2011, 20(3):179-185.
摘要:长期大量实践说明,引进天敌防治外来入侵杂草的传统生物防治方法是治理外来入侵杂草的一条切实可行的有效途径,但对其潜在的生态风险——对本土生物的直接或间接不良影响不容忽视。利用传统评价方法预测候选天敌的生态风险存在缺陷,主要表现在:(1)寄主专一性测定过分依赖室内进行的生理寄主范围测定结果,对生态寄主范围(实际寄主范围)问题重视不够,后者指在新环境中的一系列物理和生物条件下的寄主利用预测;(2)在生理寄主范围测定中,过分依赖完成生长发育的可能性,对行为、遗传性状以及系统发育关系重视不够;(3)在风险评估中,过多强调对经济作物的风险,而对自然生态系统的风险重视不够。对此,建议:(1)鼓励对已释放的天敌进行回顾性跟踪研究,从而为杂草生物防治实践提供生态学理论支撑;(2)在运用生物防治手段对付外来入侵杂草实践中,建议采用“有害推论”的预防性原则,以避免在面临入侵生物重大威胁时草率做出释放天敌的决策;(3)在评估候选天敌风险中重视生态效应的风险评估。
周忠实 , 陈红松 , 郭建英 , 郭薇 , 罗源华 , 郑兴汶 , 罗敏 , 郑海燕 , 万方浩
2011, 20(3):186-191.
摘要:【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120 d后,释放区植株高度(61.4和99.0 cm)均显著矮于对照区(121.8和129.5 cm),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12 d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、57 d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。
2011, 20(3):192-197.
摘要:【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入侵害虫,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入侵生物学问题之一。【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3 d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Ι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+1.1505D)-1.1250、S=(0.9996+0.12481D)-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、棉花田新入侵的扶桑绵粉蚧自然种群存活曲线为Ι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。
2011, 20(3):198-206.
摘要:【背景】西花蓟马是近年来在我国局部地区暴发成灾的重要入侵害虫。【方法】本文通过改进的STE法提取西花蓟马的基因组DNA,对西花蓟马ISSRPCR反应体系中的DNA、引物、Taq聚合酶、buffer缓冲液、dNTPs、Mg2+和去离子甲酰胺等7个影响因素进行了单因素试验,初步筛选出各因素的较优浓度;〖JP2〗然后对影响较大的4个因素进行了正交设计试验L16(44),建立了适合西花蓟马ISSR分子标记的最佳反应体系。【结果】在20 μL的反应体系中包含模板DNA 30 ng、10×Buffer 2.0 μL、引物1.05 μmol·L-1、Taq聚合酶2.0 U、dNTPs 212.5 μmol·L-1及MgSO4 2.25 mmol·L-1。【结论与意义】利用采自云南昆明、玉溪、楚雄、红河、保山、昭通、丽江、大理和普洱9个地方的西花蓟马样本对所建立的反应体系进行检验,结果表明优化后的体系适用于西花蓟马的遗传多样性分析,本研究可为进一步研究西花蓟马的种群结构奠定基础。
2011, 20(3):207-212.
摘要:【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JAIle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—活性关系与信号分子JAIle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。
2011, 20(3):213-219.
摘要:【背景】福寿螺是一种危害极其严重的外来生物,可对不同的农作物造成不同程度的危害。目前,国内外关于食物来源和饥饿程度对福寿螺生长发育影响的研究较少,且主要集中在成螺。【方法】本试验研究8种食物(牛筋草、青菜、油麦菜、芹菜、大白菜、茭白、萝卜叶和杨梅叶)对Ⅲ级福寿螺生长发育的影响,以及不同的饥饿条件对不同发育级别福寿螺的螺长、螺宽、螺高和体重的影响。【结果】在相同条件下,福寿螺取食利用率和特定生长率最高的食物是大白菜,其次是油麦菜,而不取食杨梅叶。饥饿胁迫对不同发育级别福寿螺的影响程度表现为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,持续喂食Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级福寿螺100 d,其体重分别增加9.〖KG-*8〗65、1.〖KG-*8〗57和3.〖KG-*8〗03倍。而Ⅳ级福寿螺无论饥饿与否其体重变化均不明显。【结论与意义】福寿螺可取食大部分绿色植物,但食物种类可显著影响福寿螺的生长发育,且福寿螺的耐饥性随着温度的增加而减弱。这些结果进一步明确了福寿螺的取食特性,为福寿螺的综合防治提供了理论基础。
2011, 20(3):220-226.
摘要:【背景】在我国,苹果绵蚜对苹果等寄主的危害日益严重,发生面积不断扩大,而品种抗性是害虫治理的一种重要手段。【方法】2007~2009年于山东莱阳地区系统调查了苹果绵蚜在不同寄主果园的发生动态规律,比较了不同寄主对苹果绵蚜的抗性差异。【结果】苹果绵蚜在红富士、乔纳金、新红星苹果园和西府海棠果园中1 a有2个发生高峰,5月底到7月下旬是第1个高峰,也是全年发生的最高峰,9月初到10月底是全年发生的第2个高峰,而7月底到8月底是苹果绵蚜发生的低谷期。苹果绵蚜在红富士苹果上的发生数量显著高于在乔纳金、新红星苹果和西府海棠上的发生数量。在3 a的调查时间内,苹果绵蚜在红富士、乔纳金、新红星苹果上每次平均发生量分别为153.2、31.6、30.3头·株-1。越冬前调查表明,苹果绵蚜对红富士的为害率显著高于青香蕉、乔纳金、新红星和小国光,小国光的被害率以及虫落数量最低。【结论与意义】红富士是苹果绵蚜的感虫品种,而小国光、乔纳金和新红星相对抗虫。文中讨论了苹果绵蚜抗性品种的筛选方法,为掌握不同寄主对苹果绵蚜的抗性差异以及制定苹果绵蚜的抗性治理策略提供了依据。
曲波 , 杨红 , 陈旭辉 , 翟强 , 董淑萍 , 吕国忠
2011, 20(3):227-231.
摘要:【背景】外来入侵恶性杂草——三裂叶豚草在我国迅速蔓延,并对我国经济、人民健康、生态等方面造成巨大影响。【方法】本文运用光合仪(CIRAS1)测定豚草锈菌侵染后的三裂叶豚草叶片的光合效率、蒸腾速率、叶表面蒸汽压差、胞间CO2浓度、气孔导度等指标,以探讨豚草锈菌影响三裂叶豚草光合作用的机制。【结果】豚草锈菌侵染三裂叶豚草叶片后,对叶片水分代谢与光合代谢有明显影响,从而影响叶片有机物质的合成。豚草锈菌侵染显症1~4 d后,受侵染叶片蒸腾速率与气孔导度下降,光合作用有所加强,导致胞间CO2浓度下降,进而使叶片细胞水分代谢与光合代谢加强。显症4 d后,随着叶片发病程度增加(4~5级),胞间CO2浓度增加,蒸腾速率与气孔导度大幅降低,光合速率下降。【结论与意义】豚草锈菌能干扰三裂叶豚草叶片的光合生理活动。该结果可为防治三裂叶豚草提供参考。
2011, 20(3):232-238.
摘要:【背景】目前,烟粉虱已成为世界性的入侵害虫,对我国的农业生产造成了严重损失。由于烟粉虱抗药性增长迅速,以非化学防治为主的综合防治措施,成为控制烟粉虱的重要手段。近年来,茉莉酸作为与损伤相关的植物激素和信号分子,已被发现广泛存在于植物体内,外施茉莉酸可激活植物的防御系统,诱导其产生次生防御物质,从而影响包括烟粉虱在内的多种害虫的生长发育、繁殖与存活等。【方法】在温度(26±1)℃、相对湿度(75±5)%、光照L∶〖KG-*3/5〗D=14∶〖KG-*3/5〗10的条件下,通过在番茄根部和叶部外施茉莉酸,研究茉莉酸诱导的番茄上烟粉虱的生长发育和繁殖等生物学特性。【结果】在茉莉酸诱导的番茄上,烟粉虱的发育历期以叶部诱导(shoot JAinduced,SJA)的番茄上最长,平均历期为27.〖KG-*8〗3 d,与对照组(control,CON)番茄上的25.〖KG-*8〗7 d和根部诱导(root JAinduced,RJA)番茄上的25.〖KG-*8〗8 d差异显著;在SJA和CON番茄上,烟粉虱的世代存活率分别为47.〖KG-*8〗17%和55.〖KG-*8〗57%,而在RJA番茄上烟粉虱的存活率为81.〖KG-*8〗13%,后者与前两者差异达到显著水平;烟粉虱成虫在CON、RJA和SJA番茄上的平均寿命分别为25.〖KG-*8〗1、23.〖KG-*8〗6和18.〖KG-*8〗7 d,即在JA诱导的番茄上烟粉虱成虫的平均寿命明显缩短;在产卵量方面,对照番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最大,为132.〖KG-*8〗8粒,SJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最小,〖JP2〗为107.〖KG-*8〗9粒,两者差异显著;RJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量为118.〖KG-*8〗1粒,与前两者无显著差异。【结论与意义】利用茉莉酸诱导番茄可对烟粉虱的发育、繁殖和存活产生不同程度的影响,且诱导部位不同产生的影响也有很大差异。本结果对探索烟粉虱等刺吸式害虫的防治新策略有一定的参考价值。
郑婷 , 崔旭红 , 汪婷 , 徐显皓 , 徐栋超 , 商晗武
2011, 20(3):239-242.
摘要:【背景】扶桑绵粉蚧是近年来入侵我国的重要害虫,食物是影响其生长发育及种群发展的重要因素。【方法】在室内条件下研究了饥饿对扶桑绵粉蚧不同龄期若虫和初羽化雌成虫存活率和雌成虫产卵量的影响。【结果】扶桑绵粉蚧不同虫态在饥饿条件下存活的时间存在显著差异,表现为雌成虫>2龄若虫=3龄若虫>1龄若虫。扶桑绵粉蚧各龄若虫和雌成虫随着饥饿时间的延长,存活率逐渐下降。其中,雌成虫存活率下降速度较慢,完全饥饿8 d后存活率仍有50%左右;2、3龄若虫50%个体死亡需要饥饿的时间约为6 d, 1龄若虫约需5.[KG-*8]5 d。饥饿会显著降低1龄若虫存活率,但对2、3龄若虫没有显著影响。扶桑绵粉蚧雌成虫饥饿4 d对其产卵前期、平均每头雌虫一生的产卵量没有显著影响,但寿命显著低于对照。【结论与意义】扶桑绵粉蚧耐饥力较强,这有助于它在野外建立种群。该结果为进一步评价扶桑绵粉蚧的入侵潜能提供了依据。
2011, 20(3):243-248.
摘要:【背景】转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变对土壤酶活性和养分转化产生影响,转基因作物对土壤质量的影响是其环境安全性评价的重要方面。【方法】本研究通过田间定位试验分析了连续3 a种植2种转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻后,土壤酶活性和养分有效性等土壤质量性状的变化。【结果】在水稻各生育期内,除齐穗期转基因稻科丰8号(GM1)田的土壤酸性磷酸酶活性显著(P<0.〖KG-*8〗05)高于其受体非转基因稻明恢86(CK1)外,转基因稻GM1、GM2(Ⅱ优科丰8号)的土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脲酶活性与对应非转基因稻CK1、CK2(Ⅱ优明恢86)间均无显著差异。同时,在水稻生长过程中,土壤pH、有机质、有效氮、有效磷和速效钾等土壤理化指标在GM1和CK1或GM2和CK2间也均无显著差异。【结论与意义】连续3 a种植转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻并未改变稻田土壤中主要营养元素的有效性及其相关土壤酶活性,即短期内种植转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻不会影响土壤酶活性和养分状况。该结果为进一步评价转基因水稻的生态风险提供了一定的依据。
黄薇 , 姚清华 , 陈丽华 , 宋永康 , 黄敏敏 , 李玥仁
2011, 20(3):249-254.
摘要:【背景】种植广谱抗真菌水稻可能会带来一定的环境生物安全问题,对其植株的化学成分进行实质等同性分析是转基因水稻安全性评价的重要内容之一。【方法】以表达广谱抗真菌蛋白转基因水稻转品1和转品8及其相应非转基因水稻七丝软粘的秸秆为研究材料,采用化学法和扫描电镜技术分析外源基因的导入对水稻秸秆化学成分以及组织显微结构的影响。【结果】(1)在整个生长发育过程中,广谱抗真菌转基因水稻转品1和转品8与其非转基因水稻七丝软粘叶片、叶鞘和茎的纤维素、半纤维素、木质素以及粗蛋白含量的变化趋势基本一致,且品种间化学成分的含量不存在显著差异。(2)广谱抗真菌转基因水稻叶片表皮的硅质瘤状结构以及气孔的形状和致密程度与其非转基因水稻七丝软粘相似;茎壁、厚壁组织、薄壁组织以及大小维管束的形态和分布情况未发生明显变化。【结论与意义】表达广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆的化学成分和组织显微结构与非转基因水稻基本一致。这为广谱抗真菌转基因水稻的环境安全性评估提供了依据。
2011, 20(3):255-259.
摘要:【背景】外来入侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40 ℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12 h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12 h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24 h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40 ℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。
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