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：苹果蠹蛾是重要的世界性果树害虫,寄主广泛,通过形成各种生态型或种群适应新入侵环境,对当地果品生产造成严重损失。本文综述了国内外有关苹果蠹蛾遗传多样性的研究进展。相关研究表明,寄主植物、地理隔离和杀虫剂等因素影响种群间的遗传多样性和遗传分化。其中,地理隔离是种群间形成遗传分化的主要原因之一,寄主分布格局、气候条件、虫体飞行能力和人为活动等因素都会影响种群间遗传分化的程度。苹果蠹蛾是我国重要的入侵害虫,我国东北地区和西北地区的苹果蠹蛾种群具有不同的遗传多样性水平,并且种群间有一定程度的分化,今后需要进一步研究影响我国苹果蠹蛾种群遗传的重要因素,明确该虫种群间分化情况、入侵来源和扩散路径,这对于延缓苹果蠹蛾在我国的扩散,制定合理有效的综合防治策略具有重要意义。

简介：【目的】紫茎泽兰的入侵将对入侵地生态环境和农业经济造成严重危害,比较紫茎泽兰不同入侵区域土壤细菌多样性,丰富入侵植物的土壤微生物假说,也为紫茎泽兰的防控提供重要的理论依据。【方法】采用磷脂脂肪酸(PLFAs)分析法和16srDNA高通量测序法,对不同紫茎泽兰重度入侵区域其根际土壤细菌群落进行分析比较,在此基础上使用相关性分析和主成分分析等统计方法,比较土壤细菌群落差异,探究其与土壤环境因子之间的相互关系。【结果】(1)各采样点中紫茎泽兰根际土壤细菌含量占微生物总量的比例均高于60%。其中Y2样点土壤细菌含量显著高于其他样点样品,达123.74μg·g-1,但该样地中检测到的门、科、属数量均低于其他样点。(2)从门水平上看,各样点土壤样品中相对丰度最高的前五个门分别是变形杆菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和疣微菌门,其中变形杆菌门的相对丰度均为最高,在细菌群落中所占比例均超过30%;从属水平上看,四个样点存在不同的优势菌群,Y1样点优势菌群为固氮菌属和芽孢杆菌属,Y2样点优势菌群为乳酸杆菌属、结核分枝杆菌属以及根瘤菌属等,Y3样点优势属为鞘氨醇单胞菌属,Y4中的优势菌群为假单胞菌属。(3)土壤速效钾、铵态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶以及蛋白酶等环境因子与土壤细菌群落Alpha多样性指数存在显著相关性;土壤速效钾、硝态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶等环境因子影响不同样点紫茎泽兰根际土壤细菌群落组成。【结论】不同紫茎泽兰重度入侵区域其根际土壤细菌在含量、门水平和属水平上均存在差异。土壤速效钾、有机质含量、蔗糖酶、脲酶等是影响土壤细菌群落结构的主要因素。

简介：【背景】随着转基因作物的大面积种植，其潜在的环境安全性问题备受关注。转基因作物收获后，大部分残留物会重返土壤，可能对土壤微生物造成影响。【方法】通过室内模拟田间秸秆降解试验，采用平板计数法、表面荧光显微镜直接计数法（FDC）以及变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术，分析了抗真菌转基因水稻秸秆降解对土壤细菌数量及多样性的影响。【结果】平板计数表明，在整个降解过程中，转基因与非转基因处理土壤可培养细菌数量的变化趋势有所差别，但差异不显著。FDC结果表明，转基因与非转基因处理土壤细菌总数差异不显著。DGGE指纹图谱显示，转基因与非转基因处理土壤样品之间的多样性指数、均匀度和丰富度均无显著差异。【结论与意义】抗真菌转基因水稻秸秆降解并未对土壤细菌数量和多样性产生显著影响。本研究为抗真菌转基因水稻的环境安全性评估提供了依据。

简介：【背景】节肢动物群落是农田生态系统的重要组成部分,转基因作物的种植对节肢动物群落结构及多样性的影响是环境安全评价的重要内容之一。转植酸酶基因玉米是我国首例获得生产应用安全证书的转基因粮食作物。【方法】以转植酸酶基因玉米10TPY005、非转基因亲本玉米蠡玉35和当地常规品种郑单958为试验材料,在大田种植条件下,采用直接观察法定期调查了玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数以及优势集中性指数,研究了转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。【结果】在各个调查时间,转植酸酶基因玉米10TPY005与亲本玉米蠡玉35相比,各群落指数均不存在显著性差异;随着玉米生育期的延长,各群落指数的变化趋势也基本一致。【结论与意义】转植酸酶基因玉米的短期种植,对田间节肢动物群落多样性没有明显影响。

简介：【背景】转基因手段已成为改良玉米品种的重要途径之一,具有诸多优点的转基因玉米越来越受到人们的青睐。转基因玉米带来巨大经济和社会效益的同时,其安全风险问题也引发人们广泛关注,因此有必要对转基因玉米进行生物多样性影响评价。【方法】采用直接观察法和陷阱法对种植转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2及其对应的非转基因对照郑58的田间节肢动物进行调查,分析其群落组成、群落结构及主要类群动态。【结果】转基因玉米CC-2无论是喷施除草剂还是不喷施除草剂处理,与其对应的非转基因对照郑58相比,田间节肢动物群落组成、群落结构,以及田间主要节肢动物类群动态均无显著差异。【结论与意义】初步认为转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2对节肢动物多样性无安全风险,为转EPSPS基因抗除草剂玉米的推广提供一定生态安全数据。

简介：【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花（GGK2,N15-5）及其亲本（K312,J14）为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查：（1）在整个生育期每7d调查一次（5月上旬—9月中下旬）;（2）主要生育期调查（5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬）和（3）6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田（GGK2）与其亲本（K312）相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。

简介：【目的】外来植物黄顶菊对生态环境和农业经济造成了严重危害,了解黄顶菊与3种不同本地植物种植生长对丛生菌根（AM）真菌群落结构和多样性造成的影响,可以从土壤微生物角度进一步解释黄顶菊的入侵机制。【方法】通过同质园小区试验模拟黄顶菊入侵的生态进程,以黄顶菊和3种本地植物狗尾草、藜、黄香草木樨为研究对象,采用AM真菌的形态学鉴定方法,研究黄顶菊与3种本地植物不同种植方式对AM真菌群落结构和多样性的影响。【结果】（1）黄顶菊根际土壤聚集的AM真菌种类与其伴生本地植物种类有关：黄顶菊与狗尾草混种处理中优势种为网状球囊霉和根内球囊霉,而黄顶菊分别与藜、草木樨混种处理中优势种均为网状球囊霉、根内球囊霉和缩球囊霉;（2）黄顶菊分别与狗尾草和黄香草木樨混种处理中AM真菌种类既高于本地单种处理,也高于黄顶菊单种处理,说明随着黄顶菊的入侵和地上植物多样性的改变,AM真菌种类也发生改变;（3）与3种本地植物单种相比,黄顶菊各混种处理和黄顶菊单种处理中黄顶菊根际土壤根内球囊霉的重要值均增加,表明黄顶菊入侵有利于根内球囊霉的生长和发育。【结论】黄顶菊入侵改变了根际土壤AM真菌的群落结构和多样性,AM真菌的改变既与本地植物种类有关,也与入侵程度有关。

简介：【背景】台湾芒果是我国南方种植的最重要的热带水果之一,其分布广、产量高,极具经济价值。福建地处台湾海峡西岸,与台湾隔海相望,气候条件与台湾相仿,所以台湾芒果很容易在福建定植。然而,台湾芒果在福建的大面积种植,带来了新的虫害问题。因此,掌握台湾芒果园害虫发生的动态及规律对其防治具有重要意义。【方法】2006年8月～2007年8月对福建省惠安县台湾芒果树冠层节肢动物群落进行系统调查。【结果】共采集到28247头节肢动物,隶属于2纲15目79科145种。其中,害虫76种（占总群落物种数的52.41%）、天敌42种（占28.97%）、中性昆虫27种（占18.62%）。芒果园节肢动物的物种丰富度、个体数、群落多样性、均匀性和优势集中性等都呈明显的季节消长规律。多样性指数表现为总群落〉天敌亚群落〉中性昆虫亚群落〉害虫亚群落;均匀度表现为天敌亚群落〉中性昆虫亚群落〉总群落〉害虫亚群落;优势集中性指数表现为害虫亚群落〉中性昆虫亚群落〉总群落〉天敌亚群落。生态优势度测定显示：芒果小爪螨和茶黄蓟马是害虫中的优势种;主要天敌有腹管食螨瓢虫和园蛛科等,优势种是腹管食螨瓢虫;中性昆虫主要以双翅目的花翅摇蚊、啮虫目的凹翅单啮及膜翅目的中国小黑家蚁和红蚂蚁为主。【结论与意义】本研究为芒果园生物资源及天敌的保护与利用、芒果害虫的预测预报和持续控制提供了理论依据。

简介：[目的]安全评价是转基因品种研发的重要保障，为明确转基因玉米Bt-799在生物多样性影响方面的安全性，并为其在吉林春玉米区种植提供安全保证，开展了转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性影响的研究。[方法]综合利用直接观察法和地面陷阱法，以多样性指数、均匀度指数、优势度指数等参数以及主要种群动态作为评价指标，系统研究转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性的影响。[结果]转基因玉米Bt-799较之对应的非转基因对照郑58在田间节肢动物群落结构参数、主要种群动态等方面均无显著差异。[结论]转Cry1Ac基因玉米Bt-799在吉林省种植，不会对田间节肢动物群落多样性造成显著不良影响。

简介：烟粉虱广泛分布于全球热带和亚热带地区。近20多年，烟粉虱的一些遗传群入侵世界各地，严重危害作物生产。烟粉虱遗传结构的多样性和复杂性早已被关注，但其分类地位，尤其是烟粉虱到底是一个包含多个生物型的种还是一个包含许多隐种的物种复合体，一直颇受争议。近几年，有关烟粉虱种系发生和系统学的研究取得长足进展，有证据推论其是一个包含至少31个隐种的物种复合体，但生殖隔离证据仍显不足，种系发生分析结果也因仅依据COI一个基因而受到质疑。因此，在大多数从事烟粉虱研究的同行接受其为一个物种复合体的概念的同时，仍有同行沿用生物型的概念。在我国境内已先后报道了包括13个本地种和2个全球入侵种在内的15个烟粉虱隐种。本地种主要分布在我国南部及包括海南岛和台湾岛的东南沿海地区，隐种的多样性由南向北逐渐降低。入侵种“中东一小亚细亚1”隐种（MEAMl）（即“B型”）和“地中海”隐种（MED）（即“Q型”）分别于20世纪90年代中后期和2003年前后入侵我国，并在许多地区迅速取代了本地种而占据优势地位。全国范围内的调查数据显示，这2个入侵种可在大部分区域共同存在，但自2005年以来，MED在许多地区陆续取代MEAMl，这很可能与MED对大量使用的新烟碱类杀虫剂有较强抗性有关。本文还讨论了烟粉虱隐种复合体分类所面临的命名等难题以及大范围抽样调查的数据偏差问题。

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]自入侵中国之后,红火蚁已给农林业、健康卫生、生态环境等造成了危害。红火蚁在中国的入侵、扩散路径及方式等仍然是待解决的问题。[方法]利用微卫星分子标记,对来自国内14个地区和国外1个地区共15个红火蚁地理种群的遗传多样性水平及种群遗传结构进行了研究。[结果]应用7对微卫星引物共检测到28个等位基因,15个红火蚁种群在各微卫星位点的基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡。各种群的平均表观杂合度HO、预期杂合度HE、Shannon信息指数Ⅰ、基因多样性指数Nei＇s和多态位点百分率P分别为0.2848、0.2708、0.3174、0.2629和43.63%,研究结果表明这15个红火蚁种群具有比较丰富的遗传多样性。种群间平均分化系数FST为0.4258,说明有42.58%的变异来源于种群间,表明红火蚁各种群之间有较高程度的分化,且遗传分化可能是由地理隔离和基因流障碍（Nem=0.7442）共同引起。遗传距离D显示,河源种群与其他种群间的遗传距离均相对高于其他各种群间的遗传距离,表明河源种群与其他地理种群之间存在较大的遗传差异,可能是较为原始的类型。[结论与意义]短距离的种群主要通过自然扩散方式传播,地理距离与亲缘关系有一定的相关性;长距离的种群主要依靠人为传播,因此地理距离与遗传距离不成正比。对于长距离的入侵事件,监控与检疫是关键的预防措施。

简介：行为特征可在外来动物建立种群和扩张过程中发挥重要作用,因此,要正确理解动物入侵,常常需要仔细研究其行为机制。20世纪80年代以来,随着动物入侵规模在世界各地的迅速加剧,有关其行为机制的研究也受到了广泛关注。最近一些研究表明,一些入侵动物种内攻击和觅食等行为具有可塑性,因此它们能够灵活应对多变的环境条件,这对于种群的建立和维持至关重要;入侵动物与土著物种发生行为互作时,往往占据优势,从而取代土著物种,并有助于其地域扩张;入侵动物长距离扩散可以提高其地域扩张速度,许多行为可与扩散行为结合进一步促进扩张。今后需要加强对入侵动物的行为分析,使之全面地融合到生物入侵的研究之中。这不仅可以提高对外来物种入侵的预警和治理能力,而且为探索动物行为的奥秘以及动物间行为互作在物种进化中的意义提供了独特的机会。

简介：【目的】蛋白样品的制备是获得良好双向凝胶电泳（2-DE）图谱的前提,建立合理的西花蓟马蛋白的双向电泳体系,获得分辨率较高、重复性较好的图谱,能够为后续的研究提供有力支撑.【方法】实验以西花蓟马成虫为实验材料,对比了饱和酚法、TCA/丙酮法和直接裂解法3种蛋白提取方法,从中选出最适宜双向电泳分析的一种蛋白提取方法.【结果】3种方法蛋白提取率差异显著,直接裂解法蛋白提取率最高,饱和酚法的蛋白提取率最低;3种方法的SDS-PAGE条带数差异不明显;TCA/丙酮法的双向凝胶图谱效果最好,蛋白点最多.【结论】TCA/丙酮法能够有效去除西花蓟马蛋白中的干扰物质,是最适合西花蓟马双向凝胶电泳的蛋白提取方法,为后续西花蓟马在蛋白组学方面的研究奠定了基础.

简介：瓜实蝇BactroceracucurbitaeCoquillett是世界上重要的检疫性害虫,通过在14、18、22、26、30、34℃温度下孵化和饲养实验,测定该虫卵、幼虫、蛹、产卵前期、世代的发育起点温度和有效积温分别是8.0982℃、4.5245℃、4.5245℃、7.4751℃、10.0019℃和28.8506、162.7462、145.7249、166.5126、503.8343日度。根据该虫的致死温度和有效积温模型,运用数学分析和地理信息系统技术,预测了瓜实蝇在中国的适生区和年发生代数,结果表明:该虫可在中国48.96%地区发生(气象站点所代表的地区),1年发生2-12代,以4～6代为主。

简介：【背景】白花鬼针草为农区恶性杂草,原产于美洲,现已广泛分布于世界热带及亚热带地区,但其在全球和中国的适生区域及适生等级还不明确.【方法】利用MaxEnt生态位模型对白花鬼针草在全球以及中国的潜在适生区进行预测.【结果】白花鬼针草在全球的分布更多受到温度因素的影响.白花鬼针草的适生区主要集中在北半球和南半球15°-30°之间的热带和亚热带地区.其中,北美南部、南美中南部、非洲南部、东南亚北部以及大洋洲中南部沿海地区为白花鬼针草中、高度适生区.白花鬼针草在中国的适生区主要位于广东、广西、海南、云南、福建、台湾.到2070年,白花鬼针草在全球的适生区面积与当前相似,但在中国的适生区有所增大.【结论】白花鬼针草在我国有进一步扩张的风险.

简介：[背景]青檀绵叶蚜是近几年在山东枣庄市发现危害青檀的新物种,该蚜虫对青檀造成了一定的危害.[方法]2013年对山东和安徽青檀分布地实地调查确定青檀绵叶蚜的分布情况,并结合我国环境变量,采用Maxent生态位模型对青檀绵叶蚜在中国的潜在地理分布进行预测.[结果]青檀绵叶蚜潜在高风险区大面积集中在山东,江苏和北京有零星分布;中风险区大面积集中在河北、河南、安徽和江苏;低风险区集中在山西、四川、江西、辽宁、湖北、湖南和浙江等地区.[结论与意义]青檀绵叶蚜潜在分布区集中在中国中东部地区,这对青檀分布地区预防青檀绵叶蚜发生有重要意义.

简介：本文以中季稻区稻田主要害虫稻飞虱、稻纵卷叶螟和捕食天敌蜘蛛的田间系统调查资料为基础，以害虫—天敌—农药系统为研究对象，应用害虫管理系统工程的原理，处理害虫、捕食天敌与农药三者之间的关系。建立了稻纵叶螟—蜘蛛—甲胺磷和稻飞虱—蜘蛛—甲胺磷两系统优化管理模型，绘制了它们的优化反馈控制策略图，利用微机对系统进行最优监控。使用时输入当前田间害虫与天敌数量，就可对系统作出即时的预测和最优决策。该策略确立的控制害虫的最优性能指标，是使害虫对农作物的为害所造成的损失与防治费用之和最小，并且使害虫和天敌的数量处于系统平衡状态。文中比较分析了该策略与基于经济阈值的常规害虫管理策略，指出了新策略在害虫综合治理中对天敌数量进行控制和管理的作用及其意义。

简介：遗传转化标记是将遗传修饰昆虫从野生型种群中分辨出来的根据，遗传转化昆虫的鉴定、转化品系的维持及其遗传稳定性的监测都依赖于可靠的标记系统，发展易于应用和监测的转化标记能够极大地促进害虫遗传防治的相关研究。用于遗传修饰昆虫的转化标记主要有昆虫眼睛颜色标记基因、抗药性标记基因和荧光蛋白标记基因等。非果蝇类昆虫首个遗传转化品系的鉴定是通过眼睛颜色突变而实现，但大多数昆虫物种没有可用的突变体或缺少相应基因的信息，从而限制了眼睛颜色标记的应用。抗药性基因标记虽然能够通过对转化昆虫进行集体选择而大幅度提高筛选转化体的效率，但由于其鉴定的准确性不高且存在安全性问题，未得到广泛应用。荧光蛋白标记基因的发展则显著拓宽了能够转化的昆虫种类。从水母分离的绿色荧光蛋白（GFP）经突变方法获得了多种不同荧光性质的突变体，经人为修饰后与适宜的强启动子构成转化标记载体，能够有效鉴定更多昆虫物种的遗传转化个体，其中应用较多的是增强型绿色荧光蛋白（EGFP）。此外，从珊瑚属海葵中分离得到的红色DsRed标记基因提供了多样化的红色荧光蛋白选择，在某些生物中DsRed与GFP联合应用的表现明显优于GFP突变体，所以其应用前景也非常广泛。本文着重从眼睛颜色、抗药性和荧光蛋白等3个方面阐述了标记基因的发展历史与现状，并对其今后的发展方向进行了展望。