新疆野苹果(Malus sieversii)根际固氮菌(NFB)、解磷菌(PSB)及解钾菌(KSB)的定植数量,不仅影响植物补充养分,促进生长,也可以诱导系统抗性(ISR),提高抗性抑制疾病.因此,探讨新疆野苹果根际NFB、PSB及KSB定植数量对生理指标的影响,确定野苹果生长较好时根际微生物数量,对研究其氮、磷、钾的吸收至关重要.该研究以新疆8个自然种群新疆野苹果根际土壤及植株叶片为实验材料,分离NFB、有机解磷菌(oPSB)、无机解磷菌(iPSB)及KSB,估算功能菌株数量并测定新疆野苹果叶片生理指标,叶片及土壤中氮、磷、钾含量.结果表明:(1)8个种群新疆野苹果根际4种功能菌株定植总数量存在极显著差异,其中新源县野果林种群oPSB、iPSB、NFB及4种功能菌株定植总数最多,巩留县那孜工队种群KSB定植数量最多;(2)4种功能菌株总数、PSB数量与新疆野苹果叶片过氧化氢酶活性呈正相关关系,KSB数量与其叶片氧化还原酶活性呈正相关关系.证明新疆野苹果根际氮、磷、钾活化菌定植数量与其抗性存在关联.(3)在营养生长方面,oPSB数量反映叶片磷和氮含量;iPSB数量反映土壤磷含量,oPSB和NFB数量反映土壤氮含量;KSB数量反映叶片和土壤钾的含量;(4)定植数量分别在7.08 × 104 CFU·g-1(NFB)、2.7 × 107CFU·g-1(PSB)及4.98 × 105CFU·g-1(KSB)时,叶片及土壤中氮、磷、钾含量较高,新疆野苹果营养生长最佳.研究确定了野苹果生长较好时根际微生物数量,以期为施用功能菌株的接种量提供理论依据,也为新疆野苹果林生态保护提供参考.

[目的]甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是高效治理鳞翅目(Lepidoptera)害虫的新型抗生素类生物源杀虫剂.本研究旨在探究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对水稻害虫白背飞虱Sogatella furcifera的亚致死效应.[方法]采用稻茎浸渍法以不同浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫,72 h后计算甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC10,LC25和LC50值;采用稻茎浸渍法以LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫48 h,测定F0代雌成虫寿命和单雌产卵量;统计F1代卵历期、1-5龄若虫历期、成虫寿命、成虫前历期、总发育历期、成虫产卵前期、成虫总产卵前期和单雌产卵量,构建年龄-龄期两性生命表;利用Timing-MSChart软件预测白背飞虱未来60 d种群动态.[结果]处理72 h时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC50,LC25和LC10值分别为0.831,0.222和0.068 mg/L.与对照组相比,LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理使白背飞虱F0代雌成虫平均寿命分别缩短了 7.19％,24.81％和34.21％,单雌产卵量分别减少22.24％,31.22％和41.53％;LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代5龄雌若虫历期,LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代雄成虫寿命和总发育历期,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代成虫产卵前期和总产卵前期,且显著降低了内禀增长率(r)和周限增长率(λ);LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代净增殖率(R0)显著降低,LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代平均世代周期(T)显著延长;LC10,LC25和LC50这3个亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理明显抑制了白背飞虱种群增长.[结论]亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐胁迫会显著影响白背飞虱成虫寿命和繁殖能力,并降低其后代种群数量,该研究结果可为农业田间科学防治白背飞虱提供理论依据.

目的 通过了解喹诺酮类抗生素对浮游动物存活率及繁殖能力的影响,以期为全面评价这类污染物所带来的生态后果提供数据支撑.方法 本文通过急性和慢性毒性试验探究了恩诺沙星和环丙沙星对大型溞(Daphnia magna)的急性毒性效应和生活史特征的影响.结果 恩诺沙星和环丙沙星对大型溞的96 h LC50值分别为0.34和75.79 mg/L;安全浓度分别为0.003和0.758 mg/L.随着恩诺沙星、环丙沙星浓度的升高,大型溞的世代平均时间延长,产溞总数、产溞次数、净生殖率和内禀生殖率均呈下降趋势.最高浓度组的恩诺沙星(9.645 mg/L)、环丙沙星(19.84 mg/L)处理组中大型溞的世代平均时间分别为11.34和10.35 d,极显著地长于空白对照组的世代平均时间9.46 d(P＜0.01);产溞总数分别为46和91只,仅有对照组的10％和19％;产溞次数由空白对照组的11次分别减少至3次和7次;净生殖率与对照组相比分别下降了89％和81％,种群内禀增长率下降了76％和57％.低浓度的恩诺沙星、环丙沙星也会抑制大型溞种群的繁殖能力.结论 对大型溞来说,即使是在安全浓度范围内,长期暴露也会显著抑制大型溞的生存和繁殖能力,并且这种抑制作用随着抗生素浓度与暴露时间的增加而增强.

[目的]了解氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的亚致死效应,为水稻生产中使用氯虫苯甲酰胺科学高效防治稻水象甲提供参考.[方法]以越冬代稻水象甲成虫为试虫,通过测定不同种群(RW-Js、RW-Gy、RW-Mz、RW-Zy、RW-Lc)稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性,确定氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的致死中浓度(LC50)和亚致死剂量(LC25);分别采用室内测定和田间调查的方法,研究亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对稻水象甲体内多种生物酶活性及田间发育动态的影响.[结果]不同来源稻水象甲种群对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异较大,RW-Js种群的LC50值为RW-Gy种群的13.45 倍,达到中等抗性水平;解毒酶抑制剂胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)对氯虫苯甲酰胺的协同增效作用明显高于磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate,DEM);抗性种群RW-Js体内 3 种解毒酶活性较敏感种群RW-Gy显著增高(P<0.05),其中多功能氧化酶(mixed function oxidase,MFO)变化最为明显.稻水象甲成虫经氯虫苯甲酰胺LC25剂量处理后,虫体内几种生物酶活性总体呈先升高后降低的趋势,具明显的时间效应,其中MFO活性在整个测定周期内均显著高于对照处理(P<0.05);氯虫苯甲酰胺LC25 剂量对稻水象甲各虫态的田间始见期、发生高峰期和发生末期均产生不同程度的影响.[结论]解毒酶活性可能与稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性有关,MFO是稻水象甲对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中最重要的酶,在抗性形成中起主要作用;亚致死剂量氯虫苯甲酰胺可延缓稻水象甲幼虫、蛹和一代成虫的生长发育,缩短成虫寿命、加快田间成虫消亡.

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.

[目的]本研究旨在明确稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis蛹对高温的敏感性,为利用蛹期高温预测种群发展趋势提供生物学指标和模型.[方法]对稻纵卷叶螟1-5日龄蛹分别在37,39和41℃下进行1次性1-7 h的热击,对1日龄蛹在37,39和41 ℃进行1-7 h/d持续2和3 d的多次热击,并以一直饲养在27℃下的蛹为对照组,测定热击处理组和对照组蛹羽化率、蛹历期、每雌产卵量及卵孵化率;采用线性回归方法建立蛹羽化率、蛹历期、每雌产卵量及卵孵化率与热击时长的关系模型.[结果]与对照组相比,1-5日龄稻纵卷叶螟蛹分别受37,39和41℃高温1次性热击1-7 h后,随着热击温度的升高蛹历期延长,蛹羽化率、每雌产卵量和卵孵化率降低;在相同的高温下,随着热击时间的增长蛹历期呈线性延长,蛹羽化率、每雌产卵量和卵孵化率呈线性下降,并且变化率在各日龄处理间基本相同;37或39℃热击后,1日龄蛹组的蛹历期长于3-5日龄蛹组的,但前者的蛹羽化率低于后者.1日龄蛹在37和39 ℃下多次热击后蛹历期随日热击时间的增长而缩短,在41 ℃下仅2d内的热击有该趋势,3d内7 h/d的热击延长了蛹历期;蛹羽化率、每雌产卵量及卵孵化率均随日热击时长的延长而线性降低,并且降低幅度随温度的升高而增大,但在热击2和3 d间无显著差异.37,39和41 ℃下2和3 d,日热击时长每延长1 h蛹羽化率将分别降低3.25％,4.95％和7.49％,每雌产卵量分别减少5.02％,7.80％和10.82％,卵孵化率分别降低2.20％,3.31％和5.05％,说明热击显著抑制了种群的发展.[结论]稻纵卷叶螟蛹对高温较为敏感,热击影响其发育、存活和繁殖力,可根据蛹期高温及持续时长预测稻纵卷叶螟种群的数量.

[目的]通过实验室研究高剂量性信息素环境中大螟Sesamia inferens的求偶和交配行为,分析比较性信息素化合物顺11-十六碳烯醛(Z11-16:Ald)和顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16:Ac)抑制大螟成虫求偶和交配的差异,为田间大螟有效的交配干扰技术提供技术参数.[方法]在风洞生物测定仪中模拟性信息素高剂量环境,采用2-D行为记录和分析、行为观测、卵巢解剖、性信息素提取和GC-MS分析相结合的方法,测定了雌雄成虫的移动距离、求偶和交配率以及雌成虫性信息素滴度;采用主动释放器试验评价了合成的性信息素的田间交配干扰效果.[结果]大螟雄成虫在暗期第1个小时的移动距离大于其他时间段的,在Z11-16:Ac环境中大螟雄成虫移动距离占整个暗期移动距离的51.8％±9.3％,远高于对照(无性信息素释放)和Z11-16:Ald环境中的,而暗期不同时间雌成虫移动距离则没有显著差异.Z11-16:Ac和Z11-16:Ald环境中雌成虫产卵器伸出比例均显著低于对照环境中的.在对照环境中,1日龄雌成虫产卵器伸出比例为76.7％±14.6％,显著高于 Z11-16:Ald 环境中的(29.2％±13.1％)和 Z11-16:Ac 环境中的(26.7％±11.7％).而各交配干扰环境中不同日龄大螟雌成虫产卵器开始伸出时间和伸出后的持续时间则无显著差异.对照环境中,雌雄成虫的交配率高达72.2％±5.6％,Z11-16:Ac和Z11-16:Ald环境中交配率分别为40.5％±3.4％和45.2％±3.1％,说明对照组交配率显著高于交配干扰组.在不同的交配干扰环境中,雌成虫性信息素Z11-16:Ald和16:Ac的滴度无显著差异,Z11-16:Ac处理后顺11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)和Z11-16:Ac的滴度显著降低,对照环境中的雌成虫Z11-16:OH和Z11-16:Ac的滴度分别为(3.79±2.56)和(7.29±4.49)ng,但Z11-16:Ac环境中仅分别为(0.80±0.59)和(1.99±0.45)ng.Z11-16:Ald环境中Z11-16:OH和Z11-16:Ac的滴度则与对照环境中的无显著差异.田间试验验证了交配干扰的效果,Z11-16:Ac交配干扰效果比Z11-16:Ald要稳定和高效,Z11-16:Ald的交配干扰效果则与地理种群有关.[结论]大螟性信息素交配干扰化合物需要加入Z11-16:Ac才能使交配干扰效果稳定和高效,仅仅只有Z11-16:Ald时干扰效果可能会受地理种群的影响,Z11-16:Ac不仅干扰雄成虫求偶,也同时影响了雌成虫性信息素的滴度以及雌雄成虫的交配,因此,在多个方面提高了防控效果.

芽胞杆菌是土壤和植物微生态的优势微生物种群,具有很强的抗逆能力和抗菌防病作用,是目前研究和应用较多的一类生防菌.芽胞杆菌可产生醇、酮和酸等多种挥发性物质,能够有效抑制多种病原菌的生长.此外,芽胞杆菌还能合成多种非挥发性抑菌物质如脂肽类化合物、聚酮类化合物和环二肽等抑制某些细菌和真菌的生长.芽胞杆菌的有效抑菌物质主要通过破坏病原菌的细胞壁、细胞膜及影响病原菌的代谢通路发挥其抑菌活性.本文主要总结了芽胞杆菌发酵液中的挥发性、非挥发性抑菌物质及其抑菌机制,为芽胞杆菌作为生防菌的深度开发与应用提供参考.

蚊属于典型的性二态昆虫,两性在行为上有着巨大差异,雄性成蚊主要依靠植物汁液获取碳源,而雌性只有吸血后卵巢才能够正常发育,这也是蚊传播多种人类疾病的重要基础.蚊的性二态由复杂的性别决定基因通路调控,虽然通路中两个关键因子双性基因(doublesex,dsx)与fruitless(fru)在结构和功能上与其他昆虫具有高度保守性,通过性别可变剪切最终调控下游性别表型与性行为相关基因,但是其性别决定初始信号即雄性决定因子(Male-determining factor,M-factor)无论与其他昆虫相比还是属种间均具有巨大的差异,而从M-factor至dsx的调控通路亦尚未明确.目前,利用已知的蚊性别决定基因对蚊进行基因改造,在实验室已经初步达到了性别逆转或种群抑制的效果.本文综述了蚊性别决定调控通路中初始信号雄性决定因子的进化和作用机制,其下游信号通路的响应模式,以及以性别决定基因为靶点的转基因蚊防制策略,为深入理解蚊性别决定机制与探讨蚊媒防制提供新思路.

为探求新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana)实生更新受限的障碍因子,更好的保护该种质资源和种群,以新疆巴尔鲁克山野扁桃当年种子为试验材料,研究种子吸水特性、不同层积时间、不同质量浓度赤霉素(GA3)和不同基质处理对种子休眠与萌发的影响,并对萌发抑制物进行探究.结果表明:(1)完整种子在层积80 d后解除自然休眠,而去种皮种子不需要层积就可萌发,添加300 mg·L-1 GA3培养可以提前打破去种皮种子休眠并提高发芽率.(2)萌发抑制物主要存在于外果皮和中果皮.(3)在原生境土壤中的萌发率比在营养土中高.