环境因子对入侵杂草空心莲子草化学计量特征的影响

【目的】对广西、河南两地的入侵杂草空心莲子草进行取样分析,探讨异质生境对其营养元素含量及化学计量特征的影响,以期为该杂草的生物入侵防治及农业安全生产提供参考。【方法】在广西壮族自治区来宾市、桂林市及河南省信阳市空心莲子草入侵面积超过100 m~2的城郊样地取样,测定空心莲子草的全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)含量,并计算其对应的化学计量比;同时,记录样地生境的经度、纬度、海拔、年均气温和年均降雨量数据,利用回归分析和冗余分析(RDA)探讨各环境因子的生态效应。【结果】(1)研究区空心莲子草的平均C含量(380.319 mg·g~(-1))相对较低,而其N(33.825 mg·g~(-1))、P(1.802 mg·g~(-1))含量均高于我国陆生植物平均水平,且其N∶P16,表明该入侵种的生长主要受P限制,K含量(6.424 mg·g~(-1))的空间变异性较小。(2)年均气温、海拔上升显著增加全P和P∶K、降低N∶P;经度、纬度上升显著降低全P和P∶K、增加N∶P;P∶K变化趋势主要取决于P含量;生境波动导致空心莲子草在同化C的同时其对于N、P等元素的吸收有所减弱。(3)空心莲子草具有较高的C∶K和N∶K化学计量内稳性,这有助于其在多变环境中维持入侵优势。【结论】空心莲子草化学计量特征在大空间尺度上受到异质性生境的显著影响,应根据不同生境特点制定合适的防治措施,有效遏制该杂草的入侵蔓延。     

环境因子对入侵植物空心莲子草生长-防御生理特性的影响

【目的】探讨大空间尺度上生物及非生物因子对入侵植物空心莲子草Alternanthera philoxeroides生长-防御生理特性的影响,为全球环境变化下的入侵群落动态预测及入侵防治提供理论依据。【方法】在中国21°N～37°N范围内分别设置72个面积为10 m×10 m的空心莲子草入侵样地(水、陆生境各36个),测定样地中空心莲子草的氮平衡指数(Nitrogen balance index, NBI)、叶绿素指数(Chlorophyll index, Chla)、类黄酮指数(Flavonoid index, Flav)和花青素指数(Anthocyanin index, Anth),并利用回归分析和典范对应分析(Canonical correspondence analysis, CCA)探讨地理、气候、氮素营养、植物多样性和昆虫发生量等因素对这4项生理指标的影响。【结果】回归分析及CCA均表明,水、陆2种生境空心莲子草的Flav与纬度呈显著正向关系、与降雨量呈显著负向关系。回归分析中,陆生和水生型空心莲子草的Chla分别与经度、硝态氮含量呈显著正向关系;水生型空心莲子草的Anth与...     

入侵植物空心莲子草春季沿纬度变化的群落特征

纬度和季节是影响生物入侵的重要环境因子。以往对入侵植物空心莲子草Alternanthera philoxeroides的研究多集中于秋季入侵旺盛期,较少关注其春季的入侵表现(入侵态势、生物入侵-物种多样性关系等)。在中国22°~30°N范围内(广东、广西、湖南、湖北),共设置15个入侵样地与15个对照样地,探讨了春季陆生空心莲子草入侵群落沿纬度的变化特征及入侵对群落多样性(α物种多样性指数)、稳定性(Godron坐标值)的影响。结果表明:(1)春季空心莲子草入侵态势随纬度上升而加剧;入侵群落的Simpson多样性指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数与纬度显著负相关(P0.05),而对照群落的这3个多样性指数与纬度显著正相关(P0.05),2种群落的Patrick丰富度指数与纬度均无显著相关性。(2)在群落整体水平上,空心莲子草入侵造成本土群落的4个多样性指数显著下降,但小规模入侵(入侵盖度25%)可以提高群落多样性;群落多样性指数随空心莲子草盖度的增加呈现出先上升后下降的单峰变化趋势;入侵样地和对照样地的Godron坐标值相接近,表明春季空心莲子草入侵并未对群落稳定性产生较大影响。(3)入侵区共记录植物45种,空心莲子草优势度最高;对照区共记录植物125种,优势种为结缕草Zoysia japonica,鹅观草Roegneria kamoji和葎草Humulus scandens;春季2种群落的植物在典型对应分析(CCA)排序图中沿纬度各自形成界限明显的3个分布区,入侵群落中物种分布的斑块化程度更高;空心莲子草靠近排序图的中心位置,表明它拥有较为宽广的纬度适应性。这些研究结果有助于预测外来入侵植物的群落动态,同时也有利于制定有效的入侵防治措施以保护本土生物多样性。     

干扰和氮沉降对空心莲子草入侵湿地植物群落的短期影响

【目的】干扰和氮沉降是影响植物入侵的重要环境要素。目前,干扰和氮沉降如何协同影响空心莲子草入侵湿地植物群落的研究相对缺乏。本研究探讨了干扰、氮沉降和湿地植物群落对空心莲子草入侵的短期影响,为入侵植物空心莲子草的物理控制及湿地植被的恢复与重建提供了一定的理论支撑和实践基础。【方法】以入侵植物空心莲子草为主要研究对象,构建4种湿地植物粉绿狐尾藻、水葱、黄花鸢尾和千屈菜组成的湿地植物群落,设计干扰（无干扰、模拟采食、刈割）、氮沉降（无氮添加和氮添加）以及有无湿地植物群落竞争（仅空心莲子草单种模式和空心莲子草与湿地植物群落混种模式）的三因素控制试验。【结果】模拟采食和刈割两种干扰显著降低了空心莲子草的生长繁殖指标,且刈割相较于模拟采食影响更大。刈割处理下空心莲子草生物量、茎长和节数的相对生长率为负值,同时,刈割处理下空心莲子草生物量、茎长和分枝数的补偿系数均显著小于模拟采食处理,但存在欠补偿生长;湿地植物群落显著影响了空心莲子草根、叶、总生物量、叶片数、茎长和分枝数等指标;而氮沉降仅显著影响了空心莲子草分枝数补偿系数。除叶片数和分枝补偿系数,干扰与氮沉降对空心莲子草入侵的湿地植物群落并没有显著...     

空心莲子草水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响

【目的】探讨空心莲子草水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响,为研究空心莲子草的化感作用机制提供参考。【方法】用蒸馏水（CK）、0.025、0.050、0.075和0.1000 mg/mL空心莲子草地下部分及地上部分的水浸提液分别对蚕豆根尖进行处理,观察不同处理蚕豆根尖细胞有丝分裂的变化。【结果】与对照相比,随着空心莲子草水浸提液剂量的增加和作用时间的延长,其对蚕豆根尖细胞有丝分裂的抑制作用不断加强;空心莲子草地上部分水浸提液的抑制作用较地下部分更强。在胁迫72 h后,0.100 mg/mL空心莲子草地上部分水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂的抑制作用最强,有丝分裂指数仅1.14%。经空心莲子草水浸提液处理后,蚕豆根尖细胞细胞核出现异常,部分细胞出现微核,在0-48 h内,随着处理时间的延长,细胞微核率呈上升趋势;此外,蚕豆根尖细胞出现多种染色体畸变,如微核、染色体断片、滞后染色体、染色体桥等。【结论】空心莲子草水溶性化感物质对受体植物的遗传物质具有一定的遗传损伤效应。     

空心莲子草对斑马鱼的急性毒性研究

[目的]评价空心莲子草对鱼类水生生物的急性毒性作用,为灭螺药物成分的提取提供指导。[方法]在室内常温条件下,采用静水法测试空心莲子草水浸液对斑马鱼的急性毒性作用。以寇氏法计算半数致死浓度（LC50）及95%可信限。[结果]空心莲子草水浸液对斑马鱼24、48hLC50分别为587、497mg/L,其安全浓度为107mg/L,斑马鱼死亡率随药物浓度增加和时间的延长而上升。[结论]空心莲子草水浸液对斑马鱼为中等毒性,其安全浓度低于杀螺浓度。     

不同养分条件下密度对空心莲子草生长和光合特性的影响

为了理解在不同养分水平下密度对入侵植物空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）的影响,设置了3种养分水平（低、中、高）和3种种植密度（低、中、高）对空心莲子草进行温室控制试验。结果显示,养分水平和密度均对空心莲子草的生物量和光合指标具有显著影响。中养分水平处理下的空心莲子草单株生物量和整盆总生物量在3种不同的种植密度下均最高,但其光合速率以及叶绿素含量在高养分水平处理最高。同一养分水平对比发现,空心莲子草光合速率均在中等种植密度的处理中达到最大。随着种植密度的增加,空心莲子草的光合作用和单株生物量会逐渐降低,但整盆的总生物量升高,这些特点可能会有助于空心莲子草发展成单优群落。本研究对理解空心莲子草及类似入侵植物的入侵机制具有重要意义。     

芦苇对空心莲子草从陆生环境向水生环境扩散的影响

[目的]探讨芦苇种植对空心莲子草从陆生境向水生境扩散的影响。[方法]模拟河岸带芦苇与空心莲子草生长状态,比较混种和控制条件下空心莲子草扩散及生物量变化。[结果]与控制条件下相比,芦苇种植使空心莲子草在陆生境纵向（沿陆地向水中的方向）与横向（与纵向垂直）扩散日变化率显著下降（P〈0．05）;水生境中均未出现显著差异;陆生境中横向和纵向扩散符合指数生长模型：Y=ae^bx＋y0;根生物量显著下降,达到50％;茎生物量下降16％,但其占比却上升62％。[结论]芦苇存在时,陆生境空心莲子草所受到的抑制要强于水生境;空心莲子草会通过提高其地上生物量占比,对芦苇抑制做出反应,以获取更多的光照。     

陆生生境入侵植物空心莲子草群落数量分类与排序

通过在中国大陆21°N~37°N大纬度梯度范围内(10省20市)设置59个野外调查样地,结合双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA),探讨了陆生生境入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)群落的物种组成特征及其群丛类型划分。同时,采用除趋势典范对应分析方法(DCCA)对入侵群落物种沿着环境梯度(经度、纬度和海拔)的分布进行二维排序。结果表明:(1)59个样地群落共记录植物170种,隶属于52科134属,空心莲子草的优势地位显著(总重要值为32.390),出现频次较高的伴生植物有莲子草(Alternanthera sessilis)(16/59)、水蓼(Polygonum hydropiper)(13/59)和马唐(Digitaria sanguinalis)(12/59);(2)TWINSPAN分类和DCA排序将陆生空心莲子草群落划分为10类群丛,其中,空心莲子草+马唐群丛的出现频率最高(8/59),马唐为陆生空心莲子草在野外群落中伴生规模最大的本土种,未来可以考虑利用马唐对空心莲子草入侵进行竞争替代;(3)DCCA排序表明,纬度是决定群落物种分布的首要环境因子,TWINSPAN将群落中的30种主要植物(总重要值0.2)划分为10个种组,各植物种组在DCCA二维排序图上的分布与分类结果基本吻合,空心莲子草与葎草(Humulus scandens)的排序位置最为接近;(4)DCA和DCCA排序均反映出了群丛及物种分布的水分环境梯度,随着纬度上升,空心莲子草入侵群落中的植物逐渐由中生物种过渡为湿生物种。以上结果有助于深入理解外来入侵植物群落在大空间尺度上的数量结构特征、预测群落动态以及制定有效的入侵防治管理措施。     

莲草直胸跳甲和根结线虫共同危害对空心莲子草及莲子草生长的影响

以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)及其本地同属种莲子草(Alternanthera sessilis)为研究对象,比较地上专食性天敌莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)和南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的单独或共同危害对2种植物生长性状和生物量分配的影响。结果表明,与无植食性生物危害相比,跳甲单独危害使空心莲子草的总生物量降低了约39.3%;线虫单独危害使空心莲子草的粗根数、细根数和莲子草的细根数分别增加了约2.5%、 3.3%、1.5%;而在跳甲和线虫共同危害下,空心莲子草的地下生物量、分枝数和莲子草的分枝数均增加;但空心莲子草的茎长却降低了约49.3%,且比跳甲或线虫的单独危害作用更强。由此说明,根结线虫能增强莲草直胸跳甲对空心莲子草的生物防治效果。在地上-地下植食性生物的互作下,空心莲子草在根系和生物量分配方面比莲子草具有更强的表型可塑性。     

水分胁迫寄主植物对莲草直胸跳甲生长发育的影响

喜旱莲子草是水陆两栖的入侵杂草,为探讨在利用其专食性天敌莲草直胸跳甲防治过程中,发现的陆生型喜旱莲子草控制效果不佳的原因,本试验从水分变化的角度,通过设置不同质量分数的聚乙二醇6000(PEG6000)(5%、10%、15%、20%和25%)模拟干旱环境,对喜旱莲子草胁迫处理后,饲喂莲草直胸跳甲幼虫和成虫,记录该跳甲取食后的发育历期、虫重、幼虫死亡情况、化蛹量及羽化量,结果表明:随着水分胁迫程度的加剧,莲草直胸跳甲1~3龄幼虫的发育历期延长,当胁迫质量分数达到25%时,各龄幼虫的发育历期均达到最长;而成虫的寿命随着水分胁迫程度增加而缩短,当胁迫程度为25%时,和对照相比寿命缩短了5.59d;不同虫态的鲜重随着胁迫质量分数的增加均有所下降,其中2龄幼虫和成虫的体重在25%时下降最显著,分别下降了3.19和2.34mg;1龄、2龄和3龄幼虫的死亡率均在胁迫质量分数为25%时达到最大,分别为对照的10.0倍、6.0倍和4.7倍;化蛹率和羽化率随着胁迫程度的加剧均降低,25%时化蛹率和羽化率最低,与对照相比分别降低了33.0%和37.5%。因此,干旱胁迫喜旱莲子草不利于莲草直胸跳甲的生长发育。     

美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia的wsp基因分子检测及系统发育分析

【目的】对美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该蓟马体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】以wsp基因为目的基因,对美洲棘蓟马体内的共生菌Wolbachia进行特异性扩增和测序,使用Clustal X 1.83软件对所得DNA序列进行比对;在MEGA 4.0软件中采用邻接法对Wolbachia的系统发育关系进行分析。【结果】利用wsp基因的特异性引物从美洲棘蓟马体内扩增出了632 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为JN315668),580 bp的Wolbachia A群的wsp基因片段和405 bp的Mel亚群的wsp基因片段。系统发育分析结果表明,美洲棘蓟马体内的Wolbachia与黑腹果蝇亲缘关系较近。【结论】美洲棘蓟马体内感染的Wolbachia属于A群Mel亚群。     

日本白鲫BMP15和GDF9基因片段的克隆及组织表达分析

根据斑马鱼GDF9、BMP15基因的保守序列设计引物,采用RT PCR方法扩增获得日本白鲫GDF9、BMP15基因片段。日本白鲫GDF9基因片段长778 bp,编码145个氨基酸;BMP15基因片段长811 bp,编码270个氨基酸。氨基酸序列分析表明日本白鲫GDF9与斑马鱼的同源性最高,为78%,与其他物种的同源性在58%~78%之间;日本白鲫BMP15与斑马鱼同源性最高,为80%,与其他物种的同源性在30%~80%之间。系统进化树分析显示,鱼类的GDF9基因独立聚成一支,其中日本白鲫的GDF9基因与斑马鱼的GDF9基因聚成一支;鱼类的BMP15基因独立聚成一支,其中日本白鲫的BMP15基因与斑马鱼的BMP15基因聚成一支。半定量PCR结果显示,BMP15 mRNA在脾脏、肝脏、鳃、脑、心脏、肌肉、肾脏、卵巢中均有表达,其中卵巢中表达量最高;GDF9 mRNA在肝脏、脑、心脏、肌肉、卵巢中均有表达,而在脾脏、鳃、肾脏中表达量极低或不表达,在卵巢中表达量最高,为进一步研究日本白鲫GDF9与BMP15基因的结构与功能奠定了基础。     

犬蠕形螨混合金黄色葡萄球菌和大肠杆菌感染的病原鉴定与诊治

为了对1例皮肤病患犬进行诊断和有效治疗。结合患犬临床症状，采用寄生虫学、血液学和微生物学等方法进行诊断检查，并进行对因和对症治疗。结果显示，经皮肤刮片和皮肤细胞学镜检，观察到犬蠕形螨；血常规和生化指标检查显示白细胞数和中性粒细胞数显著升高、总蛋白含量升高，表明患犬有严重慢性感染和炎症；细菌分离培养获得1株呈金黄色菌落的革兰氏阳性菌和1株呈乳白色菌落的革兰氏阴性菌，利用VITEK 2 Compact全自动微生物分析仪鉴定为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌；药敏试验结果显示2种细菌均对丁胺卡那霉素敏感，而对其他8种药物存在耐药差异；经选用多拉菌素抗犬蠕形螨治疗、丁胺卡那霉素抗菌治疗，结合对症治疗和提高犬体免疫力等综合治疗方法，连续治疗4周后，患犬病症消失，生理生化指标恢复正常，治疗效果明显。本治疗方法可为犬蠕形螨混合细菌感染的诊治提供参考。     

沙门菌、巴氏杆菌和大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立

旨在建立一种可以应用于临床样本同时检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌感染的多重PCR方法。根据NCBI上已收录的沙门菌hut基因、多杀性巴氏杆菌 kmt1基因和大肠埃希菌23SrRNA基因的全基因序列,设计并合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能够同时检测3种细菌混合感染的多重PCR诊断方法。特异性分析表明,应用该方法可以从沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌以及3种细菌的混合物中扩增出3条大小分别为286 bp、457 bp和652 bp的特异性条带,其他对照组检测结果均为阴性;敏感性分析表明,该方法对沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的最低检出量分别为1.77×10　、1.99×10　、2.01×10　 CFU/mL;人工模拟感染样本检测表明,该方法能从混合感染的病料中检测出3种病原菌。可见：所建立的多重PCR方法具有特异性强,敏感度高,稳定性好的特点,可以有效检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的混合感染。     

禽多杀性巴氏杆菌、副鸡嗜血杆菌和大肠杆菌多重PCR检测方法的建立及应用

为了建立鉴别禽多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)、副鸡嗜血杆菌(Haemophilus paragallinarum)和大肠杆菌(Escherichia coli)的多重PCR检测方法,参照GenBank中登录的3种细菌基因组序列,合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立快速检测3种细菌的多重PCR方法。特异性试验结果表明,可分别扩增出3种细菌对应的目的片段,对Ⅰ群禽腺病毒4型(FAV-4)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙门氏菌(Salmonellaspp)、鸡胚成纤维细胞(DF-1)的DNA和灭菌双蒸水均无扩增;敏感性试验结果表明,最低检测量分别为24.3pg/μL禽多杀性巴氏杆菌、21.4pg/μL副鸡嗜血杆菌和28.6pg/μL鸡大肠杆菌的基因组DNA;应用该方法对83份临床病料进行检测,结果与其他已建立的单重PCR检测一致,说明所建立的方法可用于临床上3种细菌的鉴别诊断。     

猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌多重PCR检测方法的建立及应用

为建立在临床样本能够同时检测猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌的多重PCR方法,根据NCBI已收录的布鲁菌全基因,设计并合成4对特异性引物,通过优化多重PCR的反应条件,建立能够同时检测4种布鲁菌的多重PCR诊断方法。特异性试验结果表明,可以从4种布鲁菌以及4种细菌混合物中扩增出大小分别为276、494、733和976bp的特异性条带,对照组的检测结果为阴性;敏感性试验结果表明,对4种病原菌基因组DNA的检出量为猪种32.2pg、牛种21.3pg、羊种27.5pg、绵羊种43.2pg;人工模拟感染样本检测结果表明,能从混合感染的病料中特异地检测出4种病原菌。应用该方法对200份临床奶山羊乳样进行检测,结果检出4份阳性。建立的多重PCR方法具有特异性强、敏感度高、稳定性好的特点,可以有效地检测4种布鲁菌的感染。     

火龙果HpGST基因克隆及表达分析

为探究火龙果（Hylocereus）谷胱甘肽S-转移酶基因（HpGST）的功能,克隆了HpGST基因的cDNA序列,并进行生物信息学及表达分析。结果显示：HpGST序列全长为666 bp,编码221个氨基酸,编码蛋白属于非分泌型不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位预测其于细胞质中发挥作用;系统进化树显示其与藜麦亲缘关系较近,属谷胱甘肽转移酶Tau家族;实时荧光定量PCR分析结果显示,HpGST在火龙果不同色泽类型品种果肉中均有表达,在有色素累积的紫肉和粉肉类型中表达量均显著高于无色素累积的白肉类型,表达趋势均为先上升后下降,其表达量与甜菜素含量呈现正相关,且在不同色泽类型品种中表达趋势与甜菜素累积趋势高度一致,推测HpGST基因在火龙果甜菜素合成与分布中发挥重要作用。     

油菜菌核病菌激发子基因SsXYN克隆及表达载体构建

以核盘菌菌株NGA₄提取的总RNA为模版,利用RT-PCR技术扩增获得SsXYN基因的全长cDNA片段,将其克隆到pMD19-T载体上,菌落PCR、酶切鉴定和cDNA测序结果表明成功克隆了核盘菌SsXYN基因。从pMD19-T : SsXYN载体上,用BamH I和Sal I 双酶切切下目的基因片段,将该基因片段连接到原核表达载体pET32a中。菌落PCR和酶切鉴定结果显示成功构建了表达载体pET32a : SsXYN。利用热击法将该重组表达载体导入大肠杆菌BL21,获得携带SsXYN基因的大肠杆菌菌株,为进一步研究激发子诱发植物抗病性机理奠定了基础。     

Pina新等位变异Pina-D1o的分离及分析

Puroindoline基因(Pina和Pinb)是控制小麦籽粒硬度的主效基因,决定小麦加工品质,分离该基因的新等位变异有利于小麦籽粒硬度性状的改良。采用同源克隆方法从节节麦(Aegilops tauschii,DD PI603224)中分离到一个Pina新等位变异Pina-D1o。生物信息学分析表明,该基因编码区全长447bp,编码148个氨基酸残基,具有小麦族作物PinA蛋白所特有的WRWWKWWK色氨酸结构域和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。根据核苷酸序列构建的拓扑树,Pina-D1o与Pina-D1m、Pina-D1n相同,均由功能性等位变异Pina-D1a发生单基因突变而来,因而Pina-D1o有可能来源于Pina-D1a。可见,新等位变异类型PinaD1o的发现可以为小麦的籽粒硬度改良提供基因资源。