凹唇壁蜂雌成虫滞育期、休眠期和破茧期肠道菌群多样性分析

为明确凹唇壁蜂Osmia excavata雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性及差异,解析其在宿主健康与调控宿主生长发育中的作用,采用Illumina NovaSeq二代高通量测序技术对不同时期肠道细菌16S rRNA V3~V4区域进行测序,分析雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性变化。结果显示,凹唇壁蜂雌成虫在滞育期至破茧期肠道细菌菌群中共检测到41门96纲198目325科637属,其中核心菌门是变形菌门,相对丰度介于75.98%~91.41%之间;核心菌属是Sodalis,相对丰度介于59.65%~74.66%之间。Alpha多样性分析显示,从滞育期到休眠期,雌成虫肠道内菌群多样性指数明显升高,从休眠期至破茧期,其肠道菌群多样性指数出现降低趋势;休眠期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最高,滞育期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最低;Beta多样性分析结果显示,从滞育期至破茧期,其肠道菌群结构相对稳定;LEfSe分析结果显示,从滞育期至破茧期其肠道菌群在门、纲、目、科、属水平均存在显著差异,且差异显著菌群主要出现在休眠期。预测的不同时期的肠道菌群功能不同,这与其成虫解除滞育进入休眠再破茧的生理过程密切相关。表明凹唇壁蜂雌成虫从滞育期至破茧期肠道核心细菌种类一致,群落结构相对稳定,但是群落多样性发生明显变化。     

白蚁肠道可培养菌群及其功能初探

白蚁是一种危害严重的昆虫,其以破坏木质而家喻户晓.文献表明,白蚁对木质强大的消化能力很大程度上取决于其肠道微生物的影响.为了探究白蚁肠道微生物的类群,本试验以黑翅土白蚁为材料,分离纯化获得其肠道主要可培养微生物的纯培养112种,其中喜氧菌35种,厌氧菌77种;在分离出的微生物类群中,通过刚果红法初步筛选出12种喜氧菌菌株可能具有纤维素酶活性,其最大透明圈达到4.0㎝×4.0㎝;进一步检测这些菌株的纤维素酶活性发现,12株菌均具有羧甲基纤维素钠盐(CMC-NA)酶活性和滤纸酶活性,但是大部分菌株羧甲基纤维素酶活性较弱,而一些菌株如 NBY14滤纸酶活较高,可达到16.188u/mL.试验结果可为黑翅土白蚁防治提供依据,亦可为纤维素酶的开发利用奠定基础.     

草地贪夜蛾肠道微生物宏基因组初步分析

为了解草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda暴发机制,探索新型绿色防控策略,通过构建16S rRNA文库和宏基因组文库系统解析草地贪夜蛾5龄幼虫肠道微生物的特征及功能。结果显示,16S rRNA文库主要鉴定细菌种群,共鉴定4门50属,其中厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,其平均相对丰度分别为99.715%和72.046%。宏基因组分析鉴定到的微生物类群更丰富,除细菌外,还检测到真菌、病毒及少量古细菌,其平均相对丰度分别为84.227%、3.099%、2.564%和0.004%;共鉴定到的细菌有54门605属,厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,平均相对丰度分别为81.236%和38.247%,与16S rRNA文库鉴定的菌群种类和丰度一致。草地贪夜蛾幼虫肠道微生物碳水化合物代谢和膜运输通路的丰度最高,表明草地贪夜蛾幼虫肠道微生物在肠道内发挥较强的代谢功能。     

捕食扶桑绵粉蚧的异色瓢虫肠道菌群分析

迄今,对捕食性天敌昆虫肠道菌系与入侵物猎物之间的关系,知之甚少。本研究旨在查明广谱捕食性异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)肠道菌群与外来入侵猎物扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis (Tinsley)之间的关系。从异色瓢虫幼虫刚孵化开始饲喂扶桑绵粉蚧(食粉蚧组)或本土常见猎物豌豆修尾蚜Megoura japonica (Matsumura)(食蚜虫组对照),直至成虫羽化后20 d;然后,应用高通量测序技术测定异色瓢虫20 d龄成虫肠道的16S rDNA V3-V4区片段,以鉴定微生物群落组成。分析结果发现,食粉蚧组异色瓢虫肠道菌系的基本分类单元(OUT)数量是食蚜组瓢虫的(297个)近2.3倍;在两组瓢虫共有的16个门级阶元中,食粉蚧组瓢虫有7个特有门,而食蚜虫组瓢虫没有特有的门;在两组瓢虫共有的169个属中,食粉蚧组瓢虫有210个特有属,食蚜虫组瓢虫只有35个属,而且两组瓢虫之间在14个属的物种丰度上存在统计学差异。虽然两组瓢虫的肠道代谢通路有一定的相似性,但在功能丰度上具有明显的差异。研究结果说明,取食非本土粉蚧的异色瓢虫成虫的肠道菌群物种丰富度和多样性均高于取食本土蚜虫的同类。     

Biolog-Eco方法检测转cry1Ab粳稻对褐飞虱肠道微生物多样性的影响

利用Biolog-Eco方法对以抗虫转cry1Ab基因粳稻(KMD1/KMD2)及其对照(秀水11)为食的褐飞虱肠道微生物群落多样性进行比较研究,以评价其对该飞虱肠道微生物多样性的影响.室内试验结果表明,褐飞虱以KMD1或KMD2为食持续1、3、5代后,其肠道微生物多样性指数(包括Shannon、Simpson和McIntosh指数)与对照无明显差异,但以KMD1为食时,其微生物群落的平均颜色变化率(AWCD)明显高于KMD2和对照.田间调查结果与室内试验基本相似.综合分析认为,KMD1和KMD2对其非靶标害虫褐飞虱肠道微生物群落多样性无明显的负面影响.     

基于Biolog-ECO技术不同退耕年限苜蓿地土壤微生物功能多样性分析

运用Biolog-ECO技术,分析半干旱黄土丘陵区不同生长年限紫花苜蓿（Medicago sativa）地和坡耕地土壤微生物功能多样性。结果表明：①在0～15 cm土层,平均吸光值总体变化趋势为生长旺盛苜蓿地显著优于极度退化苜蓿地、退化苜蓿地和坡耕地,坡耕地最差;在15～30 cm土层,平均吸光值总体变化趋势为极度退化...     

四个李属坏死环斑病毒分离物的检测鉴定及CP基因序列分析

采用RT-PCR方法,从北京昌平、云南昆明、陕西西安和浙江海宁的樱桃和月季罹病叶片中检测到李属坏死环斑病毒,为分析我国李属坏死环斑病毒分子生态学特性,克隆了病毒分离物的CP基因并进行序列分析。结果显示,北京分离物的CP基因长675nt、编码224aa,而西安、昆明和海宁分离物的CP基因均为681nt、编码226aa。序列相似性分析表明,4个分离物的CP基因之间具 有很高的同源性, 各个分离物间的核苷酸同源性在94.8%~99.3%之间, 氨基酸同源性在94.2%~98.7%之间。序列比对与系统发生树的分析结果显示,北京分离物属于GroupⅡ组,昆明、西安和海宁分离物属于Group Ⅰ组。     

寡营养细菌对古尔班通古特沙漠土壤环境的影响

利用从古尔班通古特沙漠生物结皮中分离的1株寡营养细菌制成的菌剂,喷洒在流沙表面,分析寡营养细菌对沙漠土壤微生物、酶活性、土壤养分及生物结皮形成的影响。结果表明：①喷洒寡营养细菌菌剂,提高各层土壤主要微生物数量,其中显著（P〈0.05）提高了0～2 cm土层的细菌和放线菌数量及2～5 cm层的寡营养细菌数量;②对不同土壤...     

塔克拉玛干沙漠荒漠过渡带空气动力学粗糙度分析

根据塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带哈德、肖塘2个试验点的风、温梯度观测数据,利用风速比法计算了中性大气层结、无风沙运动条件的空气动力学粗糙度[WTBX](z0),并分析探讨z0[WTBZ]与下垫面状况、大气稳定度及风速的相互关系。结果表明：哈德、肖塘中性条件下z₀的取值范围分别为 1.81×10^-11～1.20×10^-3m,1.00×10^-11～1.65×10^-3m,平均值为2.70×10^-5m 和6.05×10^-5m,与平坦沙面的值较为接近;z₀随下垫面性质变化明显;空气动力学粗糙度总体上随着理查逊数(R_i)增大而变大,但又呈现出一定的离散程度;空气动力学粗糙度与2 m高度风速呈显著的负指数关系;大气稳定度对空气动力学粗糙度的影响作用有待于进一步确定。      

荒漠河岸林生态系统的结构分析

在以塔里木河为中心的荒漠河岸林生态系统中，植物种类及生活型单一；动物种群不够丰富，荒漠环境下的微生物种群在河岸林风沙土中，细菌，放线菌及真菌数量分别占63.1%,26.8%和10.1%，在柽柳根际土壤中，细菌及放线菌分别占96.74%和3.26%，而胡杨根际土壤中则全部为真菌，生物种群的这种特点，决定了荒漠生态系统中生态过程的特殊性，生产用水及生态用水的矛盾长期得到解决，造成了天然植被衰退，土壤干旱，盐渍化，沙漠化发展，加之大风及沙尘暴频繁，生态环境脆弱特征明显，以胡杨为建群种的荒漠生态系统的组成群落十分多样，随着系统内的水文，土壤，植被，地形及气候条件的相应更替，群落的结构及组成也自然要随之变化，最终一种生态系统将为不同群落生态系统所替代，以水资源为中心，大力营造生态工程，优化系统结构，实午动态监测与管理，实现荒漠河岸林生态系统的可持纽发展。     

山地、绿洲、荒漠系统的特征分析

在干旱区山地、绿洲及荒漠系统 ( MODS)中 ,三大系统具有各自的固有特征和密切的耦合关系。山地系统是干旱区水资源的形成区 ,也是重要的矿质营养库和生物种质资源库 ,绿洲系统是生产力相对较高的区域和人类赖以生存和发展的中心 ,而荒漠系统则是干旱区面积广阔和环境相对恶劣的区域。地貌类型与气候特征决定耦合类型的基础和框架 ,水文特征决定耦合类型的空间格局 ,植被类型反映耦合类型的外貌 ,土壤状况影响耦合类型的功能 ,人为活动制约耦合类型的演变过程。维护 MODS的生态安全是干旱区生态建设和经济发展的重要基础。     

控制沙脊线防沙试验研究

沙丘的进退一般表现为沙脊线的摆动，用工程措施控制沙脊线移动防沙方法适用于沙脊线明显的格状沙丘和新月形沙丘链地区公路防沙。     

乌兰布和沙漠地区土地利用动态变化分析

以乌兰布和沙漠为研究靶区,以GIS和RS技术为手段,利用解译的1986,1995,2000年和2004年的土地利用现状图,对该区域的土地利用动态变化过程及其驱动因素进行分析.结果表明:不同年份其景观基质差异较大,1986年为沙漠和其他未利用土地,1995年为沙漠和草地共同构成,呈现出复合型特点;而2000年之后,沙漠以其57%以上的面积而成为唯一的景观基质.从土地利用类型的稳定性来看,耕地、建设用地和沙漠的稳定性最强,在不同时间段内,其保持自身面积不变的比例均在85%以上.从土地利用类型的变化方向来看,最重要的转化方向有两个,一是林地、草地、水体、建设用地向耕地的转化;一是耕地、林地、水体和建设用地向草地的转化;另外盐碱地、沙漠和其他未利用土地之间的相互转化也非常重要.从不同时期土地图斑随时间的双向变化分析发现,该区域既有退耕还林还草、积极治理沙漠、改造盐碱地的事实,也同时存在着毁林毁草开垦荒地,以及荒漠化土地扩展的现实.该区域土地利用变化的驱动因素主要为降水、人口和牲畜数量,以及农牧业经济地位变动,同时大的政策因素影响也不容忽视.     

塔克拉玛干沙漠腹地塔克拉玛干柽柳根系构筑型研究

在塔克拉玛干沙漠腹地,采用根系跟踪法挖取成年塔克拉玛干柽柳(Tamarix taklamakanensis)根系,对其构筑型进行了研究.结果显示:①在塔克拉玛干沙漠腹地,塔克拉玛干柽柳水平根系占绝对优势,其根幅与冠幅之比近36[JP20]∶1,根系最大水平半径为27 m,主根的垂直分布深度在100 cm左右,侧根主要集中在50～150 cm的土层,植株主要通过下扎到地下水位的细根(直径小于2～3 mm)吸收水分.②根系拓扑结构复杂,拓扑指数TI=0.58,接近于叉状分支结构.③根系具有很好的分形特征,整体分形维数为1.590 3(R2=0.998 8),且不同方向根系分形维数与根系的长度、分根数之间存在很好的相关关系.研究发现,塔克拉玛干柽柳根系发达,主要通过增加次级根系的分支来扩大其分布范围,从而保证植株在环境中获取更多的水分和营养物质.通过根系构筑型的研究表明,塔克拉玛干柽柳具有很好的根系适应性,从而创造了良好的水分营养环境,以保证其正常生存.     

塔里木沙漠公路生态防护林沿线土壤表层盐分特征

根据56个土壤表层样品、49个水样的分析,探讨了塔里木沙漠公路生态防护林带沿线土壤表层盐分的基本特征,并研究了防护林沿线土壤盐分的分布规律。结果表明:表层土壤具有盐分含量高、表聚性强烈的特征;地下水矿化度与地下水电导率、土壤电导率与土壤盐分含量均呈现极显著相关性,土壤盐分属于碱性钠型氯化物。     

工程行为对古尔班通古特沙漠植被的破损及恢复

随着准噶尔盆地石油开发力度不断加大和工程建设相继上马 ,古尔班通古特沙漠环境脆弱的生态平衡受人为活动影响日益严重。突出表现在工程行为造成沙漠植被的破损 ,如碾压、铲除、压埋、油污 ,以及对植物生长环境地表的扰动等。通过观察试验发现 ,当工程行为方式及强度对生态环境的干扰未使生态稳定性瓦解时 ,则沙漠植被具有自然恢复能力 ,但恢复过程需要较长的时间才能完成。若要加速和强化恢复过程 ,就要在工程中采取及时固沙、适时补播灌草植物的有效人工辅助措施     

龟纹瓢虫幼虫体内主要共生菌种类分析

共生菌和昆虫是互利共生的关系,它参与宿主生殖、代谢、解毒等生理过程。龟纹瓢虫为农田生态系统重要天敌昆虫,同时具有取食植物花粉的习性。为明确龟纹瓢虫体内共生菌的种类与群落结构,通过Illumina MiSeq平台对龟纹瓢虫幼虫体内共生菌的16S rDNA V3～V4区进行高通量测序,生物信息学方法分析共生菌的种类和多样性。结果显示,共获得3910个OTUs,长度为360～480 bp的序列占99.54%; OTU注释结果表明,龟纹瓢虫共生菌包括37个门,75个纲,143个目,261个科,605个属;变形菌门Proteobacteria（51.84%）、厚壁菌门Firmicutes（21.81%）、放线菌门Actinobacteria（11.35%）、蓝藻菌门Cyanobacteria（7.06%）、拟杆菌门Bacteroidetes（4.49%）为龟纹瓢虫幼虫的5个优势种群。在属水平上葡萄球菌Staphylococcus（16%）、不动杆菌属Acinetobacter（8.54%）、Paracocccus（4.93%）、假单胞菌Pseudomonas（3.59%）、Boechera gunnisoniana（3.34%）、棒状杆菌属Corynebacterium（2.18%）、阪崎肠杆菌Cronobacter（2.04%）、考克氏菌属Kocuria（1.50%）、链球菌属Streptococcus（1.15%）和芽胞杆菌Bacillus（1.11%）为优势菌群。本研究初步明确了龟纹瓢虫幼虫体内共生菌种群组成与结构,为通过共生菌提高龟纹瓢虫人工繁殖效率提供参考,同时为转基因植物对龟纹瓢虫的安全评价提供新的思路。