Climate change and the genetics of insecticide resistance

Changes in global temperature and humidity as a result of climate change are producing rapid evolutionary changes in many animal species, including agricultural pests and disease vectors, leading to changes in allele frequencies of genes involved in thermotolerance and desiccation resistance. As some of these genes have pleiotropic effects on insecticide resistance, climate change is likely to affect insecticide resistance in the field. In this review, we discuss how the interactions between adaptation to climate change and resistance to insecticides can affect insecticide resistance in the field using examples in phytophagous and hematophagous pest insects, focusing on the effects of increased temperature and increased aridity. We then use detailed genetic and mechanistic studies in the model insect, Drosophila melanogaster, to explain the mechanisms underlying this phenomenon. We suggest that tradeoffs or facilitation between adaptation to climate change and resistance to insecticides can alter insecticide resistance allele frequencies in the field. The dynamics of these interactions will need to be considered when managing agricultural pests and disease vectors in a changing climate. © 2019 Society of Chemical Industry     

施氮与水分胁迫对雪菊幼苗生长及生理的影响

【目的】研究雪菊幼苗期施氮对水分胁迫的生长、生理响应变化,为新疆干旱地区雪菊的科学种植提供理论依据。【方法】雪菊种子采自和田地区皮山县克里阳乡,采用盆栽控水处理方法,研究雪菊幼苗期(8叶1心)在不施氮(N0:0 g/kg土)、低氮(N1:0.1 g/kg土)、高氮(N2:0.3 g/kg土)条件及严重缺水(D1:25%±5%)、轻度缺水(D2:50%±5%)、正常灌水(D3:75%±5%)条件下的生长、生理响应。【结果】随着水分含量的不断降低,雪菊株高增长量、总生物量、根长、根冠比、地上、地下部鲜重均呈下降趋势;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)、光系统II量子产量(ΦPS II)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(q_p)持续走低,而叶绿素初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和抗氧化酶活性呈增长态势;低氮只对正常灌水条件下的幼苗生长有促进作用,但在土壤缺水条件下,低氮对幼苗生长未发挥作用;而高氮可增加雪菊幼苗在不同水分条件下的株高增长量、总生物量、根长、地上部、地下部鲜重、根冠比、叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci、WUE、ΦPS II、Fv/Fm、q_p、ETR,降低Fo、NPQ、MDA、脯氨酸含量、可溶性糖含量,尤其在严重缺水条件下,高氮处理对降低幼苗抗氧化酶活性与MDA含量的作用最大。【结论】适宜的供氮水平可一定程度上减轻水分胁迫对雪菊幼苗的负效应,有利于雪菊度过脆弱的幼苗生长期。     

分次施用钾肥及配套措施对烤烟生长发育及其产质量的影响

烟草是嗜钾作物,面对我国钾资源短缺的问题,必须明确烟草施钾的最佳方式,提高钾素的利用效率。采用田间小区试验法,以豫烟6号为研究材料,依据施钾时期和涂抹生长素设置5个试验处理,研究不同处理对烤后烟叶物理性状、外观质量、常规化学成分和中性致香物质含量等指标的影响。结果表明：①与对照相比,分三次施用钾肥+涂抹生长素处理可以明显改善烟株的农艺性状和物理性状指标,提高烤后烟叶外观质量评分;②分三次施用钾肥+涂抹生长素处理烤后烟叶钾素含量和中性致香物质含量较对照分别增加了55.88%和10.89%,产量、产值及中上等烟比例较对照显著提高;③通过烤后烟叶钾素和中性致香物质含量相关性分析得出,钾素含量与中性致香物质中部分产物存在显著正相关性,表明提高钾素含量可以有效增加中性致香物质含量。分三次施用钾肥并打顶施用植物生长调节剂处理更有利于改善烟叶的农艺性状指标,是烟草的最佳施钾方式。     

饲用苎麻收获机切碎系统设计与试验

为解决饲用苎麻收获机工作中纤维缠绕切碎系统以及喂料不均匀导致标准草长率达不到国家标准的问题,设计了一种喂料间隙自适应的饲用苎麻收获机切碎系统,由喂入压辊部件和切碎部件组成。该切碎系统的喂入压辊部件采用浮动压辊实现喂料间隙随喂入量变化自适应调节,饲用苎麻在喂入压辊部件的夹持推送作用下,由高速旋转的平板型滚刀式切碎器（动刀）切碎。分析得到了影响标准草长率的主要因素有喂入压辊转速、切碎器转速、动定刀间隙。试制了切碎系统性能考核试验台并进行了多因素二次旋转正交组合试验。结果表明,切碎系统的最优工作参数组合为喂入压辊转速 159.16 r·min-1、切碎器转速 848.11 r·min-1、动定刀间隙 0.65 mm。优化模型与验证试验所得的标准草长率分别为 93.18%、92.96%,二者的相对偏差为 0.24%,满足饲用苎麻收获机作业要求。     

微酸性电解水猪场消毒效果研究

【目的】探讨微酸性电解水猪场消毒应用的适宜质量浓度,评估其使用过程中的安全性和有效性,为微酸性电解水在养殖业环境消毒中的推广应用提供依据。【方法】采用单因子试验设计,于2018年1月19日至3月18日,在河南驻马店某规模化养猪场,利用有效氯(ACC)质量浓度为20,40,60,80,100,120,150 mg/L的微酸性电解水,分别对猪舍、人员通道消毒间和运输车辆进行喷雾消毒,确定猪场微酸性电解水消毒适宜的质量浓度。利用确定的微酸性电解水消毒适宜有效氯质量浓度,与0.2%消毒灵和0.2%聚维酮碘溶液进行对比消毒试验,比较不同消毒剂对猪舍、人员通道消毒间和运输车辆的消毒效果,以及对猪场养殖设施常见金属材料的腐蚀情况。【结果】在喷雾消毒方式下,有效氯质量浓度为100 mg/L的微酸性电解水可有效抑制猪舍空气、车厢空气及其表面微生物的生长,灭菌率分别高达89.5%,87.5%和90.5%,显著高于0.2%消毒灵和0.2%聚维酮碘溶液(P0.05)。在喷雾4 min,消毒作用5 min后采样的情况下,使用有效氯质量浓度为80 mg/L的微酸性电解水对人员通道消毒间空气以及人体衣服表面的消毒效果最佳,灭菌率分别为92.2%和84.7%,显著高于有效氯质量浓度为20,40和60 mg/L的微酸性电解水(P0.05),但与有效氯质量浓度为100,120,150 mg/L的微酸性电解水无显著差异(P0.05)。微酸性电解水可显著减少猪舍内地面、栏杆和墙体表面的微生物数量,其灭菌效果显著高于0.2%消毒灵和0.2%聚维酮碘溶液(P0.05)。【结论】猪舍和车辆消毒时所需微酸性电解水的适宜有效氯质量浓度为100 mg/L,人员通道消毒间和人员消毒时所需微酸性电解水的适宜有效氯质量浓度为80 mg/L,在喷雾消毒过程中参试人员对微酸性电解水无不良反应,且制作简便,对猪场设施常见金属无腐蚀作用。     

风电齿轮箱传动误差分析及振动噪声预估

针对一级行星两级平行轴风电齿轮传动系统,综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼、传递误差等因素,建立31个自由度的弯扭轴耦合集中参数动力学模型,采用变步长Runge-Kutta法对系统动力学微分方程进行求解,得出齿轮传动系统各级传动误差;借助软件建立风电齿轮箱刚柔耦合动力学模型,并导入传动误差,采用模态叠加法求得齿轮箱轴承支反力,并将其作为声振耦合模型的边界条件,采用声学有限元法对风电齿轮箱进行振动噪声预估,并与试验结果对比分析,两者吻合良好。     

山地城市热环境及其聚落特征的关联分析

以重庆主城区为研究对象,利用Landsat 8传感器OLI和TIRS获取的遥感影像为数据源,进行城市聚落特征包括地形特征、土地利用等与地表温度的差异性分析。结果表明：城市的热环境空间分布差异较大,海拔高度对温度的影响强于地形起伏度;（NDVI、NDBI、MNDWI等）和地表温度的相关关系呈分段线性关系;不同土地利用类型的热强度和热变异程度差异明显,建设用地的温度最高且斑块温度间的变异性最强,虽然水体的平均温度最低,但斑块温度间的变异性却较高;从格网分析的结果可以看出,格网内部水体的“冷岛效应”明显、建设用地的“热岛效应”显著,耕地与自然植被面积的增加使得各空间格网温度更趋向于稳定。     

砂培法模拟磷素营养水平对大豆光合作用和产量的影响

以大豆品种黑农48为试验材料,采用砂培盆栽法,通过在大豆生育期间淋浇不同磷素水平的营养液,研究了施磷素水平对大豆植株光合作用及产量的影响。结果表明:随着大豆的生长CO_2的吸收速率、叶面积、光合速率逐渐增大,CO_2的吸收速率和光合速率基本在R5时期达到最大值,之后趋于逐渐下降的趋势,呈现单峰曲线变化。CO_2的吸收速率、叶面积随着磷素营养水平的增加逐渐增大,但当磷素营养水平达到21 mg·L~(-1)时,再提高磷素水平对其已无明显作用。低磷胁迫(P1处理)大豆生育中前期的光合速率明显降低,低磷胁迫后再供给较高的磷素营养对大豆光合速率有一定的激活效应,使光合速率增大。大豆株高、粒数、节数和产量都随着磷素营养水平的上升呈现逐渐增高的趋势,当磷素营养水平达到21 mg·L~(-1)时,再增加磷素营养对大豆株高和产量已无影响。低磷胁迫后再供给较高的磷素营养水平对大豆产量有一定的恢复作用。在营养生长阶段,如果缺磷极易减产,低磷胁迫时间越长产量越低。     

新型化控剂Opera对密植夏玉米生长及子粒灌浆的影响

以郑单958为试验材料,设置90 000株/hm2高密度种植,探究不同时期喷施Opera对夏玉米叶片衰老及群体产量的调控作用。结果表明,高密条件下喷施Opera药剂,有利于增加夏玉米植株茎粗,提高生育后期叶面积指数和干物质积累量,增强叶片持绿性,延缓衰老;增加灌浆中后期子粒体积和干重,促进子粒灌浆。不同时期喷施Opera后夏玉米穗粒数和千粒重均有所增加,且产量提升6.78%~13.94%。喷施Opera可缓解密植对夏玉米生育后期产生的负效应,防止叶片早衰,增加植株生物量及子粒产量,且两个喷施时期表现为13叶期喷施作用效果大于8叶期喷施。     

外源丙酸对干旱胁迫下小麦氮代谢和产量的影响

为了解外源丙酸对小麦抗旱性的影响,以豫农211为试验材料,在大田条件下测定和分析了外源丙酸(拌种5mmol·L~(-1),喷施0.25mmol·L~(-1))对小麦氮代谢相关指标和产量的影响。结果发现,干旱胁迫下,小麦的生长发育受到明显抑制,干物质积累量、可溶性蛋白含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、硝酸还原酶(NR)活性均显著下降,脯氨酸含量升高,产量下降。外源丙酸处理可以使受干旱胁迫小麦的干物质积累量、可溶性蛋白含量、GS活性、NR活性和产量均显著增加,脯氨酸含量显著下降。说明适宜浓度的外源丙酸处理可减轻干旱对小麦生长发育的抑制作用,提高小麦的氮代谢和产量水平。