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】紫茎泽兰是一种入侵我国的世界性恶性杂草,给当地的农、林、畜牧业生产造成严重的经济损失,使生态环境面临"绿色灾难"。紫茎泽兰的化感作用是其成功入侵的重要原因,其化感物质对当地植物的生长具有明显的抑制作用。【方法】利用培养皿滤纸法研究了紫茎泽兰叶片水提液对9种草本植物种子萌发的影响,这些植物包括紫茎泽兰入侵早期直接与之竞争的云南草本植物:鲁梅克斯、高丹红、鸭茅(安巴)、苕子、胡枝子,以及为替代控制紫茎泽兰而引进的外来优良牧草:紫花苜蓿(敖汉)、白三叶(海发)、红三叶、黑麦草(速达)。【结果】紫茎泽兰叶片提取液对9种受体植物种子萌发均具有化感作用。低浓度提取液对受体植物的化感作用较弱(对部分植物种子萌发有促进作用);高浓度提取液对受体植物的化感作用较强,且能降低种子发芽率及发芽速率,其中,发芽速率对化感作用更敏感。不同植物对紫茎泽兰化感作用的敏感程度不同,鲁梅克斯、鸭茅和苕子对紫茎泽兰的化感作用较敏感;黑麦草、胡枝子和高丹红最不敏感;紫花苜蓿、红三叶和白三叶对低浓度紫茎泽兰叶片水提液不敏感,对高浓度提取液较敏感。【结论与意义】不同植物种子对紫茎泽兰化感作用的敏感性存在差异,研究结果有利于了解紫茎泽兰成功入侵的机制,并可为筛选具有替代控制潜力的优良牧草奠定基础。
简介:基于遗传修饰手段的昆虫不育技术(SIT)作为一类物种特异、环境友好、科学高效的新兴策略,在害虫防治中具有广阔的应用前景。释放携带显性致死基因昆虫的技术(RIDL)是改进传统SIT的重要手段之一,主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件,其中根据不同昆虫的特点选择合适的特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统的控制、或特异的在雌虫中表达、亦或直接作用于x染色体,导致后代在特定发育阶段或特定性别中条件致死。本文综述了RHG家族(reapr、hid、grim、michelob_x)细胞凋亡基因、转录激活因子tTA及NipplDm、归巢内切酶基因等在害虫遗传不育技术中的研究和应用,讨论了特定致死基因的效应机理和应用特点,并对其可能的发展方向进行了展望。由于不同效应基因的致死作用和调控机理尚未完全明晰,因此深入研究特异致死基因的凋亡机制和在不同物种中的兼容作用,将为害虫遗传防控提供更多的研究思路和手段。
简介:【目的】谷斑皮蠹是一种重要的检疫性害虫,在新疆周边多个国家分布,口岸检疫人员多次从进境货物中截获谷斑皮蠹,该虫对新疆的农业生产极具威胁。【方法】以谷斑皮蠹的16SrDNA基因为靶序列,用昆虫通用引物对4种供试皮蠹进行PCR扩增,将扩增产物进行克隆和测序,用生物软件设计检测谷斑皮蠹的特异性引物与探针。【结果】设计的特异性引物(TG-SNP-F/TG-SNP-R)及所建立的常规PCR方法能有效检测出谷斑皮蠹,其扩增产物的片段大小为250bp,灵敏度为3ng·μL^-1设计的特异性引物(TG-F/TG-R)和探针(TG-probe),以及所建立的实时荧光PCR方法,对谷斑皮蠹的检测特异性强,灵敏度达0.8fg·μL^-1【结论】建立的常规PCR方法和实时荧光PCR检测方法能够对谷斑皮蠹进行准确鉴定,为口岸检疫人员检测进境货物中携带的谷斑皮蠹提供技术支持。
简介:【背景】美洲斑潜蝇是一种严重威胁瓜果蔬菜、烟草、棉花等经济作物和花卉生产的入侵性害虫。由于潜叶蝇类害虫体型较小、生活方式隐蔽、形态相似,本文针对其难以快速准确地进行形态鉴别的问题,以美洲斑潜蝇为研究对象,以菜田常见的4种潜叶蝇类害虫为参照,采用种特异性PCR方法(species-specificPCR,SS-PCR),研究其快速分子检测鉴定技术。【方法】调用GenBank中一段936bp的美洲斑潜蝇线粒体DNA(mtDNA)细胞色素氧化酶亚基Ⅰ基因(COⅠ)的序列(Gen-Bank登录号为EU219613),并根据此基因片段的碱基序列设计引物1对,其扩增片段大小为294bp。【结果】种特异性检验结果显示,该引物只对美洲斑潜蝇的COⅠ基因具有扩增能力,对其他种类如南美斑潜蝇、三叶斑潜蝇、葱斑潜蝇、豌豆潜叶蝇等没有扩增能力。该引物不仅对成虫具有良好的扩增效果,对蛹、幼虫以及单粒卵也具有同样的扩增效果,其最低检出阈值为1/3840头成虫。【结论与意义】SS-PCR技术体系可用于美洲斑潜蝇的鉴定识别与检测监测,对阻止其进一步扩散蔓延具有重要意义。
简介:西花蓟马是一种世界性的入侵害虫,2003年首次在北京发现,目前仅在我国局部地区发生。其危害严重,潜在适生区广,且具有进一步扩散蔓延的趋势。快速准确的检测鉴定技术是防止其进一步扩散蔓延,保障我国农业生产健康发展的必要前提。综合相关报道,用于西花蓟马的检测鉴定技术包括传统的形态学特征鉴定法、由此衍生的计算机软件识别法,以及分子检测技术,如RAPD-PCR法、DNA序列分析法、PCR-RFLP法、SCAR分子标记技术、实时荧光定量PCR检测技术以及蛋白质分析技术等。其中,基因芯片和DNA条形编码技术作为新兴的物种鉴定手段,在西花蓟马等入侵物种的检测鉴定中具有广阔的应用前景。
简介:近些年来,DNA条形码技术为便捷的物种鉴定提供了很大的帮助,但随着该技术的发展,也出现了一系列的问题。微型条形码技术是作为DNA条形码技术的补充而出现的一项新兴技术,具体是指通过通用引物扩增出比细胞色素c氧化酶I号基因全序列更短的一段序列,并通过该序列进行物种鉴定、分类等研究工作。作为一项新兴技术,其优点包括,适用于部分降解的DNA样品的目的基因扩增,能够很好地解决环境混合样品多样性的调查等。但是,该技术所选DNA片段非常短,因此标记序列包含的遗传信息有限,在鉴定的精确度方面和COI全条形码存在一定的差距。本文在总结前人研究的基础上,简要概述了微型条形码技术的优缺点,并对其未来在害虫分子识别方面的应用做了初步探讨。
简介:疟疾、登革热等重大传染性蚊媒疾病严重危害人类健康,且目前缺乏有效的药物和疫苗,防治埃及伊蚊、冈比亚按蚊等媒介昆虫是控制和消除这些疾病的有效手段。化学杀虫剂的大规模使用在一定程度上控制了疾病的传播,但其抗药性和环境污染等问题也随之而来。分子生物学的飞速发展为昆虫不育技术(SIT)的更新及害虫防治提供了新的策略,由此发展起来的以释放携带显性致死基因昆虫(RIDL)为代表的一系列遗传不育技术为蚊虫种群防控提供了更加有效的选择。本文概述了遗传技术在蚊虫防控中的应用进展,包括蚊虫遗传防治的历史和策略,阐述了RIDL技术体系的原理,同时介绍了相关遗传控制品系和已经开展的田间释放研究,展示了遗传修饰不育技术在蚊媒疾病防治中的巨大潜力。
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:实蝇类害虫严重危害多种水果和蔬菜,是世界果蔬产业最重要的害虫类群之一,严重影响了发生地的果蔬生产和出口贸易活动。昆虫不育技术(SIT)是一种物种特异和环境友好型防治措施,在多种实蝇类害虫的防治、阻截和根除中起到了不可替代的重要作用。通过分子生物学技术对昆虫的基因组进行遗传修饰,可对SIT进行改进,提高其防控效果并扩大应用的物种范围,近年来相关方面的研究已取得重要进展,成为害虫遗传控制的研究热点。本文阐述了通过受四环素调控的tet—off基因表达系统来实现昆虫“不育”的基本原理和在果蝇及其他几种主要实蝇类害虫中建立的不同类型的遗传控制体系,以及类似体系在其他农业昆虫中的应用情况。简要介绍了在橘小实蝇遗传控制技术体系构建方面的工作进展,并对该技术的在害虫综合治理(IPM)尤其是实蝇类害虫防治中的应用前景进行了讨论和展望。
简介:【背景】为评价广聚萤叶甲和豚草卷蛾在豚草发生区大面积释放后对豚草的控制潜力,于2007年和2008年5月底分别在湖南省汨罗大荆和智峰进行了野外释放试验。【方法】释放天敌后,调查豚草的株高、存活率,最后测量其生物量和种子量。【结果】在大荆释放区释放86和120d后,释放区植株高度(61.4和99.0cm)均显著矮于对照区(121.8和129.5em),释放区植株地上茎干重显著小于对照区,但根系干重与对照区无显著差异;释放区植株存活率分别仅为7.3%和0。在智峰释放区,释放12d后,释放区豚草株高和存活率与对照区均无显著差异;但在释放28、44、57d后,释放区株高均显著小于对照区,植株根系和地上茎干重亦显著小于对照区;释放区豚草存活率分别为76.5%、16.5%和0。上述两地,对照区豚草在调查期内的存活率均为100%,释放区的豚草则完全丧失繁殖能力,种子量为0。【结论与意义】在湖南,5月底或6月初,广聚萤叶甲和豚草卷蛾以约每10株6头的密度联合释放,可有效控制豚草。本结果为豚草生物防治技术推广与应用提供了依据。
简介:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术是近几年发展起来的3种主要基因组编辑技术,其原理都是通过在生物基因组特定位点制造DNA双链断裂损伤,从而激活机体自身的DNA损伤修复机制,在此过程中引发各种变异。基因组编辑技术已在研究基因功能和基因修复中成功应用,基于基因组编辑技术的诸多优点,如CRISPR/Cas技术能对基因组中多个特定位点进行编辑。其有望成为昆虫遗传转化的主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术的基本原理及其在昆虫中的应用做一简介,为今后利用基因组编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。