不同虫态谷蠹侵害对小麦淀粉组分及微观形态结构的影响

为了探讨不同生长发育阶段的谷蠹侵害对小麦淀粉组分及形态结构的影响。通过控制谷蠹侵害小麦的温度(30℃±1℃)、相对湿度(75%±5%)及虫口密度(1 000头/100 g),保证其完成一个生长发育周期,以谷蠹感染后的小麦为研究对象,对谷蠹不同发育阶段(卵期、幼虫期、蛹期、成虫期)侵害后小麦中粗淀粉、破损淀粉含量、还原糖含量及淀粉颗粒形貌及结构、淀粉粒度和淀粉结晶度进行测定与分析。结果表明:不同生长发育阶段的谷蠹对小麦侵害后,与谷蠹未侵害的小麦对照样相比,粗淀粉含量除在卵期略有增加外其余各期均低于对照样,在4个发育阶段谷蠹侵害后均呈现显著差异性(P0.05),还原糖含量、破损淀粉含量在各发育期均高于原始样,中位径变化则呈现波动性,且均明显低于原始样;还原糖含量从卵期到成虫期时均与原始样品差异性明显(P0.05),破损淀粉含量从卵期的2.42%上升至成虫期的5.58%,其中从卵期到幼虫期破损淀粉含量增幅最大;与原始样相比,小麦淀粉的X射线衍射曲线变化差异不明显,结晶度值各虫期间变化不显著(P0.05);淀粉的扫描电镜图显示:随着谷蠹由卵期发育至成虫期,其小麦籽粒中淀粉颗粒表面逐渐变得粗糙不完整,形状变得无规则,且小粒径颗粒增多,破损淀粉含量增加,大粒径淀粉颗粒表面出现较大凹坑和破损。因此,在实际的小麦储藏过程,应关注谷蠹在发育过程中的幼虫期对小麦品质的影响。     

不同发育阶段谷蠹侵害对储藏小麦蛋白结构的影响

为探索谷蠹在不同生长发育阶段对储藏小麦蛋白结构的影响,该文以谷蠹种虫感染后的小麦为研究对象,对谷蠹不同发育阶段(卵期、幼虫期、蛹期、成虫期)侵害后小麦中麦谷蛋白大聚合体(glutenin macropolymer,GMP)、沉降值、面筋蛋白持水力、蛋白二级结构、巯基(-SH)、二硫键(-S-S-)及面筋显微结构进行测定与分析。结果表明:在谷蠹发育的4个阶段,GMP、沉降值、β转角总体呈增加趋势,-SH、β折叠比例变化与之相反;面筋蛋白持水力、-S-S-和α螺旋比例总体呈先降后升趋势,无规卷曲比例变化则与之相反。卵期谷蠹危害较小,只有β转角和面筋蛋白持水力有显著变化(P0.05);幼虫期和蛹期谷蠹危害严重,与相同试验条件下相应时期的无虫小麦对照样相比,GMP、无规卷曲和β转角比例及沉降值均显著增加(P0.05),面筋蛋白持水力、-SH、-S-S-、α螺旋和β折叠显著减少(P0.05)。面筋蛋白显微结构显示:随着谷蠹在小麦籽粒内部发育,面筋表面粗糙程度加重,微纤维状丝增多,结构疏松散乱,断裂严重,至成虫期时,面筋结构已无法识别,因此在实际储藏过程中不仅要关注成虫的数量,还应注意及时控制谷蠹的生长发育。     

不同虫态米象侵害对小麦蛋白理化和结构特性的影响

为探索不同虫态米象侵害对小麦蛋白品质的影响，该研究以米象侵害后的小麦为研究对象，对米象不同虫态（卵期、幼虫期、蛹期、成虫期）侵害后的小麦粗蛋白、尿酸、蛋白组分、湿面筋、面筋吸水量、乳酸溶剂保持力（solvent retention capacity，SRC）、蔗糖SRC、巯基（-SH）、二硫键（-S-S-）、蛋白质二级结构、面筋蛋白显微结构以及制成全麦面条的色泽和质构特性等进行测定与分析。结果表明，米象的侵害会使小麦蛋白的理化特性和形态结构变差。随着米象的生长发育，小麦籽粒中粗蛋白的含量显著上升，湿面筋、面筋吸水量，乳酸SRC、蔗糖SRC，- SH和- SS -的含量下降，小麦蛋白组分和二级结构比例发生显著变化(P<0.05)，小麦的食用品质和营养价值降低。面筋蛋白显微结构显示：随着米象在小麦籽粒内部生长发育，面筋表面粗糙程度加重，断裂面和毛刺增多，到达成虫期后，部分面筋结构已经严重断裂，无法识别。制成全麦面条后，面条的色泽加深，L*值、蒸煮损失率增大，a*值、b*值、硬度、黏附性、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性降低。该试验结果进一步阐明了米象侵害后小麦品质的劣变机制，为小麦贮藏期间及虫蚀小麦的品质改良提供了一定的理论基础。     

转Bt基因抗虫棉对中华草蛉发育及繁殖的影响研究

以2种转Bt基因抗虫棉和1种常规棉上的棉蚜饲喂中华草蛉,试验研究Bt毒蛋白对捕食性天敌的影响结果表明,不同处理间中华草蛉幼虫和茧的死亡率以及成虫获得率无显著差异,用混合棉蚜饲喂的中华草蛉幼虫与饲喂“泗棉3号”和“GK-12”的相比发育历期显著缩短(P<0.01),与用“新棉99B”饲喂的相比其发育历期也明显缩短(P<0.05),而分别以“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的棉蚜单独饲喂的幼虫发育历期无显著差异。不同处理间中华草蛉茧期、茧重和成虫性比差异不显著,成虫产卵前期和产卵期也无明显差异。而饲喂“新棉99B”的单雌产卵量高于饲喂“泗棉3号”和“GK-12”,且成虫寿命延长。幼虫期饲喂“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的蚜虫成虫产卵的孵化率无显著差异,而饲喂混合棉蚜时其后代卵的孵化率明显降低。     

青杨脊虎天牛精子超微结构及其辐照后的变化

研究了青杨脊虎天牛幼虫、蛹和成虫阶段受γ射线辐照后雄虫精子超微结构的变化情况。青杨脊虎天牛雄虫精子分为头部和尾部。头部无顶体,由精核组成,核染色质致密均匀;尾部主要由9+9+2型轴丝和2个在横切面上大小近于相等的线粒体衍生物组成。青杨脊虎天牛成虫、幼虫期和蛹期受γ射线辐照后,雄虫精囊内均发生了2个或多个精子粘连现象。在80Gy剂量辐照下,成虫和幼虫期辐照的精子束内2个精子粘连的现象居多,精子损伤程度基本一致;而蛹期辐照的精子损伤程度略高于成虫和幼虫阶段,精子束内以2个以上精子粘连为主,精细胞内各细胞器排列分散,附体和线粒体衍生物形态改变。120Gy辐照的天牛雄虫精子发生明显肿胀,精核直径为正常精子的10倍多,多个精子粘连的现象增多,精细胞内各细胞器的排列也发生变化,损伤程度明显高于80Gy。     

小麦被蛀食害虫侵害后其面条质构参数的动态变化

为探讨玉米象、米象和谷蠹3种蛀食性储粮害虫不同感染程度对面条质构参数的影响和变化规律,以指导科学评价小麦受害虫侵害后其蒸煮品质的优劣,安全储粮和确保面制品品质。选用河南产储藏2 a的商用小麦为材料,按不同虫种分组,设定不同的虫口密度,检测不同感染时间小麦的粗蛋白、湿面筋质量分数及熟面条的最大剪切力、拉断力和拉伸距离;面条的硬度、弹性、黏合性、咀嚼性和回复性。结果表明：各虫口密度下,害虫侵害初期其面条的最大剪切力略有增加,后期则快速下降;拉断力和拉伸距离在整个侵害过程中呈先增后降趋势;硬度和弹性在初期变化不大,在后期弹性快速上升,硬度快速下降;黏合性和咀嚼性在整个侵害过程中呈先减小后增加的变化趋势,且感染末期黏合性和咀嚼性均大于初期;回复性在整个虫害侵害过程中有较大幅度地增大。害虫侵害后面条质构特性变化是通过其湿面筋质量分数的变化而产生的,且虫口密度和感染时间是导致其变化的重要因素,因此,在实际储藏过程中,宜适时采取防控措施,阻止虫害种群数量的扩大,以确保小麦原有品质。     

播期和播量对冬小麦冠层光合有效辐射和产量的影响

小麦适期播种不仅是达到全苗壮苗的关键, 还有利于小麦健壮生长发育, 是提高小麦单产的重要措施。本试验研究了不同播期和播量条件下小麦冠层底部光合有效辐射（TPAR）、叶面积指数（LAI）、冠层截获的光合有效辐射（IPAR）等的变化及播期对冬小麦产量的影响。结果表明, 叶面积指数和冠层截获的光合有效辐射随小麦播种时间的推迟而降低, 小麦冠层底部的光合有效辐射随小麦播种时间的推迟而增大。小麦冠层截获的光合有效辐射与叶面积指数呈显著正相关, 相关系数为0.756; 冠层底部的光合有效辐射与叶面积呈显著负相关, 相关系数为-0.872。小麦产量虽然随播期的推迟呈递减趋势, 但10月20日之前播种的小麦产量间无显著差异。因此, 在冬小麦和夏玉米一年两熟区, 可相应推迟小麦的播种时间, 尽量延长上茬玉米的生长期, 以实现两茬作物的均衡增产。     

不同生育期调亏灌溉对温室梨枣品质的影响

为探明调亏灌溉对温室梨枣品质的影响,2005－2007年以日光温室7年生矮化密植梨枣树为试材进行试验,试验期间设置充分供水处理（即对照T1）,萌芽展叶期（Ⅰ期）轻度或中度亏水处理（T2）,及开花座果期（Ⅱ期）、果实膨大期（Ⅲ期）和果实成熟期（Ⅳ期）中度亏水处理（即T3、T4和T5）。结果表明：不同生育期亏水处理对梨枣品质的影响差异明显;与对照相比,3 a间Ⅰ期、Ⅱ期亏水处理对梨枣单果质量、含水率影响较小（P＞0.05）,梨枣硬度提高13.7%～15.8%,有机酸、坏果率分别下降14.2%～18.8%和21.0%～25.0%,且均达显著水平（P＜0.05）,可溶性固形物、糖酸比分别提高22.1%～24.4%和47.8%～60.0%,达极显著水平（P＜0.01）,同时使成熟期提前10～12 d;Ⅲ期亏水处理使梨枣果实硬度、着色度、Vc、可溶性固形物及糖酸比依次提高22.3%、41.9%、27.0%、38.1%和53.5%,Ⅳ期亏水处理依次提高22.7%、42.3%、37.4%、27.1%和98.7%,两期均达极显著水平（P＜0.01）,Ⅲ期、Ⅳ期亏水处理使有机酸显著降低（P＜0.05）,并大幅降低坏果率（P＜0.01）,成熟期提前15～20 d,但同时使单果质量、果实含水率降低,且Ⅲ期亏水处理差异显著（P＜0.05）;各生育期亏水处理对梨枣品质的改善程度依次为：Ⅳ期＞Ⅲ期＞Ⅱ期≈Ⅰ期。综合考虑亏水处理对梨枣品质各项指标影响,果实成熟期中度亏水处理对品质改善效果最佳,具有重要推广价值。     

播期对小麦籽粒储藏蛋白及加工品质的影响

为明确播期对四川中、弱筋小麦储藏蛋白组分和加工品质的影响,以指导该地区专用型中、弱筋小麦生产,本试验以4个中、弱筋小麦品种为材料,设置早播（B1）、中播（B2）和晚播（B3）3个处理开展两年两点试验。结果表明,随着播期的推迟,中、弱筋小麦品种的谷蛋白、醇溶蛋白组分含量在崇州点增加,而仁寿点总体呈先降后升的变化趋势;储藏蛋白组分比例在不同品种间变化差异较大。两种筋型小麦的粗蛋白、湿面筋含量和沉降值在早播和晚播时高于中播,形成时间、稳定时间、粉质质量指数在晚播时高于早、中播,弱化度在崇州点随播期推迟显著降低,在仁寿点则先降后升。相关性分析表明,谷蛋白大聚合体（GMP）、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和总谷蛋白（Glu）含量与加工品质性状相关性较强。主成分分析表明,HMW-GS、ω-醇溶蛋白（ω）、总醇溶蛋白（Gli）含量和高/低分子量谷蛋白亚基比（H/L）、（α/β-醇溶蛋白）/Gli[(α/β)/Gli]可概括蛋白组分的主要变化信息;沉降值、稳定时间、粉质质量指数、形成时间、湿面筋含量可概括加工品质性状的主要变化信息。综合来看,四川麦区中筋小麦适当推迟播期、弱筋小麦适当提前播期可使小...     

环境激素2,4-二氯苯酚对家蚕生殖发育的影响

为了探讨环境激素对鳞翅目昆虫的影响,用添加2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的人工饲料饲养家蚕,调查2,4-DCP对家蚕生殖发育的影响。结果显示,1.60 mmol.kg^-1以下浓度的2,4-DCP,对幼虫和蛹的卵巢生长有促进作用（P〈0.05）;1.60 mmol.kg-1的2,4-DCP对5龄后期快速生长阶段的卵巢表现出抑制作用,但在蛹期卵巢的生长获得补偿。高浓度的2,4-DCP对幼虫期、蛹期卵细胞的生长和发育有一定的促进作用（P〈0.01）。2,4-DCP对家蚕雄性生殖腺的生长、特别是5龄后期精巢的快速生长期表现出一定的抑制作用,在蛹期抑制作用表现十分强烈,1.60 mmol.kg^-1的2,4-DCP使雄蛾蚕的精巢几乎完全退化。2,4-DCP使5龄幼虫的精细胞数量微弱减少,至蛹期精细胞和蛾期精子的数量则显著少于对照（P〈0.01）。1.60 mmol.kg^-1的2,4-DCP使雌蛾的产卵数下降到对照的20%,但造卵数比对照高1.3倍,0.80 mmol.kg^-1以上浓度的2,4-DCP使不受精卵率显著增高（P〈0.05）。2,4-DCP主要通过强烈抑制家蚕雄性生殖腺和生殖细胞的发育以表现出很强的雌激素效应。     

利用机器视觉识别麦粒内米象发育规律与龄期

研究麦粒内部粮虫生长规律,判断粮虫所处发育龄期,为制定合理的防治措施提供科学依据,具有重要的社会经济价值。该文提出一种基于机器视觉的麦粒内米象变态发育规律及龄期识别研究方法。试验利用Micro-CT获取侵染麦粒投影数据,应用z-FDK(z-Feldkamp-Davis-Kress)算法重建出侵染粒的二维图像,利用图像分割及形态学方法得到虫体图像。提取了虫体的8个二维特征、4个三维特征、7个不变矩特征和7个基于灰度共生矩阵的显著性纹理特征,构成26维原始特征空间。根据不同龄期虫体特征的变化,研究米象在麦粒内的变态发育规律。利用模拟退火算法(simulated annealing algorithm,SAA)优化虫体原始特征,构建了优化后的10维特征空间。运用人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的惩罚因子和径向基核函数参数,实现对麦粒内米象所处发育龄期的自动判别。试验结果表明,米象变态发育规律与实际情况一致,且对米象龄期的识别率达到97%,可有效判别出侵染粒中米象所处发育龄期。     

Stored wheat insect infestation related to uric acid as determined by liquid chromatography

Liquid chromatography is used to measure the uric acid content of wheat internally infested by various growth stages of granary weevil (Sitophilus granarius), rice weevil (Sitophilus oryzae), and lesser grain borer (Ryzopertha dominica). Good correlation exists between numbers of insects and uric acid content of grain infested by a given stage of an internally infesting stored product insect, with correlation coefficients ranging from 0.970 to 0.998. Uric acid content of infested grain increases as the insect life cycle progresses, with granary weevil producing the greatest quantities of uric acid followed in order by rice weevil and lesser grain borer. A detection limit for the analytical procedure of less than 1.0 ppm uric acid allows detection of infestation levels as low as one kernel per 100 g grain for late instar granary weevil larvae. This limit is sufficiently sensitive to detect levels of infestation that may be commonly encountered in commerce.     

Erythromycin Exposure Disrupts the Life Cycle Stages of <Emphasis Type="Italic">Aedes aegypti</Emphasis> L. (Diptera: Culicidae)

Erythromycin is one of the most widely used antibiotics globally and is considered an emerging contaminant in wastewaters and environmental waters. The egg, larval, and pupal stages of the dengue vector Aedes aegypti L. reside and develop in aquatic environments. These mosquito stages may be exposed to compounds in the water, such as erythromycin. Aquatic stages of Ae. aegypti were reared in different concentrations of erythromycin which resulted in significant delay and decrease in eclosion of eggs and pupation of larvae (P?<?0.05). Moreover, emergence of adults from pupae, larval survival, and adult female fecundity significantly decreased (P?<?0.05). A few occurrences of hypopigmentation in larvae and blisters in adult mosquitoes were also observed. Interestingly, second-generation eggs, which were laid by adult female mosquitoes exposed to erythromycin during their aquatic stages, did not exhibit decreased levels of eclosion in the presence of erythromycin. These results reveal that long-term erythromycin exposure disrupts the Ae. aegypti life cycle by decreasing survival and delaying progression throughout different life stages. However, this study demonstrates that Ae. aegypti can rapidly acquire significant tolerance to the emerging environmental contaminant erythromycin within two generations.     

不同施肥及杂草处理下半湿润冬小麦田NO3——N的动态变化

以中等肥力土垫旱耕人为土为供试土壤,在冬小麦（Triticum aestivum）不同生育期采集0-100 cm土层土壤样品,研究不同施肥及杂草处理对半湿润农田生态系统土壤NO3--N动态变化的影响。结果表明,1）土壤剖面NO3--N含量随施氮量增加而显著增加,0-100 cm土层NO3--N累积量与施氮量线性相关;在越冬期、返青期和拔节期,相关系数r分别为0.995、0.971和0.949。2）冬小麦生长过程中,土体NO3--N含量先降低后回升,在拔节期最低;成熟期土壤有机氮矿化产生的NO3--N是收获后土壤剖面残留NO3--N的主要贡献者。3）在越冬期、返青期、拔节期和成熟期,施磷（PN135）与不施磷（P0N135）处理相比,施磷可显著减少土体NO3--N累积量,减少量分别为N 61.4、26.9、36.6和5.5 kg/hm2;磷肥对减少土壤NO3--N残留累积量的影响以越冬期表现最为显著,成熟期表现不显著。4）在施磷的基础上,不同杂草处理土壤剖面NO3--N累积量在每公顷施氮45 kg（PN45）及施氮90 kg (PN90)时存在一定差异,但不显著;而在每公顷施氮180 kg（即PN180）的高氮处理下,差异显著。每公顷施氮135 kg（PN135）,的中氮处理,在越冬期清除杂草后土壤剖面中NO3--N累积量在拔节期显著高于其它杂草处理。     

氮肥与氮转化调控剂配施降低夏玉米-冬小麦农田N2O排放

针对农业生产中氮肥施用不合理导致氮肥利用率低、N_2O排放增加及经济效益下降等问题,采用田间试验法研究了不同氮肥与氮转化调控剂配施模式的夏玉米-冬小麦一年两作农田N_2O排放特征及经济效益。结果表明:与农民施氮肥处理(FN)相比,各推荐施氮处理在夏玉米季和冬小麦季的N_2O平均排放通量分别降低29.2%~65.4%(P0.05)和26.9%~74.9%(P0.05),N_2O排放总量分别降低1.05~2.72(P0.05)和1.10~2.47(P0.05)kg/hm~2;整个轮作季纯收益增加967.5~3 887.0元/hm~2。同等施氮量条件下,与推荐施氮处理(RN)相比,夏玉米季推荐施氮配施双氰胺处理(RN+DCD)和推荐施氮配施吡啶处理(RN+CP)分别使N_2O平均排放通量降低41.5%(P0.05)和31.2%(P0.05);而在冬小麦季则分别下降63.0%(P0.05)和65.7%(P0.05);整个轮作季RN+DCD和RN+CP处理N_2O排放总量分别降低了52.5%(P0.05)和49.0%(P0.05),纯收益分别增加312.6和708.9元/hm~2。夏玉米季,土壤N_2O阶段排放峰值出现在三叶期-拔节期和大喇叭口期-抽雄期;而冬小麦季土壤N_2O阶段排放峰值出现在播种-冬前苗期和返青-拔节期。考虑作物产量、N_2O排放以及经济效益,RN+DCD和RN+CP处理经济效益较高,N_2O排放总量较少,是兼顾作物产量、农民收入及大气环境的推荐氮肥管理措施。     

Feeding damage effects of three aphid species on wheat root growth

Cereal aphid infestations have considerable impact upon productivity and profitability of United States agriculture. A comparison study of the influence of different aphid species (Russian wheat aphid, Duraphis noxia Mordvilko; greenbug, Schizaphis graminum Rondani; and bird cherry oat aphid, Rhopalosiphum padi L.) upon shoot characteristics and root growth of hard red spring wheat (Triticum aestivum L.) was conducted in an attempt to better understand the mechanisms of yield loss in aphid damaged plants. Plants infested with aphids showed similar reductions in shoot growth regardless of aphid species. Shoot chlorophyll concentrations were lowest in greenbug‐infested plants. Root length and dry weight were also equally reduced by feeding damage by the three aphid species. Upon removal of the aphids, shoot dry weights of plants damaged by each aphid species remained unchanged for 10 days. Shoot dry weights for aphid‐damaged plants were about half the magnitude seen in the control plants after 15 days. Chlorophyll concentrations seen in greenbug and Russian wheat aphid‐infested plants initially were lower than the concentrations seen in bird cherry oat aphid‐infested and control plants. Within 10 days after aphid removal, however, chlorophyll concentrations across all treatments were essentially equal. Root lengths in plants previously infested with greenbugs or Russian wheat aphids were lower than control plants four days after aphid removal. Within 10 days after aphid removal, root lengths in plants previously infested with greenbugs or Russian wheat aphids did not differ from control plants. Root lengths in plants previously damaged by bird cherry oat aphids did not reach the same magnitude as that of the other treatments until 27 days after aphid removal. These results indicate that aphid feeding damage to wheat plants can have significant effects on root growth, suggesting that crop management practices that promote root growth could play important roles in improving plant tolerance to aphid damage.