绿盲蝽危害对棉花防御性酶活性及丙二醛含量的诱导

以2种转基因棉品种国抗22、sGK321及其亲本泗棉3号、石远321为材料,研究受绿盲蝽危害胁迫后,其叶片防御性酶活性及丙二醛含量等生理指标的动态。结果表明:接种绿盲蝽前后,2种转基因棉花品种叶片防御性酶活性及丙二醛含量与其亲本棉花相比差异均不显著,说明外源基因的导入对棉花各项生理指标的变化无影响。同一棉花品种在绿盲蝽不同刺吸诱导的时间中,叶片防御性酶活性及丙二醛含量差异均达到极显著水平;在品种和接虫时间互作效应中,SOD、MDA、PAL活性或含量差异达显著或极显著水平,说明品种与接虫时间在这几个指标水平上存在真实的交互作用,而其余生理指标的差异不显著。     

棉花叶片中棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系

 通过网室抗性鉴定和室内测定分析,系统研究了不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系。结果表明,不同棉花品种（系）叶片棉酚和单宁含量在不同时期存在差异;花铃期叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性存在显著正相关,棉酚、单宁含量越高,棉花对绿盲蝽的抵抗作用越强。     

绿盲蝽危害后转Bt基因棉花嫩叶的几个生理指标变化特征分析

 以转Bt基因棉品系苏抗310和其轮回亲本泗棉3号为材料,研究绿盲蝽危害后转Bt基因棉花顶部嫩叶的几个相关生理指标的变化特征。结果表明：绿盲蝽危害后,棉花顶叶的叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量显著降低,说明绿盲蝽危害后,棉花顶部嫩叶氮代谢受到一定破坏,引起叶绿素含量的下降,这对叶片成熟后光合作用是不利的。棉花顶部嫩叶受危害后,缩合单宁含量提高和苯丙氨酸解氨酶（PLA）活性增强,表明棉花植株抵御盲蝽危害能力提高,但转Bt基因棉品系顶部嫩叶缩合单宁含量和PLA活性低于非转Bt基因棉品种;即使是绿盲蝽危害后的顶部嫩叶也均未达到非转Bt基因棉品种正常水平,这可能是导致转Bt基因棉盲蝽危害加重的原因之一。棉花顶部嫩叶受害后,非转Bt基因棉泗棉3号可溶性糖含量降低,而转Bt基因棉品系苏抗310升高;非转Bt基因棉品种受绿盲蝽危害后顶部嫩叶可溶性糖含量降低,不利于绿盲蝽的发生,而转Bt基因棉品系受危害后顶部嫩叶可溶性糖含量上升,不利于对绿盲蝽的危害控制,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害重于非转Bt基因棉的又一原因。     

不同光周期对绿盲蝽实验种群生命表参数的影响

 为探明光周期对绿盲蝽种群增殖的影响,应用种群生命表的方法（温度（25±1）℃、相对湿度（70±5）%、光照强度4000 lx）,系统研究了绿盲蝽(Apolygus lucorum Meyer-Dür )在5个光周期L︰D=8︰16,10∶14,12︰12, 14︰10和16︰8下的实验种群的生长发育特性和繁殖能力。结果表明,不同光周期处理下绿盲蝽各虫态存活率、产卵前期及产卵量等均有显著性差异。不同光周期处理下,绿盲蝽最高孵化率（L︰D=10︰14）比最低孵化率（L︰D=16︰8）高25.06个百分点;若虫最高存活率（L︰D=8︰16）比最低存活率（L︰D=16︰8）高25.26个百分点;雌成虫最高平均产卵量（L︰D=12︰12）比最低平均产卵量（L︰D=8︰16）多27.29粒。综合来看,光周期L︰D=12︰12处理下的绿盲蝽种群内禀增长率(rm)最大（0.1093）,种群加倍时间（DT）最短（6.3417）,表明该光周期处理十分有利于绿盲蝽种群的发育与繁殖。     

棉花盲蝽象预报方法研究与应用

小波分析表明,近28年来鄱阳湖北部棉花盲蝽象发生等级存在着明显的5年与6～8年的振荡周期。其中,1990-1998年尺度为5年的主周期很明显,1990年以前尺度为7～8年的主周期较明显,1999-2008年显现明显的6～7年主周期。这也表明棉花盲蝽象的发生、消长存在着"年际生态后续效应"(即前、后年之间存在着一定的因果关系)。对比分析与相关分析表明:棉花盲蝽象的发生与冬季气候背景及中短期气象条件存在着显著的相关性。基于上述研究,通过逐步回归建立了棉花盲蝽象长期预报模式与中短期气象条件适宜度预报模式,并通过预报试验获得了在同一农业气候区推广应用的信度依据。     

绿盲蝽膜结合型海藻糖酶ALTre-2基因表达、纯化及酶学特性

以绿盲蝽为材料,在前期获得绿盲蝽膜结合型海藻糖酶(ALTre-2)基因的基础上,构建了ALTre-2原核表达载体(pET28a-ALTre-2),经IPTG诱导表达、变性、复性和蛋白纯化后,获得具海藻糖酶活力的重组蛋白,最后在以海藻糖为底物及重组蛋白浓度为1.1 mg·mL-1的条件下,对纯化得到的重组ALTre-2蛋白进行活性检测,确定了其酶促反应的最佳pH和最适温度.试验结果表明:ALTre-2基因在大肠杆菌BL21(DE3)中能够高效表达一个约60 kD大小的蛋白,SDS-PAGE显示该蛋白以包涵体形式存在,经变性、复性及蛋白纯化获得了具海藻糖酶活力的重组蛋白;该重组ALTre-2蛋白在pH为7.0时活性最高,同时重组ALTre-2蛋白酶活性最适温度是50℃.研究结果为深入探讨绿盲蝽膜结合型海藻糖酶分子调控机制奠定基础.     

取食不同寄主植物对绿盲蝽热激蛋白AlHSP90表达的影响

绿盲蝽热激蛋白90基因AlHSP90是绿盲蝽体内重要的抗逆基因,参与绿盲蝽耐受高温、杀虫剂等胁迫反应。为了明晰绿盲蝽取食不同寄主植物后其体内抗逆基因的表达特征,本试验通过荧光定量PCR和Western杂交技术,重点分析AlHSP90基因及其蛋白在绿盲蝽取食不同寄主植物后的表达谱。结果表明:绿盲蝽雌、雄成虫取食Bt棉、常规棉后,AlHSP90表达量显著高于取食其他寄主植物(P0.01);与对照四季豆相比,取食茼蒿之后AlHSP90表达量无显著变化(P0.05)。雌成虫取食Bt棉、常规棉后,AlHSP90表达量分别比对照上升了1.77、1.74倍;而雄成虫取食Bt棉、常规棉后,AlHSP90表达量则分别比对照上升了1.98、1.94倍。取食不同寄主植物之后,AlHSP90蛋白的表达谱结果与其基因的表达谱结果高度相似。绿盲蝽雌、雄成虫取食Bt棉、常规棉后,AlHSP90蛋白表达量显著高于取食其他寄主植物(P0.01);而取食茼蒿之后,AlHSP90蛋白表达量无显著变化(P0.05)。由此可见,AlHSP90基因是绿盲蝽适应棉花取食过程中重要的抗逆基因,并在绿盲蝽寄主转换过程中起到重要作用。     

低温对绿盲蝽成虫耐寒性及主要耐寒物质的影响

旨在明确低温下绿盲蝽的存活能力、过冷却点和结冰点以及体内主要耐寒物质含量的变化,探究低温下绿盲蝽的耐寒能力以及生理响应。设置不同低温处理,测定绿盲蝽成虫的存活率;采用热电偶法,测定不同低温和时间组合下绿盲蝽成虫的过冷却点和结冰点;利用生理生化测定法比较山梨醇、葡萄糖、海藻糖、果糖等生化物质含量的变化。结果表明,低温-5、-10℃处理24 h及以上时间后,绿盲蝽成虫存活率均为0;0、5、15℃处理24 h及以上时间后,绿盲蝽成虫存活率均达96%以上。低温处理能够降低绿盲蝽成虫的过冷却点和结冰点,以5℃处理24 h时下降幅度最大;但处理时间进一步延长至48 h和96 h后,不同低温均不能有效降低过冷却点和结冰点。低温下绿盲蝽成虫体内的耐寒物质含量发生变化：处理24 h后,果糖含量在15℃下增加;处理48 h后,在10～15℃的低温下,果糖、葡萄糖、海藻糖、山梨醇含量增加。研究结果为揭示绿盲蝽的耐寒机理及其预测预报工作提供有益参考。     

种植转双价基因( Bt+CpTI )棉对主要土壤养分和酶活性的影响

 采用灭菌盆栽试验,以转双价棉品种sGK321及其亲本常规棉品种石远321为研究对象,对4个生长时期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)根际土壤养分(全氮、全磷、速效磷和有机质)含量及某些酶(脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)活性变化进行了对比分析。结果表明,在观测期间,与同源常规棉相比,转双价棉根际土壤全磷含量和速效磷含量在同一时期均无显著差异,不同生育期差异明显,根际土壤全氮含量、有机质含量、酶活性在一些时期则明显不同,其变化随棉花品种、生育期不同而不同。转双价棉蕾期根际土壤全氮含量和苗期根际土壤过氧化氢酶活性以及苗期、蕾期的碱性磷酸酶活性显著高于常规棉(P<0.05),而蕾期根际土壤有机质含量、根际土壤过氧化氢酶活性和苗期、花铃期根际土壤脲酶活性以及苗期碱性磷酸酶活性则显著低于常规棉(P< 0.05)。聚类分析表明,土壤养分和酶活性变化主要受生长时期的影响,转双价棉种植对其影响是非常有限的。     

绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花SSH文库的初步构建及生物信息学分析

为了筛选棉花中对绿盲蝽为害产生防御反应的基因,初步构建了绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花抑制性消减杂交正向文库,构建文库过程中随机挑取960个克隆进行菌落PCR鉴定,插入片段在250～1500 bp之间.经反向Northern筛选,测序拼接后得到78个非重复独立基因(unigenes).通过Blast2GO软件对unigenes...     

我国葡萄绿盲蝽的发生趋势及防控策略研究

绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür),上世纪90年代以来成为我国主要农业害虫,以刺吸口器取食植物的叶片、花和果实等器官的细胞内容物,影响作物产量和质量并造成严重的经济 损失。我国作为最大的鲜食葡萄生产和消费国家,在自1992年国内首次报道绿盲蝽对葡萄造成危害以来,绿盲蝽在葡萄上危害呈现逐年加重的趋势,且目前依然无法得到有效控制。为此本文综述分析了我国葡萄园绿盲蝽在时间和空间上发生趋势的变化及造成变化的原因,并从化学防治、农业防治、生物防治、物理防治等角度分析了绿盲蝽防控方面研究进展。在上述内容的基础上,我们提出了绿盲蝽是一种社会发展和农业产业变革带来的新兴害虫,在进行葡萄绿盲蝽的研究时,特别是防控方面的研究,应该以农业防治为主,尤其是葡萄抗绿盲蝽品种的选育,然后通过研究新型农药和防治 技术以及筛选驱避和诱集物等技术建立有效的综合生态调控技术,以期有效的控制葡萄绿盲蝽。     

转抗旱基因棉对土壤酶活性及速效养分含量的影响

旨在探究不同生育期内种植转抗旱基因棉及其常规棉对土壤酶活性及速效养分含量的影响。应用化学分析法和溶剂浸提法对2种棉花的土壤酶活性和速效养分含量进行比较分析。结果表明,在苗期,转抗旱基因棉土壤速效磷含量显著低于其常规棉,而土壤铵态氮、硝态氮含量和脲酶活性则显著高于其常规棉,其余4个生育期它们的含量与活性均无显著差异,土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性5个生育期差异均不显著。对土壤酶活性和土壤速效养分含量的相关性分析表明,土壤铵态氮含量与土壤脲酶活性呈显著正相关,而与土壤碱性磷酸酶活性呈显著负相关;土壤速效磷与土壤全氮呈极显著负相关;土壤硝态氮含量与土壤碱性磷酸酶活性呈显著负相关,与土壤铵态氮含量显著正相关。综上,转抗旱基因棉花的种植几乎并不影响土壤速效养分含量及土壤酶活性,但随着生育期的不同其土壤速效养分含量及土壤酶活性也不同。     

Expression Patterns of the Serine Protease Gene AlSP 3 in Apolygus lucorum (Hemiptera: Miridae) at Different Temperatures

As an important digestive enzyme gene, the serine protease gene AlSP 3 plays a key role in Apolygus lucorum for digesting conventional cotton. To understand the effect of different temperatures on the expression level of AlSP 3, we analyzed the expression patterns of AlSP 3 in A. lucorum reared at different temperatures using real-time polymerase chain reaction. The results showed that at the normal temperature of 24 ℃, the expression of AlSP 3 in A .lucorum at different nymphal stages was similar. The expressions of AlSP 3 in the female adult at the pre-mating stage and the male adult at post-mating stage were 19.71- and 7.16-fold higher than their control at the 1^st nymphal stage, respectively, which were significantly higher than at any other stages. However, expression in the 4^th to 5^th A. lucorum at the nymphal stage increased with rising temperature in the range of 21～30 ℃. At 30 ℃, the expression of AlSP 3 in the 2nd to 5^th A. lucorum was the highest. The expression levels of AlSP 3 in adult A. lucorum reared at different temperatures during the new emergence and pre-mating stages were significantly higher than that of the control reared at 24 ℃ (P < 0.01), while the expression during the post-mating stage at 18℃ was higher than that at other temperatures. When incubated at extreme temperatures (4 ℃ and 40 ℃), the expression of AlSP 3 in female and male adult A. lucorum was significantly higher than that at 24 ℃ (P < 0.01). Taken together, our results showed that the external environment temperature and the internal stage of A. lucorum or its sex all had significant effects on the expression of AlSP 3 in A. lucorum (P < 0.01), and that there was some interactions between them. Therefore, AlSP 3 is very important for the female adult A. lucorum to obtain nutrition at the early stages and temperature is an important limiting factor for the expression of AlSP 3.     

绿盲蝽分龄与其形态发育指标的相关性

昆虫龄数和龄期的确定是害虫预测预报以及制定其科学治理策略的重要依据,为了掌握绿盲蝽虫龄与其生长发育的关系,通过测微尺对绿盲蝽3项形态指标进行了测量,以期探明其形态发育特征,选择最佳的分龄指标.研究结果表明:依据形态指标的增长规律,绿盲蝽形态发育过程划分为速增期、缓慢期和停滞期3个时期;相邻龄期间头宽变幅的重叠度最低,变异系数小于体长和体宽;绿盲蝽形态发育特征不符合Dyar和Crosby法则.对所测3项形态指标和龄数进行线性和指数回归分析,结果表明指数模型决定系数均较小,拟合程度较差;3项指标与龄数间的线性拟合的决定系数均较大,其中以绿盲蝽头壳宽值与龄数的二次、三次线性决定系数最大(R2=0.961),直线决定系数为R2=0.942,体长和体宽的直线决定系数均为R2=0.940.因此,可以根据绿盲蝽头宽来识别其龄数,为准确识别绿盲蝽虫龄提供依据.     

双价基因(Bt+CpTI)抗虫棉对棉铃虫的杀虫活性及抑制生长作用

比较了转 Bt+ Cp TI双价基因抗虫棉 (双价棉 )与转 Bt单基因棉 ( Bt棉 )对棉铃虫不同Cry1 Ac抗性种群杀虫活性的时间动态和对不同龄期幼虫的抑制生长作用。结果表明 ,双价棉叶对棉铃虫的杀虫活性于 6月底最高 ,7月底和 8月下旬逐渐下降 ,高于同期测定的 Bt棉的杀虫活性。双价棉对棉铃虫抗性种群 2～ 5龄幼虫的死亡率、存活幼虫体重、化蛹率和成虫羽化率等生长发育的影响 ,均显著高于 Bt棉。用 Bt棉叶连续饲养不同龄期抗性棉铃虫 ,2龄幼虫就可部分化蛹和羽化 ,而用双价棉饲养 ,5龄以下幼虫不能化蛹和羽化 ,表明双价棉对抗性棉铃虫具有较强的抗虫性。     

富乐旺(Flavomycin)对黄河鲤鱼消化酶活性的影响

研究了饲料中添加不同水平富乐旺(2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg和8mg/kg)对黄河鲤鱼生长性能和消化酶活性的影响。结果表明：试验组黄河鲤鱼的生物学综合评价高于对照组,其中添加6mg/kg富乐旺的试验组淇河鲫鱼的生物学综合评价最好(119);饲料系数4mg/kg和6mg/kg富乐旺添加组显著高于对照组(P<0.05);4mg/kg富乐旺添加组胰蛋白酶活性著高于对照组和8mg/kg富乐旺添加组(P<0.05);4mg/kg、6mg/kg富乐旺添加组肠蛋白酶活性显著高于对照组(P<0.05);2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg富乐旺添加组胰淀粉酶活性显著高于对照组(P<0.05),4mg/kg富乐旺添加组肠淀粉酶活性显著高于对照组(P<0.05);6mg/kg 富乐旺添加组胰脂肪酶和肠脂肪酶酶活性与对照组相比,差异显著（P<0.05）。     

利用根箱法解析转双价（Bt + CpTI）基因棉花对土壤微生物数量及细菌多样性的影响

 利用根箱法对棉花根部土壤进行分区采集,并采用传统平板培养和DGGE克隆测序技术相结合的方法,对转双价基因棉和常规棉3个生长时期(播种后40 d、50 d和60 d)不同根区土壤细菌、放线菌和真菌数量及细菌多样性进行对比分析。平板培养结果表明,与常规棉相比,转双价基因棉S1根区土壤细菌、放线菌的数量显著降低,而S2根区土壤细菌、放线菌、真菌和S3根区土壤细菌、真菌的数量显著增加(P＜0.05);DGGE图谱分析表明,在棉花生长的3个时期内,转双价基因棉和常规棉根区土壤细菌多样性指数、均匀度和条带数均无显著差异(P＞0.05),2种棉花处理间有着很强的相似性,不受转双价基因棉种植的影响。转双价基因棉种植仅改变了根区土壤可培养微生物数量,对细菌多样性无显著影响。     

转基因双价抗虫棉中Cry1Ac基因与CpTI基因的共表达

以转基因双价抗虫棉自交后代为材料,利用PCR、Southern杂交、ELISA检测方法,分析了Cry1Ac基因与CpTI基因在基因组中的整合情况,结果显示,除sGK321和3517外,其余品种Cry1Ac基因和CpTI基因的整合位点不同,并且sGK321中两基因也只有一个位点相同;ELISA结果表明,同一个品种同一部位Cry1A蛋白和CpTI蛋白不能完全同步表达,它们的表达量存在差别,且这种差别在整个生长阶段并不稳定.