茉莉酸诱导青杨抗性及核型多角体病毒对舞毒蛾幼虫食物利用的影响

【目的】在室内研究茉莉酸(JA)诱导青杨抗性对感染舞毒蛾核型多角体病毒(LdNPV)舞毒蛾幼虫生长发育及食物利用的影响,揭示舞毒蛾种群动态与核型多角体病毒病及寄主植物诱导抗性的关系。【方法】人工食料饲养到2龄的舞毒蛾幼虫,采用食料给毒法每头接LdNPV 92 OBs·μL~(-1),然后分别接到茉莉酸诱导1,5,10天后的青杨苗木及未诱导过的青杨苗木上继续饲养,以不接病毒及未诱导的青杨苗木为对照组,待幼虫脱皮到3龄时称体质量、测量食叶量、排粪量,计算食物利用率等指标,记录发育历期。【结果】感染LdNPV舞毒蛾幼虫生长发育及食物利用受到其取食寄主植物诱导抗性的影响,幼虫感染LdNPV并取食JA诱导的青杨叶片(即JA+V组),其发育历期、体质量、相对生长率及食物利用指标均比单独病毒感染的(即V组)及对照CK组显著降低,幼虫感染病毒并取食诱导1,5,10天青杨叶片的发育历期分别比CK组的延长1.0,1.2,1.7天;体质量分别比CK组降低27.8%,37.9%,34.3%,比V组降低11.8%,18.2%和14.4%;相对生长率比CK组分别降低46.3%,58.1%和58.8%,比V组分别降低20.7%,28.5%,26.6%;消化率、利用率、转化率均降低,3种处理从大到小的顺序为CK组V组JA+V组;病毒感染的舞毒蛾幼虫取食量与对照差异不显著,病毒感染且取食JA诱导5天青杨组的幼虫取食量与对照差异显著,可能与诱导5天青杨组叶片酚类等次生物质含量较高有关。【结论】JA诱导青杨抗性增强了LdNPV对舞毒蛾幼虫生长发育和食物利用的抑制作用。     

兴安落叶松诱导抗性对舞毒蛾幼虫解毒酶活性的影响

为了解不同诱导处理与落叶松诱导抗性及广食性昆虫舞毒蛾协同抗性之间的关系,以喷施茉莉酸甲酯、茉莉酮、舞毒蛾幼虫取食和松毛虫幼虫取食4种方法处理落叶松幼苗,检验舞毒蛾幼虫取食不同处理诱导的落叶松后,其中肠酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)4种解毒酶活性随时间的变化趋势。结果表明:取食不同处理诱导的落叶松后,舞毒蛾幼虫酸性磷酸酯酶活性均显著低于对照;取食经舞毒蛾幼虫取食诱导的落叶松后,试虫中肠碱性磷酸酯酶活性先升高后降低,除此之外,取食其他3种处理诱导的落叶松后,幼虫中肠碱性磷酸酯酶活性均受到抑制;幼虫羧酸酯酶活性也都受到不同程度抑制,与对照相比差异极显著;幼虫谷胱甘肽S-转移酶的活性,取食茉莉酸甲酯和舞毒蛾幼虫取食处理的幼苗显著低于对照,而取食另外2种处理的幼苗显著高于对照。舞毒蛾幼虫取食诱导的植物抗性,可影响同一种群后续取食者的解毒机制,这是植物抗性和昆虫种内竞争的综合表现。茉莉酸甲酯作为一种外源植物激素,可诱导植物产生抗性,且有效抑制后续取食者的解毒作用,其作用强度与作用时间与舞毒蛾幼虫取食处理极为相似。茉莉酸甲酯可作为有效的植物诱导剂,在害虫...     

外源茉莉酸类化合物对2种落叶松针叶内单宁含量的影响

为明确外源茉莉酸类化合物对落叶松防御物质单宁的诱导作用,利用喷雾处理和香草醛比色测定法,研究不同浓度外源茉莉酸类化合物对2年生兴安落叶松和长白落叶松的诱导作用,及对其针叶内单宁含量变化的影响。喷施茉莉酮(ZJ)、茉莉酸甲酯(MJA)和茉莉酸(JA)后,2种树体针叶内单宁含量增加或减少波动明显,诱导作用可持续10～20天。茉莉酮对兴安落叶松针叶内单宁含量变化的影响较茉莉酸甲酯和茉莉酸显著;但3种茉莉酸类化合物均明显影响长白落叶松针叶内单宁含量的变化。0.01mmol·L-1茉莉酮、茉莉酸甲酯和1mmol·L-1茉莉酸诱导兴安落叶松针叶内单宁含量明显变化;0.01mmol·L-1茉莉酸甲酯和1mmol·L-1茉莉酸对长白落叶松针叶内单宁含量变化影响显著。3种茉莉酸类化合物诱导兴安落叶松针叶内单宁含量的变化幅度高于长白落叶松。总之,喷施外源茉莉酸类化合物能够诱导落叶松针叶内单宁含量系统增加或减少,并具持效性;2种落叶松对外源茉莉酸类物质的应激反应不同,兴安落叶松的应激反应强度大于长白落叶松。     

CO_2浓度升高对舞毒蛾生长发育和体内解毒酶及保护酶活性的影响

【目的】以林业食叶害虫舞毒蛾为对象,研究CO_2浓度升高对个体生长发育、营养利用和体内解毒酶及保护酶的影响。【方法】利用密闭式CO_2人工气候箱研究了不同CO_2浓度(397、550和750μL·L~(-1))对人工饲料饲养舞毒蛾生长发育指标和营养利用的影响,并采用分光光度计法测定CO_2升高对体内保护酶和解毒酶活性的影响。【结果】CO_2浓度升高可延长舞毒蛾卵孵化历期、增加产卵量和孵化率;同时显著延长了幼虫总发育历期,而对蛹和成虫历期影响不显著。CO_2浓度升高可降低舞毒蛾幼虫相对取食率和近似消化率,同时增加食物利用率和食物转化率。750μL·L~(-1) CO_2浓度可显著诱导舞毒蛾幼虫体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分别比397μL·L~(-1) CO_2浓度处理组增加了32.05%和13.47%;随着CO_2浓度的升高,550μL·L~(-1)和750μL·L~(-1) CO_2浓度下细胞色素P450的活性比397μL·L~(-1)CO_2浓度下分别增加了78.79%和93.50%;谷胱甘肽S转移酶(GST)活性在550μL·L~(-1) CO_2浓度处理下最高,分别比397μL·L~(-1)和750μL·L~(-1)CO_2处理组活性增加71.03%和50.00%(P0.05)。【结论】CO_2浓度升高能够影响舞毒蛾幼虫生长发育和生理代谢功能,同时舞毒蛾通过改变发育历期、增加食物的利用和转化以及改变体内解毒酶和(或)保护酶活性来维持生长以抵抗高浓度CO_2环境。     

阿维菌素与杀铃脲对舞毒蛾幼虫的联合作用机制

【目的】通过舞毒蛾幼虫解毒酶活力、保护酶活力测定,研究阿维菌素和杀铃脲对舞毒蛾幼虫的联合作用机制,为上述2种农药的混用提供理论依据。【方法】人工饲料中添加不等量的9 000μg·mL~(-1)阿维菌素丙酮溶液和25 000μg·mL~(-1)杀铃脲丙酮溶液,分别配制成含有阿维菌素、杀铃脲的单剂和复合剂混毒饲料。饲料中药剂含量:低浓度处理组单剂阿维菌素0.50μg·g~(-1),单剂杀铃脲8.30μg·g~(-1),复合剂阿维菌素0.50μg·g~(-1)、杀铃脲8.30μg·g~(-1);高浓度处理组单剂阿维菌素1.10μg·g~(-1),单剂杀铃脲16.60μg·g~(-1),复合剂阿维菌素1.10μg·g~(-1)、杀铃脲16.60μg·g~(-1)。采用含毒饲料处理3龄舞毒蛾幼虫,24 h后统计幼虫死亡率,测定存活幼虫解毒酶CarE和GST活力以及保护酶SOD、POD、CAT和PPO活力。【结果】对照组、阿维菌素和杀铃脲单剂处理时舞毒蛾幼虫死亡率为0,低浓度复合剂处理的舞毒蛾幼虫死亡率为1.15%,与对照组、单剂处理组无显著差异;高浓度复合剂处理的舞毒蛾幼虫死亡率为4.11%,与对照组、单剂处理组有显著差异。阿维菌素和杀铃脲单剂处理、复合剂处理的幼虫CarE和GST活力均高于对照组;阿维菌素和杀铃脲单剂处理时,幼虫CarE和GST活力显著高于对照组,复合剂处理与对照组无显著差异。阿维菌素和杀铃脲单剂处理及复合剂处理时,幼虫SOD、CAT和PPO活力均高于对照组,而POD活力均低于对照组;复合剂处理SOD、POD和CAT活力均高于单剂处理,而复合剂处理PPO活力则均低于单剂处理。【结论】阿维菌素和杀铃脲联合作用主要是通过抑制舞毒蛾幼虫解毒酶CarE和GST活力,再辅以抑制保护酶PPO活力,从而提高毒杀效果。     

多杀菌素对舞毒蛾幼虫解毒酶活性的影响

为了研究多杀菌素对森林害虫舞毒蛾的杀虫活性,采用叶片药膜法测定多杀菌素对舞毒蛾3龄和5龄幼虫的生物活性及致死中量对其体内解毒酶活性的影响。结果表明:多杀菌素24h致死中浓度(LC50)分别为0.0249mg·L-1(3龄)和0.2269mg·L-1(5龄);致死中量多杀菌素对舞毒蛾3龄和5龄幼虫体内解毒酶存在不同程度的影响,其中对羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、多功能氧化酶(MFO)和碱性磷酸酯酶(ALP)大体上均表现为先激活后抑制作用,差异显著(P<0.05);而对酸性磷酸酯酶表现为抑制-激活-抑制作用,差异极显著(P<0.01)。LC10和LC50剂量的多杀菌素对舞毒蛾3龄幼虫的发育历期无显著影响,但能显著降低幼虫成活率及化蛹率(P<0.05)。多杀菌素对舞毒蛾有较强杀虫活性,能够有效影响舞毒蛾的生化指标,干扰其正常的生长发育,可以作为防治舞毒蛾的安全有效药剂。     

甲氧虫酰肼对舞毒蛾幼虫解毒酶及其体内蛋白质表达的影响

为研究甲氧虫酰肼(RH-2485)对舞毒蛾幼虫的杀虫活性,采用叶片药膜法测定该药剂对舞毒蛾不同龄期幼虫的生物活性及对其体内解毒酶活性的影响,并通过SDS-PAGE对舞毒蛾幼虫不同组织的蛋白质表达进行检测。结果表明:甲氧虫酰肼对舞毒蛾2～6龄幼虫均表现出较高活性,其中对2,3龄幼虫毒性最强,说明甲氧虫酰肼对舞毒蛾幼虫的影响存在明显的龄期差异。该药剂对2,4,6龄幼虫体内的羧酸酯酶、多功能氧化酶O-脱甲基和谷胱甘肽S-转移酶等主要解毒酶存在显著影响,表现为诱导、抑制作用;在不同的处理时间,对这些酶的影响存在明显差异。舞毒蛾4龄幼虫经甲氧虫酰肼处理后,血淋巴、中肠及表皮组织中均发现与对照组有差异的蛋白,其中处理12h和24h时,对血淋巴和中肠组织中的蛋白质影响比较明显,48h后,对表皮组织中的蛋白质表达的影响较为显著。甲氧虫酰肼作为非甾醇类蜕皮激素竞争物中的新型化合物,能干扰舞毒蛾幼虫体内主要解毒酶活性,诱导血淋巴、中肠和表皮组织中产生特异蛋白,从而影响舞毒蛾正常的生理代谢,起到毒杀作用,可有效防治舞毒蛾。     

Mn2+和CO2+胁迫对舞毒蛾幼虫营养和抗氧化力的影响

[目的]为了明确舞毒蛾幼虫对Mn^2+和Co^2+胁迫的响应机制。[方法]采用0.40 mmol·g^-1 Mn^2+和0.83 mmol·g^-1 Co^2+的两种混合饲料分别喂食舞毒蛾4龄幼虫,测定了Mn^2+和Co^2+(LC30)对舞毒蛾4龄幼虫体质量、营养取食情况、营养成分含量及总抗氧化力。[结果]与对照组相比较,其取食量、虫粪量、体质量增长量均显著降低;Mn^2+处理组可溶性蛋白含量降低33.76%,碳水化合物含量降低57.56%,海藻糖含量降低64.05%,脂质含量降低27.77%;处理组可溶性蛋白含量降低47.46%,碳水化合物含量降低59.45%,海藻糖含量降低59.16%,脂质含量降低33.71%;Mn^2+处理组总抗氧化力增加28.25%,处理组总抗氧化力增加82.54%.表明Mn^2+和Co^2+对舞毒蛾幼虫取食量、虫粪量、体质量增长量、可溶性蛋白含量、碳水化合物含量、海藻糖含量、脂质含量均有显著的抑制作用,对其总抗氧化力有显著的促进作用。[结论]舞毒蛾幼虫是主要通过提高自身抗氧化力来应对重金属的胁迫,从而提高自身对重金属的抗性。     

水杨酸和茉莉酸/乙烯信号通路关键基因在月季-黑斑病菌互作中的表达模式

【目的】监测月季水杨酸和茉莉酸信号途径关键基因的表达动态,以阐明水杨酸、茉莉酸/乙烯抗病信号途径在月季响应黑斑病菌过程中调控机制。【方法】以与黑斑病菌(cfcc87205)呈亲和互作的月季‘粉和平’离体叶片为材料,设置无菌水诱导2 h接种(CK+IN)、2 mmol·L~(-1)SA诱导2 h不接种(SA+NO)、2 mmol·L~(-1)SA诱导2 h接种(SA+IN)、0.2 mmol·L~(-1)MeJA诱导2 h不接种(JA+NO)和0.2 mmol·L~(-1)MeJA诱导2 h接种(JA+IN) 5个处理和空白对照组(CK),在接种后16～144 h取样并通过RT-qPCR技术监测水杨酸信号途径ICS、NPR1、PR1和茉莉酸信号途径相关基因AOS、JAR1、COI1、MYC2共7个基因的表达动态,对不同处理下各基因在同一时间点的表达量差异和同一处理下各基因的表达动态进行综合分析。【结果】1) CK+IN处理中,ICS下调表达,NPR1在16 h上调、在48～144 h持续下调表达(P0.05),PR1和JAR1除分别在48和16 h下调表达外其余时间点与CK处理无显著差异(P0.05),AOS在16 h上调表达、72 h下调表达、在24、48和144 h与CK处理无显著差异(P0.05),COI1在24～72 h上调表达(P0.05),MYC2在16 h上调表达、在48 h与CK处理无显著差异、在24、72和144 h下调表达(P0.05);2) SA+IN处理中,ICS、NPR1、PR1和AOS上调表达(P0.05),JAR1与CK+IN处理中无显著差异(P0.05),COI1下调表达(P0.05),MYC2除在接种16和48 h与CK+IN处理中无显著差异外其余时间点上调表达(P0.05);3) JA+IN处理中,ICS在16 h下调表达、在24～144 h上调表达(P0.05),PR1在16、72和144 h上调表达、在24和48 h与CK+IN处理无显著差异(P0.05),AOS和MYC2上调表达且在48 h前上调幅度较大(P0.05),JAR1除在24 h上调表达外、其余时间点与其在CK+IN处理中无显著差异(P0.05),NPR1和COI1变化趋势同SA+IN处理。结果表明,病原菌对水杨酸和活性茉莉酸的合成有抑制作用,SA+IN处理可提高水杨酸信号途径相关基因的表达、促进茉莉酸的生成、但对活性茉莉酸的合成影响不大,接种48 h前SA+IN处理可削弱病原菌对MYC2的诱导效应,接种48 h后SA+IN处理在提高ICS和PR1表达的同时也可提高MYC2的表达;JA+IN处理在促进活性茉莉酸合成和PR1表达的同时,也提高MYC2的表达。4)在SA+NO和JA+NO处理中,7个基因的表达量相对于CK不同程度的发生改变,但其变化趋势与相应的SA+IN和JA+IN处理不一致,说明病原菌影响外源水杨酸和茉莉酸对寄主相应信号通路基因的诱导表达。【结论】黑斑病菌对月季的水杨酸和茉莉酸/乙烯信号途径有抑制作用,且在接种48 h前主要抑制水杨酸信号途径、在接种48 h后主要抑制茉莉酸/乙烯信号途径。病原菌可能通过操纵月季MYC2的上调表达来实现其对水杨酸和茉莉酸/乙烯信号途径的双重抑制。     

外源茉莉酸甲酯诱导的蒙古扁桃叶片保护性酶活性变化及其对天幕毛虫食物利用的影响

为探讨外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)诱导的蒙古扁桃抗性对天幕毛虫Malacosoma neustria testacea Motsch食物利用的影响。在室内对蒙古扁桃苗木喷洒0.01、0.1和1.0 mmol/L 3种浓度的茉莉酸甲酯,对照喷2.2%的乙醇水溶液,喷洒后1d,3d和5 d分别采集叶片,分析其保护性酶活性的变化和饲养3龄天幕毛虫,测定其取食量、体重和排粪量,统计分析其食物消化率、转化率和利用率。实验结果表明:0.01、0.1和1.0 mmol/L 3种浓度的茉莉酸甲酯均使蒙古扁桃叶片脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和胰蛋白酶抑制剂(TI)活性较对照增加(P0.05)。0.1 mmol/L浓度的茉莉酸甲酯诱导叶片脂氧合酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和胰蛋白酶抑制剂活性高于其他两个浓度,除苯丙氨酸解氨酶外,其他酶均在处理第3d活性达到最大。取食茉莉酸甲酯诱导的蒙古扁桃苗木后,3龄天幕毛虫对叶片的消化率、转化率和利用率均有所降低,取食0.1 mmol/L浓度的茉莉酸甲酯处理后第1 d、3 d、5 d的叶片,食物利用率与对照相比分别降低6.4%、6.61%、8.21%,食物转化率分别降低18.26%、11.75%、20.22%。     

感染杨干象幼虫的高致病力虫生真菌菌株筛选

【目的】筛选对杨干象幼虫具有高致病力的真菌菌株,测定防治效果,为生物防治提供依据。【方法】选用7株虫生真菌菌株对杨干象幼虫进行室内致病力测定,筛选出高致病力菌株并进行林间生防试验,对受侵染的杨干象幼虫的致病症状进行研究。【结果】1)用菌株CFCC87323以108conidia·m L-1分生孢子悬浮液处理杨干象幼虫,校正死亡率达93.38%,致死中时LT50为3.536天,致死中浓度LC50为7.0×103conidia·m L-1;林间生防试验采用108conidia·m L-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达77.62%。2)用菌株ACCC30830以108conidia·m L-1孢子悬浮液处理杨干象幼虫,校正死亡率达81.46%,致死中时LT50为4.248天,致死中浓度LC50为5.43×103conidia·m L-1;林间生防试验采用108conidia·m L-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达66.06%。3)用菌株ACCC30831以108conidia·m L-1孢子悬浮液进行室内生物测定,校正死亡率达73.51%;林间防治试验采用108conidia·m L-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达58.48%。4)用菌株CFCC87327以108conidia·m L-1孢子悬浮液进行室内生物测定,校正死亡率达72.85%;林间防治试验采用108conidia·m L-1孢子悬浮液涂干法,校正死亡率达56.32%。5)观察杨干象幼虫感染的致病症状发现,杨干象幼虫被菌株CFCC87323侵染后,从出现明显症状到死亡变成僵虫需要(74.67±2.31)h,到虫体布满菌丝需要(93.67±3.21)h。【结论】白僵菌菌株CFCC87323对杨干象幼虫致病力最高,菌株ACCC30830次之。菌株ACCC30831和CFCC87327对杨干象幼虫也表现出较好的致病效果。     

转舞毒蛾LdCYP6AN15v1基因果蝇品系对氯虫苯甲酰胺胁迫响应

【目的】舞毒蛾是林业重要害虫,细胞色素P450是昆虫体内广泛分布的参与外源化合物代谢关键酶系,探讨P450家族基因CYP6AN15v1对杀虫剂代谢解毒功能,为舞毒蛾有效治理提供依据。【方法】通过RT-PCR法获得Ld CYP6AN15v1基因c DNA全长,采用传统酶切连接的方法构建转CYP6AN15v1基因果蝇载体,通过转基因技术获得表达Ld CYP6AN15v1果蝇品系(命名为att P40CYP6AN15v1)。采用分光光度计法研究低剂量氯虫苯甲酰胺(7.17mg·L~(-1))处理对转基因和非转基因果蝇品系细胞色素P450活性的影响,并采用qRT-PCR法测定其对CYP6AN15v1基因表达的影响。【结果】从舞毒蛾无参照转录本文库中克隆获得CYP6AN15v1全长基因,编码512个氨基酸,蛋白分子质量为59.02 k Da;系统进化树分析表明CYP6AN15v1与甜菜夜蛾和棉铃虫关系较近。以DNA和c DNA为模板,att P40CYP6AN15v1果蝇品系均检测到1 539 bp目的基因,表明Ld CYP6AN15v1基因成功整合到果蝇基因组。与非转基因att P40果蝇品系相比,转基因att P40CYP6AN15v1果蝇品系对氯虫苯甲酰胺的敏感性显著降低,致死中浓度LC50为非转基因果蝇的2.92倍;低剂量(7.17 mg·L~(-1))氯虫苯甲酰胺胁迫下,舞毒蛾细胞色素P450酶活性和CYP6AN15v1基因的诱导作用呈现时间效应,att P40CYP6AN15v1果蝇品系P450活性为非转基因果蝇的1.09~1.93倍,主要表现为诱导效应;att P40CYP6AN15v1果蝇品系的CYP6AN15v1基因mRNA表达量呈诱导激活,其表达量为非转基因的44.54~137.80倍。【结论】利用转基因技术成功构建了转Ld CYP6AN15v1果蝇品系att P40CYP6AN15v1;氯虫苯甲酰胺可能通过诱导Ld CYP6AN15v1基因mRNA的上调表达而增强黑腹果蝇P450酶活性,从而参与对氯虫苯甲酰胺的解毒作用。     

外源调节物质对铅胁迫下格木幼苗生理特性的影响

【目的】研究外源调节物质对格木幼苗响应铅胁迫的生理特性和抗逆能力,探讨格木对铅胁迫的响应机制,为格木的栽培、引种及重金属污染土壤的修复提供理论指导。【方法】以1年生格木幼苗为试材,通过不同浓度甜菜碱(BT)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和氯化钙(CaCl_2)的处理,研究其对铅(10 mmol·L~(-1))胁迫下格木幼苗抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]活性,渗透调节物质[脯氨酸(PRO)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)]含量,叶片细胞膜透性[丙二醛(MDA)、相对电导率(RC)]以及叶绿素含量(SPAD值)的影响。【结果】铅胁迫明显抑制格木幼苗生长,致使其渗透调节物质含量显著减少、MDA含量及RC明显增加、光合色素合成受抑。而SOD、POD和CAT活性较无胁迫对照(CK1)提高7.0%、1 221.6%和121.0%,格木幼苗具有一定的抗铅胁迫能力。外源调节物质对格木幼苗抗氧化酶活性的激活、PRO和SP含量的增加、MDA的降解、RC的降低和叶绿素的合成有显著作用,对SS含量无促进作用。与铅胁迫对照(CK2)相比,施加MeJA 0.1 mmol·L~(-1),SOD活性提升13.2%; 100 mg·L~(-1)的BT,CAT活性增强17.7%; 25 mg·L~(-1)的SA,POD活性提高36.2%; 1 mmol·L~(-1)的MeJA,PRO含量提高157.3%; 1 000 mg·L~(-1)的BT,SP含量增加71.9%; 5 mmol·L~(-1)的CaCl_2,SPAD值增大22.9%; 100 mg·L~(-1)的BT,MDA含量降低58.9%,BT一定程度降低RC。相关性分析显示,各生理指标之间存在直接或间接的内在关联性,彼此促进或拮抗,对铅胁迫损伤进行动态修复调节。【结论】外源调节物质可有效缓解铅对格木幼苗的伤害,与格木幼苗产生适应性诱导以抵抗铅胁迫的外源调节物质表现为:1 mmol·L~(-1)MeJA20 mmol·L~(-1)CaCl_2100 mg·L~(-1)BT5 mmol·L~(-1)CaCl_20.1 mmol·L~(-1)MeJA500 mg·L~(-1)BTCK2。     

虫害诱导的杨树化学物质对分月扇舟蛾生长发育的影响

诱导抗性作为一种新的植物抗性类型,在防御植食性昆虫的取食和产卵方面具有很大的潜力。该项研究在室内采用选择性方法,观察了分月扇舟蛾幼虫对不同处理的杨树叶的取食选择行为。用虫害叶喂食2～3龄幼虫48 h,测定其营养效应,分析了喂食虫害叶对分月扇舟蛾的幼虫发育历期、蛹重、羽化率等生长发育的影响。利用生化方法测定了杨树叶片虫害后营养物质和次生物质的变化。结果表明:虫害叶对分月扇舟蛾表现为忌避作用;机械损伤叶不影响对寄主的选择性。分月扇舟蛾取食虫害叶后幼虫的发育历期延长、蛹重增加、羽化率降低,可溶性糖含量下降,单宁和黄酮含量增加。     

华北落叶松人工林地表处理措施对当年幼苗密度的影响

【目的】研究华北落叶松人工林天然更新的主要限制因素,探索寻找促进天然更新的实用技术,为改善华北落叶松林天然更新和林分结构提供技术支撑。【方法】在宁夏六盘山选择5个试验点,每个试验点按林冠郁闭度不同选择华北落叶松人工林5类生境(近熟林的林冠下、林隙、林中空地、林缘和退耕幼龄林地),每类生境各设1块12 m×20 m样地,2018年10月中旬在每块样地设置割草、除落、开沟、挖穴和对照5种处理,采用完全随机区组设计,每个区组平行于等高线排列,地表处理后撒播华北落叶松种子(100粒·m~(-2))。整个试验共设置25块样地,每块样地5种处理,每种处理3次重复。在近熟林林冠下和退耕幼龄林生境设置防止鸟鼠采食种子的尼龙网覆盖和不覆盖2种措施。2019年6月计数存活幼苗,并进行统计分析。【结果】不覆网时,退耕幼龄林、林缘、林隙、林冠下和林中空地5类生境的幼苗密度均值依次为2.7、1.8、1.4、1.3和0.8株·m~(-2);开沟、挖穴、清枯、割草和对照5种处理幼苗密度均值依次为2.1、1.9、1.8、1.3和1.1株·m~(-2);每类生境的5种处理之间,最高的平均幼苗密度依次为林缘样地开沟4.1株·m~(-2)、退耕幼龄林样地割草3.6株·m~(-2)、林隙样地开沟2.4株·m~(-2)、林冠下样地挖穴2.1株·m~(-2)、林中空地挖穴1.3株·m~(-2)。林地覆网能极显著提高所有处理的幼苗密度。近熟林内林冠下样地的幼苗密度均值提高幅度依次为清除枯落物2.3株·m~(-2)、开沟1.0株·m~(-2)、对照0.5株·m~(-2)、挖穴0.5株·m~(-2)、割草0.5株·m~(-2),即可提高0.5～2.3株·m~(-2);退耕幼林样地的幼苗密度均值提高幅度依次为清枯2.3株·m~(-2)、开沟1.7株·m~(-2)、挖穴1.3株·m~(-2)、割草0.6株·m~(-2)、对照0.3株·m~(-2),即可提高0.3～2.3株·m~(-2),与近熟林内林冠下样地基本一致。【结论】限制华北落叶松人工林天然更新的主要因素包括动物采食种子、过厚枯落物层阻碍幼苗根系进入土壤、病虫危害、杂草竞争和过密林冠遮荫等;建议采取的最佳复合措施为:通过间伐形成或选择业已存在的中等郁闭生境(如未郁闭幼龄林、林缘、林隙等),在林地部分区域全部清除枯落物或大面积开沟,下种后覆盖防止动物取食种子的尼龙网,这样可大幅提高林下幼苗密度。     

白桦不同轻基质容器苗生长及养分分析

【目的】对白桦不同轻基质容器苗地上及地下生长动态、生物量变化以及各营养器官养分含量差异进行综合评价,寻找适宜白桦轻基质容器苗生长的基质组成,为白桦轻基质容器苗培育提供理论与技术支持。【方法】以木耳废弃菌棒、玉米腐熟秸秆、玉米腐熟穗芯和草炭土为主要成分,加入适量的落叶松松针腐殖质和蛭石,按体积比配制成4种育苗基质,即木耳废弃菌棒+落叶松松针腐殖质+蛭石(T_1)、玉米腐熟秸秆+落叶松松针腐殖质+蛭石(T_2)、玉米腐熟穗芯+落叶松松针腐殖质+蛭石(T_3)、草炭土+落叶松松针腐殖质+蛭石(T_4),以常规营养土为对照(CK),在无纺布袋内进行白桦容器苗培育试验。【结果】1)经过70天的连续观察,各轻基质容器苗苗高、地径、高径比和叶面积与对照具有相同的生长节律,苗木在这些新型轻基质内均可正常生长。2)当苗木生长到70天时,T4处理的平均苗高和叶面积最大,分别是CK的1.32,1.38倍。各容器苗地径生长情况为T_4T_3T_1T_2CK;T_2处理的的高径比最小。各基质比根长及总根尖数均表现为T_1T_2T_3T_4,总根尖数均显著高于CK(P0.05)。T_4处理的苗木整株生物量最高,T1次之,均显著高于CK,分别是CK的2.24,1.42倍。T_4处理的苗木质量指数最大。各轻基质容器苗整株全氮含量由高到低依次为T_3T_4T_2T_1。T_4处理的苗木全磷含量显著高于其他处理,各轻基质苗木全钾含量无显著差异(P0.05)。【结论】白桦在草炭土轻基质中生长最优,在其他3种轻基质中的生长也优于常规营养土。木耳废弃菌棒混合基质中苗木根系发育最好。因草炭土资源的不可再生性及开采限制性,考虑到木耳废弃菌棒混合基质易获取、质量轻及促进根系发育的特点,建议推广以木耳废弃菌棒为主要组成的混合基质作为白桦容器苗育苗基质。     

底部渗灌条件下水肥对华北落叶松容器苗生长及基质pH值、电导率的影响

【目的】探索底部渗灌条件下华北落叶松容器育苗的最佳水肥组合,完善华北落叶松容器育苗技术,为规范底部渗灌技术下容器育苗提供科学参考。【方法】以华北落叶松播种容器苗为研究对象,采用完全随机区组设计,设5个灌水梯度、3个施肥浓度,共15个水肥处理,对华北落叶松容器苗培育1年,通过对苗木生物量及根系形态结构、基质化学性质等指标进行测定并与对照相比较,研究容器苗底部渗灌条件下不同水肥处理对华北落叶松苗木生长、根系形态结构及基质化学性质的影响,探讨水肥效应与苗木质量之间的关系,从而找出华北落叶松容器苗底部渗灌的最佳灌水量和缓释肥量。【结果】苗木生物量及根系形态指标均随灌水梯度及施肥量的增大呈先逐渐增大再减小的趋势;根冠比随水分梯度的增大逐渐减小,随施肥量的增加呈先增后减的趋势;底部渗灌条件下,华北落叶松当年生容器苗最佳水肥组合为75%灌水梯度和100 mg·株－1施氮量,此处理下的苗木生物量达到0.64 g·株－1,根系细根(0.0＜D≤0.5 mm)所占比例最大,根累计长度、根累计表面积和根累计体积分别为82%,62%和46%。各处理的基质 pH5.5～6.5之间,电导率0.75～2.0 mS·cm －1,均在苗木生长的适宜范围内。【结论】与上方灌溉相比,底部渗灌下适宜的水肥配比利于苗木根系的生长,细根更发达,利于苗木吸收营养,苗木质量明显提高;而且底部渗灌条件下育苗基质的 pH值、EC 值均在植物生长安全范围内,这为底部渗灌技术在我国造林树种容器育苗中的应用提供理论依据。     

外源柠檬酸对铝胁迫下马尾松生理特性的影响

【目的】研究受铝毒的马尾松幼苗施加外源柠檬酸后的一系列生长及生理特性变化,确定柠檬酸最佳缓解浓度,揭示柠檬酸缓解马尾松铝毒的生理机制,为土壤酸化地区马尾松的生长提供理论依据。【方法】以2种不同家系马尾松幼苗(耐铝型FJ5、铝敏感型GD20)为试验材料,采用水培法研究不同浓度柠檬酸对铝胁迫下马尾松幼苗株高增量、根系形态及其针叶中抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)]活性、活性氧(H_2O_2和O_2~(-·))、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)和丙二醛含量的影响,并运用主成分分析法探讨外源柠檬酸缓解马尾松铝毒过程中起主导作用的生理指标。【结果】铝胁迫下2种家系马尾松幼苗根系总长、表面积、体积、直径及株高增量均降低,针叶内抗氧化酶活性增强,H_2O_2、O_2~(-·)、MDA和渗透调节物质含量均有所升高。经柠檬酸处理后,2种家系马尾松根系总长、表面积、体积、直径及株高增量均有所增加,其针叶内抗氧化酶活性增强,H_2O_2、O_2~(-·)、MDA和渗透调节物质含量均相应减少,且GD20变化幅度大于FJ5。主成分分析得出第一主成分中各指标贡献率大小为MDAH_2O_2脯氨酸GR。【结论】活性铝对马尾松幼苗生长产生一定的毒害作用;外源柠檬酸能有效缓解马尾松的铝毒作用,且对铝敏感型马尾松的缓解效果好于耐铝型。柠檬酸缓解铝毒的效果因浓度不同而存在差异,0.02 mmol·L-1的柠檬酸解毒效果最佳,当浓度大于0.08 mmol·L-1时,缓解效果受到抑制。MDA和H_2O_2可能是外源柠檬酸缓解铝毒作用的关键指标。     

冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交改造模式对土壤动物群落的影响

【目的】研究冀北山地华北落叶松人工林与白桦的不同混交经营模式对土壤动物群落结构及功能群的影响,为落叶松人工林混交经营及可持续管理提供理论依据。【方法】以冀北山地落叶松人工纯林(CK)及其与白桦的幼龄同龄株间混交林(M_1)和异龄带状混交林(M_2)为对象,于2013年5,7,9月用手拣法和Tullgren漏斗分离法调查土壤动物群落,并依据食性将其划分为腐食性、肉食性、植食性与杂食性4个功能群;分析2种混交模式对土壤动物群落结构、多样性及功能群组成的影响差异。【结果】共获得土壤动物70类49 106头,其中大型土壤动物50类2 802头,蚁科、象甲科幼虫和长角亚目幼虫为优势类群;中小型土壤动物33类46 304头,蜱螨目与弹尾目占绝对优势。混交经营6年后,M_2对土壤动物群落影响显著,其中大型土壤动物类群数与平均密度均显著高于CK(P0.05),中小型土壤动物类群数显著高于M_1(P0.05);混交改造模式、时间和土层对土壤动物类群数的影响显著(P0.05),对平均密度的影响较小。混交经营后,土壤动物群落的各多样性指数提高,其中M1中Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀性指数(J)均显著高于CK(P0.05);密度-类群指数(DG)在不同混交模式间表现出极显著差异(P0.01)。腐食性土壤动物平均密度在4个功能群中所占比例最高;M_2内的腐食性、肉食性与植食性土壤动物类群数均显著高于CK(P0.05)。冗余度分析(RDA)显示,凋落物层土壤动物分布受凋落物有机碳含量影响显著(P=0.048);土壤层土壤动物分布则受土壤有机碳含量(P=0.006)、全氮含量(P=0.02)和土壤密度(P=0.044)影响显著。【结论】冀北山地华北落叶松人工林与白桦混交经营后,通过改变凋落物的组成、数量及土壤理化性质,可改善土壤动物群落的组成、结构及多样性,6年的短期异龄混交改造使林内土壤动物显示出较高的多样性水平。     

失叶率对小黑杨和兴安落叶松幼苗生物量和叶绿素含量的影响

【目的】食叶害虫危害可造成树木失叶,影响树木的生物量及碳储量。研究虫害对杨树及落叶松幼苗生物量和叶绿素含量的影响,可为准确评估食叶害虫不同危害程度对杨树和落叶松碳汇能力的影响提供依据。【方法】选取小黑杨及兴安落叶松幼苗,模拟虫害进行剪叶25%,50%和75%处理,以不剪叶植物作为对照。在剪叶处理后第5,10,15,20天和25天取样,分别测定生物量和叶绿素含量的变化。【结果】生物量测定结果表明：各处理对2种幼苗的株高影响不显著(P＞0．05),除落叶松失叶50%的根长显著大于对照(P＜0．05)外,其他处理幼苗根长无显著变化。各处理的杨树根部鲜、干质量,全株生物量鲜、干质量均显著低于对照,茎鲜、干质量无显著变化。各处理的兴安落叶松根、茎的鲜、干质量及全株生物量鲜、干质量均显著低于对照。叶绿素测定结果表明：杨树叶片中叶绿素 a含量高于叶绿素 b,各处理组杨树的叶绿素含量均有不同程度的升高。失叶处理后第5天,处理组叶绿素含量比对照组增多,且失叶75%杨树植株叶绿素 a 和 a + b 的含量显著高于对照及失叶25%和50%(P＜0．05);第10天,失叶率25%,75%处理组叶绿素 b和 a+b 含量显著高于对照(P＜0．05),各处理之间差异不显著;第15天,叶绿素含量各个处理组之间、及与对照差异均不显著(P＞0．05);处理后20天,失叶50%的植株叶绿素 a,b和 a+b的含量显著低于对照和失叶25%(P＜0．05),亦低于75%,但差异不显著;第25天,各处理叶绿素含量与对照间差异不显著(P＞0．05),失叶50%显著高于失叶25%(P ＜0．05),亦高于失叶75%,但差异不显著。落叶松针叶中叶绿含量素 b高于叶绿素 a。落叶松叶绿素含量,在失叶量25%和75%处理组,有先升高后降低再升高的趋势,第5天叶绿素含量增加(P＜0．05),第10天叶绿素含量降低(P ＜0．05),第15天与对照相比无差异,第20天叶绿素含量明显升高(P＜0．05),到第25天叶绿素含量与对照相近;失叶量50%处理组,第5,15,20天叶绿素含量与对照相比明显降低(P＜0．05),且第5天和20天亦显著低于另外2组处理;第10天与对照及另外2组差异不显著(P﹥0．05),到第25天叶绿素含量明显高于对照和其他2组处理(P ＜0．05)。【结论】失叶对杨树和兴安落叶松的固碳能力和光合生理反应均有影响,杨树和落叶松通过增加叶绿素含量,提高单位面积的光合能力,在一定程度上补偿其固碳能力的降低和生物量的损失,且杨树的补偿能力强于落叶松。