[目的]通过翅果油树不同时期种仁的转录组学分析挖掘与脂肪酸合成相关的关键基因.[方法]观察记录翅果油树果实发育情况并以成年翅果油树果实开始膨大期(C6)、迅速膨大期(C7)和成熟期(C8)的新鲜种仁为材料,以水解-提取法测定3个时期种仁的脂肪酸组分与含量,用转录组测序技术分析C6、C7时期样品的表达差异,并寻找关键差异表达基因.[结果]3个时期的脂肪酸平均含量随时间推移呈逐渐上升趋势;C6、C7时期的种仁数据中共获得6 375个上调表达基因、8 124个下调表达基因;8 137个差异表达基因在GO数据库中获得注释;4 275个差异表达基因在KEGG数据库中获得注释,主要涉及代谢途径、次生代谢物的生物合成、激素传导和氨基酸合成途径等通路,其中,脂肪酸生物合成、不饱和脂肪酸生物合成等与脂肪酸相关的通路均被富集,并重点挖掘出8个与脂肪酸合成相关的候选基因,发现与果实膨大时期(C6)相比,EmBCCP1、EmSAD1、EmFAD2-1、Em-FAD3-1、EmPDCT1基因上调表达,同时EmFAbG1、EmPDAT1、EmKASI1基因下调表达.[结论]EmBCCP1、EmSAD1、EmFAD2-1、EmFAD3-1、EmPDCT1、EmKASI1、EmFAbG1、EmPDAT1 基因促进了翅果油树种仁油酸、亚油酸的合成积累,可作为翅果油树种仁脂肪酸合成的关键候选基因.

[目的]研究大蒜E素(allicin E,ALE)对斑翅果蝇Drosophila suzukii产卵行为的影响,为利用ALE生物防治斑翅果蝇提供参考依据.[方法]采用产卵双向选择模型检测0.01％,0.015％和0.02％ALE对斑翅果蝇雌成虫产卵驱避作用.利用暗盒实验、摘除前足、摘除触角等方式检测视觉、味觉和嗅觉感觉系统对斑翅果蝇雌成虫产卵偏嗜行为的影响.利用Y生物迷宫试验检测0.015％ALE对斑翅果蝇雌成虫的产卵行为驱避作用.通过检测存活率和发育历期研究ALE对斑翅果蝇适合度的影响.利用荧光染色法检测ALE处理后斑翅果蝇成虫肠道中活性氧水平.[结果]ALE驱避斑翅果蝇雌成虫产卵,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别为-0.30,-0.44和-0.51.在黑暗和摘除前足条件下,斑翅果蝇雌成虫存在对ALE的显著的产卵避性反应,而摘除触角的斑翅果蝇对ALE的产卵避性显著降低,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别降低为-0.10,-0.11和-0.12.斑翅果蝇雌成虫所产卵暴露于0.02％ALE后,后代蛹和成虫的存活率分别降低了 69.23％和69.70％,后代成蛹和羽化时间分别延长5.88和4.75 d.ALE缩短斑翅果蝇成虫寿命,雌性和雄性在0.02％ALE处理下LT50值分别由39 d降低为18和15 d.0.02％ALE处理72 h后斑翅果蝇成虫奔跑和攀爬速度显著降低.0.02％和0.05％ALE处理3 d后斑翅果蝇成虫肠道中的活性氧水平上升.[结论]ALE引起斑翅果蝇雌成虫产卵避性,主要通过嗅觉介导此种产卵避性;ALE延缓了斑翅果蝇后代的生长发育,降低了亲代成虫的运动活力和存活率,并引起肠道损伤,因此具有潜在的生物防治斑翅果蝇价值.

[目的]明确食物中添加葡萄糖对斑翅果蝇Drosophila suzukii发育及肠道细菌结构的影响,并筛选与斑翅果蝇糖代谢相关的肠道细菌种类.[方法]将添加不同浓度葡萄糖(0,5％和10％)的食物饲喂斑翅果蝇的常规饲养品系和去除肠道微生物后的无菌品系,观察其生长发育情况以及体内葡萄糖含量的变化,并利用PacBio测序平台对各处理斑翅果蝇常规饲养品系成虫的肠道细菌进行多样性分析.[结果]与对照组相比,5％葡萄糖处理组斑翅果蝇常规饲养品系幼虫存活率和成虫羽化率分别提高60.44％和123.79％,10％葡萄糖处理组幼虫存活率提高87.87％,但添加葡萄糖对斑翅果蝇无菌品系的发育无显著影响.无菌斑翅果蝇成虫无法利用葡萄糖,其体内葡萄糖含量明显高于常规饲养品系成虫体内的.肠道细菌多样性分析表明,斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势菌属主要为葡萄杆菌属Gluconobacter和醋杆菌属Acetobacter,食物中添加葡萄糖显著增加了肠道菌群多样性指数,醋杆菌属、普罗维登斯菌属Providencia和摩根氏菌属Morganella的丰度明显增加.斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势种为乳酸乳球菌L.lactis、弗氏葡萄杆菌G.frateurii、醋杆菌A.thailandicus和产碱普罗维斯登菌P.alcalifaciens等,在不同浓度葡萄糖浓度处理的常规饲养品系成虫中其相对丰度也存在显著差异.[结论]无菌斑翅果蝇成虫无法直接利用葡萄糖,以醋杆菌属细菌为主的肠道细菌可促进斑翅果蝇对葡萄糖的利用.本研究结果对研究肠道细菌参与斑翅果蝇营养代谢的机理提供了重要的依据.

元宝槭(Acer truncatum)是无患子科槭属的落叶乔木,又名华北五角枫、元宝槭.因其翅果的形状像中国古代的金元宝故而得此名,是我国特有的油料树种.为了系统研究元宝槭在我国的地理分布和资源特点,该文通过调研国内外主要数字化标本馆的馆藏标本和已有文献,分析了元宝槭的地理分布格局与主要分布区的资源特点.结果表明:基于对收集的1 913 份元宝槭标本的分析,元宝槭主要分布于我国东北和华北等地区的 27 个省/区/市,分布区域广、海拔差异大;不同地区元宝槭叶片、果实形态大小存在差异,陕西省采集标本的平均果实直径明显大于其他地区;部分元宝槭标本的采集地、采集时间等信息不全,少量标本由于采集或管理不当导致标本不完整.该文为利用数字化标本资源研究特色油料植物的资源分布情况提供了新的思路和方法.

研究濒危物种生境在气候变化下的响应对保护物种多样性和保持生态系统功能完整性具有重要意义.本文选取我国特有濒危植物翅果油树为研究对象,以该物种73个野外调查数据和35个环境因子为基础,应用最大熵模型对山西翅果油树当前的适生分布区进行预测;进而结合政府间气候变化专门委员会第五次评估报告发布的气候模式数据,探讨未来不同气候情景下山西翅果油树分布格局的变化趋势.结果表明:受试者工作特征曲线分析法的AUC值为0.987,表明模型的模拟精度很好且预测可靠性高;刀切法检验结果显示,降水量季节变化、温度年变化范围、年均温、等温线、表层土pH值和年降水量是影响翅果油树分布的主要环境因子,其累积贡献率达到了94.8％;当前,山西翅果油树的适生区主要集中在山西省吕梁山南部和中条山地带;未来不同气候情景下,到21世纪70年代翅果油树适生区面积均有不同幅度的缩减,低浓度情景(RCP 2.6)下呈先增后减趋势,中高浓度情景(RCP 4.5和RCP8.5)下响应较敏感且呈先减后增趋势.两个不同适生区的空间分布格局对气候变化也有不同的响应,吕梁山南部表现出纬度方向的轻微波动,而中条山地带则是海拔方向的迁移.

为探析茶条槭(Acer ginnala)种子和果实表型差异程度及变异规律,该研究采用巢式方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对茶条槭主要分布区内7个种群种子和果实的12个表型性状进行比较研究,分析茶条槭种群间和种群内的表型多样性以及与地理生态因子的关系.结果表明:除种子长/宽(SLW)外,其它11个表型性状在茶条槭种群间和种群内均具有显著差异;各性状平均变异系数(CV)为13.90%,变异幅度为8.14%～32.08%;种群间翅果性状的平均变异系数(15.63%)高于种子性状的平均变异系数(8.71%),表明种子性状的稳定性高于果实性状.主成份分析中,果实形态特征对茶条槭种群表型的贡献率大于种子贡献率.种群间表型分化系数为 35.47%,说明种群内变异(64.53%)大于种群间变异(35.47%),暗示变异主要来源于种群内变异.茶条槭种子和果实表型性状受地理生态因子影响较小,主要受自身遗传因素的影响.基于种群间欧式距离的聚类分析将茶条槭7个种群分为2大支,没有严格按照地理距离而聚类,表明茶条槭种群表型性状变异的不连续性.茶条槭不同种群种子和果实具有较高的表型多样性,与其分布范围和生物学特性有关.

斑翅果蝇Drosophila suzukii是浆果类植物的主要害虫,为了明确β-石竹烯对斑翅果蝇定向和产卵行为中的作用,本研究测定了雌虫对β-石竹烯的触角电位(EAG)反应、嗅觉行为反应及产卵选择反应.结果表明,斑翅果蝇雌虫对不同剂量的β-石竹烯(0.01,0.1,1,10,100 μg)均有EAG反应,已交配雌成虫的EAG反应值随β-石竹烯剂量升高而升高(P＜0.05),但是各剂量间未交配雌成虫EAG反应值不存在显著差异(P＞0.05).斑翅果蝇在Y型嗅觉仪中对不同剂量的β-石竹烯(0.01,0.1,1,10,100 μg)选择结果表明:低剂量的β-石竹烯对雌成虫具有引诱效果,高剂量的β-石竹烯具有驱避效果.斑翅果蝇对不同剂量β-石竹烯(0.1,1,10 μg)的产卵选择反应表明:β-石竹烯在低剂量(0.1 μg和1μg)下,对雌成虫产卵行为表现为引诱效果,高剂量(10μg)下对其表现为产卵驱避效果,且随剂量升高,单雌累积产卵量呈下降趋势.总之,β-石竹烯可用来调控斑翅果蝇的定向和产卵行为.

为探讨甲维盐、多杀菌素和高效氯氟氰菊酯亚致死剂量对斑翅果蝇和黑腹果蝇解毒酶的影响,本研究在3种杀虫剂亚致死剂量胁迫下,测定了两种果蝇体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)和多功能氧化酶(MFO)的活性.结果表明,甲维盐可诱导斑翅果蝇体内(AchE)和(GSTs)的活性,而对黑腹果蝇则具有抑制作用;在乙基多杀菌素和高效氯氟氰菊酯亚致死剂量的处理下,两种果蝇体内CarE的活性升高,而黑腹果蝇体内的GSTs活性在剂量为LC20时会显著下降;另外,3种亚致死剂量的杀虫剂均可抑制斑翅果蝇的MFO的活性,而对黑腹果蝇的MFO活性具有明显的促进作用.由此可见,在亚致死剂量杀虫剂的处理下,两种果蝇体内的解毒酶活性均会发生变化,但应激反应并不相同,这为两种果蝇抗药性以及综合防治的差异分析提供了重要的指导作用.

该研究对中国锦葵科15属22种、2变种、2变型及外类群椴树科华椴的花粉形态特征进行了光学显微镜和扫描电镜观察与比较分析,其中7属9种、2变种、2变型植物的花粉为首次光学显微镜观察报道,8属10种、1变种、2变型植物的花粉为首次扫描电镜观察报道,为该科植物的科下分类阶元(族、亚族、属)的划分及其演化关系的探讨提供花粉形态学依据.结果显示:(1)中国锦葵科15属植物的花粉粒均较大,圆球形,直径约54.4～211.5μm,表面具刺状纹饰,具散孔或孔沟;其演化趋势为从中等大小、3孔沟、具基部膨大的短尖刺的花粉向体积增大、多散孔、具基部平的长刺(有时具二型刺)的花粉演化.(2)锦葵科花粉的形态特征在科、族、亚族和属的划分上有较大的分类学意义,从花粉形态特征角度支持将锦葵科植物划分为4个族.翅果麻属和木槿族成员曾被放入木棉科中,但本研究表明翅果麻属和木槿族的花粉形态符合锦葵科的特征而与木棉科存在明显差异,因此认为宜将这2类群归于锦葵科,并将翅果麻属放到木槿族中.(3)花粉学证据支持棉族和锦葵族具较紧密的亲缘关系,锦葵族中的苘麻亚族可能是该科最原始的类群,梵天花族可能比木槿族更进化.

翅果能够依靠风力进行传播,可能是被子植物快速散布和物种分化的一个重要因素.狭义的翅果是指果皮延伸成翅且不开裂的干果;广义的翅果则包括果皮、花被片或苞片形成果翅的所有果实.根据果翅形态及其生长方式的不同,广义的翅果可分为单侧翅果、周位翅果(圆翅果与蝶翅果)、棱翅果、披针翅果、翼状萼翅果、叶状苞翅果6种类型,其空中运动方式有自旋式(单侧翅果、翼状萼翅果)、波浪式(周位翅果、叶状苞翅果)、翻滚自旋式(周位翅果)、直升机式(披针翅果、翼状萼翅果)和滚筒式(棱翅果).棱翅果与圆翅果在被子植物基部类群樟目就有发生,并同时出现在单子叶植物和双子叶植物中,可能是最早出现的翅果类型.翅果的演化过程呈现出果翅数量增加、果翅偏向单侧和果翅负荷(果实质量与果翅面积之比)降低的趋势,以利于适应较小的风并增加传播距离.果翅除了促进果实与种子的风力传播外,还具有物理防御、调节种子萌发和促进二次传播等作用.泛热带分布的金虎尾科有着极其丰富的翅果类型,与其多次跨洋长距离扩散密切相关,可以作为研究翅果适应与演化的一个模式类群.结合生态和演化-发育生物学方法,研究不同类型翅果在适应风力传播方面的差异、萼片或苞片发育成翅的分子与遗传机制、翅果不同类型的演化历史及其对被子植物物种多样性的影响等是今后值得探讨的重要问题.