紫茎泽兰与本地植物群落根际土壤酶活性和土壤肥力的差异

入侵植物对自然生境土壤养分的正反馈作用促进了入侵,一个可能的解释是入侵植物对入侵生境肥力平衡的打破而增加了其对本地植物的竞争能力.本文比较研究了入侵杂草紫茎泽兰和3种本地草本植物群落根际土壤肥力和土壤酶(蛋白酶、脲酶和磷酸酶)的活性,并对上述土壤酶活性和不同土壤肥力之间进行了相关分析.结果表明,紫茎泽兰群落根际土壤全氮、NH4 -N、NO3-N和全钾含量显著比在本地植物群落的高,而其土壤全磷和速效磷的含量显著比在本地植物群落的低,其土壤速效钾含量也较低;紫茎泽兰群落根际土壤蛋白酶、脲酶和磷酸酶的活性显著比在本地植物群落的高;土壤酶活性与全氮、NH4 -N、NO3--N和全钾显著正相关,而与全磷和速效磷显著负相关.与本地植物相比,紫茎泽兰改变了土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于紫茎泽兰的生长竞争和对本地植物生长的抑制,尤其有利于紫茎泽兰在贫瘠生境的入侵成功;不同植物群落根际土壤酶活性差异可能是引起土壤肥力变化的重要驱动因子之一.本文为紫茎泽兰入侵的生态影响和其成功入侵的原因提供了试验证据,为紫茎泽兰入侵生理机制的研究奠定了理论基础.     

烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的ISSR比较分析

【目的】对烟粉虱复合种中2种入侵性较强的生物型烟粉虱B型和Q型的群体遗传结构进行比较研究,揭示其入侵机制并对其管理提供依据。【方法】采用简单序列重复区间扩增（ISSR）标记,以温室白粉虱以及浙江非B/Q型为对照种群,对世界各地16个烟粉虱B型种群和4个烟粉虱Q型种群的遗传结构进行分析。【结果】遗传多样性分析结果表明,烟粉虱Q型种群的Nei氏基因多样性指数、Shannon信息指数及多态性位点百分比等各项遗传多样性指数均高于烟粉虱B型的相应指数。聚类分析结果提示,ISSR标记能够区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间的系统发育分析。【结论】烟粉虱B型种群遗传多样性高于Q型种群。     

短时高温暴露对B型烟粉虱和温室白粉虱存活以及生殖适应性的影响

 【目的】研究短时高温暴露对B型烟粉虱和温室白粉虱成虫存活和生殖适应性影响的差异。【方法】将B型烟粉虱和温室白粉虱的成虫在不同温度（37℃、39℃、41℃、43℃、45℃）下暴露1 h后比较两种粉虱存活、产卵量、后代存活情况的变化以及两者的差异。【结果】随着暴露温度的升高,B型烟粉虱成虫的存活率从99.1%下降到42.6%,温室白粉虱成虫的存活率从95.0%下降到13.5%。两种粉虱雌雄虫在45℃高温暴露1 h后,B型烟粉虱成虫的寿命超过10 d,而温室白粉虱成虫存活的时间不足24 h,存在显著差异。高温暴露对B型烟粉虱成虫的产卵量没有显著影响,但后代的存活率随着暴露温度的升高由70.7%下降到25.1%。温室白粉虱成虫在37～43℃暴露1 h后雌虫产卵量由62.4粒下降到1.5粒,45℃暴露1 h后停止了产卵活动;导致B型烟粉虱和温室白粉虱成虫后代50%和90%个体死亡的温度分别相差1.6℃和4.1℃。【结论】B型烟粉虱成虫的耐热性高于温室白粉虱,高温对B型烟粉虱成虫存活和生殖适应性的影响要小于温室白粉虱,这有利于B型烟粉虱种群在夏季高温季节的发生。B型烟粉虱和温室白粉虱对高温适应性存在差异尤其是高温对两者生殖适应性的影响是导致它们种群季节动态格局和分布存在差异的重要原因。     

应用相似离度法预测红火蚁在中国适生区域及其入侵概率

 【目的】依据气候相似理论,采用相似离度法预测红火蚁在中国的适生区域及其入侵概率。【方法】收集红火蚁在世界范围的分布数据和国内外气候站点的气候数据,建立红火蚁原产地和严重发生地气候站点集合,采用相似离度法找到与气候站点集合最相似的地区。在气候因素影响下,相似程度相对百分比认为是红火蚁入侵中国政区和气候区的概率值,并且建立了预警级别。【结果】预测结果表明,香港、澳门、广东、广西的入侵概率均大于80%,处于红色警报区;安徽、江苏、上海、江西、浙江、福建、台湾、贵州、云南、海南的入侵概率在50%～80%,处于橙色警报区,其它地区均处于黄色警戒区和绿色小风险区。【结论】红、橙警报区需要采取适当的防控措施,川渝地区和云南东南部的气候与原产地气候较为相似,尽管目前尚未发现有红火蚁入侵,但由于红火蚁对气候具有很强的适应性,因此也应该采取相应的预防措施。此外,相似离度法尽管多用于气象研究领域,但在预测外来物种分布范围时也起到了良好的辅助效果。     

AFLP标记在植物遗传多样性研究中的应用

遗传多样性是生物多样性的基础。AFLP技术由于具有众多分子生物学分析方法无法比拟的特点,近几年来在遗传多样性研究中广泛应用,就其在植物种质鉴定、遗传图谱构建、目的基因定位、遗传多态性检测、群体遗传结构、分子标记辅助育种等方面的应用进行了综合评述,并对AFLP的原理、特点及发展前景进行了阐述     

紫茎泽兰和黄顶菊入侵对土壤微生物群落结构和旱稻生长的影响

为比较入侵植物与本地植物对土壤微生态影响的差异, 探索外来植物入侵的土壤微生物学机制, 本研究通过同质园试验, 比较分析了2种入侵菊科植物(紫茎泽兰、黄顶菊)和2种本地植物(马唐、猪毛菜)对土壤肥力和微生物群落的影响, 并通过盆栽反馈试验验证入侵植物改变后的土壤微生物对本地植物旱稻生长的反馈作用。同质园试验结果表明: 2种入侵植物和2种本地植物分别对土壤微生态产生了不同的影响, 尤其是紫茎泽兰显著提高了土壤有效氮、有效磷和有效钾含量,紫茎泽兰根际土壤中有效氮含量为39.80 mg·kg^-1,有效磷含量为48.52 mg·kg^-1。磷脂脂肪酸指纹图谱结果表明, 2种入侵植物与2种本地植物相比, 较显著增加了土壤中放线菌数量, 而紫茎泽兰比其他3种植物显著增加了细菌和真菌数量。盆栽结果表明: 黄顶菊生长过的土壤灭菌后比灭菌前旱稻株高增加113%, 紫茎泽兰也使旱稻的株高增加17%。由以上结果可知, 紫茎泽兰和黄顶菊可能通过改变入侵地土壤的微环境, 形成利于其自身生长扩散的微生态环境从而实现其成功入侵。     

邱式邦院士在恶性入侵杂草豚草治理上的学术贡献——纪念邱式邦院士诞辰110周年

豚草Ambrosia artemisiifolia L.是一种世界性传播的入侵杂草，20世纪30年代传入我国东南沿海地区，由于其脱离了原产地生物因子的制约，种群迅速扩散蔓延。为有效遏制豚草种群的肆意扩张，20世纪80年代开始，邱式邦院士带领团队先后从北美、前苏联（俄罗斯）和澳大利亚等国引进5种取食豚草的食植性昆虫，揭开了我国豚草生物防治的序幕。本文回顾了邱式邦院士在豚草治理方面所做的重要工作，这些工作不仅开启了我国入侵杂草生物防治的先河，也为我国入侵物种防控研究奠定了坚实的基础。此外，本文介绍了在继承邱式邦院士的工作基础上，豚草生物防治取得的巨大突破。     

温度胁迫下昆虫表观遗传机制的研究进展

温度是限制物种适应性分布的重要因子，决定着物种的分布和扩散区域。昆虫作为小型变温动物，对温度变化十分敏感，温度胁迫反应是其抵御极端环境的最保守的机制之一。其中表观遗传学为昆虫提供了更快的温度胁迫响应机制，与经典遗传学不同，表观遗传学在不改变DNA序列的前提下响应环境变化对基因表达产生快速而持久的影响。表观遗传调控包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控等，本文主要阐述了以上四个方面在昆虫响应温度胁迫中的应用和研究进展，以探究昆虫在温度变化中的适应能力。     

纳米载导RNAi技术在害虫防治中的研究和应用

每年重大病虫害的流行和暴发都会对农业产生重大的影响，进而造成严重的经济损失，随着化学试剂的施用其抗药性也逐渐增强，因此探索新的绿色、安全、高效的害虫防治技术具有十分重要的意义。RNAi作为一种研究基因功能的工具，在开发新的害虫防治策略方面显示出巨大的潜力，但RNAi的效率受限于核酸酶的降解作用，为了改善dsRNA的有效递送，研发了纳米载导技术且被广泛应用于害虫防治。同时，基于工程菌高效合成靶向昆虫dsRNA的技术为田间推广提供了可行性及技术支撑。本文主要对RNAi技术及纳米载导RNAi技术在害虫防治中的研究和应用进行了总结和归纳。     

我国不同地理梯度下紫茎泽兰种群遗传多样性的变化

利用ISSR分子标记技术分析了我国不同地理梯度下的32个紫茎泽兰种群的遗传多样性。结果表明,我国境内的紫茎泽兰种群内遗传多样性呈现随地理纬度由南到北而降低(R2=0.131 1,P<0.05),随地理经度由西到东而增高(R2=0.167 7,p<0.05)的趋势。紫茎泽兰种群遗传多样性与其生境地的年平均温度高度相关(R2=0.273 1,p<0.01),但与年平均降雨量的相关性不明显(R2=0.074 9,p>0.1)。系统聚类分析表明,紫茎泽兰的地缘性分布较为明显,地理区位接近的种群遗传相似性较大,在聚类分析中大多聚为一类。我国境内的紫茎泽兰基本可分为2大亚群:第一亚群主要地处我国热带季雨林、雨林植被区域,包括云南南部的种群、广西种群和贵州西部种群;第二亚群则地处亚热带常绿阔叶林植被区域西部(半湿润)常绿阔叶林亚区域,主要包括云南中、西部种群和四川种群及随长江流域扩散形成的种群。各紫茎泽兰种群间的遗传距离和地理距离之间高度相关(R2=0.294,p<0.001),说明地理距离是影响种群间基因交流的重要因素。