橘小实蝇幼虫解毒酶系基因应对高效氯氰菊酯胁迫的组织特异性表达

【目的】基于橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）转录组数据,系统分析橘小实蝇幼虫解毒代谢酶系基因在受到高效氯氰菊酯持续胁迫时的表达模式,鉴定其中起主要作用的基因,并探讨这些基因组织差异表达的生物学意义。【方法】利用qPCR技术检测橘小实蝇幼虫受到高效氯氰菊酯持续胁迫后,30个解毒代谢酶系（GSTs、P450s、CCEs）基因在整虫、中肠以及脂肪体的表达水平变化情况。【结果】在高效氯氰菊酯持续胁迫作用下,橘小实蝇8个GSTs基因中,其mRNA表达量出现明显上调的主要是Delta家族的4个基因,它们在中肠和脂肪体均出现了5.6-32.5倍的过量表达,而其他家族的GSTs基因经高效氯氰菊酯胁迫后没有出现明显的应激反应。同时,Delta家族的GSTs基因虽然在中肠和脂肪体对药剂胁迫有积极的响应,但是它们的表达在整虫却没有明显的变化。6个CCEs基因在整虫中出现一定程度的上调,其中α-E3基因的表达量上调了4.1倍,但是这些基因在中肠和脂肪体均没有出现上调的情况。16个P450s基因的定量分析结果表明,有多个P450s基因的mRNA的表达出现了上调,且大部分基因属于CYP4和CYP6两个家族。其中,CYP4家族中出现明显上调反应的主要有CYP4D47（中肠）、CYP4E9（整虫、脂肪体）和CYP4P5（整虫、脂肪体）。CYP4AD1的表达量在中肠和脂肪体均有一定程度的上调,而在整虫中没有变化。另外,CYP4S18和CYP4AC4没有出现应激表达或者表达量的变化不明显。CYP6家族中,CYP6A48和CYP6A41在脂肪体的表达量显著上调,分别提高了18.0和9.6倍,CYP6G6和CYP6A50在脂肪体的表达量也有一定程度的上升,而CYP6EK1的表达量虽然在整虫提高了4.8倍,但是在中肠和脂肪体并没有明显的变化。其他家族的P450s基因,如CYP12C2、CYP9F6、CYP12N1和CYP309B1等基因的表达量经高效氯氰菊酯胁迫后在脂肪体中也出现了显著的上调,而CYP317B1的表达量在药剂压力下并没有明显的变化。【结论】橘小实蝇幼虫在应对高效氯氰菊酯胁迫时,体内的解毒代谢酶系基因集中在中肠和脂肪体高水平表达,但存在整体保持平衡的现象,推测橘小实蝇在应对杀虫剂的持续胁迫时,存在趋于平衡的能量分配策略,即通过提高能量的利用效率,减少在抵御外源杀虫剂伤害时额外能量的消耗。这种可以避免出现适合度代价的策略可能是昆虫应对环境压力的一种重要适应机制。     

甲磺隆在土壤中的吸附-解吸特性

对甲磺隆在土壤中的等温吸附-解吸特性进行研究,为其安全使用及对水资源的风险性评价提供理论依据.采用平衡振荡法和液相色谱法测定甲磺隆在8种土壤中的吸附-解吸行为,并运用数学模型对其在土壤的吸附-解吸特性及迁移性能进行分析.研究结果表明,甲磺隆在5#土壤中未产生吸附,在其余7种土壤中的等温吸附解吸曲线符合Freundlich模型,其吸附以物理作用为主,吸附常数(KI-ads)在0.466～3.219 mg1-n·Ln/kg之间,其中在2#土壤中的等温吸附线属S型等温吸附线,而在其它土壤中属L型等温吸附线;其滞后系数(H)在0.167～0.670之间,解吸存在滞后现象.此外,Kf-ads和解析常数(Kf-des)与土壤有机质含量和粘土含量呈正相关,而与土壤pH值呈负相关,平均滞后系数(Ha)与有机质含量和粘土含量呈负相关.进一步分析表明,甲磺隆在土壤中具有较低的吸附值,在土壤中具有一定的迁移能力,对水体存在风险.土壤有机质含量、粘土含量和pH在吸附-解吸过程中均属支配因素.

Abstract：

The adsorption-desorption characteristics of metsulfuron-methyl in soils were investigated to provide basic data for evaluating its safe use in fields and the risk to water resources. The adsorption-desorption experiment was conducted by the batch equilibration and HPLC techniques, furthermore, data were analyzed with mathematic models to describe the characteristics and mechanism of adsorption-desorption and the shift of the herbicide in soils. The results showed that the adsorption-desorption isotherms of metsulfuron-methyl fitted for Freundlich model well, and the physical reaction made main contribution during adsorption-desorption process. The adsorption values (Kf-ads) of metsulfuron-methyl in 8 types of the isotherms of other types of soil resembled L-type isotherm. The results of desorption indicated that the hystersis phenomena appeared during the desorption process, and the hystersis coefficient(H)of the herbicides in the 8 soils studied varied from 0. 167 to 0. 670. Furthermore, Kf-ads and desorption values (Kf-des)increased with increasing OM% and clay content, and decreased with increasing soil pH. Average hysteresis coefficient (Ha) decreased with increasing OM% and clay content and increased with increasing soil pH. It was concluded that the adsorption of metsulfuron-methyl in the test soils was low and un-reversible adsorption existed in the process, which would induce the substantial shift of the herbicide after being applied in the field. It could move to the underground or to underground water, thus imposing risks to the environment. Physical and chemical properties of soils, including OM%, clay content and pH of soil, were the dominating factors during the adsorption-desorption.     

绿豆象西昌种群和沈阳种群的杂交研究

通过对来自四川西昌和辽宁沈阳的绿豆象两地理种群杂交试验, 对比研究了杂交1代(F1)和亲本的产卵量、发育历期、孵化率、豆内存活率和成虫体质量等生物学特性. 结果表明: 绿豆象西昌种群在黄豆中能正常生长发育繁殖, 沈阳种群几乎不能在黄豆中存活, 杂交1代适应程度增强, 可以在黄豆中完成生活史, 并能对黄豆造成危害; 两地理种群虽然取食上有很大的差异, 但它们的遗传趋异程度并不高, 在生殖上完全亲和.     

甜菜夜蛾成虫生物学特性研究

为明确甜菜夜蛾的生物学特性,在人工气候室(26±1)℃恒温条件下,以专用人工饲料饲喂甜菜夜蛾,研究了甜菜夜蛾成虫的羽化、交配及产卵等生物学特性.结果表明甜菜夜蛾蛹的性比为11.0430,羽化之后的成虫性比为11.0154;甜菜夜蛾羽化集中在化蛹后4～8 d,且化蛹具有显著的昼夜分布特点.夜间羽化数占总数的80%左右,其中000～800之间羽化数达一半以上;成虫单次交配持续时间为40～100min的发生概率占70.44%,85%以上的交配集中发生在夜间200～700;成虫主要在夜间产卵,其中在000～500时辰占65%以上.由上述结果可以看出甜菜夜蛾羽化、交配和产卵具有明显的生物节律,均表现出夜间特点,尤其是交配、产卵以000～600活动最为频繁.     

烟嘧磺隆在土壤中的解吸特性及pH值对其吸附的影响

采用平衡振荡法研究了烟嘧磺隆在土壤中的解吸特性及pH值对其吸附的影响。结果表明,烟嘧磺隆在供试的5^#土壤中解吸为负滞后作用,而在其余7种供试土壤中的解吸均表现出一定的滞后现象。进一步分析结果表明,滞后作用不但与土壤的有机质和粘粒含量有关,而且也与土壤一水系统中除草剂的初始解吸浓度有关。供试4种土壤在pH较低的环境下对烟嘧磺隆的吸附能力较强,随着pH值的升高,其吸附能力降低。     

赤拟谷盗乙酰胆碱酯酶生化及毒理学特性研究

为了阐明赤拟谷盗[Tribolium castaneum (Herbst)]体内乙酰胆碱酯酶(AChE)在其各虫态间的变化关系,以期为该虫的综合治理提供一定的理论依据,本试验采用微量滴度酶标板法,分别对其10d龄和20d龄幼虫、蛹及成虫体内AChE的生化及毒理学特性进行了较为系统的研究。结果表明,赤拟谷盗各虫态AChE酶源蛋白含量、酶活力和比活力差异显著,酶源蛋白含量从低到高依次为：10d龄幼虫<20d龄幼虫<成虫<蛹;AChE活力和比活力依次为：成虫<蛹<10d龄幼虫<20d龄幼虫。酶动力学分析发现,AChE米氏常数Km值大小依次为：蛹<成虫<10d龄幼虫<20d龄幼虫,但成虫和蛹之间的差异不显著。此外,幼虫AChE的最大反应速度Vmax亦显著高于成虫和蛹。通过对幼虫AChE离体抑制作用测定表明,毒扁豆碱、马拉氧磷和西维因对20d龄幼虫的抑制中浓度I50均高于10d龄幼虫,说明20d龄幼虫体内的AChE对3种抑制剂的抑制作用更不敏感。     

玉米中后期生长过程对籽粒品质的影响

玉米中后期是籽粒形成和填充的关键时期,该时期的持续天数和活动积温对玉米籽粒品质有着重要影响。本文通过分析16个玉米品种的籽粒品质指标与吐丝至成熟天数、吐丝至成熟活动积温、成熟至收获天数、成熟至收获活动积温的相关关系和回归方程,显示籽粒粗淀粉含量与成熟至收获天数及活动积温相关性较大。根据双重筛选逐步回归方法来预测,籽粒粗蛋白含量与吐丝至成熟积温所获得的回归方程相关系数最大,方程的拟合程度最优；籽粒容重与吐丝至成熟积温所得的回归方程剩余标准差最大,方程预测的可靠程度最高。     

国审玉米品种铁研630的选育

铁研630是辽宁省铁岭市农业科学院以自交系铁13122为母本、自交系铁0958为父本组配成的中晚熟玉米杂交种。经过比较试验、区域试验、生产试验的多年、多点试验示范，铁研630表现出适应性广、耐密性好、抗性突出、米质优良、产量稳定等突出优点。本文阐述了铁研630的选育过程，介绍了其特征特性及产量表现及栽培技术要点，以期为该品种的推广提供参考。