地熊蜂在北方冬季温室番茄上的授粉行为研究

为明确地熊蜂在我国北方冬季温室不同番茄品种上的授粉行为特性,本研究观察并分析了地熊蜂在硬果型、口感型和樱桃番茄上的授粉行为。结果表明,冬季番茄温室中地熊蜂出巢访花主要集中在温度较高的10∶00—13∶00;地熊蜂在樱桃番茄温室中的最高出巢数量为9只,单蜂出巢活动时间为20.61 min,单花有效访问时间为6.26 s,访花间隔时间为5.25 s,均明显低于其余两个番茄品种,但单蜂有效访花数(9.3朵/min)高于其余两个番茄品种。由此可见,地熊蜂授粉行为受番茄品种的影响有所差异,樱桃番茄生产更适合采用地熊蜂授粉技术。     

金龟子绿僵菌在草原羊草和克氏针茅根际的种群动态和根内宿存鉴定

绿僵菌防治草原蝗虫效果显著,其在草原田间的存活能力影响其持续控害效果。除了侵染昆虫,绿僵菌还具有在植物根际宿存和根内生的生活方式,但相关宿存规律和内生性的研究报道很少。本文研究了绿僵菌在内蒙古草原两种优势种植物羊草和克氏针茅根际的种群数量变化并对其在这两种草的根内宿存进行了鉴定。结果表明,在干旱的内蒙古草原,绿僵菌施用后种群数量在30 d内快速下降,但能够以低密度在羊草、克氏针茅根际土壤中至少延续宿存75 d,羊草根际环境比较利于绿僵菌生存。对菌株egfp基因标记的特异PCR检测证明了绿僵菌在羊草和克氏针茅根内宿存。试验数据为指导植保生物防治中充分利用绿僵菌的昆虫病原性和植物内生特性提供理论基础,也将成为绿僵菌物种生活方式多样性、与植物互作及共进化研究的重要基础。     

取食不同牧草对亚洲小车蝗发育速率和类胰岛素信号通路的影响

亚洲小车蝗是重要的草地生物灾害,对不同牧草的食物适应存在差异。为揭示不同牧草对亚洲小车蝗生长发育的影响机理,本研究定量分析了取食不同牧草条件下亚洲小车蝗的发育速率和类胰岛素信号通路(ISP)基因表达。结果表明,西北针茅饲喂的亚洲小车蝗发育速率最高,ISP通路中gIGF1、gINSR、gIRS1、gPI_3K、gAKT及gmTor基因表达显著上调(P0.05),调控下游发育和代谢相关的表皮蛋白(cuticle protein, gLCP)、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin, gCHY)及α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, gALP)基因表达上调。相反,冷蒿饲喂的蝗虫发育速率显著降低(P0.05),上述基因显著下调(P0.05),调控下游解毒相关的gP450s 6K1、gUDP 2C1及gCarE基因表达上调。亚洲小车蝗ISP通路响应食物差异,调控发育速率,以适应更广泛的生态区域,这可能是其分布广、易暴发成灾的原因之一。     

基于投影寻踪模型的草原蝗虫栖境评价及风险评估

草原蝗虫发生与栖境存在紧密而复杂的关系,二者关系的研究是评估蝗灾发生风险的基础。本文分析了不同栖境内蝗虫种群密度与21个植被特征参数的相关关系,利用投影寻踪模型进行了栖境评价及风险评估,并进行模型验证。结果表明,低优参数植物生物量多样性对蝗虫种群密度影响最大,最佳投影向量a为0.6725;高优参数禾本科生态优势度对亚洲小车蝗密度影响最大,最佳投影向量a为0.6547;样点植被投影特征值Z_i与蝗虫种群密度线性相关关系极显著(y=48.861x-18.937,R=0.9509^**),Z_i越大,栖境内植被越适合蝗虫的发生,蝗灾发生的风险越高,根据Z_i值可预测不同栖境草原蝗虫的发生。投影寻踪模型评价不同植被条件下蝗虫的发生风险,可以排除与数据结构和特征无关或关系很小变量的干扰,是一种更稳健实用的方法,对于蝗虫的监测预警具有重要意义。     

四种植物源化合物对亚洲小车蝗存活率、解毒酶和保护酶活性的影响

为开发防控亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的生物农药,本研究于室内测定芦丁、单宁酸、烟碱和苦参碱4种植物源化合物处理后亚洲小车蝗3龄蝗蝻的存活率以及体内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)浓度、3种解毒酶和3种保护酶的活性。结果显示:芦丁、单宁酸、烟碱和苦参碱处理后,亚洲小车蝗3龄蝗蝻的存活率分别为43.63%、62.65%、25.91%和16.62%,亚洲小车蝗3龄蝗蝻体内ROS浓度分别为263.56、186.94、351.62和392.13 pg/g,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性分别为562.19、362.63、679.36、659.23 U/g,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性分别为236.27、189.25、295.36和315.66 U/g,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性分别为326.89、296.97、392.16和386.29 U/g,细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)活性分别为359.23、367.16、382.79和435.65 U/g,谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferases,GST)活性分别为196.63、136.68、278.37和327.16 U/g,羧酸酯酶(carboxylesterases,CarE)活性分别为413.62、365.37、395.27和469.30 U/g;4个处理的存活率、ROS浓度、CAT活性、POD活性、CYP450活性和CarE活性均与对照之间差异显著;烟碱和苦参碱毒性表现最强,芦丁和单宁酸次之。表明这4种植物源化合物在亚洲小车蝗绿色防控和生物农药开发方面均具有潜力。     

内蒙古典型草原蝗虫群落结构和生态位研究

采用定点调查和生物量定量分析方法对内蒙古典型草原不同草地蝗虫群落结构和生态位进行研究,结果表明,典型草原蝗虫群落结构丰富,主要蝗虫有11种,草原蝗虫的时间分布揭示了蝗虫时间生态位的分化,宽须蚁蝗[Myrmeleotettix palpalis(Zubowsky)],亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus B.-Bienko)、短星翅蝗(Calliptamus abbreviatus Ikonnikov)分别构成镶黄旗草原蝗虫早期、中期、晚期优势种;根据蝗虫种群地位,将11种蝗虫划分为优势种、附属种、稀少种,把11种蝗虫按空间地位划分为禾草地类、荒草类、特殊类和全域类4类,优势种蝗虫的种群与空间地位,反映了蝗虫与植被、蝗虫与蝗虫之间关系。优势种蝗虫中短星翅蝗的时空生态位宽度最大,其次是亚洲小车蝗和宽须蚁蝗,说明短星翅蝗对时空"资源"的利用程度最高,共存的蝗虫种类在"资源"利用上存在着明显的分化,亚洲小车蝗与宽须蚁蝗的生态位重叠最大,说明两者利用资源的相似性程度最高。我们用生态位来体现蝗虫种群地位及对资源的利用,同时也用资源的系统聚类来预测蝗虫的潜在发生与危害。本文系统地研究了蝗虫群落结构和蝗虫生态位,将为评价草原蝗虫潜在发生与危害、蝗虫宜生区划分和制定草原有害生物防治策略提供理论基础。     

锡林郭勒盟典型草原昆虫多样性分析

为典型草原害虫监测预警和生态治理提供理论依据,选取害虫发生相对严重的锡林郭勒盟7个旗县典型草原作为调查对象,采用Z字形扫网取样法对昆虫数量和种类进行调查,对昆虫尤其是主要昆虫蝗虫群落差异和多样性进行分析,并对蝗虫群落和环境因子进行冗余分析。结果显示,在7个典型草原区域中,正镶白旗、镶黄旗、阿巴嘎旗、西乌珠穆沁旗和锡林郭勒市的昆虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均较高,且这5个草原区域之间均差异不显著;在7个典型草原区域内共采集到草原蝗虫6科11属16种,种类较丰富,约占所有昆虫种类的20.00%;亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus作为锡林郭勒盟典型草原蝗虫的优势种,在所有典型草原区域中的数量均高于其他蝗虫;镶黄旗和锡林浩特市的蝗虫种数最多,均为14种,而苏尼特左旗的蝗虫种数最低,为8种;植被覆盖度和海拔对蝗虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数有正影响。锡林浩特市与镶黄旗的蝗虫群落相异性最小,相异性系数为0,与其他5个典型草原区域的蝗虫群落相异性也较低,相异性系数...     

熊蜂授粉对北方冬季温室不同品种番茄品质的影响

以硬果型番茄、口感型番茄和樱桃番茄为试材,采用熊蜂授粉和激素蘸花的方法,研究了2种处理方式对北方冬季温室3种番茄坐果率和果实品质的影响,以期为熊蜂授粉的应用提供参考依据。结果表明：与激素蘸花相比,熊蜂授粉的3种番茄坐果率分别升高9.2%、8.5%和6.2%,畸形果率分别降低58.6%、41.3%和44.9%,种子数量分别增加118.6%、158.3%和93.2%,番茄红素、维生素C和可溶性糖含量显著升高(P<0.05),口感评分值均显著提高(P<0.05)。因此,采用熊蜂授粉技术能够显著提高北方冬季温室番茄的坐果率和果实品质。熊蜂授粉技术在北方冬季温室番茄生产中值得大力推广应用。     

典型草原4种优势种牧草次生代谢物对亚洲小车蝗解毒酶活性的影响

亚洲小车蝗是我国北方草原重要害虫,具有特定的食物选择性和适应性。为揭示其食物选择的形成机制,测定了典型草原克氏针茅、羊草、糙隐子草和冷蒿4种优势牧草的黄酮、萜类、生物碱、酚类和单宁5种次生代谢物含量,并研究了这些次生代谢物对亚洲小车蝗生长发育及关键解毒酶活性的影响。结果表明,冷蒿、羊草中5种次生代谢物含量最高(P<0.05),克氏针茅中含量最低(P<0.05);与冷蒿、羊草处理相比,克氏针茅处理的亚洲小车蝗存活率、发育速率、生活力最高(P<0.05),氧自由簇(ROS)浓度、解毒酶活性、保护酶活性最低(P<0.05);克氏针茅作为最优食物资源,最利于亚洲小车蝗的生长发育和发生。该研究对于揭示蝗虫-植物特异性关系的形成机理,指导亚洲小车蝗的科学防控具有重要意义。     

放牧干扰对典型草原植被光谱及蝗虫密度的影响

为研究内蒙古典型草原不同放牧强度植被反射光谱与植被参数和蝗虫密度的关系,使用地物波谱仪于2015年和2016年对5个放牧梯度,共20hm~2样地进行调查研究。结果表明,不同放牧强度植被地上总生物量与归一化植被指数(NDVI)关系为y=0.034 8+0.002 9x(R~2=0.645 5,P=0.000 2),蝗虫密度与NDVI线性关系为y=0.067+0.013x(R~2=0.415,P=0.006)。对其进行冗余分析(RDA)发现,植被地上总生物量、植物高度、糙隐子草生物量是蝗虫数量和NDVI变化的主要影响因子,其中植被地上总生物量是显著性影响因子(P=0.001)。在不同放牧强度下蝗虫密度与草地NDVI显著相关(P0.05),随NDVI增大而增多。本文研究结果为进一步开展放牧区蝗灾遥感监测和科学合理地利用草地资源奠定了基础。