舞毒蛾气味结合蛋白基因克隆及对CO2胁迫的响应

气味结合蛋白（OBPs）可以特异性地结合并运输气味分子,在昆虫嗅觉系统感受气味分子过程中发挥重要作用。为探讨舞毒蛾OBP基因特性及对CO₂浓度升高的响应规律,克隆了2个舞毒蛾OBP基因,利用生物信息学分析其基因特性,并通过qRT−PCR技术研究不同CO₂浓度下OBP基因组织特异性表达。结果表明LdOBP1和LdOBP2基因开放阅读框（ORF）分别为450 bp和417 bp,编码149和138个氨基酸,蛋白质分子量为19.41 kDa和15.35 kDa,理论等电点为11.17和6.73,LdOBP1为碱性蛋白,LdOBP2为酸性蛋白。LdOBP1和LdOBP2均无明显跨膜区域,LdOBP1无信号肽序列,而LdOBP2在1～22位有信号肽序列。进化树分析表明舞毒蛾LdOBP1和LdOBP2分别与桃小食心虫OBP（AYD42195.1和AYD42180.1）亲缘关系较近。舞毒蛾OBPs基因均在幼虫头部表达水平最高。高浓度CO₂下显著抑制了舞毒蛾幼虫各组织LdOBP1基因的表达,而LdOBP2基因在高浓度CO₂下头部和中肠表现出不同程度的诱导上升。舞毒蛾OBPs基因均在成虫触角表达水平最高,高浓度CO₂下显著抑制舞毒蛾雌、雄成虫触角LdOBP1和LdOBP2基因表达。舞毒蛾可能通过调控各组织OBPs基因的表达水平来响应CO₂胁迫。     

LdNPV对CO2胁迫下舞毒蛾生长发育及生化酶活性影响

目的以森林害虫舞毒蛾为对象,研究CO₂介导下LdNPV病毒对舞毒蛾生长发育、解毒酶和保护酶的影响。方法利用密闭式CO₂人工气候箱研究了不同CO₂含量（397、550和750 μL/L）条件下饲养的舞毒蛾幼虫,LdNPV对其生长发育指标的影响,并采用分光光度计法测定体内保护酶和解毒酶活性。结果高CO₂含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率降低。LdNPV胁迫导致不同CO₂含量（397、550和750 μL/L）条件下饲养的舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率分别比对照组增加81.27%、71.63%和68.41%;随着CO₂含量升高幼虫感染LdNPV死亡率增加,750 μL/L高含量处理组死亡率为27.09%。高CO₂含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体内解毒酶CarE和AChE活性随着CO₂含量升高而诱导增加,ALP活性随CO₂含量增加抑制下降;保护酶CAT活性随着CO₂含量升高诱导增加,而SOD活性随着CO₂含量升高抑制减少。高CO₂含量条件下生长的舞毒蛾3龄幼虫接种LdNPV后,随着CO₂含量升高体内CarE、ALP、AChE和CAT活性被抑制,而SOD活性表现为诱导增加。结论不同CO₂含量下舞毒蛾饲养至3龄幼虫接种LdNPV,随着CO₂含量增加,幼虫体重累计增长率减少、死亡率增加。舞毒蛾幼虫CarE、AChE、ALP和CAT活性随着LdNPV处理时间和CO₂含量增加而主要表现为抑制减少;SOD活性则主要表现为诱导增加。CO₂含量升高可能通过影响生长发育和生理生化增加LdNPV对舞毒蛾幼虫的致病力。      

舞毒蛾小分子热激蛋白基因分析及对甲萘威胁迫的响应

昆虫小分子热激蛋白(smHsp)是分子质量在12~43 kDa、具有分子伴侣活性的应激蛋白,可以在环境胁迫下帮助蛋白质折叠和转运。本文为明确舞毒蛾的smHsp基因特性及对杀虫剂甲萘威胁迫的响应,从舞毒蛾无参照全转录本文库中鉴定获得6个小分子热激蛋白家族基因,全长基因开放阅读框为444~567 bp,编码147~188个氨基酸,理论等电点为5.58~6.17。根据分子质量大小分别命名为LdHsp17.0、LdHsp18.7、LdHsp19.1、LdHsp20.3、LdHsp21.3和LdHsp21.4。亚致死剂量(LC₅、LC₁₀和LC₃₀)的甲萘威处理可诱导舞毒蛾smHsp家族中LdHsp20.3、LdHsp19.1和LdHsp17.0上调表达,但抑制了LdHsp21.4、LdHsp21.3和LdHsp18.7的表达,且甲萘威处理对smHsp基因表达量的影响存在质量浓度和剂量效应。以上结果为进一步研究舞毒蛾小分子热激蛋白功能及其参与对杀虫剂抗性的机制提供了基础。      

镉、铅单一及复合胁迫下舞毒蛾的生长发育

为探究重金属胁迫下林木害虫的生长发育及其发生趋势,利用添加Cd和Pb的人工饲料饲喂舞毒蛾(Lymantria dispar)幼虫,观察分析在Cd和Pb单一(Cd_1:7.5 mg·kg~(-1)、Cd_2:9.0 mg·kg~(-1)、Cd_3:10.5 mg·kg~(-1);Pb_1:55.0 mg·kg~(-1)、Pb_2:90.0 mg·kg~(-1)、Pb_3:125.0 mg·kg~(-1))或复合胁迫(M_1:Cd_1×Pb_1、M_2:Cd_1×Pb_2、M_3:Cd_1×Pb_3、M_4:Cd_3×Pb_1、M_5:Cd_3×Pb_2、M_6:Cd_3×Pb_3)下,舞毒蛾的生长、发育和繁殖情况。结果表明:Cd和Pb单一胁迫和复合胁迫均能不同程度地抑制舞毒蛾的生长发育。幼虫体质量、体长、头壳宽以及蛹质量和产卵量在处理组Cd_3、Pb_3、M_3、M_4、M_5和M_6中均显著低于对照组(P0.05),在单一胁迫下均随Cd和Pb质量分数的增加而降低。复合胁迫对舞毒蛾生长发育的抑制作用均显著强于同质量分数的Cd和Pb单一胁迫。舞毒蛾存活率、化蛹率、羽化率,在Cd和Pb单一和复合胁迫下均与对照差异不显著(P0.05)。以上结果说明,Cd和Pb单一及复合胁迫均会不同程度的抑制舞毒蛾幼虫体质量、体长、头壳宽以及蛹质量和产卵量,且复合胁迫的抑制作用强于单一胁迫,但对舞毒蛾幼虫存活率、化蛹率、羽化率无明显抑制作用。     

淹水胁迫下枫香光合生理特性对CO2浓度倍增的响应

设置了4个CO2浓度(当前大气CO2浓度(392μmol/mol)、1.25倍当前大气CO2浓度(490μmol/mol)、2倍当前大气CO2浓度(784μmol/mol)和3倍当前大气CO2浓度(1 176μmol/mol)),研究了淹水胁迫中C3植物种子繁殖1年生枫香净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)光合生理生态参数对CO2浓度倍增的响应。结果表明:在根部渍水和冠层半淹下,CO2浓度升高至当前大气CO2浓度的1.25倍,2倍,3倍,Pn分别较当前大气CO2浓度下的增大1.1%,1.7%,5.0%;1.1%,3.4%,4.8%;Tr分别降低10.5%,13.9%,42.9%;11.5%,13.2%,20.9%;Gs分别减少58.6%,85.6%,90.7%;33.8%,38.4%,46.8%;WUE分别提高22.2%,46.4%,86.7%;3.7%,15.1%,30.9%。在相同淹水条件下,CO2浓度越高,植物Pn和WUE越大,Tr和Gs越小;同时,Pn在根部渍水条件下对CO2浓度升高的响应较冠层半淹的明显,Tr、Gs与之相反,种子繁殖1年生枫香在冠层半淹下3倍CO2浓度时用水最经济,WUE高达21.29μmolCO2/mmolH2O,说明能够适应富二氧化碳背景下滩地等湿地环境。     

密闭居室CO2浓度富集模型

建立了以人体作为CO2发散源的密闭居室内CO2浓度随时间富集的模型,并以实测数据进行了验证.结果表明,根据模型得到的理论值与实测值接近,平均相对误差为13.6%,模型能够较好地表达密闭房间CO2浓度随时间变化的规律.     

亚洲型舞毒蛾的羽化和生殖行为节律

为了探究亚洲型舞毒蛾(Lymantria dispar asiatica)的羽化和生殖昼夜节律,在自然光周期和温湿度条件下对亚洲型舞毒蛾成虫的羽化、求偶、交配及产卵行为进行了观察,并利用触角电位反应测定了处女雌蛾性信息素的合成量与日龄之间的关系。结果表明:亚洲型舞毒蛾雌蛾在化蛹后11 d,雄蛾在化蛹后12 d分别出现羽化高峰;雌雄蛾的羽化行为均发生在光期前2 h(02:00)至暗期3 h(21:00),雄蛾羽化高峰期为光期6 h(09:00),较雌蛾(11:00)提前2 h。雌蛾羽化约2 h后开始求偶,1日龄雌蛾的求偶率随时间的推移逐渐上升,而其他日龄的雌蛾仅在光周期开始后的1 h内求偶率降至当日最低(75%),其余时间达到或接近100%;2日龄雌蛾体内的性信息素合成量最高,以后逐日下降。成虫羽化当日即可交尾,室内交尾高峰期发生在光期11 h(14:00)左右,次高峰出现在暗期6 h(00:00)。产卵高峰期发生在光期3 h(06:00)左右,次高峰出现在暗期2 h(20:00)。综上可见,亚洲型舞毒蛾成虫的羽化和生殖行为存在明显的昼夜节律。     

CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放研究

为了研究CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放通量变化,选择三江平原典型草甸化小叶章（Calamagrostis angustifolia）湿地系统为对象,利用开顶箱进行CO2浓度升高模拟试验。试验结果表明,CO2浓度升高促进了湿地生态系统CO2排放量,不施氮、常氮和高氮处理分别增加23．78％、23．14％和34．18％．CO2浓度升高增加了小叶章地上、地下生物量的积累,且当氮素供应充足时增加显著。土壤微生物量碳和水溶性有机碳在CO2浓度升高条件下有增加的趋势。回归分析表明小叶章生物量、土壤活性有机碳与湿地生态系统CO2排放量显著相关。CO2浓度升高和施氮通过影响植物生物量和土壤微生物活性进而影响湿地生态系统CO2排放量,这对于重新估算未来环境变化条件下湿地生态系统碳平衡具有重要意义。     

大气CO2缓增和骤增对冬小麦叶片叶绿素荧光特性的影响

大气中CO₂浓度的增加是逐渐且缓慢的过程,而以往的农田模拟研究多是设定瞬间增加的高CO₂浓度。为了明确大气CO₂浓度缓增、骤增2种不同升高方式对冬小麦叶片光合能力的影响,基于农田CO₂浓度自动调控平台,开展2季冬小麦试验(品种为扬麦22)。设置3种CO₂浓度升高方式：CK(对照,背景大气CO₂浓度);CO₂浓度缓增(从第1个生长季开始每年增加40μmol/mol, 2017—2018、2018—2019年生长季每年CO₂的缓增浓度分别为80、120μmol/mol,分别记作C₊₈₀、C₊₁₂₀);CO₂浓度骤增(每个生长季均设置CO₂浓度升高200μmol/mol的处理,记作C₊₂₀₀)。于冬小麦主要生育期,测定叶片SPAD值和叶绿素荧光参数[初始荧光(F_o)、最大荧光(F_...     

CO2浓度倍增和干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性及糖代谢的影响

【目的】揭示干旱条件下黄瓜幼苗对CO2浓度升高的生理响应及调节机制,为设施CO2施肥或未来大气CO2浓度升高及水分亏缺等逆境胁迫下,黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数。【方法】以黄瓜(Cuc-umis sativusL.)品种津优1号三叶期幼苗为试材,在水培条件下研究CO2浓度倍增与聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性表达及葡萄糖、果糖和蔗糖代谢的影响。【结果】CO2浓度倍增显著提高了75 g/kg和100 g/kg PEG 6000胁迫条件下黄瓜幼苗叶片的可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,而且CO2浓度倍增对50 g/kg PEG 6000胁迫也具有一定的缓解作用。【结论】CO2浓度倍增能显著抵御水分胁迫逆境反应,从而提高黄瓜的抗旱性,且这种效应在中度水分胁迫时表现较为明显。     

舞毒蛾LdGSTe1基因的克隆及表达

从舞毒蛾(Lymantria dispar)3龄幼虫转录组文库中鉴定获得舞毒蛾谷胱甘肽S–转移酶基因全长c DNA,命名为Ld GSTe1。该基因全长651 bp,编码216个氨基酸。序列分析显示,Ld GSTe1蛋白氨基酸序列含有GST_C_Delta_Epsilon与GST_N_Delta_Epsilon 2个保守结构域,属于类硫氧还蛋白和谷胱甘肽S–转移酶2个超家族。系统进化树分析表明,舞毒蛾Ld GST蛋白属于GST Epsilon家族。蛋白结构显示,Ld GSTe1蛋白包含一个N端和一个C端结构,α–螺旋与β–折叠为主要结构元件。实时荧光定量PCR结果表明,在4.0、10.0 mg/L鱼藤酮药剂处理下,舞毒蛾3龄幼虫Ld GSTe1基因表达先下降后上升,推测该基因参与舞毒蛾解毒应答。     

胡萝卜抗坏血酸过氧化物酶基因的分离及其对非生物胁迫的响应

[目的]抗坏血酸过氧化物酶(APX)利用抗坏血酸作为电子供体,清除植物中的过氧化物,在植物应对非生物胁迫中起重要作用。本文目的是研究胡萝卜Dc APX基因在抵御逆境胁迫过程中的响应情况。[方法]以胡萝卜‘黑田五寸’为研究材料,克隆获得胡萝卜Dc APX基因(Gen Bank登录号为KR364573),对该基因进行序列分析,并研究其主要非生物胁迫(高温、低温、干旱和盐胁迫)下的基因表达情况。[结果]序列分析表明,胡萝卜Dc APX基因全长753个碱基,编码250个氨基酸,预估其蛋白质相对分子质量为27.76×103,p I值5.65。进化分析表明,胡萝卜Dc APX在进化关系上与同属伞形科的短果茴芹同源性最高。空间结构分析表明,胡萝卜Dc APX的氨基酸二级结构由38.40%的α-螺旋、10.40%的延伸主链和51.20%的随机卷曲构成。胡萝卜Dc APX的氨基酸三级结构由10个α-螺旋和4个β-折叠构成。实时荧光定量PCR结果显示,胡萝卜‘黑田五寸’中Dc APX基因表达具有组织特异性,在叶中表达量最高。[结论]胡萝卜中Dc APX基因可以响应多种非生物逆境胁迫,在胡萝卜非生物逆境胁迫调控过程中起着重要作用。     

铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响

为了探讨重金属铜、镉污染胁迫下舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化,本文以3种不同质量分数的铜(Cu,400、700、1 000 mg/kg)、镉(Cd, 1.0、3.0、6.0 mg/kg)处理土壤,用处理后的土壤盆栽1年生小黑杨扦插苗,研究舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化趋势。结果发现,Cu、Cd不同浓度处理的杨树对舞毒蛾3龄、4龄幼虫体内排毒代谢酶活性有显著的干扰作用。与对照组相比,中、高质量分数Cu、Cd处理组3龄幼虫体内SOD、ACP和AKP酶活性显著降低(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理组下降不显著(P0.05)。而POD和GSTs酶活性变化恰恰相反,中、高质量分数Cu、Cd处理组舞毒蛾3龄幼虫体内POD和GSTs酶活性显著升高(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理升高不显著(P0.05)。中、高质量分数Cu、Cd处理下,4龄幼虫体内SOD、POD、ACP、AKP和GSTs酶活性和对照组相比显著降低(P0.05),低质量分数重金属处理和对照组相比下降不显著(P0.05)。以上结果显示,中、高质量分数Cu、Cd胁迫能显著干扰舞毒蛾幼虫的排毒代谢,且随着幼虫由3龄到4龄的发育,最终均表现为显著的抑制作用;低质量分数Cu、Cd胁迫对舞毒蛾幼虫排毒代谢干扰作用不显著。      

舞毒蛾的生物学特性及综合防治技术

舞毒蛾是多种植物上易发的食叶类害虫之一,对树木的正常生长产生不利影响。本文结合国有林场内舞毒蛾发生情况,总结了该虫害的形态特征和生物学特性,并在此基础上提出了综合防治技术,以期为舞毒蛾的防治提供参考。     

不同药剂对舞毒蛾和春尺蠖的毒力测定

用3%高效氯氰菊酯、5%吡虫啉乳油、8%绿色威雷微胶囊剂3种无公害杀虫剂对常见园林食叶害虫舞毒蛾(Lymantria dispar (Linnaeus))、春尺蠖(Apocheima cinerarius Erschoff)进行了室内外的毒力测定,结果表明:3%高效氯氰菊脂2000倍液对舞毒蛾幼虫和春尺蠖幼虫毒杀作用效果最好,校正死亡率分别达到94.67%和94.83%.     

木毒蛾氨肽酶N1基因克隆与表达分析

[目的]氨肽酶N(APN)是昆虫中肠一类重要的Bt受体蛋白,Bt细菌产生的Cry毒素对昆虫的毒杀作用机理在学术界存在一定争议,但是普遍认为毒素与Bt受体蛋白的结合是产生毒力的必要环节.本研究通过基因克隆、生物信息学分析以及不同龄期组织中的表达对木毒蛾APN1基因进行研究,为后续研究APN基因家族、其他Bt受体蛋白及Cr...     

柑橘胁迫响应基因WRKY47的克隆与表达分析

以柠檬[Citrus limon(L.)Burm.f.]、甜橙[Citrus sinensis(L.)Osbeck]、芦柑(Citrus reticulata Blanco)、金柑[Fortunella japonica(Thunb.)Swingle]为试验材料,基于甜橙基因组数据库中的甜橙基因碱基序列,利用RT-PC...     

性诱剂在舞毒蛾成虫发生期的监测应用

利用性诱剂对舞毒蛾成虫发生规律进行了监测,结果表明：舞毒蛾在辽宁建平1 a发生1代,成虫始见于6月底,终见于9月初,7月下旬为羽化高峰期。研究结果为有效控制其危害提供了依据。