简介:【背景】紫茎泽兰潜在的化感效应可能是其具有极强入侵性的重要原因。目前,针对紫茎泽兰潜在化感活性物质的研究主要集中于偏小极性的萜烯类化合物,而对大极性化学物质的研究相对较少。【方法】采用活性跟踪分析法对紫茎泽兰乙酸乙酯提取物大极性亚组分进行潜在化感活性物质的跟踪分离,并用现代波谱技术解析其化学结构,最后就分离获得的单体成分与已报道的化感活性物质羟基泽兰酮(2)和泽兰二酮(3)以及信号分子JA-Ile在抑制拟南芥种子萌发和幼苗根生长方面进行潜在化感活性的对比分析。【结果】分离鉴定出一个具有潜在强化感活性的大极性化合物2.香豆酸葡萄糖苷(1),研究发现该化合物虽然对拟南芥种子萌发的抑制作用不显著,但在0.1mmol·L^-1的浓度条件下对拟南芥幼苗根生长却有着比羟基泽兰酮和泽兰二酮更为显著的抑制活性,且其抑制作用的浓度一活性关系与信号分子JA-Ile类似。【结论与意义】紫茎泽兰中潜在大极性的非萜烯类化感活性物质对于紫茎泽兰的综合化感效应可能同样具有重要而不可或缺的作用,化合物1等潜在大极性化感活性物质的逐步揭示对于系统解析紫茎泽兰的化感效应机制具有重要意义。
简介:【背景】薇甘菊是最具危害性的世界性杂草之一,目前已入侵我国香港、广东、海南、台湾、云南等地,而嘧磺隆是防治薇甘菊的一种高效药剂。【方法】采用室内生物测定和田间喷雾法,研究了商用药剂嘧磺隆与洗衣粉或柴油混合使用,对薇甘菊根、茎、叶片的杀灭效果及对后期残留茎干萌发率和种子萌芽率的抑制作用。【结果】嘧磺隆单独处理28d后,薇甘菊叶片、茎和根的死亡率分别为86%、92%和84%;而与洗衣粉混合处理后,死亡率分别升高至98.33%、97.67%和89.67%;与柴油混合使用后,死亡率分别升高至92.33%、95.33%和98.33%。经嘧磺隆单独处理后的薇甘菊后期茎干萌发率为9.67%;与洗衣粉、柴油混合使用后,萌发率分别降低至6%、5.33%。经嘧磺隆单独处理后,薇甘菊种子的萌芽率为44.67%;而与洗衣粉、柴油混合使用后,种子萌芽率分别降至28.67%、25.33%。【结论与意义】嘧磺隆与洗衣粉或柴油混合使用,对薇甘菊组织的杀灭效果及对后期茎干萌发率和种子萌芽率的抑制作用均优于嘧磺隆单独使用。本研究可以为薇甘菊的防控技术开发提供参考。
简介:【目的】紫茎泽兰是我国重要的入侵杂草,对我国生态环境和农、林、牧业造成重大危害。本研究通过比较紫茎泽兰原产地与入侵地种群地上部抗虫物质含量的差异及其对泽兰实蝇寄生的响应,为探明紫茎泽兰入侵种群持续扩张的化学生态机制提供依据。【方法】选取5个紫茎泽兰种群(3个中国云南种群:C1,C2,C3;2个墨西哥种群:M1,M2),比较原产地和入侵地种群地上部分碳氮比、单宁类(单宁酸、儿茶素、鞣花酸)和类黄酮物质(槲皮素、异槲皮素、山奈酚)含量差异,以及泽兰实蝇寄生前后这些抗虫物质的含量变化。【结果】入侵地种群地上部分碳氮比不同程度地低于原产地种群,茎秆部位差异最明显。紫茎泽兰入侵地种群的单宁类和类黄酮物质含量亦低于原产地种群,其中,芽尖部位单宁酸和儿茶素含量差异尤为明显,分别比原产地种群低26.4%和32.3%。泽兰实蝇寄生后,原产地和入侵地种群单宁类和类黄酮物质含量基本呈上升趋势,其中,M1种群寄生植株在虫瘿破膜前,儿茶素含量比未寄生植株升高了163.2%。【结论】紫茎泽兰入侵种群在抗虫特性方面产生了资源再分配的适应性变化,有利于其在新生境天敌缺乏条件下的持续扩张。虽然泽兰实蝇寄生会诱导紫茎泽兰原产地种群和入侵地种群抗虫物质的增加,但原产地种群增加的幅度更大,表明紫茎泽兰入侵后对专食性天敌胁迫的适应性明显下降。
简介:[目的]新型转基因棉花在进入大规模商业化应用前,需对其生态环境安全性进行评价;同时,经基因改造的新型转基因抗虫棉花可能影响抗虫棉的次生代谢,进而导致一些综合的生态学效应,致使棉花生理上发生改变,这也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。[方法]比较了不同关键时期新型转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花与转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比、主要酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)]活性、营养物质(蛋白质、氨态氮、脯氨酸和可溶性糖)和次生代谢产物(棉酚和单宁)含量的差异及其对棉田不同昆虫营养层昆虫个体总数和物种数的影响。[结果]棉花生长的蕾期、花期和花铃期,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花、转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比呈先升高后降低的趋势;SOD和POD活性在花铃期明显升高,CAT、APX和GR活性无显著变化;蛋白质、氨态氮含量无明显变化,脯氨酸和可溶性糖含量均表现为先升高后下降的趋势;棉酚含量在3个时期无显著变化,而单宁含量呈逐渐升高的趋势。3种棉花叶片中干物质积累、主要酶活性、营养物质和次生代谢产物含量均无显著差异;单株大铃数表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花〉转Cry1Ac基因棉花〉非转基因棉花,小铃数则表现为转Cry1Ac基因棉花〈Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花〈非转基因棉花;昆虫群落和害虫亚群落的昆虫个体总数均表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉田〈转Cry1Ac基因棉田〈非转基因棉田,天敌亚群落昆虫个体总数无显著变化;3种棉田中昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均未发生显著变化。[结论]转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花叶片干物质积累、产量性
简介:基于1999~2010年国家自然科学基金资助项目,分析了我国生物入侵基础研究概况。在这期间,生物入侵领域得到资助的项目数和经费均呈现快速上升的趋势,资助的项目从1999年的3个增加到2010年的69个,资助的经费从1999年的94万元增加到2010年的1838万元。得到资助的项目数在不同学科的分布不均匀,其中,植物保护学科得到资助的项目数为123个,生态学科得到资助的项目数为82个,这2个学科得到资助的项目数占总项目数的67.9%,得到资助的经费占总经费的66.3%。资助项目的主要研究内容涉及22种入侵植物病原微生物、26种入侵动物和24种入侵植物,从中可以透视本领域的研究重点。资助的项目主要集中在华北、华东和华南地区的国家级科研机构和高等院校,这种区域分布格局与我国入侵生物的地理分布格局相吻合。为了进一步推动国家自然科学基金对生物入侵领域各项工作的资助,本文提出了一些合理化的建议。
简介:尽管geneflow源于群体遗传学和进化生物学,但已成为环境生物安全文献中常见的科学术语。花粉介导的geneflow在自然界中广泛存在并对物种和群体的进化有着特殊重要的意义。随着转基因生物技术的快速发展和转基因作物在全球范围内的广泛种植,转基因随geneflow发生逃逸及其可能带来的潜在生态进化影响已经成为环境生物安全评价和研究的重要内容,备受全球广泛关注,geneflow这个术语在我国也被频繁引用。但是,geneflow的中文术语在我国各种文献资料中存在着十多种翻译版本,这些不同的翻译版本形式不同且内容略有差异,容易给环境生物安全问题的理解和研究造成不必要的混乱。本文对geneflow的概念及其内涵进行了回顾,并对不同形式的geneflow术语在国内外相关研究领域中使用的历史溯源进行了阐述。笔者建议使用“基因流”作为geneflow在中文应用中的统一术语,这也最接近群体遗传学和进化生物学等相关著作中geneflow的原意。基于此,对基因流在转基因逃逸及其相关的环境生物安全评价以及群体遗传学和进化生物学研究方面的理论和应用意义进行了讨论。
简介:【背景】扶桑绵粉蚧是一种对棉花等作物具有严重威胁的新的外来人侵害虫,2008年8月在广州市区扶桑上发现该虫。关于该虫入侵种群的大小是需要明确的基本人侵生物学问题之一。【方法】采用了野外接虫、定点系统跟踪观察的方法,研究了广州地区番茄、棉花田间扶桑绵粉蚧的最小入侵种群规模。【结果】扶桑绵粉蚧初始种群侵入棉花、番茄田3d后数量急剧下降,分别减少了82.7%、61.2%,进入3龄后田间种群数量呈现持续小幅度减少的规律,进入产卵期的雌虫出现概率分别为2.83%、2.5%。棉花上扶桑绵粉蚧单雌产卵量为532.6粒,明显高于番茄(418.4粒)。棉花、番茄田的入侵种群趋势指数分别为15.09、10.46,下一代种群呈明显增长趋势,能够成功定殖。棉花、番茄田扶桑绵粉蚧自然种群存活曲线均符合Ⅰ型(凹型),存活率(S)与接虫后天数(D)的关系模型分别为S=(1.0000+1.1.505D)-1.1250,S=(Q9996+Q124810)^-3.0614。根据进入产卵期雌虫的概率,计算出保证扶桑绵粉蚧成功入侵的最小自然种群规模为36—40头。【结论与意义】广州地区6~8月番茄、棉花田新人侵的扶桑绵粉蚧自然种群存活曲线为Ⅰ型(凹型),最小入侵种群规模为36—40头。该结果为深入研究扶桑绵粉蚧的入侵生物学特性和制定防治策略等提供了依据。
简介:【背景】花生豆象原产于非洲,目前已扩散至北美洲、亚洲和大洋洲,为害多种农作物,是重要的仓储害虫,1992年曾被列入《中华人民共和国进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录》。但2007年颁布的《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》未包括花生豆象,原因可能是该虫已在我国云南等地发生。【方法】通过检视我国检疫部门截获的标本、核对“云南花生豆象”相关研究资料,说明花生豆象的鉴定特征,并使用CLIMEX3.0对其在我国的适生区进行预测分析。【结果】我国报道花生豆象的发生缘于我国酸角豆象的鉴定错误。花生豆象的外部形态与酸角豆象极为相似,但通过生殖器特征可以明确鉴定并区分这2种害虫。我国多个花生主产区是花生豆象的适生区,花生豆象一旦入侵,就会给我国的花生生产造成极大的损失。【结论与意义】花生豆象人侵我国的风险大,建议将其增补为中华人民共和国进境植物检疫性有害生物。
简介:【背景】抗除草剂转基因作物是全球种植面积最大的一类转基因植物,以除草剂抗性基因作为检测靶标的分子鉴定方法的研究与应用,对转基因生物安全的检测与监测有重要意义。【方法】根据除草剂抗性基因aad1和dmo的核苷酸序列设计PCR检测引物,并进行PCR反应体系优化、方法特异性、灵敏度、再现性等方面的测试,分别建立aad1基因和dmo基因的特异性PCR检测方法。【结果】建立的PCR检测方法在56~64℃的退火温度范围内均能获得一致性结果,具有良好的稳健性。该方法可将含有aad1基因和dmo基因的转基因作物与其他转基因作物区分开,其灵敏度可分别达到20个拷贝和40个拷贝。通过将aad1基因和dmo基因的检测引物放入同一管PCR反应体系中,还能在一次PCR中同时检测这2个靶标基因,双重PCR的检测灵敏度与单一PCR一致。【结论与意义】建立的分子方法可精准检测出含有aad1基因和dmo基因的转基因作物,具有特异性强、灵敏度高的特点,为抗除草剂转基因作物的筛选检测提供了可靠的技术支撑。
简介:RNA干涉(RNAi)在昆虫遗传和功能基因研究方面广泛应用。近年来,RNAi被认为是具有应用潜力的害虫防治新方法。具有良好抗虫性状的RNAi生物技术作物已研究成功,预示其商业化应用成为可能。因此,有关RNAi作物的生态风险是商业化应用前人们所关心的问题。要建立RNAi生物技术作物环境安全评价准则,监管者、受益各方及风险评估者必须要了解RNAi理论及其在生物技术领域的应用。科学分析并准确提出RNAi作物的生态风险问题,如非期望的基因沉默、靶外结合或脱靶效应、靶标害虫的抗性、小干涉RNA(siRNA)的环境持久性和不确定性等,并通过研究获得科学数据,将为政府依法监管提供依据。RNAi生物技术作物的环境风险评估主要包括功能基因及其表达特征(如dsRNA序列、长度、表达浓度及沉默效果的持续性等)、杀虫谱及对非靶标生物的影响、环境中的残留问题、功能性状的持续稳定性等。现行的生物技术作物环境风险评估方法和内容需要进一步修改完善,以适应今后RNAi生物技术作物的发展和应用。
简介:【目的】水椰八角铁甲和椰心叶甲均为棕榈科植物的重要入侵害虫,两者的外部形态、取食部位和危害特征相似。研究它们的寄主选择性有助于了解这2种害虫的扩散和成灾机制。【方法】在室内用椰子和银海枣2种寄主植物分别饲养水椰八角铁甲和椰心叶甲,研究在不同寄主植物上水椰八角铁甲和椰心叶甲的存活率、产卵率、发育历期等以及这2种害虫对不同寄主植物的选择性。【结果】水椰八角铁甲在2种寄主上的存活率差异显著,除了卵期和蛹期之外,幼虫期各虫态在银海枣上的存活率明显比在椰子上的存活率高;椰心叶甲在椰子上的存活率高于银海枣,各虫态平均存活率分别为95%和86%。取食银海枣的水椰八角铁甲达标准卵量概率为0.23,取食椰子不产卵,无法完成整个世代;取食椰子的椰心叶甲达标准卵量概率为0.86,取食银海枣不产卵,也无法完成整个世代;水椰八角铁甲取食银海枣完成世代的实验种群趋势指数为12.55,椰心叶甲取食椰子完成世代的实验种群趋势指数为66.55。【结论】水椰八角铁甲和椰心叶甲分别对银海枣和椰子这2种寄主植物具有明显的选择性。在海南椰子树的数量远远超过银海枣,该实验结果在一定程度上解释了椰心叶甲在海南岛广泛分布而水椰八角铁甲只是零星发生的原因。
简介:【背景】当前农药品种及其使用量日益增多,测试农药对环境生物的急性毒性成为农药环境安全监测的重要途径。【方法】采用食下毒叶法和药土法分别测定了甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、氰氟虫腙、螺螨酯、螺虫乙脂、嘧菌酯、苯醚甲环唑、戊唑醇、2,4-D二甲胺盐等9种农药对家蚕和蚯蚓的急性毒性,并根据其毒性等级划分标准进行分级,评价其对环境的安全性。【结果】甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、氰氟虫腙、螺螨酯、螺虫乙脂、嘧菌酯、苯醚甲环唑、戊唑醇和2,4-D二甲胺盐对家蚕的LC50(96h)分别为2.05×10-3、8.59×10-4、2.79、250.48、11.52、272.18、2.50、1.93×10-2和534.47a.i.mg·L-1,对蚯蚓的LC50(14d)分别为11.05、6.29、〉100、〉100、〉100、〉100、99.13、115.31和〉100a.i.mg·kg-1干土。其中,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素和戊唑醇对家蚕"剧毒",氰氟虫腙、螺虫乙脂和苯醚甲环唑对家蚕"高毒",其余农药对家蚕均为"低毒";阿维菌素对蚯蚓为"中毒",其余农药对蚯蚓均为"低毒"。【结论与意义】9种农药对家蚕和蚯蚓的急性毒性存在差异,为农药的合理使用和环境保护提供了依据。
简介:[背景]扶桑绵粉蚧是一种危险的外来入侵害虫,自2008年在我国首次发现以来,其发生范围急剧扩大.但有关云南省扶桑绵粉蚧的发生情况缺乏系统的调查报道.[方法]2010年3月~2013年3月,对云南省16个州(市)72个区(市、县)的扶桑绵粉蚧的分布与危害情况进行了系统的调查,并对其天敌情况进行了初步调查.[结果]扶桑绵粉蚧在云南文山州富宁县,西双版纳州景洪市、勐海县,德宏州芒市,红河州元阳县、蒙自市,保山市隆阳区,丽江市华坪县,楚雄州永仁县,怒江州泸水县8个州(市)共10个市(县)有零星分布.其寄主植物共14科18属19种,包括园林观赏植物3种、经济作物1种、蔬菜作物2种、粮食作物1种、杂草11种,其中有12种植物在我国其他疫区未见报道;调查过程中发现其天敌3种.[结论与意义]扶桑绵粉蚧在云南省呈零星点状分布、疫区间受害情况有差异,未对经济作物造成严重损害.本研究可为云南省开展扶桑绵粉蚧的检疫防控提供参考.
简介:【背景】多样性比较是评价转基因作物对生物群落影响的标准参数之一。以往用于描述多样性的指数很多,但这些指数各有优缺点,生物学解释不全面。运用现代生物多样性表示方法,能够描述更复杂情况下的多样性关系。本文主要介绍了Rényi多样性指数曲线在生物安全研究中的应用。【方法】Rényi多样性指数曲线与以往常用的一维多样性指数不同,当其等级参数为某些特定值时代表了几个著名的多样性指数,该方法可较为确切地评价复杂的生物群落的多样性。本文在介绍其计算公式后,通过比较河北省2种转Bt基因棉田(孟山都33B和中棉30,均未施农药)以及常规管理(施用农药)和综合治理(IPM,施用农药和释放赤眼蜂相结合)条件下非转基因棉田的蜘蛛群落,证明了该方法的适用性。【结果】Rényi多样性指数曲线分析表明了所有可能的互作类型:1个明确的多样性排序以及2类棉田蜘蛛群落间不同的潜在关系。Rényi指数分析表明,在供试棉田中,中棉30棉田的蜘蛛多样性指数最高,其他3种棉田蜘蛛的多样性高低则难以一概而论。蜘蛛稀有种的多样性以孟山都33B棉田最高,IPM和常规棉田次之;蜘蛛常见种的多样性以IPM棉田最高,常规棉田和孟山都33B棉田次之。【结论与意义】Rényi多样性指数可用于生物群落多样性的综合评价,并可用于评价不同管理措施对生物多样性的影响。该方法弥补了仅用单一数量参数评价多样性的传统方法的缺陷,将不同参数整合成一个具有内在关联的概念框架。
简介:研究了取食转Bt-cry1Ah基因玉米花粉对龟纹瓢虫Propylaeajaponica(Thunberg)体内解毒酶和中肠蛋白酶活性的影响。利用饲喂结合比色方法,比较龟纹瓢虫取食转Bt-cry1Ah基因玉米花粉和非转基因玉米花粉后体内α-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的酶活性。结果发现:在解毒酶方面,取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫4龄幼虫和蛹的α-乙酸萘酯酶活性显著低于取食非Bt玉米花粉的龟纹瓢虫(对照组),取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性在各个发育时期与对照相比均无显著差异。在中肠蛋白酶方面,与对照组相比,取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的总蛋白酶和强碱性类胰蛋白酶活性在各个发育时期均无显著差异;但取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的弱碱性类胰凝蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性在蛹期显著低于取食非Bt玉米花粉的龟纹瓢虫。由此可见,龟纹瓢虫取食含有Cry1Ah杀虫蛋白的玉米花粉后,体内代谢解毒酶和中肠蛋白酶与Cry1Ah杀虫蛋白相互作用,可能会引起某些酶活性的变化。因此,转cry1Ah基因玉米花粉对龟纹瓢虫的潜在影响还需要进一步的研究。
简介:近10年来,新疆林果业快速发展。随着林果种苗等繁殖材料的运输,林果有害生物由境外、省外及在区内传播的风险加剧,外来有害生物入侵成为当下影响新疆林果业健康发展的重要问题。在鉴定工作方面,目前新疆林果外来入侵生物的鉴定更多地采用了分子生物学鉴定的方法;在监测工作层面,新疆林果有害生物普查以人工地面调查为主;在防控方面,主要以药剂防治的方法为主,辅以生物防治技术及栽培措施等多种方法。全疆的林业主管部门成功控制了多种林果外来入侵生物引起的疫情,包括枣实蝇和扶桑绵粉蚧这2种极具危害性的林果外来入侵生物。新疆林果外来入侵生物的鉴定、监测及防控工作的开展,可将林果外来入侵生物所带来的危险降到最低程度,促进全疆林业的发展。