东亚飞蝗光电诱导的气吸捕集效应研究

为给蝗虫趋光捕集装置的研制提供技术支持,利用光照作用下蝗虫气吸滑移捕集试验装置,测试了蝗虫趋光气吸滑移捕集效果,分析了蝗虫趋光响应原因,探讨了蝗虫趋光气吸滑移捕集机理。结果表明：蝗虫视觉定向有效激发的光照诱导信息是蝗虫趋光响应的前提,频闪交变光照有效控制蝗虫行为取向、增强蝗虫趋光视觉敏感性及激发视觉敏锐性是其趋光响应的诱因,且蝗虫趋光视觉活性效应激发基础上,频闪交变偏振光强化蝗虫趋光视觉行为响应的敏感性,蝗虫响应偏振恒定光照的弱敏感性可通过提高光照强度来增强;6 m·s-1捕集入口负压风速气吸趋光蝗虫捕集进入的有效实现,需要蝗虫趋光敏感行为的激发,且在0～50 mm距离内增效显著,可有效激发蝗虫生物摩擦控制的趋光调控行为敏感性,加速蝗虫趋光滑移捕集行为的实现;6 m·s-1捕集入口负压风速、15°倾斜调控光照形成的偏振光可有效促使30°滑移面上蝗虫视觉敏感响应,弱化蝗虫滑移摩擦控制效应,增强趋光捕集行为调控强度,增效趋光捕集效果,相应趋光捕集率达到85%。     

蝗虫趋光捕集行为的光振调控效应研究

利用光振激发蝗虫趋光滑移捕集测试装置,测试分析了光、振、滑移环境对蝗虫趋光滑移捕集行为的影响,研究了蝗虫趋光视觉捕集进入行为。结果表明:紫光激发的趋光视觉效应,可有效引起蝗虫对紫光中敏感光谱竖条纹光照的敏感辨识性感应,产生趋光视觉行为,同时,在光振滑移耦合环境中,Ra3.2、40HRC不锈钢滑板特性,弱化了30°倾斜面上蝗虫生物摩擦控制滑移行为的调控能力,且光照激发趋光视觉效应的趋态性增益和激振力调控足趾接触环境的动态性增效,能够降低蝗虫摩擦控制效应,加速捕集增益性弹跳碰撞滑移行为实现,提高滑移捕集效率,因此蝗虫光振滑移捕集行为是在光电诱导蝗虫趋光视觉效应的基础上,光振激发效应强化蝗虫生物摩擦控制减弱、行为调控能力降低而出现的结果。然而,光源及激振措施放置,影响蝗虫趋光捕集进入效果,且趋光捕集进入是实现滑移捕集的关键,因而,需在试验测定150 mm灯距、调控光照和下激振措施结合调控蝗虫趋光滑移捕集效果较优的基础上,探寻蝗虫趋光捕集进入的有效措施,以提高蝗虫趋光捕集率。     

蝗虫趋光捕集行为的光振调控效应研究

利用光振激发蝗虫趋光滑移捕集测试装置,测试分析了光、振、滑移环境对蝗虫趋光滑移捕集行为的影响,研究了蝗虫趋光视觉捕集进入行为。结果表明:紫光激发的趋光视觉效应,可有效引起蝗虫对紫光中敏感光谱竖条纹光照的敏感辨识性感应,产生趋光视觉行为,同时,在光振滑移耦合环境中,Ra3.2、40HRC不锈钢滑板特性,弱化了30°倾斜面上蝗虫生物摩擦控制滑移行为的调控能力,且光照激发趋光视觉效应的趋态性增益和激振力调控足趾接触环境的动态性增效,能够降低蝗虫摩擦控制效应,加速捕集增益性弹跳碰撞滑移行为实现,提高滑移捕集效率,因此蝗虫光振滑移捕集行为是在光电诱导蝗虫趋光视觉效应的基础上,光振激发效应强化蝗虫生物摩擦控制减弱、行为调控能力降低而出现的结果。然而,光源及激振措施放置,影响蝗虫趋光捕集进入效果,且趋光捕集进入是实现滑移捕集的关键,因而,需在试验测定150 mm灯距、调控光照和下激振措施结合调控蝗虫趋光滑移捕集效果较优的基础上,探寻蝗虫趋光捕集进入的有效措施,以提高蝗虫趋光捕集率。     

波谱光照效应对西花蓟马趋光响应变化的影响

为明确光致西花蓟马视响应效应特征及光致影响效应,获得蓟马光生物响应效应的致变因素,研制蓟马类害虫光推拉防控机具,在光源能量相同及增强条件下,测试西花蓟马对560、520、405、365 nm单光及其组合光的视响应变化,分析蓟马视响应效应变化的光照因素,探讨蓟马光响应影响机制.结果表明,单波长及组合波长光传导特异性光照强度(光照度及光能量),诱发趋光响应蓟马产生光适性、视趋性光行为特征,源于蓟马生物响应的光异质调控差异性,且波谱的光能刺激效应的影响性显著.光源能量相同,单光中蓟马对365 nm光的视响应敏感性最强而视滞敏感性最弱,组合光中蓟马对365 nm与520 nm光的视响应敏感性最强而对365 nm与560 nm光的视滞性相对最弱,单光中365 nm而组合光中365 nm与560 nm的光致视趋敏感性最优.光源能量增强,蓟马视响应及视滞敏感性单波谱光照强度发生变化,而组合光抑制蓟马视响应及视滞敏感性,560 nm光显著抑制而其余光增强蓟马视趋敏感性,且单光中365 nm光和组合光中365 nm与405 nm光增效性最强.光致蓟马的趋光性视响应中,35 mW/cm2下365 nm与520 nm光中敏感性最强、70 mW/cm2下365 nm光中次之,光致蓟马生物效应变化产生的应激效应引起光适性,且140 mW/cm2下365 nm与405 nm光调控性最弱而560 nm光致性最强,但发光生热效应是蓟马产生光趋近行为的诱因,且140 mW/cm2下365 nm光中蓟马趋近敏感性最强、365 nm与560 nm光中次之,源于波谱发光生热效应差异及光致蓟马生物效应的行为调节差异.本研究结果可为害虫灯光防控机具研制及昆虫趋光影响机制确定提供理论支撑.     

光温耦合调控对蝗虫趋光增益效应的试验研究

利用LED光源、温控加热装置和行为反应试验装置,采用对比试验法进行蝗虫趋光增益性热源温度的优选,探讨光温耦合效应与环境温度作用对蝗虫趋光增益行为影响的机理。结果显示：热源温度、光谱色光照、环境温度及蝗虫昼行夜伏性活动规律影响夜间蝗虫对光温耦合效应的选择,热源温度于蝗虫的趋光响应具有增益效应,其中以65℃热源温度于蝗虫的趋光增益作用最佳;同一时间段内,蝗虫对紫光与65℃热源温度耦合效应的选择最优;热源温度对蝗虫的光温诱导起增益群集作用,光谱色光照对蝗虫诱导起主要作用。     

不同光色和光照度的LED光对哺乳母兔繁殖性能的影响

为探究不同光照条件对42 d繁殖模式的哺乳母兔繁殖性能的影响,设置白、红、黄、绿、蓝、紫6种光色和60 lx、80 lx、100 lx 3种光照度之间交叉组合对母兔进行诱导发情。结果表明,在红光组母兔受胎率(52.0%)和泌乳力(21日龄窝质量3.69 kg)均显著大于紫光组的母兔受胎率(16.7%)和泌乳力(21日龄窝质量3.36 kg),黄光组母兔产活仔数(11.85个)和初生窝质量(0.75 kg)显著高于紫光组产活仔数(7.7个)和初生窝质量(0.55 kg)。60 lx光照度下,母兔在包括受胎率、产活仔数、初生窝质量、仔兔平均日增质量、泌乳力上均表现较好性能,其中60lx组受胎率(38.8%)和仔兔平均日增质量(25.70g)上显著高于80 lx组的受胎率(24.5%)和仔兔平均日增质量(24.8 g)。表明哺乳母兔在波长较长的红黄色光和较低的60 lx的光照度下最适宜繁殖。光色和光照度对母乳母兔繁殖性能无显著互作效应。     

非营养性胁迫后鱼类补偿生长效应的研究进展

补偿生长是动物的一种生理生态适应性行为,也是评价其种群进化及环境适应能力的重要标准.文章通过对非营养胁迫后鱼类补偿生长的相关研究进行综述,分析其应用前景及存在的主要问题,发现当前的鱼类补偿生长研究仅局限于某一生态因子,缺少多生态因子协同作用或环境胁迫与营养胁迫协同作用方面的研究,且有关鱼类生物能量学机制尚不明确;过于注重对鱼类生长特性影响的研究,而忽视对水环境的生态保护效应.因此,今后应加强开展多因素协同作用诱导的补偿生长研究,从生物能量学角度出发,深入了解鱼类补偿生长效应的作用机制;同时针对工厂化水产养殖模式的特点,研究水体环境因子调控在鱼类补偿生长过程中引起的相关效应及机制,进一步强化工厂化养殖模式的优势,从而推进我国工厂化水产养殖模式的推广应用.     

水肥（氮）对水稻根构型参数的影响及其基因型差异

采用分根干旱胁迫 (PEG)营养液培养系统 ,研究干旱胁迫和部分根系供应硝态氮对水稻根长、根表面积、分根数等根系构型参数的影响及其基因型差异。结果表明 :水肥 (氮 )对水稻根系发育有明显的影响。全根培养无干旱胁迫下缺氮诱导总根长 (RL )增加 7%～ 13%、分根数 (RT)增加 7%～ 2 0 % ,根系表面积 (RS)无显著变化 ;而干旱胁迫下供氮诱导总根长、根表面积和分根数分别增加 16 %～ 34% ,4 %～ 35 %和 12 %～ 36 %。分根培养无干旱胁迫下 ,供氮诱导 RL ,RS和 RT分别增加 80 %～ 110 % ,6 0 %～ 2 30 %和 70 %～ 2 6 0 % ;干旱胁迫下分别增加5 0 %～ 14 0 % ,6 0 %～ 110 %和 70 %～ 2 6 0 %。水肥对根系形态发育存在明显的基因型差异和水肥交互效应 ,这种作用不仅与根系的水肥营养有关 ,而且还与是否全部根系受到胁迫有关。 IR15 5 2 ,Tesanai和 Azucena基因型 RL ,RS和 RT分根供氮的效应分别是全根的 3.3,14 .0 ,1.3,3.8,15 .0 ,9.8,3.0 ,7.3,2 .4倍。可以认为 ,干旱和部分根系缺氮共同作用下 ,缺氮可明显限制根系的发生发育。全部根系在受到适当干旱胁迫 ,并供应一定氮素的情况下 ,能诱导根系的发生发育     

小麦叶锈菌效应蛋白Pt18906激发TcLr27+31的双层防御反应

【目的】由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的小麦叶锈病是影响小麦生产的主要病害之一,在小麦与叶锈菌互作的过程中病菌向寄主细胞分泌效应蛋白,以调控寄主防御反应、发挥毒性功能。开展对小麦叶锈菌效应蛋白的研究,探索小麦叶锈菌的致病机制,为病害的持续防控提供依据。【方法】以小麦叶锈菌13-5-72与感病品种Thatcher互作的cDNA为模板扩增效应蛋白Pt18906,通过SignalP 4.1、TargetP 1.1、TMHMM 2.0和EffectorP 2.0软件对Pt18906进行序列特征分析,利用在线软件Swiss-Model预测Pt18906的三级结构,利用在线软件SOPMA预测Pt18906的二级结构。采用实时荧光定量PCR对Pt18906的表达模式进行分析,借助于烟草的异源表达系统对Pt18906进行抑制Bax和INF1诱导的细胞程序性死亡（programmed cell death, PCD）能力验证,利用酵母系统验证Pt18906的信号肽是否具有分泌功能,采用氨基酸逐步缺失的方法缺失突变Pt18906,从而确定其功能毒性motif;通过在烟草中瞬时表达Pt18906-GFP融合蛋白,结合质壁分离技术分析Pt18906的亚细胞定位,得出效应蛋白的作用位点;利用瞬时表达技术在以Thatcher为背景的不含抗病基因和含有不同抗病基因的全套近等基因系上开展Pt18906无毒性功能分析;采用细菌三型分泌系统（Type Ⅲ secretion system）介导的瞬时转化分析Pt18906对寄主防御反应的调控。【结果】从小麦叶锈菌13-5-72与感病品种Thatcher互作6 d的转录组文库中获得一个在接种24 h后显著高表达的、基因全长序列672 bp、编码223个氨基酸的候选效应蛋白Pt18906,该效应蛋白缺乏已知的功能结构域和保守基序,工作环境偏碱性,在烟草细胞中瞬时表达Pt18906,Pt18906能够抑制Bax和INF1诱导的细胞程序性死亡,表明该效应蛋白具有毒性功能,并且通过构建缺失突变体明确其28—47位氨基酸对其毒性功能具有重要作用,该效应蛋白定位于细胞核和细胞质,表明其作用于细胞内。Pt18906在单基因系抗病品种TcLr27+31和TcLr42上能够引起过敏性坏死反应,表明该效应蛋白的无毒性,Pt18906能够引起TcLr27+31中胼胝质的积累和活性氧的迸发,胼胝质随注射时间的增加而逐渐积累,活性氧在注射后的10 min达到最高。【结论】位于28—47位的氨基酸决定Pt18906的毒性主要功能,Pt18906能激发小麦TcLr27+31双层防御反应。     

小麦叶片的逆向衰老

【目的】揭示小麦叶片逆向衰老规律,探讨其理论意义和实践价值。【方法】从2005年起进行了小麦叶片逆向衰老顺序和正常衰老顺序的比较试验,对冠层温度和一些重要生物学参数进行测定。【结果】自然界存在小麦叶片逆向衰老现象,具此现象的小麦其部分茎生叶片的衰老顺序和大多数小麦的正常衰老顺序不同,即最晚衰老的叶片不是旗叶而是倒2叶;和这种叶片逆向衰老状态相对应,在结实后期出现顶层叶黄、邻层叶绿的叶色结构,和一般小麦的顶层叶绿、邻层叶黄完全相反;叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率也在生育期向前推进中出现旗叶被倒2叶反超的异常状况,另外,这类小麦结实期的冠层温度总是显示出以冷结尾（冷尾态）或全程偏冷（冷型态）的特征;由于生理过程的特殊性,导致这类小麦倒置茎上的粒重明显高于正置茎,并由此带动其籽粒亦比一般小麦为重,这和“接力式”灌浆机制密切相关,不同于一般小麦的旗叶作为向籽粒输送养分的主源其作用贯穿于结实全过程的灌浆模式。【结论】这项研究为小麦结实和衰老理论的探讨、小麦产量的进一步提升以及冷型、冷尾小麦的培育提供了一种新的思路和途径。     

微平面腔磁旋光相干增强特性研究

基于多光束相干叠加法研究了线偏振光经过微平面腔的磁旋光相干透射特性,分析得到微腔透射光强、腔共振条件、总磁旋光角及共振透射光强,并讨论了检测灵敏度、相对灵敏度及检测角量程等旋光角检测特性,研究表明在单程旋光角为零的极限情况下,相干磁旋光系统的相对检测灵敏度与微腔的锐度系数成正比。     

2类典型偏振光束的非傍轴传输因子

运用傍轴矢量矩理论，对2类典型的偏振光束在非傍轴传输时的光束传输因子作了理论分析与数值计算，结果表明，在满足适当的条件时，光束传输因子可以小于1，并且当这2类偏振光束的二阶矩束腰相同且泪地0.54个波长时，存在相同的光束传输因子。该研究结果有助于加深对半导体激光束传输特性的认识，图3参9。     

不同光质条件下马铃薯光响应曲线拟合模型的比较

为了研究不同光质处理下马铃薯的光合作用能力、光响应曲线,以及数据拟合模型的适用性,通过盆栽试验,利用蓝光(B)和红光(R)光源,设置B、B∶R=1∶3(B1R3)、B∶R=1∶5(B1R5)、B∶R=1∶7(B1R7)和R共5种不同的光质组合,测定马铃薯的光合色素、光合作用强度和光响应曲线,并用指数模型、直角双曲模型、非直角双曲模型、叶子飘模型和指数修正模型拟合光响应曲线,计算不同光质处理下的马铃薯光合参数。结果表明:B1R7处理下的光合色素含量和光合作用能力在5种处理中最高;叶子飘模型和指数修正模型的拟合效果整体较好,尤其是对P_nmax、LSP和R_d的拟合,指数模型、直角双曲模型和非直角双曲模型拟合效果较差;B1R7处理下马铃薯的光补偿点、光饱和点和最大净光合速率在5种光质处理中最高。综上,B1R7的光质组合可以增强马铃薯的光合作用,叶子飘模型和指数修正模型比较适合马铃薯光响应曲线的拟合。     

‘V’形架式下5个鲜食葡萄品种光合日变化和光响应曲线特征参数比较

【目的】比较5个葡萄品种光合能力,为其合理选(引)种和科学田间管理技术的制定提供理论依据。【方法】以克瑞森、新郁、火焰无核、巨玫瑰和蓝宝石为试材,测定‘V’形架栽培模式下5个葡萄品种的光合日变化趋势及光合速率(Pn)-光响应曲线特征参数。【结果】5个葡萄品种Pn日变化中,克瑞森、新郁、巨玫瑰均有单峰,均呈上午高下午低的逐渐下降趋势,火焰无核和蓝宝石均有双峰,均呈因中午的高温和强光(气孔因素)而导致的“午休现象”,5个葡萄品种Pn日平均值分别为克瑞森(8.395±3.541)μmol/(m²·s)、新郁(9.303±2.643)μmol/(m²·s)、火焰无核(8.796±3.588)μmol/(m²·s)、巨玫瑰(8.043±2.614)μmol/(m²·s)、蓝宝石(8.002±4.157)μmol/(m²·s)。5个葡萄品种Pn-光响应曲线特征参数中,光补偿点(LCP)在(51.0~78.0)μmol/(m²·s)范围内,其中新郁和蓝宝石的LCP均较高,其它3个品种的LCP均低于60.0 μmol/(m²·s)以下;蓝宝石的光饱和点(LSP)最高,为1 582.2 μmol/(m²·s),其次为新郁,克瑞森的LSP最低,为1 151.9 μmol/(m²·s)。【结论】5个葡萄品种在于田县的光合适应性均比较好,其光合水分利用效率(WUE)日平均值由大到小排序为克瑞森>火焰无核>蓝宝石>新郁>巨玫瑰。     

光质对辣椒离体愈伤组织诱导及分化的影响

以辣椒为材料,探讨红、蓝、绿、白4种光质在辣椒离体培养过程中对愈伤组织诱导及分化的影响.结果表明,红光和白光有助于辣椒愈伤组织的形成,愈伤组织诱导率达100%;在红光条件下芽的分化率最高,达85%,白光次之,蓝光和绿光则对芽分化有抑制作用;光质条件对辣椒不定芽伸长的影响显著,白光下芽伸长率最高,达50%绿光抑制芽的伸长;不同光质对辣椒不定芽生根的影响不显著.     

利用组织化学染色和偏振光显微镜检识植物组织中草酸钙结晶的研究

[目的]探讨利用组织化学染色和偏振光显微镜检识植物组织中草酸钙结晶的可行性。[方法]将闪光相思树（Acacia stellaticeps Kodela,Tindale ＆ D．Keith）叶状柄用乙二醇甲基丙烯酸酯包埋后制作半薄切片,分别用甲苯胺蓝和氨基黑10B对切片进行染色,利用偏振光显微镜在透射光和偏振光下对染色的切片进行观察和拍照,并且与在偏振光下观察和拍摄到的未染色切片进行对比。[结果]与单纯使用偏振光观察未染色切片和使用透射光观察甲苯胺蓝或氨基黑10B染色的切片以及使用偏振光观察氨基黑染色10B的切片相比．用偏振光观察甲苯胺蓝染色的切片能更准确地检识草酸钙结晶。[结论]该研究为检识植物组织中草酸钙结晶提供一种新的思路和方法。     

光质对狗蔷薇类原球茎发生和植株再生的影响

为探讨光照对狗蔷薇类原球茎的发生和植株再生的影响,采用发光二极管(LED)调制获取不同光谱能量分布的光质配比(纯红光、偏红光(3∶1)、等比光(1∶1)、偏蓝光(1∶3)、纯蓝光),以荧光灯和黑暗作对照,结果表明:偏蓝光条件下狗蔷薇类原球茎的发生率最高,达64%;蓝光、偏红光以及荧光灯下PLBs发生率30%左右,黑暗情况下仅14%。在偏蓝光条件下平均每外植体产生的类原球茎量是其他光质下的2倍。PLBs萌发率在纯红光条件下达到30%,在红蓝混合光下达20%左右,纯蓝光下仅为17%。但在PLBs分化和萌发过程中,含红光条件下的PLBs萌发后更易形成假珠芽,最高达12%,蓝光下仅形成畸形苗。说明不同光质组合对PLBs发育的不同阶段产生不同的影响,偏蓝光有利于狗蔷薇PLBs的发生,红光有利于PLBs的分化和萌发,在含红光的光照下容易诱导出假珠芽。     

紫外光和蓝光调控查尔酮合成酶基因表达的研究

UV-B（280nm～320nm）、UV-A（320nm～390nm）和蓝光（390nm-500nm）经不同光受体和信号传递途径控制植物发育的各个方面。已知的蓝光／UV-A受体有隐花色素CRY1和CRY2，向光性受体有趋光素。氧化还原过程在隐花色素和趋光素信号转导过程中起重要作用。专一的UV-B光受体尚未被鉴定出，存在许多可能的UV-B信号传递途径．拟南芥查尔酮合成酶（CHS）的紫外光和蓝光转录调控成为研究热点。光受体突变体实验表明存在不同的UV-A／蓝光和UV-B光感知系统调控CHS的表达。拟南芥细胞悬浮培养物实验表明UV-B和CRY1信号传递途径在动力学上和药理学上不同。影响诱导CHS转录的启动子元件和转录因子现已被鉴定出。UV-B、隐花色素和光敏色素信号传递途径之间的相互作用调控CHS表达。UV-B途径与UV-A／蓝光途径的协同相互作用使CHS最大量表达。另外，专一的光敏色素经不同的增强和相巨作用正调控CRY1途径，负调控UV-B途径。     

新型农膜用均三嗪系列蓝光转光剂的合成及其表征

[目的]确定了新型农膜用均三嗪系列蓝光转光剂的合成工艺,并分析了其光谱特征。[方法]用简单常规溶剂乙腈、乙醇和苯等合成了3种化合物,并通过红外光谱和核磁氢谱确定了3种化合物的组成结构,用紫外和荧光光谱探讨了这类化合物的光谱特征。[结果]在波长310～385nm的紫外光激发下,此系列化合物在波长410～480nm较宽的范围内发出强蓝光,有望成为一类新型的蓝光光转换剂添加到聚乙烯农膜中,应用到农业,从而提高植物光合作用效率,达到农作物增产增收的目的。[结论]该研究可为新型农膜的开发奠定基础。