样本,采用光学显微镜和电子显微镜观察胚胎的发育,测量、分析不同龄期若虫的形态变化.[结果]黑蚱蝉的卵为长条形,表面具网状纹饰,卵孔位于距后极约1/4处.在胚胎发育初期,共生细菌Candidatus Sulcia muelleri(Sulcia)和类酵母共生真菌(yeast-like fungal symbionts,YLS)在卵的后极呈球状聚集;胚胎发育至约72 h后,新形成的胚带逐渐陷入卵黄中发育,共生菌球逐渐移动至前极,并进入附近宿主细胞;腹部分节后,共生菌球定殖于第6-8腹节背侧.发育至约第55天时进入滞育状态越冬,滞育期约为130 d.在胚胎发育早期,上唇节附肢从基部逐渐愈合,并与前唇基愈合形成复合结构.上颚节附肢不断延伸,形成上颚口针;下颚节附肢在胚胎发育早期即分化为外侧和内侧两个凸起,随后分别发育为近端的下颚板(后来又逐渐消失)和远端的口针.下唇节附肢在胚胎发育早期成对存在,之后愈合为一体,发育为喙管.发育至约第200天时,在第1腹节两侧出现胚足带,但发育至约第210天时随着胚胎翻转而逐渐退化.前若虫头部无齿突,胸、腹部具大量齿突,有助虫体破壳孵化;发育至约第245天时,一些胚胎开始孵化.若虫有5个龄期,各龄期除虫体不断增长外,复眼、触角、翅芽、胸足、生殖节等发生一系列形态变化,尤其是3对胸足的形态和功能分化最为显著.中足和后足细长,适于支撑和平衡身体;前足粗壮,腿节宽扁并逐渐形成齿梳,胫节镰刀状,具端齿、副齿和中叶,适于挖掘隧洞和固定于植物根系上取食.此外,1-4龄若虫均出现腹部膨大(Ⅰ型)和不膨大(Ⅱ型)两种类型个体,但5龄若虫无明显形态分化;以长势旺盛寄主植物柳树Salix babylonica和紫花苜蓿Medicago sativa为食的1龄若虫腹部形态分化早,以长势较差寄主为食的1龄若虫形态分化较迟,腹部不膨大个体比膨大个体进入2龄更早,且进入2龄后最初均为不膨大型个体.[结论]在黑蚱蝉胚胎发育过程中,由Sulcia和YLS组成的共生菌球从卵的后极移动至前极,最后定殖于第6-8腹节;上颚口针为基颚突起源,下颚口针为端颚突起源;黑蚱蝉若虫具5个龄期,幼期阶段的形态(功能)特化与其长期在地下隐蔽生活及羽化后的生态位转变密切相关,并与寄主植物的营养供给条件相关.

青藏高原东缘地区作为高原横向扩展的前缘过渡带,地理环境与气候条件多样,是全球生物多样性研究的一个热点地区.蝉科昆虫长期在地下营固定生活,成虫发生期短、体型硕大、飞行能力弱而难以扩散,因此适合多尺度的生物地理学和物种多样性研究;但青藏高原东缘地区的蝉科昆虫区系一直缺乏研究.本研究在区系调查和系统分类研究基础上,对青藏高原东缘地区的蝉科昆虫多样性及地理分布格局进行了研究.结果表明,该地区共分布蝉科昆虫3亚科46属100种(包括2个新纪录种),分别占中国已知属、种数量的59.7％和29.1％;区系以东洋界成分为主(73种,73.0％),古北界和东洋界共有成分次之(21种,21.0％),特有成分比例较高(19种,19.0％).该地区的10个亚区可被分为南、北2个大区,大致以秦岭及甘南山地为界.北段的黄土高原过渡区(MX+HB)、藏北过渡区(QZ)属于古北界,物种多样性较低,分布的主要是体型较小的姬蝉亚科物种.南段的东洋界各亚区由秦岭西段山地过渡区(HZⅠ+XNⅠ)、川西盆地及滇北过渡区(HZⅡ+XNⅣ)、青藏高原东南部的横断山脉"高原-山地"过渡区(XNⅡ+XNⅢ)及滇西山地过渡区(HN)组成.各亚区的物种多样性由北向南逐渐增多,四川盆地西部和横断山南部为多样性中心.在南段的各亚区中,西南亚区Ⅰ(XNⅠ)和华中亚区Ⅰ(HZⅠ)区系相似性最高,华中亚区Ⅱ(HZⅡ)和西南亚区Ⅳ(XNⅣ)区系相似性最高,它们分别聚合后再与"西南亚区Ⅱ+西南亚区Ⅲ(XNⅡ+XNⅢ)"聚合,最后与滇西的华南亚区(HN)聚合,表明滇西的华南亚区(HN)及高原东南部的横断山脉"高原-山地"过渡带(XNⅡ、XNⅢ)区系相对独特.蝉科同一类群的不同物种在该地区呈现出明显的生态位分化,分别向"低山-峡谷-丘陵"生境和"亚高山-高山"生境发展."低山-峡谷-丘陵"分布的适热物种分布区比较广泛,均在相邻的东部、南部地区有所分布;"亚高山-高山"的适冷种类则多局限分布于高海拔地带(许多都是特有种),尤其在横断山脉地区基本都呈现为小范围的斑块或点状分布,即"天空岛"分布格局.整体而言,青藏高原东缘南段的高大山体、相关地带的急剧下降地形及气候差异等对蝉科物种的扩散和分布影响更大,研究结果为青藏高原邻近地区的动物地理区划及生物多样性分化研究提供了新的信息和参考依据.