第九届中国森林保护学术大会
基本信息
2024-08-16
2024-08-19
中国林学会森林和草原昆虫分会、中国林学会森林病理分会
福建农林大学、福建省林学会、中国昆虫学会林业昆虫专业委员会
会议论文集/摘要集
1. 新型偶氮和氧化偶氮化合物的设计、合成及生物活性研究
摘要: [目的]植物病原线虫种类繁多,具有很强的感染性和适应性,其中松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)能够引起松材线虫病,对松树造成严重生态和经济损失。目前化学防治是防治松材线虫病最有效的方法,但注干施药的防治药剂仅有大环内酯类化合物,长期低剂量使用可能会使松材线虫产生抗药性。戒台霉素(戒台霉素A和B)是一种含有氧化偶氮基的天然产物,对松材线虫具有优异的生物活性,其独特的官能团表明其可能具有与大环内酯类化合物不同的作用机制。[方法]本文以戒台霉素为先导化合物,保留其氧化偶氮基官能团,设计合成了一系列偶氮和氧化偶氮基类化合物。以阿维菌素为阳性对照,对目标化合物开展松材线虫生物活性测试,并结合化合物结构与LC50构建3D-QASR模型。[结果]将戒台霉素结构中的乙烯基替换为同样与氧化偶氮基具有共轭作用的芳环,缩短脂肪链,共设计合成19个偶氮化合物6a-6s和20个氧化偶氮化合物Ia-IVc。松材线虫生物活性测试结果表明,偶氮化合物6f-6j、6q和6s以及氧化偶氮化合物Ia-Ic、IIa-IId、IVa和IVc在200μg·mL-1浓度下表现出优异的效果,死亡率为100%,但偶氮化合物的活性随着浓度的降低而急剧下降。室内毒力测定结果表明,氧化偶氮化合物Ia、IIa、IIc、IId和IVa对松材线虫的抑制活性均高于阿维菌素(LC50=2.43μg·mL-1),LC50分别为1.37、1.12、0.889、1.56和1.10μg·mL-1。氧化偶氮化合物IIb和IVc对松材线虫表现出优异的抑制作用,LC50分别为2.69和8.65μg·mL-1。结合氧化偶氮化合物结构与生物活性结果,建立了3D-QASR模型,结果表明在苯环对位引入体积小且电负性强的基团,与氧化偶氮相连的烷氧基引入电负性强且体积大的取代基对活性有利。同时,Ib、Ic、IIc和IVa在80μg·mL-1和40μg·mL-1浓度下对根结线虫具有良好的活体抑制作用,抑制率分别为89.0%和81.6%、95.6%和75.7%、96.3%和41.2%、86.8%和78.7%。在抑菌活性方面,IIb和IVa在10μg·mL-1浓度下对山核桃干腐病的抑菌率分别为82.59%和85.32%,而Ia在12.5μg·mL-1浓度下对水稻纹枯病的抑菌率为83.16%。[结论]本文新型氧化偶氮基类化合物的设计合成及生物活性测定,可以为松材线虫病防治提供重要的理论基础。
发布时间:2026-01-28
2. 抗性马尾松几丁质酶基因筛选及功能研究
摘要: ##松材线虫病是由松材线虫侵染引起的一种毁灭性松林病害。随着我国对林业健康发展的重视程度的提高,松材线虫病的研究正快速进展。由于松材线虫病致病机理复杂,这一病害的范围仍在不断扩大,对我国森林生态健康构成了严重的威胁。因此,培育高效抗松材线虫的马尾松新品种已成为广大学者追求的目标。 本研究在对抗性与易感马尾松接种松材线虫后蛋白组和转录组的分析结果表明第四家族的几丁质酶在抗性马尾松中上调高于易感马尾松,很有可能其在马尾松受松材线虫感染早期发生的防御反应中扮演了重要角色。本课题从马尾松对松材线虫的抗性入手,通过生物信息学分析,克隆了3个抗性马尾松的几丁质酶基因,并研究了其抗松材线虫功能和机制。主要研究结果如下: 1。克隆了PmChia4-1、PmChia4-4、PmChia4-9三个基因的CDS序列,分别由827、825、819个碱基组成,都属于Glyco-hydro-19亚家族,为classⅣ类几丁质酶,三个基因分别编码275、274、272个氨基酸的蛋白质,分子量分别为28.10、28.07、28.27kDa,等电点分别为8.43、4.83、8.10。预测三个蛋白都具有信号肽、几丁质结合域和催化域。 2.实时荧光定量分析接种松材线虫0h、1h、6h、12h、1d、2d、3d后抗、感马尾松茎秆中三个基因的表达量,发现三个基因的表达量都随时间先上调后下降,抗性马尾松的PmChia4-1在各时间点表达量都高于易感马尾松,PmChia4-4和PmChia4-9除12h外抗性马尾松在其他各时间点表达量都高于易感马尾松。 3.将三个基因构建于带有GFP标签的载体上,将带有GFP绿色荧光的重组质粒注射进烟草叶片,激光共聚焦显微镜观察到PmChia4-1、PmChia4-4、PmChia4-9蛋白均定位于细胞壁和细胞膜。 4.构建了真核表达载体pPICZα-A-PmChia4-1、pPICZα-A-PmChia4-4、pPICZA-α-PmChia4-9,将其转入感受态细胞KM71H中并诱导其表达,蛋白电泳得到长约为28kDa的蛋白,三个蛋白皆用400ul甲醇连续诱导的第3天表达量最佳。 5.对诱导的蛋白PmChia4-1、PmChia4-4进行纯化,利用BCA法检测纯化蛋白的浓度分别为848.83μg/m L、515.50μg/m L,酶活性分别为3.73U/m L、8.15U/m Lr将蛋白透析后作用于松材线虫虫卵,处理12h后与对照组相比,虫卵孵化率分别降低13.81%和13.15%,孵化出的幼虫死亡率分别增加15.97%和17.15%,处理24h后与对照组相比,虫卵孵化率分别降低5.06%和0.9%,孵化出的幼虫死亡率分别增加14.11%和16.75%,与对照组相比,处理组的松材线虫的虫卵卵壳破裂、内含物流出,形态结构发生了明显变化。由此推测纯化后的PmChia4-1、PmChia4-4蛋白能破坏部分虫卵的正常发育,对其孵化有一定的抑制作用。
发布时间:2026-01-28
3. 九龙山自然保护区四种生境土壤的虫生真菌多样性
摘要: [目的]明确浙江省九龙山国家级自然保护区不同生境下的土壤虫生真菌多样性及分布特点,探究该地区真菌菌群的基本特征、不同生境下虫生真菌多样性规律及优势属分布特征、土壤理化性质与虫生真菌之间的关系,为保护区内虫生真菌的开发利用及物种多样性提供科学依据,同时也为虫生真菌的生态适应机制研究奠定基础。[方法]以九龙山自然保护区四种不同生境(茶园、红薯地、人工林、原始林)的土壤总DNA为研究材料,通过illumina NovaSzeq测序平台测序得到有效数据,分析四种不同生境下20个土壤样品中的真菌多样性与虫生真菌的群落结构组成,探讨虫生真菌与土壤环境因子的相关性。[结果]1)在门分类水平上,四种生境土壤中的子囊菌门与担子菌门为优势菌门。林地(人工林、原始林)土壤的虫生真菌相对丰度高于耕地(茶园、红薯地)土壤;2)四种生境下林地和耕地土壤的虫生真菌群落具有显著差异,在四种生境土壤中共检测到虫生真菌分属于5个科20个属,茶园地与红薯地中的最优势属分别为镰刀菌属和绿僵菌属,绿僵菌在四种生境下都占据一定优势;3)该地区土壤碳氮比和全氮水平是影响虫生真菌菌群的极显著环境因子,并且在人工林与原始林地中,虫生真菌菌群与土壤碳氮比、全氮水平正相关。四种生境土壤虫生真菌相对丰度排行前十的属中,绿僵菌属、棒束孢属、虫草属与土壤碳氮比、全氮水平极显著正相关,镰刀菌属与其极显著负相关;4)四种生境土壤中的绿僵菌优势种不同,茶园地中的绿僵菌物种相较于其他生境比较单一,人工林中的绿僵菌物种相对丰富度较高。[结论]浙江省九龙山自然保护区虫生真菌种类丰富,四种不同生境土壤的虫生真菌丰度存在差异,林地(原始林、人工林)的虫生真菌相对丰度高于农业用地(红薯地与茶园地)。该地区的虫生真菌主要集中于3个属:绿僵菌属、弯颈霉属、镰刀菌属。土壤碳氮比、全氮水平和虫生真菌菌群极显著相关,是影响该地区土壤虫生真菌群落的关键因子。
发布时间:2026-01-28
4. 甲维盐在薄壳山核桃树体内传导、残留及其防效研究
摘要: [目的]薄壳山核桃Carya illinoensis是集优质干果、木本油料、园林绿化和高档木材于一体的生态经济型树种。随着种植规模不断扩大,病虫害问题日益凸显,制约着薄壳山核桃产业发展。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐)是广谱性的杀虫剂,广泛应用于农林害虫防治。本研究旨在探索一种持续高效、环境友好的薄壳山核桃虫害防治方法。[方法]采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS)建立甲维盐在薄壳山核桃中的检测方法,并于5月份(果实形成前)和7月份(果实形成后)进行0.4、0.8、1.6、2.4ml/cm4种剂量的甲维盐树干注射(平均胸径12.5cm)。研究追踪甲维盐在薄壳山核桃叶片内分布、传导以及药剂在果实(果皮和果仁)中的残留情况;同时,采用饲喂法、林间蛀果率调查等途径,评估甲维盐对不同类型害虫(食叶类、刺吸类、种实类)的控制效果。[结果]1)建立了甲维盐在薄壳山核桃不同组织中的检测方法。甲维盐在薄壳山核桃叶片、果皮和果仁中的定量下限(LOQ)分别为0.005mg/L、0.001mg/L和0.001mg/L。2)甲维盐树干注药具有传导快、分布均匀、持效期长的特点。在注药10d内甲维盐可传导到树冠,在30d内可实现树冠上下层间的均匀分布。在果实形成前注药,4种剂量处理采收期树冠中的甲维盐含量分别为0.0264/0.0253mg/kg(上层/下层叶片)、0.0537/0.0236mg/kg、0.0090/0.0399mg/kg、0.0194/0.0318mg/kg;在果实形成后注药,采收期树冠上层/下层叶片中的甲维盐含量为0.1943/0.2799mg/kg、0.1910/0.3957mg/kg、0.3663/0.6235mg/kg、1.3988/1.9123mg/kg。3)明确甲维盐树干注药在薄壳山核桃果实中残留低的特点。注药后,果实(果皮和果仁)膨大期甲维盐含量远高于灌浆期和成熟期。在果实形成前注药,4种剂量处理组采收期甲维盐含量均低于欧盟标准(0.005mg/kg);在果实形成后注药,采收期0.4mL/cm和0.8mL/cm处理组果仁中甲维盐含量低于欧盟残留标准,为0.0016mg/kg和0.0039mg/kg;1.2mL/cm和2.4mL/cm处理组含量高于欧盟标准,为0.0073mg/kg和0.0085mg/kg。4)生测结果表明:甲维盐树干注药对食叶类、刺吸类害虫防治效果较好,对种实类害虫防治效果较差。4种剂量处理注药30d后叶片饲喂黑缘平翅斑蚜,其死亡率为57.8%~86.7%;注药60d后叶片饲喂美国白蛾,其死亡率为26.0%~81.7%。[结论]研究建立了甲维盐在薄壳山核桃不同组织样本中的残留检测方法;并对甲维盐在薄壳山核桃树体内不同组织部位的残留分布情况进行追踪;同时,评估了注药后药剂对食叶类、刺吸类和种实类害虫的防治效果,研究对薄壳山核桃害虫的科学防控以及食品安全评价等具有重要价值。
发布时间:2026-01-28
5. 甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性的影响
摘要: [目的]本研究选择位于浙江省杭州市临安区的马尾松林作为研究对象,研究甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性的影响,为甲维盐树干注药对马尾松林生态风险提供评估依据,以及为相关决策和管理提供参考。[方法]对该片林区进行甲维盐树干注药防治松线虫病的处理,研究对象包括树干注药3年、2年、1年和未树干注药的马尾松林。然后,通过采用Tullgren干漏斗法和马氏网诱捕法分别收集林中的土壤节肢动物和膜翅目昆虫,利用DNA宏条形码技术和分子生态分析方法,研究了甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性和群落结构的影响,分析了节肢动物与环境因素(如甲维盐残留和土壤理化因子)之间的相关性。[结果]获得了1,423,440条土壤节肢动物的高质量序列,以97%的相似性聚类,得到了1,847个OTU(operational taxonomic unit,操作分类单元),分别隶属于11纲、48目和350科。其中,91个科的相对丰度大于0.10%,占总体相对丰度的94.38%。弹尾纲Collembola(30.80%)、昆虫纲Insecta(26.42%)和蛛形纲Arachnia(23.84%)为优势类群。土壤节肢动物的食性以食微生物类群(microbivores,41.66%)为主,其次为捕食性(predators,27.42%)、食碎屑(detritivores,19.05%)和植食性类群(herbivores,6.25%)。4个处理的马尾松林土壤节肢动物的共有科为110个,约占土壤节肢动物科总数的31.43%;共有OTU为150个,约占OTU总数的8.12%。研究发现树干注药对土壤节肢动物总群落的物种丰富度(species richness)和香农-维纳多样性(Shannon-Wiener diversity)的影响不显著,但对食碎屑类群的物种丰富度、香农-维纳多样性和相对丰度(relative abundance)有显著影响。注药改变了土壤节肢动物总群落、纲水平的优势类群以及四个食性集团的群落结构。冗余分析表明,影响土壤节肢动物群落结构的主要环境因子为树上松针的甲维盐残留和凋落松针的甲维盐残留。本研究对马尾松林膜翅目昆虫的调查中,获得了885,552条高质量序列,通过97%相似性聚类,得到了1,561个OTU,隶属于44科。其中,18个科的相对丰度大于0.10%,占相对丰度的总和为96.92%。姬蜂科Ichneumonidae(48.94%)为最优势的科,其次为蚁科Formicidae(14.10%)和茧蜂科Braconidae(8.44%)。将膜翅目昆虫分为四个食性类群,包括寄生性(parasitoids,70.67%)、捕食性(predators,22.37%)、植食性(herbivores,3.48%)和授粉性类群(pollinators,0.40%)。马尾松林的4个处理中,膜翅目昆虫共有科为30个,约占膜翅目昆虫科总数的68.18%;共有OTU为203个,约占OTU总数的13%。研究发现,甲维盐树干注药对膜翅目昆虫总群落的物种丰富度和香农-维纳多样性影响不显著,注药对优势科和食性类群的物种丰富度、香农-维纳多样性和相对丰度影响不显著。注药对膜翅目昆虫总群落的群落结构没有显著影响,但对姬蜂科、蚁科以及寄生性、捕食性食性类群的群落结构有显著影响。此外,发现土壤总氮、总磷、总钾、含水量和有机质的含量对膜翅目昆虫群落结构有显著影响。
发布时间:2026-01-28
6. 基于遥感技术的林业有害生物检测研究进展
摘要: 林业作为我国国民经济的重要支柱,面临着环境变化和全球贸易带来的挑战,这些因素加剧了森林对疾病和昆虫等自然干扰的脆弱性。鉴于当前林业有害生物检测研究内容的分散性,本文在概述林业病虫害的基础上,系统回顾了2015年至2024年间遥感技术在林业有害生物检测领域的研究进展。传统林业病虫害监测主要依赖于人工实地巡查,这种方法在时间和人力上的投入巨大,且在大规模森林区域中易出现监测遗漏和误差。然而,随着遥感技术的进步和普及,尤其是无人机和卫星遥感技术的广泛应用,林业监测与管理正经历一场革命性的变革。遥感技术的应用,使得林业管理者和研究人员能够利用多光谱、高光谱和热红外数据等多种手段,全面且及时地掌握森林健康状态。无人机和卫星遥感技术的结合,不仅显著提升了林业病虫害监测的精确度和效率,还极大地扩展了监测的空间范围和时间尺度。这些技术的综合运用为决策者和管理者提供了更为全面和科学的数据支持,有助于制定更加有效的森林健康管理策略,从而实现对宝贵森林资源的保护和可持续利用。本文详细梳理了现有的遥感技术及其在林业有害生物检测中的应用,包括传统的机器学习方法如支持向量机、随机森林、聚类算法等。同时,随着人工智能技术的飞速发展,深度学习模型如卷积神经网络(CNN)、YOLO等算法的引入,为有害生物检测带来了突破性的进展。展望未来,本文提出以下建议:1)研究应着重于多技术的融合与创新,推动高分辨率遥感技术与大数据分析相结合,构建智能化的监测系统,以提升林业有害生物检测的精确度和实时性。这一方向将有助于实现病虫害的早期发现和快速响应。2)持续优化深度学习模型,提高其泛化能力和抗干扰性,同时开发针对特定病虫害的识别模型,增强遥感技术在病虫害预警中的作用,为林业病虫害的精准防治提供技术支撑。3)推动遥感检测系统的集成化与产业化进程,实现数据采集、处理、分析、预警和决策支持的一体化,为林业有害生物管理提供高效、便捷的技术解决方案,助力我国林业的可持续发展。
发布时间:2026-01-28
7. 基于图像处理的散产虫卵计数方法的改进
摘要: [目的]为满足昆虫虫卵计数需求,解决传统的手工计数效率低的问题,探究基于图像处理的散产虫卵自动计数方法,在误差在允许范围内提高计数效率。[方法]以桃蛀果蛾和梨小食心虫的虫卵为研究对象,通过卵卡的观察和图片获取,得到较为清晰的原始图像;从采集的50张卵卡中随机抽取10张卵卡,通过图像处理软件进行调色,去噪声处理以及灰度化和二值化处理,找到最佳阈值,进而将目标和背景区分;应用图像处理软件的自动计数功能,基于二分法逐步优化pixel²参数,以期寻找最合适的识别范围;计数结果与人工计数进行对比,对散产虫卵进行计数。[结果]系统测量表明,桃蛀果蛾的卵直径为25.00-50.00pixels,平均直径为36.66pixels,每张卵卡最小卵直径的均值为29.00pixels;梨小食心虫的卵直径为50.00-85.00pixels,平均直径为73.31pixels,最小卵直径的均值为61.40pixels.随着pixel²值逐渐增大,自动计数工具所统计到卵的数量逐渐减小;当pixel²取最大值或者平均值时,统计卵数小于实际卵数;当pixel²取卵直径的最小值时,虫卵计数准确率为52-54%;当pixel²取卵直径的最小值的1/2时,准确率为90-92%;当pixel²取卵直径的最小值的1/4时,准确率为80-84%。因此,当pixel²取最小值的1/2时,准确率最高。当图像处理达到图像背景和目标卵完全区分且毫无杂质时,计数结果准确率可达100%。[结论]利用图像处理软件可以实现对散生虫卵的自动计数,图像处理软件的pixel²是重要的调节参数,对于散产的虫卵需要pixel²取值稳定在一定的范围之内,并需要计算和筛选多个准确度来确定散生卵的实际数量。
发布时间:2026-01-28
8. 湖北省角倍林病虫害基底调查
摘要: [目的]角倍是一种林特产品,广泛用于食品、医药、印染和航天科技等行业。由于当前角倍林病虫害大面积发生,严重影响角倍的高产稳产。为切实掌握湖北省角倍林病虫害发生情况,为开展精准防控提供基础数据。[方法]作者对湖北五峰县百年关村、白鹿庄村和火山村倍林的病虫发生情况进行了摸底调查,通过林间踏查,采集病害和昆虫样本。通过室内病原培养及昆虫显微观察,进行种类鉴定,并结合Excel数据处理,对害虫物种多样性和季节多样性进行分析。[结果]角倍林中收集到的昆虫标本共有248种,其中害虫有212种,分属于62个科178个属;天敌昆虫有36种,分属于12个科29个属。害虫以鳞翅目、半翅目和鞘翅目物种数多,物种丰富度高,优势害虫类群有15种。夏季是害虫活动的盛期,此时温度适宜、食物充足,害虫基本都能在该季节活动,春秋季害虫类群相对偏少。角倍林中常见的病害有4种,盐肤木炭疽病、黑斑病、丛枝病和膏药病,成林区炭疽病的发病率达100%,苗区炭疽病也在90%以上;黑斑病发病率在30%左右,丛枝病和膏药病发病率较低。[结论]目前,五倍子蓟马、宽肩象甲、盐肤木炭疽病和丛枝病是影响湖北角倍产量的主要病虫害,需要重点防控。其他病虫害虽然种类繁多,但尚未对角倍产量造成严重影响,需要进行日常监测,防止突发成灾。
发布时间:2026-01-28
9. 稻黑孢霉菌JL-4发酵条件优化及其生防潜力研究
摘要: [目的]稻黑孢霉菌(Nigrospora oryzae)是分离于刺萼龙葵(Solanum rostratum)叶片病斑处的一种病原菌,在实验室前期研究中,利用稻黑孢霉菌对刺萼龙葵离体叶片进行致病力测试发现其对刺萼龙葵致病力强。为探索稻黑孢霉菌的最佳液体发酵条件及其对刺萼龙葵的生防潜力,测定稻黑孢霉菌发酵液对刺萼龙葵的致病力及作物安全性评价。[方法]本研究通过单因素试验比较不同培养基成分和发酵条件对稻黑孢霉菌菌丝生物量的影响,确定最佳培养基成分及发酵条件;并对筛选出来的最佳碳源、氮源进行正交试验,确定最佳碳氮比;在室内采用人工喷施稻黑孢霉菌发酵液的方法对刺萼龙葵进行致病力测试及对7种作物进行安全性评价。[结果]研究筛选出稻黑孢霉菌的液体发酵培养基的两种最佳碳源、两种最佳氮源及最佳碳氮比;并发现其最佳发酵的培养条件为:母液量25%,摇瓶装量25%,温度20℃,初始pH值5,培养4d。此外利用最佳发酵条件制备发酵液对刺萼龙葵致病力测试结果表明,发酵液喷施刺萼龙葵14d后的发病率和病情指数分别为67.86%和60.00,稻黑孢霉菌对刺萼龙葵的病情指数在50~100之间,这说明稻黑孢霉菌发酵液对刺萼龙葵致病力强;安全性评价表明稻黑孢霉菌对玉米、茄、紫花苜蓿、无芒雀麦、苇状羊茅的病情指数小于5,安全性等级为安全无症状;对小麦、番茄的病情指数分别为11.11和17.78,病情指数在10~50之间,安全性等级为中度致病。[结论]本研究首次明确稻黑孢霉菌发酵液对刺萼龙葵植株的致病力及作物安全性评价,发现稻黑孢霉菌对刺萼龙葵具有强致病力,对玉米、茄、紫花苜蓿、无芒雀麦、苇状羊茅安全无症状;对小麦、番茄中度致病。因此稻黑孢霉菌对刺萼龙葵具有生防潜力,后续将进行稻黑孢霉菌发酵液对刺萼龙葵的田间防效试验,确定稻黑孢霉菌发酵液对田间刺萼龙葵的防治效果,未来可进一步对稻黑孢霉菌菌剂制备条件进行探索,为刺萼龙葵的综合防治进行补充。
发布时间:2026-01-28
10. 植物源农药、农用抗生素等生物制剂低空喷雾防控美国白蛾效果研究——(以山东省平阴县利用飞机低空喷雾三种生物制剂防控美国白蛾为例)
摘要: 2006年7月美国白蛾传入山东省平阴县,2007年疫情迅速扩散蔓延,2008年大爆发。为了快速遏制美国白蛾的危害和蔓延,保护我县森林资源和生态安全。自2008年9月起至今,启动“飞防美国白蛾预案”。使用“运五-B型、N5A型、小蜜蜂直升机”飞机,应用“植物源农药1.2%苦·烟乳油、仿生制剂20%除虫脲、抗生素制剂2.2%甲维氟铃脲”对美国白蛾疫情进行超低空喷雾防治。经跟踪调查和监测,两种生态药剂使用飞防效果良好,可迅速控制疫情蔓延,实现“省工、省时、省药、省钱、高效率、低危害”的防控效果。
发布时间:2026-01-28
11. 中国潜在森林入侵害虫的扫描筛选与风险评估
摘要: [研究背景]我国是受生物入侵危害与威胁最为严重的国家之一。根据国际上生物入侵的优先排序(prioritization)理论,提出了我国林业生物入侵的优先研究与管理工作,并针对其中的潜在入侵生物优先排序风险问题展开研究。[研究内容]本研究以我国潜在森林入侵害虫的扫描筛选与风险评估为例,包括以下6部分内容,(1)—(3)为潜在入侵生物的预测,(4)—(5)为潜在入侵生物的风险评估。(1)潜在入侵生物预测方法的综述与比较。综述各类潜在入侵生物的预测方法,具体包括基于口岸截获物种的预测、基于进口货物可能携带进境物种的预测、基于全球动植物疫情与入侵生物发生信息的预测、哨兵树技术等。在比较各类方法所需信息可获得性等的基础上,本研究采取了基于信息资源的预测方法。(2)全球入侵生物与植物有害生物信息资源的收集、分类与评价。为开展我国潜在森林入侵害虫的扫描预测工作,对全球入侵生物与植物有害生物的信息资源进行了收集。针对具有科学性、查询效率高、更新及时等优势的数据库类型信息资源进行了分类与评价研究,并给出了我国数据库提升的若干建议。(3)全球森林入侵害虫的扫描筛选与初步分析。对上述全球各类入侵生物与新发植物有害生物等信息资源进行系统性扫描,筛选其中的森林害虫种类,建立全球性的森林入侵害虫名录,并明确物种在全球的入侵与管制情况以及在我国的分布情况。研究共获得全球主要的森林入侵、新发与管制性害虫315种。全部害虫中,我国已有分布的害虫151种,现无分布的害虫164种。现无分布的害虫中,48种被列入我国现行的进境植物检疫性有害生物名录。18种森林害虫尚未被收录入我国的国门生物安全基础数据信息资源平台。(4)潜在入侵生物风险评估方法的综述与比较。为分析我国尚无分布的潜在森林入侵害虫风险,比较并评述了潜在入侵生物的各类风险评估方法所需信息及优劣。引入、介绍了近年来国际上流行的入侵生物的影响评估方法:外来物种环境影响分级(EICAT)、外来物种社会经济影响分级(SEICAT)、通用影响评分系统(GISS),并指出了该类方法在我国应用的前景。(5)潜在入侵小蠹的危害(影响)风险评估与排序。以小蠹为例,使用GISS方法评估了(3)中扫描筛选获得的12种我国尚无分布且未被管制的小蠹的影响风险。其中,得分最高的3种小蠹为核桃细小蠹Pityophthorus juglandis Blackman,1928、栎鬃额小蠹Pseudopityophthorus minutissimus J.M.Swaine,1918和白粉鬃额小蠹Pseudopityophthorus pruinosus Wood&Bright,1992。[研究意义]基于以上研究,丰富、完善了我国潜在入侵生物预测与风险评估所需的信息资源与方法体系,并获得了若干种我国尚无分布、海关部门尚未关注的潜在风险森林害虫种。
发布时间:2026-01-28
12. 降香黄檀食叶害虫高毒力白僵菌选育及其新型杀虫剂研制
摘要: [目的]双线卷裙夜蛾是降香黄檀的主要食叶害虫,其暴发可导致严重的生态和经济影响。本研究通过选育高毒力白僵菌菌株,并研制其新型生物杀虫剂,为双线卷裙夜蛾的绿色防控提供有效的方案。[方法]以降香黄檀林下害虫上分离得到的白僵菌HNCMBJ-P-01为研究对象,采用紫外线和微波复合诱变技术,对其进行诱变处理,筛选出具有高毒力特性的诱变菌株。运用单因素试验初步探究影响所获诱变菌株发酵效果的关键因素,随后采用响应面分析法(RSM)对关键因素进行优化,确定最佳发酵条件。基于优化后的发酵条件,研制所获诱变菌株的可湿性粉剂,并在室内和林间进行毒力和防效测定。[结果]通过紫外线对白僵菌HNCMBJ-P-01进行诱变,筛选得到最佳诱变菌株HBUV-22,再采用微波进行复合诱变,最终筛选得到高毒力诱变菌株HBWB-44。诱变菌株HBWB-44对双线卷裙夜蛾幼虫10d校正死亡率达80.00%,致死中时为5.622d,是原始菌株HNCMBJ-P-1的1.23倍和0.76倍。利用单因素试验和响应面分析法(RSM),确定了诱变菌株HBWB-44的最佳发酵条件(50ml):以葡萄糖为碳源、以胰蛋白胨为氮源的SDY培养基,培养时间3.458d,接种量3.285%,温度28.159℃,pH6.702。成功研制了诱变菌株HBWB-44可湿性粉剂,并确定了其基本配方:30%白僵菌HBWB-44孢子粉、5%的润湿剂聚乙烯醇、5%的分散剂多聚磷酸钠、0.5%紫外保护剂氧化锌、载体硅藻土补足至100%。室内毒力测定显示,处理10d后,100倍白僵菌剂稀释液、白僵菌孢悬液、1000倍绿海白僵菌剂稀释液及1000倍苦参碱剂稀释液的杀虫效果相当。林间试验表明,白僵菌可湿性粉剂100倍液的防治效果达到60.89%。[结论]研究通过复合诱变处理成功选育出高毒力白僵菌菌株HBWB-44,其遗传稳定性和耐热性均表现优异,具备重要的研究和应用价值。通过优化发酵条件和制剂配方,为高毒力白僵菌菌株HBWB-44的工业化生产提供了科学依据。室内及林间生物测定结果均表明,高毒力白僵菌菌株HBWB-44可湿性粉剂对降香黄檀的主要食叶害虫双线卷裙夜蛾具有显著的防治效果,为绿色防控提供了新的有效手段,有助于推动林业生态环境保护和可持续发展。
发布时间:2026-01-28
13. 花椒蛀干害虫——花椒窄吉丁研究进展
摘要: 花椒是我国林业特色产业之一,花椒产业的发展对促进林农增收、实现乡村振兴具有十分重大的现实意义。随着全国花椒种植面积的不断扩大,花椒病虫害也呈逐年加重的态势,其中,花椒窄吉丁是我国花椒产区的毁灭性蛀干害虫,防控难度极大。本文在回顾花椒窄吉丁研究现状的基础上,指出存在的相关理论及技术问题,并讨论了未来的研究方向,以期为今后花椒窄吉丁的绿色防控工作提供参考。
发布时间:2026-01-28
14. 高毒力杀虫真菌的筛选与天牛生物防治应用
摘要: 天牛是对树木危害严重的蛀干害虫,同时也是传播森林病害(例如松墨天牛传播松材线虫病)的重要媒介,对林业生产危害极大。以松墨天牛(Monochamus alternatus)和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)为代表的天牛科(Cerambycidae)害虫是目前最受关注的林业害虫之一,造成了极大的经济损失。目前,利用昆虫病原真菌治理农林害虫已成为生物防治的重要手段,特别是通过媒介生物传播真菌孢子靶向性防治蛀干害虫的新技术,使杀虫真菌防治天牛成为一种有效的手段。本研究利用从不同生境的土壤样品中分离出的高毒力昆虫病原真菌菌株,分别针对松墨天牛和光肩星天牛幼虫进行毒力测定,并对其感染松墨天牛幼虫后的病理特征进行了分析。结果表明,筛选出的高毒力昆虫病原真菌菌株对松墨天牛和光肩星天牛幼虫有很高的毒力。罗伯茨绿僵菌(Metarhizium robertsii)菌株GQH6对松墨天牛3龄幼虫的LC50为1.93×106孢子/mL、LC90为1.35×107孢子/mL,金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)菌株DES3对光肩星天牛3龄幼虫的LC50为1.39×106孢子/mL、LC90为1.31×107孢子/mL。天牛幼虫被感染后症状明显,主要依次表现为黑斑产生、虫体出现白色菌丝、最后体表出现大量分生孢子。通过组织切片发现,随着菌丝和孢子不断增殖,在感染4天后,虫体已出现肌肉组织破裂、脂肪组织断裂和中肠组织解离。结果表明,高毒力的成因与该菌的快速侵染过程与对关键组织的病理学破坏有关。同时,针对天牛幼虫为钻蛀性害虫这一防治难点,本研究利用摩泽蒲螨(Pyemotes moseri)作为生物媒介,携带高毒力昆虫病原真菌菌株的分生孢子分别在室内、林间靶向防治光肩星天牛。林间防治试验结果表明,距离母树直径10米范围内的受害树,排粪孔减少均在50%以上。综上所述,该研究为天牛类害虫的生物防治提供了新的菌种资源,验证了菌株高毒力形成的生理学基础,同时结合天牛类害虫的靶向性生物防治新方法,有望在林业天牛防治中发挥作用。
发布时间:2026-01-28
15. 大斑芫菁浸提物及其主要成分对红火蚁的引诱作用
摘要: 红火蚁Solenopsis invictaBuren是一种重大的外来入侵有害生物,以其强烈的攻击性、惊人的繁殖力和环境适应性,对我国的人畜安全、农林生产、电力基础设施和生态环境等都造成了严重危害。昆虫源天然化合物因其种类多样性和功能独特性,不仅是昆虫发挥化学防御和化学通讯等生态功能的物质基础,也为开发新型天然药剂提供了宝贵资源。瓢虫、蝽象等昆虫产生的化学防御物质和体表碳氢化合物对红火蚁的生物活性已有广泛报道。 芫菁科Meloidae昆虫以其典型的化学防御行为著称,虫体具有特殊气味,遭受威胁时可反射性出血。芫菁产生的化学物质在自身的摄食和防御过程中起着关键作用,如诱捕猎物、驱避和毒杀捕食者和竞争者。前期观察发现,在使用大斑芫菁饲喂红火蚁的过程中,出现反射性出血的个体诱集了更多红火蚁工蚁的取食。目前,大斑芫菁提取液和挥发物的化学成分分析均有研究,但关于这些化合物对红火蚁的生物活性尚未有文献报道。因此,本研究拟测试大斑芫菁浸提物的主要成分,并测试浸提物及其主要成分对红火蚁触角电生理活性和行为活性,以期筛选到对红火蚁具有行为活性的化合物,为开发新型药剂提供理论基础和物质资源。 经GC-MS分析,大斑芫菁浸提物中共有13种化学成分(图1)。通过NIST17谱库和标准品比对等方法,鉴定了其中11种化合物(表1),其中含量较高的几种主要成分依次为(E)-9-十八碳烯酸(49.76±1.04%),单头含量达到(1.66±0.4)mg,其次为油酸乙酯(9.23±4.24%)和乙酸薄荷酯(8.09±0.21)%,单头含量分别为(0.48±0.12)mg和(0.19±0.05)mg。斑蝥素相对含量为(0.83±0.03)%,单头含量仅为(0.16±0.05)mg。 GC-EAD分析表明,红火蚁工蚁、有翅雌蚁和有翅雄蚁均对乙酸薄荷酯、Isomenthyl acetate、斑蝥素、正十六酸、(E)-9-十八碳烯酸和油酸乙酯有明显的触角电位反应(图2)。其中,红火蚁工蚁对(E)-9-十八碳烯酸的反应最强(0.112±0.009)mV,其次为油酸乙酯(0.095±0.012)mV和乙酸薄荷酯(0.078±0.006)mV。红火蚁有翅雌蚁和有翅雄蚁对(E)-9-十八碳烯酸的响应值分别为(0.105±0.008)mV和(0.102±0.011)mV,对油酸乙酯的响应值分别为(0.088±0.008)mV和(0.082±0.007)mV。 行为轨迹分析表明,大斑芫菁浸提物对红火蚁工蚁具有显著的引诱作用(t=3.121,P=0.042)。有翅雌蚁对大斑芫菁浸提物处理区的平均停留时间显著地高于对照区(t=2.334,P=0.044)。对于有效成分,(E)-9-十八碳烯酸对3种品级的红火蚁表现出显著的引诱作用(工蚁:t=2.616,P=0.028;有翅雌蚁:t=2.681,P=0.025;有翅雄蚁:t=2.763,P=0.022)。油酸乙酯对工蚁和有翅雄蚁表现出显著的引诱活性(工蚁:t=2.360,P=0.043;有翅雄蚁:t=2.984,P=0.017;图3C),但乙酸薄荷酯均表现出驱避作用(工蚁:t=-2.584,P=0.030;有翅雄蚁:t=-2.475,P=0.035)。斑蝥素仅对有翅雄蚁表现出驱避作用(t=-2.789,P=0.021)。轨迹图及热图结果与上述统计结果高度一致,如油酸乙酯处理后,工蚁的运动轨迹密集区域和高热区域均集中在处理区(图3B)。红火蚁在不同分析区的运动距离的统计分析结果与停留时间的结果高度类似(图3D)。 Y型管行为选择分析表明,(E)-9-十八碳烯酸和油酸乙酯均对红火蚁工蚁和有翅雌蚁具有显著引诱作用((E)-9-十八碳烯酸:工蚁:t=3.965,P=0.011;有翅雌蚁:t=3.209,P=0.024;油酸乙酯:工蚁:t=6.128,P=0.002;有翅雌蚁:t=3.636,P=0.015),油酸乙酯还对有翅雄蚁具有显著引诱作用(t=2.568,P=0.048)。比较不同含量的引诱活性成分标准品与火腿肠对红火蚁的引诱力,结果表明1mg(E)-9-十八碳烯酸和油酸乙酯对3种品级红火蚁的引诱性均低于对照(1g火腿肠)。10mg和100mg油酸乙酯对工蚁的引诱性显著地高于对照(10mg:t=1.856,P=0.048;100mg:t=3.139,P=0.026;图4B)。100mg油酸乙酯和(E)-9-十八碳烯酸对有翅雌蚁的引诱性也显著地高于对照(油酸乙酯:t=2.033,P=0.045;(E)-9-十八碳烯酸:t=2.744,P=0.041;图4B)。但对有翅雄蚁的引诱性无显著性差异(油酸乙酯:t=0.224,P=0.867;(E)-9-十八碳烯酸:t=0.103,P=0.922;图4B)。 综上所述,本研究筛选的(E)-9-十八碳烯酸和油酸乙酯对红火蚁表现出较强的引诱活性,而乙酸薄荷酯具有较强驱避活性,这些活性化合物有望开发成为红火蚁的行为调节剂应用于红火蚁的监测与防控。
发布时间:2026-01-28
16. Cd暴露下舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂的交叉耐受性
摘要: [目的]探讨Cd暴露是否能够诱导舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂产生交叉耐受性;Cd暴露下舞毒蛾幼虫对杀虫剂交叉耐受性是如何产生的;产生杀虫剂交叉耐受性的转录调控机制是什么。[方法]测定了Cd暴露下舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂的耐受性,以及借助RNAi、转基因果蝇技术、真核表达技术、体外代谢技术和双荧光素酶报告基因载体技术围绕解毒代谢和转录信号调控通路解析了Cd暴露影响舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂耐受性的机制。[结果]与未处理组的舞毒蛾幼虫相比,饲喂含Cd人工饲料的舞毒蛾幼虫对高效氯氰菊酯的敏感性显著降低。然而,与对照组相比,Cd处理组幼虫对高效氯氟氰菊酯和联苯菊酯的敏感性无显著差异。Cd处理组幼虫的GSTs活性无显著变化,但P450和CarE活性均显著增加。3种抑制剂处理后,且只有抑制P450活性之后可提高Cd处理组幼虫对高效氯氰菊酯的敏感性。P450基因家族的CYP6AB224和CYP6AB226在Cd组对于CK组以及Cd+β-cypermethrin处理组对于CK+β-cypermethrin处理组的表达量显著增加。沉默CYP6AB224或CYP6AB226基因后,CK组和Cd处理组幼虫CYP6AB224和CYP6AB226的表达量均显著下调。且伴随着舞毒蛾幼虫对高效氯氰菊酯的耐受性显著降低。转CYP6AB224和CYP6AB226基因果蝇对高效氯氰菊酯的耐受性显著增加。P450重组蛋白在转CYP6AB224/CPR和CYP6AB226/CPR Sf9细胞中成功表达,且转CYP6AB224/CPR和CYP6AB226/CPR基因的细胞均产生了具有活性的P450酶。转CYP6AB224和CYP6AB226 Sf9细胞和果蝇对高效氯氰菊酯的耐受性显著增加。CYP6AB224和CYP6AB226的重组蛋白均能显著代谢高效氯氰菊酯。CnCC/Maf的表达量在Cd组对于CK组以及Cd+β-cypermethrin处理组对于CK+β-cypermethrin处理组中显著增加。CYP6AB224和CYP6AB226的启动子序列被发现各包含3个CnCC/Maf的假定结合位点,且CnCC显著增强了CYP6AB224和CYP6AB226的启动子活性。沉默CnCC或使用CnCC激动剂处理后,舞毒蛾幼虫CYP6AB224和CYP6AB226的表达量和对高效氯氰菊酯的耐受性分别降低或增加。降低Cd处理组的ROS水平或增加CK组的ROS水平分别减弱或提高了舞毒蛾幼虫CnCC、CYP6AB224和CYP6AB226的表达量和对高效氯氰菊酯的耐受性。[结论]Cd暴露诱导了林木害虫舞毒蛾对化学杀虫剂产生交叉耐受性,且ROS/CncC信号通路介导的P450解毒是Cd暴露下舞毒蛾幼虫产生杀虫剂耐受性的主要调控机制。
发布时间:2026-01-28
17. 新入侵害虫长林小蠹监测检测技术与环境适应性研究
摘要: [目的]长林小蠹Hylurgus ligniperda Fabricius是一种国际性重大入侵害虫,2021年首次在我国报道并明确入侵山东省烟台市牟平区海防林中的日本黑松Pinus thunbergii Parl.,对当地海防林造成严重威胁。本研究旨在明确长林小蠹在我国的适生区,研发快速监测和检测技术,并阐明其在新入侵地的定殖危害机制。[方法]基于Maxent模型预测世界和我国范围内的适生区;基于寄主挥发物的复配和筛选,利用卷积神经网络构建智能识别检测技术,结合嵌入式远程图像采集系统开发长林小蠹实时监测技术;基于线粒体基因组开发快速分子检测技术;结合野外调查和室内饲养实验,明确长林小蠹在新入侵地的生物生态学特性;基于全基因组、转录组并结合荧光定量等分子生物学技术解析长林小蠹对环境适应性机制。[结果]1)长林小蠹除在山东省、江苏省及浙江省等沿海地带适生性较高以外,其适生区北至辽宁大连,往南几乎涵盖我国中部、南部所有省份,具有较大的扩散和定殖潜力。2)研发了可用于监测和诱杀的长林小蠹植物源引诱剂,结合两阶段级联卷积神经网络——YOLOX-MobileNetV2构建的智能识别检测技术和嵌入式远程图像采集系统,实现了长林小蠹的远程实时监测与计数。3)构建了荧光定量PCR、SSCOⅠ普通PCR、LAMP恒温扩增和基于蛋白组MALDI-TOF MS鉴定技术等适用于不同应用场景的快速检测技术体系;4)明确了长林小蠹在新入侵地的年生活史,该虫一年发生3代,成虫寿命较长,且在野外3月初-12月初均可见成虫扬飞、扩散;可与其他本土的蛀干害虫混合危害不同健康程度的黑松,通过空间资源分化实现共存,并在种群数量方面占据较大的优势。5)明确了长林小蠹耐受极限高、低温;饥饿、高温、低湿环境胁迫条件下成虫寿命会显著缩短,是影响其适应性的关键因素。6)首次完成了高质量长林小蠹染色体水平基因组的组装和注释工作。7)基于基因组、转录组分析,解析了热激蛋白HSP、细胞色素P450、组蛋白Histone和周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)基因家族系统发育关系及其在长林小蠹环境适应中的作用。[结论]针对长林小蠹开发了多种早期监测、检测技术;明确了长林小蠹寄主范围、温度耐受能力,解析了环境和资源利用等因素对其定殖的影响;初步探究了环境适应性相关的分子机制。有望为长林小蠹的监测预警与综合防治提供理论和技术支持。
发布时间:2026-01-28
18. 林分和景观水平因子与红脂大小蠹不同时期危害的关系研究
摘要: [背景]入侵性害虫红脂大小蠹(RTB)在中国北方地区危害油松林,导致松木大量死亡,造成严重的经济和生态损失。了解RTB危害发生机制至关重要,一些研究提出在种群不同的发展阶段,多尺度因子对小蠹危害的影响不同,但受限于采样尺度的变化,这一机制的实证研究仍然有限。近年来,内蒙古自治区的黑里河镇和辽宁省大河北镇的RTB危害处于不同的阶段(初期和流行期),这为探究不同危害期内影响红脂大小蠹危害的关键环境因子提供了契机。[目的]本研究旨在明确影响RTB危害的关键林分和景观尺度因子,并明确关键的影响因子在红脂大小蠹不同的危害阶段是否发生变化。[方法]在黑里河和大河北地区的油松纯林内分别设置了42和40块样地,样地大小为30m*30m,样地之间至少间隔1.5km。测量了样地所在林分的郁闭度、坡度、坡向、海拔、平均树木胸径(DBH)以及统计了样地内油松的有虫株率。使用Sentinel-2卫星影像和218个诱捕器捕获的虫口数据,通过影像分类和克里金插值法获取了景观水平因子,包括油松林斑块面积、斑块边界密度和红脂大小蠹种群密度(虫情因子)。随后,利用广义线性模型研究林分和景观水平因子对有虫株率的影响。[结果]结果发现,在红脂大小蠹危害初期,油松的平均有虫株率为5.35%,影响红脂大小蠹危害的关键因子为林分郁闭度(P=0.004)和坡向(P<0.001)。在暴发期,油松的平均有虫株率为31.45%,影响红脂大小蠹危害的关键因子为油松面积(P=0.034)和虫情因子(P<0.001),其次是DBH(P=0.011)。[结论]从危害初期到暴发期,影响红脂大小蠹危害的关键环境因子由林分水平转向景观水平。
发布时间:2026-01-28
19. 集成模型在美国白蛾入侵风险预测中的应用
摘要: [目的]美国白蛾(Hyphantria cunea)导致了中国数亿美元的直接经济损失,在预测其发病的问题中,单一模型存在泛化能力弱的缺点。本研究旨在探讨集成模型在预测中国境内美国白蛾预测的应用,利用多个模型的优势,以提高预测精度并为防控策略提供科学依据。[方法]以美国白蛾本底数据和气象数据为基础,通过数据预处理和特征选择,建立了基于随机森林(RF)、分类与回归树(CART)和人工神经网络(ANN)的集成预测模型,并引入灰狼优化算法(GWO)进行模型优化。最后对模型分析并验证,确保模型的稳健性。[结果]集成模型GWO-RF-CART-ANN在多个评价指标上优于单一模型,特别是在均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)上分别降低了24.77%~26.32%和24.38%~27.52%,有效预测了美国白蛾的高风险扩散区。此外,模型显示,气候变化中的高温和高湿,以及人类活动强度(如夜间光照和道路密度)是影响美国白蛾分布的关键因素。[结论]本研究证实了集成模型在处理复杂生态数据时的高效性和准确性,尤其是在生物入侵风险评估中的应用。GWO优化的集成模型为政策制定者和林业管理者提供了一个强有力的工具,以科学地预测和管理美国白蛾的扩散,从而减少由此带来的生态和经济损失。
发布时间:2026-01-28
20. 黄野螟对土沉香人工林景观格局的响应研究
摘要: [目的]随着土沉香人工林种植规模不断扩大,黄野螟(Heortia vitessoides)对土沉香人工林的危害问题日益突出,严重影响了土沉香产业发展。从林分特征因子及景观特征因子等方面研究黄野螟的发生危害和成灾机制,为以营林技术为导向的病虫害生态调控手段提供理论依据。[方法]以海南省澄迈林场黄野螟为研究对象,从景观生态学的角度出发,通过单因素方差分析、相关性分析、多重比较分析、RDA冗余分析等方法,开展林分特征、景观特征对黄野螟危害的影响研究,并建立黄野螟发生预测模型。[结果]1)土沉香人工林林分特征对黄野螟危害的影响。林分特征主要分为林分非空间结构指标和林分空间结构指标。通过对非空间结构指标和样地内黄野螟发生情况的分析得到,仅树冠垂直复杂度与黄野螟的虫口密度呈正相关,其余6种指标均呈显著负相关,通过冗余分析发现树高是影响黄野螟发生情况的重要林分非空间结构指标(F=32.135,P-0.002)。林分空间结构指标与样区内黄野螟发生情况的相关性分析表明,土沉香人工林混交度、树高大小比数和冠幅大小比数与黄野螟的发生情况呈显著负相关,胸径大小比数对黄野螟发生情况的影响不显著。2)土沉香人工林景观特征对黄野螟危害的影响。景观特征主要分为斑块类型指数与景观指数两类指标。景观总面积与黄野螟种群数量呈正相关(R=0.970,P-0.003),而景观破碎化程度的斑块丰富度及分离度指数则与黄野螟的种群数量具有负相关(R=-0.958,P-0.042)。3)构建土沉香人工林黄野螟的发生预测模型。由树高、混交度、斑块丰富度、土沉香林地斑块面积、道路斑块分离度、其他林地斑块面积(P<0.001)这6种关键林分特征指标和景观特征指标构建黄野螟发生预测模型:Y=1.317-0.267x1-0.304x2-0.232x3+0.128x4-0.045x5-0.089x6,并对其进行模型精度检验,发现该模型对土沉香人工林黄野螟的发生情况预测准确率达90%以上。[结论]土沉香人工林中黄野螟的发生受到林分特征和景观特征的显著影响,树高和混交度是影响黄野螟发生的两个重要林分特征指标。景观面积越大,越有可能增加黄野螟的危害情况,而景观的整体生态环境越复杂,黄野螟对土沉香人工林的危害程度越低。构建的模型可对土沉香人工林的黄野螟生态控制起到积极地预测作用。
发布时间:2026-01-28
21. 转录组分析揭示云杉花墨天牛信息素合成机制及交配的响应
摘要: [目的]松材线虫是我国林业有害生物中造成损失最大、产生影响最深,甚至能引发生态灾难的种类之一。2017年,云杉花墨天牛作为松材线虫的传播媒介在中国辽宁被首次发现。云杉花墨天牛交配效率高,繁殖能力强,信息素在帮助天牛寻找配偶完成高效交配的过程中起到了关键作用,本研究意在探究云杉花墨天牛的信息素合成机制为有效防控松材线虫媒介昆虫提供新思路。[方法]通过野外采集木段,饲养收集获得信息素合成前后关键时期的云杉花墨天牛雌雄成虫,在体式显微镜下对其内生殖系统进行观察、解剖、测量找出不同时期的生理差异变化,运用有参转录组测序技术并结合生信分析筛选出可能参与信息素合成过程中的几类关键基因以及关键通路,利用实时荧光定量PCR探究关键基因在不同组织部位以及交配后0小时,24小时,48小时不同时期的动态变化情况,再融合交配行为学实验进行探究,最后利用基因沉默技术去验证沉默关键基因对信息素合成的影响,进一步明确基因在信息素合成过程中的功能。[结果]结果表明,未性成熟与性成熟阶段的雌雄成虫内生殖系统大小之间有较为显著的差异,转录组分析结果显示,在雌雄成虫内生殖系统中分别有59个和64个与信息素合成相关的基因被鉴定出来,包括转录激活因子(Activating transcription factor,ATF),醛脱氢酶(Aldehyde dehydrogenase,ADD),去饱和酶(Desaturase,DES),脂肪酰基辅酶a还原酶(Fatty acyl-CoA reductases,FAR)等多种类别,它们在生物合成途径中扮演了不同的角色。同时,对不同组织以及交配后不同时期云杉花墨天牛进行时空表达分析发现,雌雄成虫在不同组织部位的表达情况并不一致,雌虫高表达与内生殖系统和血淋巴,雄虫高表达于前胸和头部,交配后不同时间的基因表达情况也存在差异,在不同的基因中趋势并不相同,因此,我们推测交配后的信息素存在再合成机制。从行为学上看,处女雌虫更受欢迎,有交配经验的雄虫成功交配的概率更大。沉默信息素合成过程中的短链脱氢酶/还原酶(Short-chain dehy-drogenase/reductase,SDR)显著降低了云杉花墨天牛雄虫的信息素含量。[结论]本研究鉴定了云杉花墨天牛成虫交配过程中发挥重要作用的关键基因,并通过基因沉默技术验证了其功能,同时,信息素再合成机制为研究如何干扰多次交配、降低雌虫生殖率提供了重要参考。
发布时间:2026-01-28
22. 云杉花墨天牛对松材线虫在生殖发育及脂质稳态上的响应研究
摘要: 松材线虫的传播依赖于媒介天牛。云杉花墨天牛是我国东北地区的新传播媒介,与我国传统媒介松墨天牛相比,其在野外松材线虫携带率和携带量更低。然而云杉花墨天牛对松材线虫的适应机制在很大程度上仍然未知。为了探究云杉花墨天牛对松材线虫负载的适应性成本,我们结合转录组和脂质组学,探究了云杉花墨天牛在生长发育和生殖能力上对松材线虫的生理响应和代谢机制。结果表明:松材线虫对云杉花墨天牛的变态发育和生殖能力具有负面影响。松材线虫的存在加速了云杉花墨天牛幼虫的变态发育,但成虫畸形率升高,抗饥饿能力和寿命降低,影响雌虫的摄食性能和生殖性能。脂质组和转录组分析表明,携带松材线虫的云杉花墨天牛在甘油酯,甘油磷脂和鞘脂中具有显著的脂质组成变化。松材线虫影响了云杉花墨天牛雌虫卵巢中甘油三酯和磷脂等膜脂的组成,同时显著提高了脂肪酸延伸、合成相关基因的表达。我们的研究表明,脂质稳态在云杉花墨天牛-松材线虫的互作模型中起着至关重要的作用。松材线虫影响了甘油三酯动员,磷脂组成,进而影响了天牛的生殖发育。本研究揭示了云杉花墨天牛对松材线虫的适应机制和进化权衡,长链脂肪酸和磷脂可能是影响松材线虫携带量的关键因素。
发布时间:2026-01-28
23. 我国薄壳山核桃上两种昆虫共存的新发现
摘要: 本文介绍了薄壳山核桃营养价值和在中国的栽培现状。其被认为是一种富含营养的作物,主要成分包括富含不饱和脂肪酸的核桃油、蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素。随着薄壳山核桃的高经济价值,它在中国的种植面积不断增加,目前已分布在22个省份。中国引入了超过100个品种的薄壳山核桃,其中以东部亚热带地区和长江流域的薄壳山核桃发展更好。 研究发现,中国种植的薄壳山核桃上桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾这两种害虫的特点和生态习性。桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾为害通过黑色粪便的积累很容易诊断。由于1龄和2龄的昆虫产生的粪便较少。薄壳山核桃受桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾为害初期症状不明显。从基部钻出的昆虫排放少量粪便可以在附近观察到。粪便的大部分从薄壳山核桃果实的基部排出,但也有部分从顶部和中部排出。两种昆虫钻入薄壳山核桃果皮,在果实表面留下孔洞。桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾的粪便与从虫孔流出的黄褐色胶状物混合,粘在果实表皮。随着取食时间的延长,危害加剧,虫体积累量增加。到危害后期,桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾几乎吃光整个表皮。昆虫通过昆虫留下的孔洞排出粪便,从孔中排出的粪便与昆虫产生的丝混合后沉积在孔洞外。另一个可观察到的特征是薄壳山核桃表皮颜色变暗。剥开薄壳山核桃果实的虫孔部分,可以观察到不同龄期的桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾。桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾为害的薄壳山核桃果实于未成熟期和成熟期大量掉落,造成严重的经济损失。从田间采集幼虫,带回实验室进行饲养。羽化后得到两种不同形态特征的成虫,分别为黄色和灰色,经提取昆虫DNA后确定为桃蛀螟和暗影饰皮夜蛾。 商业化薄壳山核桃园的发展给薄壳山核桃带来了较大挑战。虽然在自然环境中核桃较少受到疾病和害虫的侵害,但大规模种植使得核桃病虫为害增加,目前有超过20种昆虫对薄壳山核桃的各部位造成损害,给核桃产业带来了经济损失。 本文全面探讨了薄壳山核桃新发现的虫害问题,介绍了核桃的营养价值和中国核桃产业的发展现状。通过这一发现,可以更好地了解核桃树所面临的各种挑战和发展趋势。
发布时间:2026-01-28
24. 美国白蛾两种蛹期寄生蜂的竞争研究
摘要: [目的]美国白蛾Hyphantria cunea是我国重大的外来入侵有害生物,对我国农林业和生态安全构成严重威胁。寄生性天敌昆虫对美国白蛾的控制具有重要作用。白蛾周氏啮小蜂Chouioa cunea和白蛾黑棒啮小蜂Tetrastichus septentrionalis都是美国白蛾的蛹期寄生蜂,本文重点研究了两种寄生蜂的体外和体内竞争关系。评估了不同寄生顺序和时间间隔对寄生蜂后代种类的影响,为进一步探索寄生蜂的相互竞争机制提供了参考。[方法]设置单独释放白蛾周氏啮小蜂、单独释放白蛾黑棒啮小蜂以及同时释放两种寄生蜂为对照组。24h、48h、72h三个时间间隔和先释放白蛾周氏啮小蜂或先释放白蛾黑棒啮小蜂两种寄生蜂释放顺序,共9个处理。记录两种雌蜂体外竞争和体内竞争的搜寻寄主时间、产卵次数、产卵时长以及后代的雌蜂比、数量、存活时长;记录不同处理下,羽化后代种类比例。[结果]1)两种寄生蜂仅在48h的时间间隔下产卵次数和搜寻时间有显著差异。2)释放两种寄生蜂的成功率为70.96%,高于单独释放白蛾啮周氏小蜂或白蛾黑棒啮小蜂一种寄生蜂。3)在所有处理中两种寄生蜂后代的性别比例未表现出显著差异,白蛾周氏啮小蜂的后代数无显著差异。4)除同时释放和先释放白蛾黑棒啮小蜂72h,其余处理下两种寄生蜂的后代存活时长具有显著差异;除先释放白蛾黑棒啮小蜂72h,其余处理下两种寄生蜂的后代数量具有显著差异。5)同一种寄生蜂在不同的放蜂顺序和时间间隔下,个别处理间有显著差异。白蛾周氏啮小蜂的后代存活时间,先释放白蛾周氏啮小蜂48h、72h组与同时释放、先释放白蛾黑棒啮小蜂24h、48h组有显著差异。6)白蛾黑棒啮小蜂的后代存活时间,先释放白蛾黑棒啮小蜂24h、48h组与单独释放白蛾黑棒啮小蜂和先释放白蛾黑棒啮小蜂72h组有显著差异;白蛾黑棒啮小蜂的后代数量,单独释放白蛾黑棒啮小蜂组与同时释放、先释放白蛾黑棒啮小蜂24h、48h组有显著差异。[结论]两种寄生蜂都能够寄生已经被另一种寄生蜂寄生的寄主蛹,其中先寄生的寄生蜂在各种释放顺序和产卵间隔的竞争中表现出内在竞争优势。研究结果阐明了释放寄生蜂的顺序和时间间隔对寄生蜂在寄主体外的竞争以及其后代生存和繁殖的潜在影响,为林业害虫生物控制提供了重要的策略指导。
发布时间:2026-01-28
25. 美国白蛾多食性扰乱技术的构建与应用
摘要: [目的]强大的多寄主适应能力是保证美国白蛾能入侵成功和爆发致灾的重要原因。然而,美国白蛾为什么能适应这么多的寄主植物?如何扰乱美国白蛾的多寄主适应能力?还尚缺乏系统性的研究。[方法]本研究以美国白蛾对寄主植物的适应性差异为基础,围绕解毒酶P450深入探究美国白蛾多寄主适应性形成的生理和分子机制,并以此机制为基础构建扰乱美国白蛾多寄主适应性的dsRNA生物农药。此外,本研究鉴定了美国白蛾幼虫低喜食性寄主植物山槐的关键抗虫物质,并以此为核心成分构建具有防治美国白蛾潜力的微胶囊杀虫剂。[结果]美国白蛾对不同寄主植物的适应依赖解毒酶P450对寄主植物种类的特异性响应。这种响应在基因水平表现为强烈的转录可塑性。其中,HcCYP6AE178基因在中、低喜食性寄主植物组中的表达量相较于高喜食性寄主植物组上调最显著。沉默HcCYP6AE178显著降低了美国白蛾对寄主植物的适应能力,表现为幼虫体重的显著降低以及在中、低喜食性寄主植物组幼虫的累积死亡率显著提高。HcCYP6AE178的沉默引起的幼虫能量代谢调控基因表达降低和生长调控基因表达紊乱可能是导致幼虫体重降低和死亡率升高的重要原因。同时,HcCYP6AE178在黑腹果蝇和Sf9细胞中的表达显著降低了植物防御性化合物金雀花碱和香豆素对果蝇和Sf9细胞的毒性效应。以CS纳米材料和dsHcCYP6AE178为材料构建的CS-dsHcCYP6AE178生物农药具有良好的稳定性和靶基因干扰效率。CS-dsHcCYP6AE178可显著扰乱美国白蛾的多寄主适应能力,并显著提高美国白蛾幼虫对香豆素的敏感性。秦皮乙素被鉴定为山槐防御美国白蛾的关键抗虫物质,对美国白蛾表现出显著的毒性效应,涉及幼虫体重降低、死亡率升高、生长调控基因表达紊乱。秦皮乙素处理降低了幼虫营养物质含量,以及抑制了三羧酸循环、糖酵解途径关键基因表达。秦皮乙素处理下美国白蛾幼虫激活了解毒代谢和抗氧化防御系统,但无法缓解秦皮乙素处理造成的氧化损伤。利用单凝聚法构建的秦皮乙素微胶囊具有优良的缓释性能、热重稳定性和抗光解能力。秦皮乙素微胶囊在室内和野外验证试验中均对美国白蛾幼虫生长和存活具有显著的毒性效应,甚至高于秦皮乙素原药对美国白蛾幼虫的毒性。秦皮乙素微胶囊属于低毒农药,对斑马鱼和蠋蝽的毒性效应较弱。[结论]HcCYP6AE178被认定为是参与美国白蛾多寄主适应性形成的关键解毒基因。CS-dsHcCYP6AE178具有被应用于美国白蛾防治的重大潜力。以秦皮乙素为有效成分的微胶囊杀虫剂可用于可用于美国白蛾的高效、安全、绿色防控。
发布时间:2026-01-28
26. 交配行为对舞毒蛾卵平腹小蜂寿命的影响
摘要: [目的]动物的交配行为是最重要、最基本的环节,对于种群的繁衍和进化尤为重要。然而交配行为对于两性并非完全的有益。对于雄性来说,交配大大缩短了它们的寿命,许多研究表明雄性的射精行为是降低其寿命的主要原因。通常来说,成功交配需经历求偶、射精、安抚等过程。确定除射精成本之外的性活动成本是否存在同样很重要。[方法]本研究通过收集舞毒蛾卵平腹小蜂初羽化的未交配雄性,分别提供不同交配状态的雌性以操纵雄性进行性活动,记为对照组(雄性无性活动)、求偶组(雄性仅求偶)和交配组(雄性可以求偶、射精和安抚),记录寿命并借助转录组学探究雄性舞毒蛾卵平腹小蜂交配行为对寿命的影响及机制。[结果]1)我们发现与对照组相比,交配组和求偶组的雄性寿命均显著缩短(p=0.012;p=0.011),但两处理组间差异不显著;2)在每对雄性接触同一异性且求偶时间相同时,寿命的差异反映了除求偶外的性活动成本,然而每组雄性在寿命上并无显著差异,表明寿命的减少由求偶导致;3)通过分析雄性求偶持续时间与寿命的关系,发现求偶持续时间对雄性寿命有一定的影响。其中,雄性求偶30分钟的寿命缩短效应最显著(p<0.001),求偶10分钟、20分钟的雄性寿命也都显著短于对照组雄性寿命;4)基于雄性对照组和求偶组样品的有参转录组测序,结果显示求偶引起502个基因差异表达。经进一步的GO和KEGG分析,被注释到的基因主要集中在参与物质与能量代谢、氧化还原和长寿调节途径中,且均表现为显著下调。[结论]因此我们得出结论,求偶是观察到雄性寿命缩短的原因,频繁的求偶活动导致雄性代谢率或激素的状态发生了改变。
发布时间:2026-01-28
27. 黑缘平翅斑蚜生物学特性及吡虫啉处理下基因的表达特性研究
摘要: [目的]黑缘平翅斑蚜Monellia caryella是严重威胁我国薄壳山核桃产业的重要害虫之一。吡虫啉具有广谱、高效和低毒等特点,对蚜虫具有良好的防效。本文旨在探明黑缘平翅斑蚜的形态和生物学特性,及其对吡虫啉的解毒代谢机制。[方法]通过野外调查和室内观察,记述各虫期的形态、发育历期、繁殖量、年生活史和越冬卵的分布位置;同时采用饲喂法测定吡虫啉对黑缘平翅斑蚜的毒力,并利用转录组测序技术和实时荧光定量PCR技术研究若虫在吡虫啉处理下的基因表达特性。[结果]1)黑缘平翅斑蚜形态及生物学特性。黑缘平翅斑蚜的孤雌蚜、性雌蚜和性雄蚜均有翅;5月下旬,孤雌蚜前翅边缘开始出现一条棕黑色条带,之后的性蚜前翅边缘均有此棕黑色条带;若蚜4龄,均为无翅型若蚜;在温度25℃湿度75%条件下,若虫期平均7.14±0.96d,成虫寿命平均22.88±12.87d,孤雌蚜繁殖量平均73±51头/雌;在合肥市该蚜虫一年发生20~30代,越冬卵翌年4月上旬开始孵化后营孤雌生殖一直延续到10月上旬,之后田间陆续出现性雄蚜,两性蚜交尾后雌蚜产卵,以卵进入滞育越冬态。越冬卵77%分布于枝条表面,18%分布于叶痕处,仅5%分布于叶芽上。2)毒力测定。吡虫啉对黑缘平翅斑蚜24h的50%致死浓度(LC50)为0.376mg/L,LC50的95%置信区间为0.172~0.646mg/L。3)P450基因和ABC基因的鉴定及表达特性。基于序列相似性搜索筛选鉴定出29个候选CYP450基因和22个候选ABC基因。CYP8在处理24h的若虫中显著上调,是对照组的3.37倍;CYP24在处理24h的若虫中显著下调,是对照组的1.75倍;ABC5在处理24h的若虫中显著下调,是对照组的1.74倍;ABC18、ABC19和ABC21在处理24h的若虫中显著上调,分别是对照组的1.29、1.57和1.62倍。[结论]黑缘平翅斑蚜生活周期为全周期型,本文系统研究了黑缘平翅斑蚜的形态、生物学特性和越冬卵的分布位置;同时,利用转录组测序技术和实时荧光定量PCR技术筛选和验证P450基因和ABC基因的表达特性。为预测和科学防控该蚜虫,以及为探究黑缘平翅斑蚜的解毒代谢机制奠定基础。
发布时间:2026-01-28
28. 槐尺蠖气味结合蛋白GOBP2与国槐挥发物的结合特性及其配体活性
摘要: 槐尺蠖(Semiothisa cinerearia)属鳞翅目(Lepidoptera)、尺蛾科(Geometridae),是一种重要的林业害虫,主要为害国槐及其变种,严重发生时,可在短时间内将叶片啃食殆尽,影响树木生长、破坏景观效果。本研究分别利用顶空动态吸附与有机溶剂萃取的方法,并通过气质联用(GC-MS)法对槐尺蠖寄主植物国槐的挥发性物质进行收集和鉴定;通过体外重组表达对槐尺蠖GOBP2蛋白进行表达和纯化,获得可用于试验的重组蛋白,利用荧光竞争结合试验筛选出能够与槐尺蠖GOBP2重组蛋白结合的配体化合物;利用触角电位反应(EAG)和成虫产卵选择试验筛选出具有引诱活性的化合物。研究结果发现:(1)利用顶空动态吸附与溶剂洗脱相结合和有机溶剂萃取这两种收集方法收集到槐尺蠖寄主植物国槐的挥发物,通过GC-MS进行分析鉴定,共鉴定出38种挥发性化合物,主要包括烯烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、酸类和其他化合物。有8种物质是共同检测到的,在根据前人已报道的国槐挥发物组分,同时考虑是否具有市售标准品。因此选取了27种可获得标准品的国槐挥发物进行分析;(2)先对槐尺蠖GOBP2蛋白进行体外重组表达,利用HisTrap亲和层析重力柱对蛋白进行纯化,得到可用于后续试验的重组蛋白。通过荧光竞争结合试验筛选出了国槐挥发物中能够与槐尺蠖GOBP2重组蛋白有效结合的8种挥发性物质,分香叶基丙酮、癸醛、α-蒎烯、柠檬烯、1-壬烯、β-蒎烯、戊酸叶醇酯和丁酸顺式-3-己烯酯,解离常数为2.21-14.94μM。其中结合能力最强的是香叶基丙酮;(3)EAG反应结果表明,三个浓度(1mg/mL,10mg/mL,100mg/mL)的香叶基丙酮、癸醛、α-蒎烯、柠檬烯、1-壬烯、β-蒎烯、戊酸叶醇酯和丁酸顺式-3-己烯酯等8种化合物均能引起槐尺雌、雄成虫发生EAG反应。槐尺蠖成虫对于戊酸叶醇酯、香叶基丙酮、柠檬烯、1-壬烯的雌雄成虫浓度反应趋势是一致的,其中对于戊酸叶醇酯的EAG反应活性随浓度的升高而加大,对香叶基丙酮、柠檬烯、1-壬烯这3种物质的EAG反应活性随浓度的升高先降低后升高。在不同浓度下,除α-蒎烯外,槐尺蠖雄虫对其余化合物的EAG反应相对值均大于雌虫;(4)利用产卵选择试验对8种化合物的行为活性进行研究,结果表明:测试的8种化合物中有4种化合物对槐尺蠖的产卵选择呈现负趋性,包括:β-蒎烯、柠檬烯、1-壬烯和香叶基丙酮;而丁酸顺式-3-己烯酯、戊酸叶醇酯、癸醛和α-蒎烯这4种化合物均表现出正趋性,表明具有一定引诱活性。以上研究结果为开发槐尺蠖植物源引诱剂提供了理论依据及技术途径。
发布时间:2026-01-28
29. 两个破坏云杉花墨天牛嗅觉响应的RNAi靶标
摘要: 云杉花墨天牛(Monochamus saltuarius)是松材线虫在我国北方地区的重要传播媒介。嗅觉系统在云杉花墨天牛成虫取食和产卵过程中起到重要作用,对其相关嗅觉基因进行功能研究是理解该害虫嗅觉识别机制前提。我们通过转录分析,根据嗅觉基因类别、表达特性等,选择了云杉花墨天牛成虫期7个代表性嗅觉基因开展研究。这7个基因包括2个CSPs,2个OBPs,2个ORs,以及Orco基因。通过设计合成dsRNA,我们成功对这些基因进行了沉默。定量PCR检测发现干扰后这些基因表达量明显下降,持续至少5天。然后,我们利用触角电位分析了这些基因被干扰后云杉花墨天牛对松树代表性化合物或者信息素的反应,结果发现其中两个基因沉默后能够显著影响云杉花墨天牛的电生理反应。我们进一步利用Y型嗅觉仪分析了这两个基因沉默对行为的反应,发现这两个基因被沉默后,能够显著影响云杉花墨天牛的嗅觉识别灵敏度。该研究不仅明确了云杉花墨天牛几个嗅觉基因的功能,而且获得了两个可以用于嗅觉基因干扰的害虫防控靶标基因。未来有必要对这两个基因的应用开展进一步研究。
发布时间:2026-01-28
30. 高山林间松褐天牛种群分布及动态研究
摘要: [目的]明确高山林区松褐天牛种群动态规律和空间分布特征,为预报预测及防治提供技术支撑。[方法]本研究通过解剖高山林间活立木,分析木段内松褐天牛种群空间分布,其次在高山林间不同海拔监测松褐天牛羽化情况,分析其种群动态,为防治提供更为精准基础数据。[结果]表明,在450m、680m和1000m三个不同海拔松褐天牛侵入孔和羽化孔均在植株内中层密度最大,越往上种群量越小。三个海拔样点的侵入孔、羽化孔量和树干高度相关方程均能有效估算整株松褐天牛种群量。林间松褐天牛羽化期可达3个月、活动期可达5个多月。不同海拔的林间温度差异较大,导致松褐天牛各阶段的发育不一致。在海拔450m至1000m,松褐天牛的初羽化期随着海拔的升高而推迟,初羽化期和羽化末期分别推迟了15-16d,但羽化期均在90d左右。活动期也随着海拔的升高而推迟,活动始见期分别推迟了16-26d,但活动终见期都在10月上旬。[结论]松褐天牛空间分布可能说明马尾松上段松木较细,可取食区和活动区域少,物种为保证种群后代存活率而进行的选择。从松褐天牛种群活动分析表明温度是制约其活动的重要因子,特别是在高山地区,10月后成虫活动较少。在防治策略上,7月份是高山地区针对性更强的成虫防治时期,且对于伐桩依然要进行药剂熏蒸。
发布时间:2026-01-28
31. 光肩星天牛蛀道微生物因子分析
摘要: [目的]光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)幼虫蛀食树木产生的蛀道环境中存在着丰富的微生物群落,本研究对来自四种不同寄主树种的光肩星天牛幼虫蛀道样本进行微生物因子分析,为定位对光肩星天牛幼虫阶段的有关键影响的微生物打下基础。[方法]分别从复叶槭(Acer negundo,A组)、白杨(Populus tomentosa,P组)、榆树(Ulmus pumila,U组)、旱柳(Salix matsudana,S组)四种寄主树种中采集了光肩星天牛幼虫蛀道样本,将样本进行对真菌(ITS)和细菌及放线菌(16s rRNA)的高通量测序,并分别接种在PDA、NA、高氏1号培养基上进行分离培养和鉴定。[结果]1)在门水平上,不同树种天牛蛀道真菌群落间的组成差异不大,均是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度最高。肉座菌目(Hypocreales)为四种树种共有的优势目。属水平上A、P、U、S组的真菌多样性依次增加,镰刀菌属(Fusarium)为S组和U组的天牛蛀道中相对丰度最高的属,在A组和P组中也有较高的相对丰度。2)门水平上不同树种天牛蛀道细菌群落组成相似,变形菌门(Pseudomonadota)和拟杆菌门(Bacteroidota)均为四种树种的优势门类。属水平上四种树种的细菌组成体现了丰富的多样性,除鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、副球菌属(Paracoccus)、黄杆菌属(Flavobacterium)在四种树种中均有较高的相对丰度之外,其余属类组成差异很大。3)真菌分离结果中,肉座菌目(Hypocreales)和散囊菌目(Eurotiales)均为四种树种的优势目,镰孢菌属(Fusarium)和腐皮镰孢菌(Fusarium solani)均分别为四种树种的优势属和种,这与高通量测序的结果一致。4)细菌分离结果中,生丝微菌目(Hyphomicrobiales)、肠杆菌目(Enterobacterales)、鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)为四种树种共有的目,布鲁氏菌属(Brucella)为四种树种样本均分离出的属。不同组的优势科类不同,从P组分离的细菌多样性和丰富度显著高于其他三个树种。[结论]不同树种的天牛蛀道真菌组成较为统一,细菌组成差异较大。推测镰孢菌属(Fusarium)真菌、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、副球菌属(Paracoccus)、黄杆菌属(Flavobacterium)的细菌或为有助于光肩星天牛幼虫适应多种寄主的关键微生物,真菌的Triadelphia属和平脐蠕孢属(Bipolaris),细菌的GKS98_freshwater_group属、Gemmobacter属、不动杆菌属(Acinetobacter)、Proteiniphilum属和Dsgonomonas属或对光肩星天牛幼虫适应特定寄主有重要影响。
发布时间:2026-01-28
32. 枫香刺小蠹对两种寄主植物的选择偏好及其作用机制
摘要: 枫香刺小蠹Acanthotomicus suncei是近年来新发现的一种蛀干性害虫,该虫在本土的原始寄主为枫香树Liquidambar formosana,随着外来树种北美枫香L.styraciflua的大规模引进种植,该虫的种群呈现爆发式增加,已经在上海及周边地区导致至少3万株枫香死亡,对枫香类植物的健康生长构成严重威胁。[目的]明确枫香刺小蠹对两种寄主植物的选择性和适应性差异,分析发生这种现象的作用机制。[方法]利用两种寄主植物的离体木段及其挥发性有机化合物进行偏好性检测,分别测试两种寄主植物的挥发性和非挥发性代谢化合物,并分析这些化合物在枫香刺小蠹寄主选择和生长发育中的作用。[结果]枫香刺小蠹成虫对北美枫香表现出更强的选择性(t32=5.16,P<0.01;t28=5.73,P<0.01);在枫香刺小蠹母代成虫及其子代适合度特征上,成虫单雌产卵量、卵孵化率、幼虫化蛹率、雌成虫翅长、雄成虫翅长、雌成虫体长、雄虫体长和成虫平均体重等方面不存在显著差异,但是用北美枫香饲养的枫香刺小蠹蛹羽化率极显著高于枫香树饲养的种群(t24=2.88,P<0.01),饲养在北美枫香上的枫香刺小蠹种群世代平均发育历期显著短于饲养在枫香树的种群(t10=2.98,P<0.05);两种枫香的韧皮部样本中共检测出188种挥发性代谢化合物,北美枫香韧皮部组织高表达的挥发性化合物包括丁醇、四聚体乙醛、戊酸、壬酸、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等6类物质;而在中国枫香中高表达的挥发物包括1-辛烯-3-酮、石竹烯、4-乙酰基-1-甲基环己烯等4类物质。鉴于1-辛烯-3-酮和石竹烯等对植食昆虫的间接防御和趋避作用,而醇类、醛类和烯类等化合物对植食性昆虫具有一定的引诱作用,因此推测北美枫香是通过丁醇、四聚体乙醛、戊酸、壬酸、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等挥发性物质对枫香刺小蠹形成了诱集效应。代谢组分析发现,两种枫香韧皮组织的非挥发性次级代谢物组成有显著差异,其中,6-羟甲基脱肠草素(苯丙素类)、金圣草黄素o-乙酰基己糖苷(黄酮类)、柴胡皂苷d(萜类)、2-羟基-4-甲基戊酸(有机酸及衍生物)、二氢茉莉酮、蛔蒿素等6类化合物在中国枫香中的表达量显著高于北美枫香,由于6-羟甲基脱肠草素、2-羟基-4-甲基戊酸和二氢茉莉酮物质对植食性昆虫具有拒食或消化抑制作用,特别是2-羟基-4-甲基戊酸对昆虫而言是有毒化合物,而6-羟甲基脱肠草素和二氢茉莉酮能明显影响成虫和幼虫的发育,推测这3类在中国枫香中表达量高的化学物质增强了其对枫香刺小蠹的抗性。[结论]相对于其原始寄主枫香树,枫香刺小蠹更偏好于选择外来植物北美枫香,且取食北美枫香后种群适合度更高。枫香刺小蠹在两种枫香上出现选择性与适应性的差异,是由于北美枫香的挥发性有机化合物比枫香树更能吸引枫香刺小蠹成虫,同时,北美枫香对小蠹取食的抵抗能力较弱,且能为小蠹的生长发育提供更好的营养资源,以上原因共同促进了枫香刺小蠹在北美枫香引种后出现种群暴发。
发布时间:2026-01-28
33. 不同食料条件对入侵害虫红棕象甲交配、产卵行为的影响
摘要: [目的]伴随棕榈科植物的大量引种、栽植,入侵害虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)正在全球传播、扩散,在我国已侵入到长江以北多个省份。掌握其新区定殖潜力与适应性特征,才能提高各地预防、控制的精准性。[方法]基于红棕象甲在赣北地区(如南昌)已转移到本土棕榈为害这一事实,本次分别将原引种寄主加拿利海枣与新的本土寄主棕榈有效成分,添加到同一配方,做成两种食料,并以脱脂棉球为载体,设置成单(非选择)、双(双选)、多(多选)食料条件,测试食料对红棕象甲交配、产卵行为的影响。[结果]结果显示,红棕象甲在加拿利海枣食料条件下观察到的交配次数最多,而棕榈单食料条件相对对照椰糠食料,交配次数更多。在两两组配的双食料条件下,红棕象甲雌虫在各食料的产卵次数差异不显著,然而其产卵量、产卵选择率等差异显著,明显更偏好加拿利海枣,而棕榈与对照间差异不显著。该结果与单食料、多食料条件下的观察结果一致,但棕榈单食料条件的产卵行为较对照更为明显。不仅如此,后续记录卵孵化率的情况,也与产卵选择结果一致,即双食料条件下,红棕象甲在加拿利海枣食料上的卵孵化率明显更高,而棕榈与对照间则无显著差异,但棕榈单食料条件下的卵孵化率较对照更高。[结论]以上结果表明,不同食料条件显著影响红棕象甲的交配、产卵行为,原引种寄主加拿利海枣对该入侵害虫而言显然更有利,产卵选择偏好明显;相反地,棕榈明显不利于(产卵量减少、孵化率降低等)该虫发生。但值得注意的是,红棕象甲产卵并不拒绝棕榈、椰糠等其他食料,这种尝试为该入侵害虫扩展新的寄主植物(如棕榈)提供了机会,进而为其在新入侵区迅速定殖、建群提供了可能。当然,这种尝试需付出适应性代价,而及时掌握该虫侵入新区后的适应性与代价,预防、控制才可能更精准。
发布时间:2026-01-28
34. 不同饲料对花绒寄甲生长发育、繁殖和成虫肠道细菌群落的影响
摘要: [目的]花绒寄甲Dastarcus helophoroides目前已实现室内人工饲养扩繁,然而,不同配方饲料对花绒寄甲成虫及后代生长发育影响显著。根据花绒寄甲成虫在野外条件下食物来源配置的人工饲料,是否适用于现阶段长期室内饲养种群生长发育有待进一步研究。本研究旨在探讨不同饲料对花绒寄甲生长发育、繁殖以及成虫肠道细菌群落的影响,为优化饲料配方提供理论基础。[方法]配制6种不同配方饲料[干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水40mL(Ⅰ)、木粉5g+干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水35mL(Ⅱ)、蚕蛹粉10g+干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水30mL(Ⅲ)、大麦虫干粉10g+干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水30mL(Ⅳ)、蚕蛹粉10g+干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水25mL(Ⅴ)和大麦虫干粉10g+干酵母10g+蔗糖3g+琼脂3g+冻干蛋黄粉9g+纯净水25mL(Ⅵ)]饲喂花绒寄甲成虫,以未取食饲料的作为对照组,统计花绒寄甲亲代成虫体重、体长、体宽、累计死亡率、产卵前期、单雌日均产卵量和单雌总产卵量,并统计花绒寄甲子一代孵化率、幼虫寄生率、结茧率、幼虫历期、茧期和羽化率;同时,利用Illumina NovaSeq对取食不同饲料花绒寄甲成虫肠道细菌16S rDNA的V4-V5变异区进行测序,分析肠道细菌多样性、物种组成和群落结构差异;对核心肠道细菌丰度与各项生理指标进行关联分析,解析与花绒寄甲生长发育和繁殖具有关联性较高的肠道细菌。[结果]取食饲料Ⅵ的花绒寄甲成虫单雌总产卵量最高,可达1 198.72粒,取食饲料Ⅳ的次之,为1 068.16粒;取食饲料Ⅰ和Ⅲ的最低,分别为755.84和732.80粒。同时,取食饲料Ⅳ-Ⅵ的花绒寄甲成虫产卵前期最短,平均为21.44±0.20d。取食饲料Ⅵ的花绒寄甲子一代孵化率和羽化率最高,显著高于取食饲料Ⅰ和Ⅱ的。测序获得花绒寄甲新羽化成虫肠道细菌16S rDNA优化序列4781 552条,聚类得到758个可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),注释到11个门22个纲40个目63个科90个属。在门水平,肠道细菌优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Protebacteria),在属水平,取食饲料的成虫肠道优势菌属乳球菌Lactococcus较对照组的丰度显著增加,取食饲料Ⅳ-Ⅵ成虫肠道内乳球菌属相对丰度随着饲喂时间增加逐渐增高。Alpha多样性分析结果表明,对照组的肠道细菌多样性最高,取食不同饲料导致肠道细菌多样性降低;Beta多样性分析结果表明,对照组与取食不同饲料后成虫肠道细菌群落结构差异较大,但取食不同饲料成虫间肠道细菌群落结构相似。KEGG分析结果表明取食不同饲料不同时间成虫肠道细菌基因参与代谢通路与对照组的相似,差异不显著。核心肠道细菌丰度与成虫生长繁殖和子代幼虫适应性具有一定相关性,如片球菌属可能降低子一代孵化率,肠球菌属可能缩短产卵前期、降低寄生率和增加羽化率,肠球菌属分别与乳杆菌属在产卵前期以及与芽孢杆菌属在羽化率方面作用相反。[结论]取食不同饲料对花绒寄甲成虫生长发育、繁殖、肠道微生物及子代适合度均有显著影响,取食添加了大麦虫粉和木粉的人工饲料Ⅵ的花绒寄甲成虫繁殖力最强、子代适合度最高,更适合于长期室内饲养的花绒寄甲种群。同时,取食饲料导致花绒寄甲肠道细菌群落结构发生变化,肠道细菌丰富度和多样性降低,但乳球菌属的相对丰度增加;乳球菌属可能在花绒寄甲成虫繁殖和幼虫生长发育中发挥重要作用,为改善花绒寄甲室内繁育提供重要参考。
发布时间:2026-01-28
35. 桉树枝瘿姬小蜂体内细菌对其寿命及酶活性影响
摘要: [目的]探索可培养内生细菌对宿主桉树枝瘿姬小蜂(Leptocybe invasa)的寿命和酶活性的影响,为研究相关细菌的基因功能和研制桉树枝瘿姬小蜂生物抑制剂防打下基础。[方法]以新羽化的桉树枝瘿姬小蜂雌虫以及前期从其体内分离出的10种优势内生菌(LI01、LI03、LI05、LI07、LI09、LI10、LI12、LI13、LI14和LI16)为材料,利用纯化后培养的细菌以配制不同含菌液,以饲喂10%的蜂蜜水为对照(CK),观察各组小蜂的寿命情况;并挑选出对桉树枝瘿姬小蜂雌虫寿命具有延长、缩短和无影响的菌株各两株,分别收集处理1d、3d、6d和9d后的雌虫用于保护酶、解毒酶和转氨酶活性的测定。[结果]CK组桉树枝瘿姬小蜂寿命为11.60±1.52d,饲喂LI01、LI14和LI07菌株的桉树枝瘿姬小蜂寿命延长,分别为14.27±0.85d、14.17±0.68d和13.50±0.68d,分别延长了约2.67d、2.57d、1.9d;饲喂LI10、LI16和LI09菌株的桉树枝瘿姬小蜂寿命缩短,分别为3.83±0.46d、3.50±0.18d和3.5±0.31d,分别缩短了约7.77d、8.1d和8.1d;其余菌株对桉树枝瘿姬小蜂寿命无显著影响。饲喂对桉树枝瘿姬小蜂寿命有缩短作用的LI09和LI10含菌液后,桉树枝瘿姬小蜂体内的保护酶(SOD、CAT、POD)、解毒酶(AchE、GST)和转氨酶(AST、ALT)活性,在第一天显著高于CK组的酶活性,而第三天时低于CK组,总体上都呈现出先升高后降低的趋势;而饲喂对桉树枝瘿姬小蜂寿命有延长作用的LI01、LI14含菌液和缩短作用的LI03和LI05含菌液后,其保护酶和解毒酶活性在第1d、3d和6d时都与与CK相比无显著区别,只有在饲喂含菌液的第9d时,其转氨酶活性显著高于CK。[结论]饲喂泛菌(Pantoea anthophila)LI01、单胞菌(Stenotrophomonas sp.)LI07和葡萄球菌(Staphylococcus sp.)LI14对宿主寿命有延长的效果,饲喂沙雷氏菌(Serratia marcescens)LI09、克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)LI10和肠杆菌(Enterobacter cloacae)LI16会降低宿主寿命。饲喂LI09和LI10菌株后,桉树枝瘿姬小蜂体内的保护酶、解毒酶和转氨酶发生显著改变,说明此类沙雷氏菌和克雷伯氏菌能够影响宿主酶活性从而影响宿主的代谢与寿命。
发布时间:2026-01-28
36. Unveiling winter survival strategies:physiological and metabolic responses to cold stress of Monochamus saltuarius larvae during overwintering
摘要: (1)Background:Monochamus saltuarius is a destructive trunk-borer of pine forest and an effective dispersal vector for pinewood nematode(PWN),a causative agent of pine wilt disease(PWD),leading to major environmental disasters.Cold winter temperatures determine insect survival and distribution.Climate change is projected to shift insect vector range borders northward,increasing PWD risk in high-latitude and high-altitude regions.However,little is known about the cold tolerance of M.saltuarius,making it difficult to assess their potential risk range.(2)Results:We proved that dead Pinus koraiensis trunks provide no insulation to larvae.The M.saltuarius larvae are freeze-tolerant species.Unlike most other freeze-tolerant insects,they can actively freeze extracellular fluid at higher subzero temperatures by increasing their supercooling points.The main energy sources for larvae overwintering are glycogen,mid-late switch to lipid.The water balance showed a decrease in free and an increase in bound water of small magnitude.Cold stress promoted lipid peroxidation,thus activating the antioxidant system to prevent cold-induced oxidative damage.We identified eight core pathways associated with cold stress as well as 39 key metabolites,including seven cryoprotectants:maltose,UDP-glucose,D-fructose 6P,galactinol,dulcitol,inositol,and sorbitol.Cysteine and methionine metabolism and alanine,aspartate and glutamate metabolism are the most significant pathways linked to antioxidation and energy production.(3)Conclusions:Our findings have important implications for modeling population dynamics,predicting potential suitable areas and assessing the risk of this pest,thereby contributing to assessing the risk of PWN and controlling the further spread of PWD.
发布时间:2026-01-28
37. Host suitability of a mutualistic bark beetle-fungal complex implies an ecological adaptation to fringe habitat
摘要: [Objective]The Asian larch bark beetle,Ips subelongatus(Coleoptera:Curculionidae:Scolytinae),can pose a serious threat to larches,and occasionally to other conifers,like pines and spruces,showing a strong host expansion potential in the coniferous forest.Endoconidiophora fujiensis,a strongly virulent fungus to larches,has formed a stable association with I.subelongatus in northeastern China.However,host suitability of I.subelongatus on novel hosts and to what extent the E.fujiensis is involved in host range expansion process of its beetle vector remain unknown.[Method]In this study,we selected Sandy spruce(Picea mongalica),Korean pine(Pinus jezoensis),and Khingan fir(Abies nephrolepis)as potential novel hosts to test the host suitability of the I.subelongatus-E.fujiensis complex,with historical host Dahurian larch(Larix gmelinii)being as a control.The development performance and pheromone production of I.subelongatus on these four tree species indoors as well as the infection ability of E.fujiensis on these four vigorous trees outdoors were measured firstly.We then analyzed the differences in defensive chemicals(e.g.,monoterpenes and phenolics)of these four tree species induced by E.fujiensis,and determined the nutrient contents(e.g.,nitrogen and ergosterol)accumulated on the phloem lesion after E.fujiensis infection over a period of time.Finally,beetle tunneling/fungi growth performances in media amended with monoterpenes and phenolics were tested.[Result]Based on the development indices and aggregation pheromone productions of I.subelongatus as well as infection ability of E.fujiensis,both I.subelongatus and E.fujiensis showed relatively well host suitability on P.mongalica when compared to the historical host of I.subelongatus,L.gmelinii,followed by novel host P.jezoensis,whereas exhibited weak host suitability on A.nephrolepis.Further,the nutrient accumulation(e.g.,nitrogen and ergosterol)and chemical induction defenses(e.g.,monoterpenes and phenolics)after E.fujiensis infection were clarified to assess the fungal assistance capability to beetle vectors on four trees.Generally,E.fujiensis supplied nutrient and exhausted defense the most on L.gmelinii,followed by P.mongalica,P.jezoensis and A.nephrolepis.Finally,the key monoterpenes and/or phenolics were amended in culture media,wherein phenolics generally showed stronger inhibiting effect on the tunnelling behaviors of I.subelongatus and fungal growth of E.fujiensis than those of monoterpenes.[Conclusion]I.subelongatus-E.fujiensis complex can establish populations on novel hosts P.mongalica and P.jezoensis,instead of A.nephrolepis.Although the assistance effects of E.fujiensis to I.subelongatus on host adaptability varied among tree species,the nutrient production and defense exhaust of E.fujiensis on L.gmelinii are stronger than those on novel hosts,suggesting a closer coevolutionary relationship between"I.subelongatus-E.fujiensis"complex and the historical host L.gmelinii.
发布时间:2026-01-28
38. 外来入侵昆虫长林小蠹快速鉴定方法
摘要: [目的]长林小蠹Hylurgus ligniperda是我国新发生的重要外来入侵种,在我国胶东半岛对日本黑松造成严重危害。由于长林小蠹具有危害重、防治难、扩散能力强等特点,对我国松树资源构成了严重威胁,因此,应及时开展检验检疫工作、加强早期监测与预警,遏制其在我国进一步扩散。然而,长林小蠹各虫态体型较小,特别是在幼期(卵、幼虫、蛹),较难通过外部形态进行准确识别,迫切需要研发适用于各发育阶段的快速鉴定技术。[方法]基于种特异性引物PCR扩增(SS-PCR)与重组酶聚合酶扩增和侧流层析试纸条(RPA-LFD)技术,建立了两种长林小蠹快速鉴定方法。[结果]在掌握长林小蠹线粒体基因组结构与组成的基础上,通过分析长林小蠹及其他43种小蠹线粒体基因组的13个蛋白编码基因,分别构建了最大似然树和贝叶斯树,筛选了与长林小蠹亲缘关系最近的3种小蠹作为后续研发快速鉴定方法的非靶标物种;通过对13个蛋白编码基因进化速率分析,选择了线粒体基因COI、ND2、ND4、ND5为SS-PCR的靶标,分别设计了一对长林小蠹种特异性引物,建立了长林小蠹SS-PCR快速鉴定方法,其特异性和灵敏度良好,并可在2-3小时内完成;以长林小蠹的线粒体基因ND2为靶标,针对ND2基因的保守区域设计了1对RPA引物(HLRPAF/HLRPAR)和3条探针(P1、P2和P3),经验证,其中P3探针性能稳定,灵敏度较高,能够准确识别不同地理种群和不同虫态的长林小蠹,适用于外来入侵昆虫精准快速鉴定,高灵敏度使该鉴定方法可DNA粗提取方法相结合来,能够在野外现场对长林小蠹各虫态进行准确鉴定,整个检测过程用时不足35分钟。[结论]本研究建立的两种长林小蠹快速鉴定方法均具有耗时短、操作简便、高特异性、高灵敏度的特点,可实现对长林小蠹各虫态快速、精准、高效地鉴定,能够满足实际需要,为外来入侵昆虫的精准快速鉴定提供了技术保障。
发布时间:2026-01-28
39. 瘤小蠹属新种Orthotomicus zei的发现及其适生区的预测
摘要: [目的]瘤小蠹属,Orthotomicrlr Ferrar是一类重要的针叶树害虫,我们在怒江发现的Orthotomicus zei通过取食云南松Pinus yunnanensis,可对生态环境造成严重的危害。我们研究的目的是为后期快速准确的鉴定提供基础,并通过对Orthotomicus zei适生区的预测,提前了解它未来可能扩散的方向,并及时做好预测防治。[方法]使用传统分类和DNA条形码的方法进行分类鉴定,使用Sanger测序方法获得Orthotomicus zei的COI基因,并使用MEGA构建最大似然法的系统发育树,基于MaxEnt模型预测Orthotomicus zei潜在的适生区分布。[结果](1)Orthotomicus zei与其他瘤小蠹属Orthotomicrlr Ferrar昆虫最显著的区别,雄虫盘缘两侧各有五齿,第1齿靠近翅缝,第3、4齿同一基部,宽阔,第4齿与第5齿顶端尖锐,盘缘外侧还有钝瘤,与缘齿交相呼应,它们分别位于第3、第4与第5齿的外侧,顺着这些钝瘤再向下方,就是连续的翅盘下缘。与雄虫不同的是雌虫盘缘两侧的第4齿消失,故盘缘仅有4齿,且雄盘缘的齿相比雌虫盘缘的齿隆起不高。(2)基于Orthotomicus zei与几种小蠹的COI基因的系统发育树显示,Orthotomicus zei与松瘤小蠹Orthotomicus erosu的亲缘关系较近,二者位于同一分支且具有极高的支持度。(3)当前Orthotomicus zei的潜在区域主要位于横断山脉周边的滇西北广大山区、滇中高原、贵州毕节、四川盆地周边山区丘陵以及西藏东南部地区,未来Orthotomicus zei的潜在适宜区将向西部高海拔的地区扩张。[结论]通过我们的研究,瘤小蠹属又新添一新种Orthotomicus zei,Orthotomicus zei可对云南松林造成严重危害,基于MaxEnt模型预测的适生区分布显示Orthotomicus zei的潜在适宜区将向西部高海拔的地区扩张。
发布时间:2026-01-28
40. 油茶蜂类传粉昆虫携粉足对比
摘要: [目的]对五种不同的油茶蜂类传粉昆虫,即大分舌蜂、油茶地蜂、萃熊蜂、中华蜜蜂、墨胸胡蜂,比较不同油茶蜂类传粉昆虫携粉足形态方面的差异、胫节和腿节毛发形态特征、以及携粉足各组成部分的毛发在数量、长度和密度之间的差异,为后续高适应性、高授粉效率油茶传粉昆虫的培育提供关键信息。[方法]在温度适宜的晴好天气,用捕虫网采集同一地理区域油茶林内的蜂类传粉昆虫,通过形态鉴定和分子鉴定相结合的方式确定大分舌蜂、油茶地蜂、萃熊蜂、中华蜜蜂和墨胸胡蜂。在所有的蜂类传粉昆虫中中选择形态完整、体型相近的五种目标蜂类传粉昆虫各6只,然后在超景深显微镜下观察5种不同蜂类传粉昆虫携粉足的形态结构特征、胫节和腿节毛发的形态特征。将蜂类传粉昆虫各样本携粉足的基节、转节、股节、胫节和基跗节部分分别选择3个约0.1mm2的代表性区域,并计算每个区域的毛发数量,用以上三次测量的结果计算携粉足每个部位的平均毛发密度,部分传粉昆虫即使在其携粉足特定部位上毛发的密集程度也明显不一致,在这种情况下,分别对几种相似毛发密集程度所占的面积均进行了大约0.1mm2的采样,并对每种毛发模式所占的面积进行加权;然后使用超景深三维显微镜的长度测量工具测量携粉足基节、转节、股节、胫节、基跗节部分各20根毛发的长度,在毛发长度明显不同的部位,再分别测量每个区域20根头发的长度,并用每个毛发模式所占的表面来加权总体平均头发长度。之后将携粉足各部分(基节、转节、腿节、胫节、基跗节)绒毛的长度、数量和密度进行统计并分析。[结果]大分舌蜂和油茶地蜂的携粉足结构相似性较高,大分舌蜂、油茶地蜂、萃熊蜂和中华蜜蜂均具有花粉篮结构适于采集与携带花粉,而墨胸胡蜂的后足并非携粉足。五种不同蜂类传粉昆虫携粉足各部分绒毛的长度、数量和密度存在显著性差异,同种蜂类传粉昆虫内携粉足不同部分的绒毛长度、数量和密度存在显著性差异。[结论]大分舌蜂和油茶地蜂携粉足结构及各部分绒毛的长度、密度、数量等决定其是较理想的油茶传粉昆虫,而墨胸胡蜂的后足传粉效率偏低,并不适宜为油茶传粉,可对这两种野生蜂进行生境营造和推广应用。
发布时间:2026-01-28
41. 基于DNA宏条形码的庞泉沟不同生境鳞翅目昆虫物种多样性差异比较
摘要: [目的]为详细了解庞泉沟国家级自然保护区鳞翅目昆虫的物种组成,并探究不同生境鳞翅目昆虫多样性差异。[方法]在庞泉沟国家级自然保护区的森林和草地两种生境内分别设置采样点,森林生境内选定5块样地,在草地生境内选定4块样地,各样地内蝶类和蛾类分别使用网捕法和灯诱法采集,应用经典形态学和宏条形码技术,鉴定所采集的鳞翅目物种。分析庞泉沟国家级自然保护区两种生境鳞翅目昆虫物种组成与多样性差异。[结果]结果表明,9块样地内共采集鳞翅目昆虫样本2944头,隶属于18科80属454种。从两种生境内鳞翅目昆虫的科、属、种组成来看,两种生境内鳞翅目昆虫组成无明显差异,但科级水平的昆虫丰度有明显差异,舟蛾科在黑渠岭样地数量最多,丰度值高达40.78;夜蛾科在主干沟样地数量最多,丰度值为33.74;木蠹蛾科在大草坪样地数量最多,丰度值为27.58。从属级水平来看,草地生境属的数量多于森林生境。从种级水平来看,森林生境内5块样地物种共计88种,草地生境内4块样地物种共计116种。α多样性分析表明,主干沟样地内的鳞翅目昆虫多样性最高,黑渠岭样地内鳞翅目昆虫多样性最低;β多样性分析表明,不同生境之间鳞翅目昆虫群落组成不存在相似性,但差异也不显著。[结论]经典形态学耦合了宏条形码技术可以大大提高鉴定效率;昆虫多样性和相对丰度指标应结合使用,综合评判昆虫发生情况,可以为害虫监测提供重要依据。
发布时间:2026-01-28
42. 安徽新记录天敌昆虫——阿氏盲蛇蛉
摘要: [目的]本文概述安徽黄山地区阿氏盲蛇蛉生物习性及分类学地位,为填补安徽有关阿氏盲蛇蛉研究提供参考。[方法]春季,将捕获的阿氏盲蛇蛉成虫置于组培瓶中,随后将组培瓶放置相对湿度55%±5%,20℃实验室中进行饲养以便观察其生物习性。标本制作时先轻轻剪取成虫腹末的7-9节的生殖器部分,清除腹部尖端内的杂质,将腹尖转移到甘油中进一步观察、分类鉴定。[结果]根据成虫外部形态、雌雄外生殖器等特征,确定该盲蛇蛉为阿氏盲蛇蛉Inocellia aspoukorum,隶属于蛇蛉目盲蛇蛉科。根据行为学观察确定了阿氏盲蛇蛉成虫的交配和产卵行为。[结论]阿氏盲蛇蛉为黄山地区新发现的一种天敌昆虫,也是安徽省马尾松新记录天敌昆虫。有关阿氏盲蛇蛉的介绍,以往主要集中在分类学的基础之上,而对该虫的饲养、生物学习性介绍几乎为零,国外有使用其相似种类的蝎蛉科昆虫进行人工饲养并防治害虫的先例,因此推测,该虫能够作为马尾松上常见害虫的天敌,后需加强研究并及时做好保护工作。
发布时间:2026-01-28
43. 樟子松新病害的病原菌鉴定、生物学特性研究及防治药剂筛选
摘要: [目的]樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)适应性强,在我国“三北”地区广泛栽培。近年来,河北、内蒙古等地的樟子松上发生了1种未报道过的叶枯病,通过对该叶枯病的病原及其生物学特性进行研究,并进行防治药剂的筛选,为准确防控樟子松新型叶枯病提供依据。[方法]采用单孢分离法和组织分离法从樟子松罹病针叶上的子实体及病健交界处分离菌株,通过形态学观察及系统发育学分析对菌株进行鉴定,结合科赫氏法则验证不同菌株的致病性以确定病原菌种类。同时测定不同碳源培养基、pH值、光照时间以及温度条件对病原菌生长的影响。利用菌丝生长速率法研究10种杀菌剂对病原菌菌丝生长的抑制作用,并通过毒力方程计算出半数效应浓度。[结果]从不同症状表现的罹病针叶上共分离到84株真菌,其中菌株Z-17、Z-21、Z-22、Z-24对樟子松针叶具有致病性,并产生与林间相同的症状。上述菌株培养物形成的分生孢子座亚球形,分生孢子透明、无隔、光滑、近圆柱状至卵圆状,大小(4.2~10.3)μm×(2.5~6.3)μm,与针叶病斑上观察到的子实体形态一致,且分子系统学分析显示,其与多孢瑟氏腔菌(Sydowia polyspora)形成一个100%支持率的分支。结合形态学与分子系统学分析,将樟子松叶枯病的病原菌鉴定为多孢瑟氏腔菌。该病原菌在以葡萄糖为碳源的培养基上生长速率最快,对淀粉的利用率最低;菌丝体在pH=3~9范围内均可生长,最适生长pH为5;连续24h的光照条件对菌丝体的生长最有利;当温度达55℃时可使菌丝致死。毒力测定结果表明,25%腈菌唑、45%咪鲜胺以及10%苯醚甲环唑的EC50值分别为0.0039、0.0443和0.0475mg/L,对多孢瑟氏腔菌菌丝的生长均具有较明显的抑制作用,80%代森锌的EC50值为16 693mg/L,抑菌效果最差。[结论]本研究鉴定樟子松上的1种新型叶枯病的病原菌为多孢瑟氏腔菌,菌丝生长最佳碳源为葡萄糖,最适pH为5,最适光照条件为连续24h,菌丝致死温度为55℃,25%腈菌唑、45%咪鲜胺以及10%苯醚甲环唑对多孢瑟氏腔菌的抑制效果较好,本研究为后续制定樟子松叶枯病的防控策略以及研究其病原菌的致病机制提供理论依据。
发布时间:2026-01-28
44. 油茶拮抗内生细菌CSUFT-BV4定殖动态规律及促生长抗油茶炭疽病研究
摘要: [目的]筛选油茶拮抗内生细菌,扩充油茶炭疽病拮抗微生物资源库;探索其抗病促生机制,为绿色防控打下理论基础;研究拮抗内生细菌定殖规律,为生产实践提供经验指导。[方法]从油茶健康叶片分离得到油茶内生拮抗细菌CSUFT-BV4,通过平板对峙和离体叶片试验探究其拮抗活性;通过利福平抗性诱导构建标记菌株CSUFT-BV4Rif,并通过喷叶法、灌根法、喷叶法+灌根法组合三种接种方式探究其在不同品种油茶上的主要定殖方式和部位以及定殖动态规律;通过促生特性测定研究菌株CSUFT-BV4Rif对不同品种油茶的促生长功能;通过测定油茶体内防御酶活性及内含物含量变化,验证菌株CSUFT-BV4Rif的诱导抗性机制。[结果]1)从健康油茶叶片中筛选获得内生细菌CSUFT-BV4,经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),对5种常见油茶炭疽病病原菌的抑制作用显著。在平板对峙试验中对果生刺盘孢Colletotrichum fructicola的抑菌率可达73.2%;离体叶片条件下,经菌株CSUFT-BV4发酵液浸泡处理后对C.fructicola的抑菌率可达61.6%。2)菌株CSUFT-BV4具有显著的群游能力和生物膜形成能力。标记菌株CSUFT-BV4Rif可通过叶部和根部侵入华硕和华金油茶根、茎和叶部并在体内传导和繁殖,根、茎、叶部定殖动态相似。标记菌株CSUFT-BV4Rif在华硕和华金油茶体内定殖的回收量与CSUFT-BV4Rif发酵液浓度呈正相关,且喷叶法在华硕和华金油茶植株中获得最大回收量。3)菌株CSUFT-BV4具有产吲哚乙酸、固氮和溶磷的功能特性。华硕油茶经喷叶法处理后,茎宽和最大叶面积增加量较对照组提升最多,分别为1.7mm和1.86cm2,喷叶法+灌根法组合处理后,其株高具有最大增加量,较对照组株高增加量提升了10.37cm。促华金油茶茎宽、株高和最大叶面积生长量的最佳接种方法均为喷叶法处理,其最大增加量较对照组的增加量分别提升了1.4mm、10.4cm、1.53cm2。4)菌株CSUFT-BV4具备合成蛋白酶、解淀粉酶、纤维素酶和β-1,3-葡聚糖酶代谢物质的能力。盆栽抗性试验中,经CSUFT-BV4和C.fructicola共同接种后,油茶体内SOD、PAL和PPO酶活性均受刺激提升明显,且油茶体内总酚、可溶性蛋白含量均得到提升,丙二醛含量减少。[结论]内生拮抗细菌CSUFT-BV4具有较好的促生抗病特性。在3种不同接种方法下该菌株可稳定定殖于华硕和华金油茶的根、茎、叶部。菌株CSUFT-BV4可通过诱导油茶体内防御反应,提高了油茶对炭疽病的抗性。在未来生产实践中,菌株CSUFT-BV4有潜力成为一种生物防治剂,有效应用于油茶绿色防控中,有助于发展新质生产力推动发展方式绿色转型。
发布时间:2026-01-28
45. 一株马尾松赤枯病菌拮抗细菌MK 94-B2的分离与鉴定
摘要: [目的]马尾松赤枯病在我国流行范围广、发生面积大、为害树种多,防控困难。本研究旨在分离筛选出对马尾松赤枯病菌具有良好生防效果的拮抗细菌,为该病害的绿色防控提供科学依据。[方法]于安徽省滁州市全椒县瓦山林场采集不同无性系马尾松健康枝条,采用组织分离法进行内生细菌分离。以马尾松赤枯病病原菌庐山拟盘多毛孢为靶标,通过平板对峙法初筛和复筛,确定目的拮抗菌株。采用形态学和分子生物学鉴定相结合的方法对拮抗菌株进行鉴定。[结果]从35个马尾松不同无性系中共分离纯化获得251株内生细菌。初筛后选择出5株抑菌效果较好的拮抗菌,复筛后获得1株对马尾松赤枯病有良好抑制作用的拮抗菌株MK94-B2。该菌株对马尾松赤枯病菌菌丝生长、孢子萌发和芽管伸长有显著抑制作用,其发酵滤液处理后的分生孢子不萌发。连续喷施MK94-B2发酵滤液2天,再接种病原菌孢子悬浮液,马尾松植株发病率降低至40.8%,远低于对照组发病率(99.6%),显示出该菌株对马尾松赤枯病菌具有较强的抑制效果。经过形态学观察,结合16SrDNA和gyrA基因构建的ML系统发育分析,将菌株MK94-B2鉴定为瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。[结论]通过本研究分离得到的菌株MK94-B2,不仅为马尾松赤枯病的生物防治提供了新的有益微生物资源,而且其显著的抑制效果预示着在马尾松赤枯病的可持续防控中具有广泛的应用前景。
发布时间:2026-01-28
46. 响应面优化解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株JL54发酵培养基和培养条件
摘要: [目的]解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)JL54是一株对由落叶松新壳梭孢菌(Neofusicoccum laricinum)引起的落叶松枯梢病具有生防应用潜力的落叶松内生细菌。本研究通过单因素和响应面法试验设计优化菌株JL54的培养基组分和发酵条件,以增加发酵液中的有效活菌数,为后期该菌的推广应用及工业化生产奠定基础。[方法]以解淀粉芽孢杆菌JL54发酵液活菌数为质量指标,采用单因素分析法对发酵培养基组分(碳源、氮源、无机盐及其浓度)和培养条件(温度、初始pH、装液量、接菌量、摇瓶时间)进行初步筛选。将初筛结果结合响应面试验设计[plackett-burman(PB)、最陡爬坡试验、box-behnken design(BBD)],筛选出对活菌数影响最为显著的因素进行进一步验证,建立各显著性因素的二次回归方程模型,完成对菌株JL54的培养基组分和培养条件的系统优化。[结果]单因素试验初步筛选后得到培养基组分为12g/L酵母提取物、8g/L酵母粉、8g/L硫酸镁,培养条件为37℃培养温度、初始pH6.4、30%装液量、1%接菌量、24h摇瓶时间时发酵液中活菌数最高。将单因素试验后的结果进行PB试验筛选得到酵母粉浓度、摇瓶时间和硫酸镁浓度是影响活菌量效果最显著的3个因素。最陡爬坡试验确定了响应面试验因素水平的中心点为12g/L酵母粉、32h摇瓶时间、7g/L硫酸镁。经BBD试验最终确定,培养基组分为12g/L的酵母提取物、11.8g/L酵母粉、7.2g/L硫酸镁,培养条件为30%装液量、1%接种量、37℃培养温度、31.8h摇瓶时间、初始pH为6.4时,可获得较高的菌体生长量。在本优化体系下,菌株JL54优化后发酵液的活菌数平均值为4.45×109cfu/mL,约为优化前发酵液的296.67倍。优化后的发酵液中菌体生长指数期较未优化的明显延长,且在更高活菌量的情况下进入稳定期。[结论]确定了解淀粉芽孢杆菌JL54摇瓶发酵的最适培养基培养条件。优化后显著提高了发酵液的活菌量,延长了菌体生长指数期,降低了生产成本,为菌株JL54未来的工业化生产和推广应用提供了重要的技术支持。
发布时间:2026-01-28
47. 细菌非编码sRNA调控贝莱斯芽孢杆菌盐胁迫响应与适应
摘要: 生物防治是农林业有害生物绿色防控的重要策略与技术,生防细菌在应对环境中,存在对环境的适应性。芽孢杆菌(Bacillus)作为重要的生物防治资源,在农林业生产中得到了广泛应用。细菌非编码小RNA(small noncoding RNA,sRNA)是新型的转录后调控因子,通过与mRNA的相互作用进行转录后水平调控,影响细菌的生长代谢、环境适应等的多种生理功能。贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)PEBA20是本实验室具有优秀生防活性的植物内生细菌。在本研究中,采用实验驯化的方式获得了适应盐胁迫环境的稳定变异株ST,对ST的转录组分析,发现非编码小RNA Bvs091参与贝莱斯芽孢杆菌盐胁迫环境适应,Northern blot验证了其能独立表达。分析发现,sRNA Bvs091为反式编码的sRNA,位于ydaG和ydaH基因的间区,广泛存在于芽孢杆菌属中。为探究该sRNA在贝莱斯芽孢杆菌盐胁迫适应中的作用,构建了bvs091的缺失突变株(△bvs091)和△bvs091的回补株(C△bvs091),测定了野生株WT、△bvs091、C△bvs091的盐胁迫响应特征,发现bvs091的缺失降低了贝莱斯芽孢杆菌的耐盐性。进一步探究sRNA Bvs091对靶标的调控作用,通过生物信息学方法预测sRNA Bvs091的靶标,结合qRT-PCR分析,以及利用微量热泳动技术(Microscale thermophoresis,MST)的体外验证方式、绿色荧光蛋白融合表达技术进行体内验证,确定galT2(编码半乳糖-1-磷酸尿苷基转移酶)mRNA是sRNA Bvs091的靶标。基于对绿色荧光蛋白荧光强度测定以及galT2 mRNA半衰期的测定,明确Bvs091负调控galT2 mRNA的表达。可见,反式编码的sRNA Bvs091通过调控靶标galT2参与了莱斯芽孢杆菌的盐胁迫环境的响应与适应。
发布时间:2026-01-28
48. 未知蛋白CcdC调控瓦雷兹芽孢杆菌FZB42的生物膜分散影响其促生作用
摘要: [目的]细菌生物膜的发育是一个复杂的循环过程,包括初始附着、形成、成熟和分散等。已有大量研究表明生物膜形成对细菌发挥功能具有重要作用。瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)FZB42是一株商品化的根际植物促生菌(PGPR),能以生物膜方式定殖于植物根部并促进植物生长。然而PGPR的应用存在不稳定和持效性差的问题。生物膜分散是否会对PGPR的持续应用产生影响。本研究从FZB42突变体文库中筛选到一个与生物膜分散相关的新基因——ccdC,深入探讨了该基因在生长、运动性、芽孢形成、生物膜形成与分散、定殖和促生中的功能,并从第二信使c-di-GMP的角度初步揭示了ccdC基因的调节机制,为PGPR的高效应用探寻了一条新的路径。[方法]利用同源重组法构建敲除株、采用半固体平板法、24孔板培养等方法对敲除株进行芽孢形成、运动、生物膜形成和分散等生物学功能的检测。并通过GFP标记法比较野生型FZB42和敲除株在本氏烟根部的定殖能力和促生能力的差异。进一步用ELISA和qPCR的方法探究ccdC的调控机理。[结果]ccdC基因缺失会降低细菌运动能力,并使细菌无法形成芽孢和分散生物膜。在盆栽实验中,ccdC突变株具有比野生型更突出的促生能力,但荧光显微镜观察结果显示,两者在定殖第二天均能以聚集形态存在,且在定殖数量上无明显差异,说明ccdC突变株促生能力的增强可能不仅仅是因为定殖能力增强。进一步实验结果发现,ccdC突变株能产生更多的IAA及嗜铁素等物质。这说明PGPR生物膜分散的发生可能不利于PGPR的促生抗逆功能的完全发挥。ccdC基因除了介导细菌生长、分散、芽孢形成等行为外,也参与调节促生物质的合成。利用信号普查数据库分析FZB42中含有参与第二信使c-di-GMP合成和降解相关结构域的基因ykuI、yuxH(含有参与c-di-GMP降解结构域的基因),ydaK、yhcK、yybT(含有参与c-di-GMP合成结构域的基因)。荧光定量PCR结果显示ccdC基因缺失下调了ykuI、yuxH的表达,上调了ydaK、yhcK、yybT的表达,说明突变ccdC基因有助于细胞内c-di-GMP浓度积累,ELISA实验检测胞内c-di-GMP水平也证实了在ccdC敲除株中c-di-GMP浓度要高于野生型。这说明ccdC很可能通过调节c-di-GMP的合成和降解来实现多细胞行为的调控。[结论]未知蛋白CcdC调控了瓦雷兹芽孢杆菌FZB42的生物膜分散多细胞行为,并影响了PGPR FZB42在促生作用中的发挥。本研究结果不仅从生物膜分散的角度了解了这一时期细菌的发育特征及分子调控方式,还探究了生物膜分散的发生对PGPR发挥促生作用的影响,为高效利用PGPR打下了理论基础。
发布时间:2026-01-28
49. 苏云金芽孢杆菌L2-2菌株对蓝莓灰霉病防治效果研究
摘要: [目的]明确苏云金芽孢杆菌L2-2菌株对蓝莓灰霉病防治效果及其在不同接种模式下对蓝莓叶际微生物群落的影响。[方法]本研究前期从健康蓝莓根际土壤分离得到细菌L2-2菌株对蓝莓灰霉病病原菌灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)具有较好的抑制作用。对菌株L2-2进行形态学与分子生物学鉴定,同时利用平板对峙法测定菌株L2-2对致病菌HM4-1菌丝和生长的抑制效果,通过盆栽试验测定菌株L2-2对蓝莓灰霉病的防治效果和相关防御酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性的影响,分析蓝莓叶际微生物群落组成变化。[结果]经形态学和16S rRNA序列鉴定菌株L2-2为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。平板对峙中,菌株L2-2对HM4-1抑制率为72.01%,发酵液的抑制率为42.07%。菌株L2-2发酵液原液、10倍、50倍稀释对HM4-1孢子萌发抑制率分别为67.69%、61.14%、31.00%。菌株L2-2发酵液原液对蓝莓离体叶片、采前和采后果实灰霉病防效分别为88.29%,78.33%,97.34%;10倍稀释处理防效分别为69.37%,60.00%,75.00%;50倍稀释处理防效分别为49.55%,50.00%,28.33%。蓝莓盆栽苗回接处理中,L2-2(先)+HM4-1、HM4-1(先)+L2-2对灰霉病的防治效果中较单接HM4-1病情指数分别下降了26.61、24.51。防御酶活性测定显示,各处理组与CK组相比,各防御酶活性均有不同程度提高,且SOD与PAL两种酶活性在三个处理组均表现出显著上升,分别仅在HM4-1、L2-2处理组表现不显著,处理组L2-2(先)+HM4-1与HM4-1(先)+L2-2中两种酶活性上升最为显著分别达到242.04%、227.33%。对L2-2+HM4-1、L2-2、HM4-1、CK组的叶际微生物在属水平上进行群落组成分析,L2-2处理组的细菌芽孢杆菌属相对丰度较CK提高了52.53%,而在L2-2+HM4-1处理组中的细菌,未分类的肠杆菌属相对丰度比单接HM4-1降低了52.51%,L2-2的存在有利于形成适宜植株健康生长的微生物群落,L2-2、HM4-1、L2-2+HM4-1的叶际真菌葡萄孢属相对丰度较CK分别提高了37.53%、24.39%、57.45%,其中接种L2-2发病率显著低于接种HM4-1蓝莓,表明菌株L2-2可能导致病原菌致病力降低。[结论]综上,菌株L2-2能够有效抑制蓝莓灰霉病的发生,研究结果能够为蓝莓灰霉病生物防治提供一定的理论依据。
发布时间:2026-01-28
50. 松树内生真菌多样性及其杀线潜能的研究
摘要: 松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松材线虫病(Pine wilt disease,PWD)是全球松树的重要病害,严重威胁森林生态系统和经济价值。真菌可以通过产生抗生素化合物、竞争排斥、寄生作用和诱导植物抗性来抑制松材线虫的生长和繁殖。本研究对松材线虫病抗性黑松(Pinus thunbergii)和赤松(Pinus densiflora)内生真菌的多样性进行了研究,并对其中可培养真菌的杀线潜能进行了评估。分别采集抗性黑松、赤松三个家系的松枝样品,利用高通量测序技术,对其中的内生真菌进行ITS(Internal Transcribed Spacer)区域的扩增子测序,发现抗性黑松和赤松内具有丰富的真菌。通过分离培养,获得900多株可培养的松树内生菌,包括xxxxx一些新种属。进一步测试这些内生真菌抑杀松材线虫的活性,获得了十几株杀线良好的菌,显示出来其潜在的生物防治应用价值。本研究结果有望为松材线虫病的防治提供新的生物资源和策略。
发布时间:2026-01-28
51. 松树感染松材线虫病早期超声波与微波特征变化研究
摘要: [目的]为了遏制松材线虫病疫情扩散蔓延和严重发生态势,实施对该病的有效精准防控,病害的早期监测预警和准确诊断显得尤为重要。为了筛选出可以用来判断松树感病早期的物理指标,本研究以马尾松和黑松为研究对象,分析了松材线虫侵染后松树针叶和梢部超声波幅度值变化和马尾松梢部实部介电常数变化,为松材线虫病的早期诊断奠定基础。[方法]1)以4年生马尾松苗和黑松苗为研究对象,于接种线虫后不同时间对马尾松针叶和黑松针叶和梢部的超声波幅度值进行测定。2)以10年生马尾松为研究对象,于接种线虫后不同时间对马尾松嫩稍的实部介电常数进行测定。[结果]接种松材线虫后,马尾松针叶超声波幅度值基本呈现升高的趋势,马尾松冠层中部针叶幅度值在接种后19和23天(显症后),处理组显著高于对照组(p<0.05)。接种后13天黑松开始发病,黑松处理组针叶超声波幅度值显著高于对照组,黑松处理组梢部超声波幅度值高于对照组。接种松材线虫后,马尾松梢部实部介电常数发生变化。与对照组相比,马尾松梢部实部介电常数在接种13天时有显著差异,接种后21天(显症前),松树梢部在13.5GHz介电常数变化最为明显,接种后13天该频率下处理组平均实部介电常数与对照组平均实部介电常数相差最大,差值为21.06。[结论]黑松针叶超声波幅度值和马尾松梢部毫米波介电常数在松材线虫病的早期诊断中具有潜在的应用价值。
发布时间:2026-01-28
52. 松枯梢病拮抗菌的筛选及作用机制研究
摘要: [目的]松树是北半球最重要的树种之一,同时也是我国重要的造林树种,而松枯梢病的发生严重威胁了松树健康。近年来,枯梢病的蔓延速度加快,危害程度增加,造成极大损失,挖掘防治枯梢病的拮抗菌并研究其作用机制,为松枯梢病的生物防治提供菌种资源。[方法]筛选可拮抗松枯梢病病原菌的功能微生物,测定预先培养拮抗菌不同时间后对病原菌的抑制率,鉴定拮抗功能微生物,测定其对枯梢病的盆栽防效,利用荧光定量PCR法测定拮抗功能微生物在松树针叶和根际土中的定殖动态,测定喷叶处理后松树的防御酶活性,探究拮抗功能微生物对松球壳孢菌的作用机制。[结果]鉴定发现松枯梢病病原菌为松球壳孢菌(Sphaeropsis sapinea),从松树土壤中共分离出192株细菌,103株真菌,在所分离的土壤微生物中共筛选出79株拮抗功能微生物,分别为细菌62株,真菌17株,其中细菌csuftphfqs2023b-59、csuftphfqs2023b-70和csuftphfqs2023b-96拮抗效果最好分别为73.75%、81.25%和72.50%,且预先培养拮抗菌72h后对菌丝生长的抑制效果最佳分别为96.54%、97.47%、100.00%。经分类学鉴定,3株拮抗菌分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽结果表明菌株发酵液对枯梢病的防效分别为48.00%、56.00%、72.00%。三株细菌在松树内的定殖动态呈现先上升达到顶峰后再下降的趋势。三株细菌发酵液灌根处理后的松苗防御酶均得到增强。实验发现csuftphfqs2023b-96的发酵滤液和挥发性产物对菌丝生长抑制率分别为85.20%和82.50%,且可产生生物膜。[结论]鉴定发现引起松枯梢病的病原为松球壳孢菌,筛选出的79株拮抗功能微生物中csuftphfqs2023b-59、csuftphfqs2023b-70和csuftphfqs2023b-96的功能最多,拮抗效果最好,且培养72h后的抑制效果最佳。盆栽结果表明csuftphfqs2023b-96对松枯梢病具有良好的防治效果,其发酵液可诱导松树体内的防御酶活性发生变化,提高松树对枯梢病的抗性。csuftphfqs2023b-96主要通过产生多种抗菌物质、竞争生态位等方式拮抗松球壳孢菌并提高松树抗病性。
发布时间:2026-01-28
53. 深色有隔内生真菌MA19对蓝莓根腐病生物防治的作用机制
摘要: [目的]明确深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)D.torresensis作用下蓝莓根际土壤理化性质、根际土壤微生物群落组成以及在转录水平下调控蓝莓抗根腐病的机制。[方法]本研究以D.torresensis MA19前期研究为基础,使用清水处理(CK),单独接种尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)(F7),单独接种DSE(MA19),尖镰孢菌和DSE混合接种(MA19_F7)4种接种方式,将上述4个处理组接种于一年生蓝莓盆栽苗中,3个月后,测定不同处理组根际土壤理化性质、根际土壤微生物群落组成及转录组测序。[结果]与单独接种F7处理组相比,MA19和MA19_F7处理组的土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、土壤全氮及土壤速效磷均显著提高(p<0.05)。有效的真菌和细菌序列在97%的序列相似性聚类成1854个真菌和10093个细菌操作分类单位(OTUs),且MA19及MA19_F7的真菌、细菌OTUs数量均高于F7处理组。真菌和细菌的OTUs结果表明,与只接种F7的处理组相比,MA19处理后会显著增加微生物数量。接种MA19后,蓝莓根际土壤真菌和细菌的Shannon和Chao指数较单独接种F7处理组均显著上调。子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)是蓝莓根际土壤的主要真菌门,它们在四个处理组所占比例为85.07%、97.92%、85.35%和94.30%。子变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)是蓝莓根际土壤的主要细菌门,它们在四个处理组所占比例为70.94%、65.66%、71.82%和67.71%。与F7相比,木霉属(Trichoderma.spp)、毛壳属(Chaetomium.spp)、青霉属(Penicillium.spp)、Ensifer.spp、Arthrobacter.spp、和Bradyrhizobium.spp等多种有益微生物在MA19和MA19_F7处理组中富集。不同处理组对蓝莓苗转录水平的影响表明,6个差异分组中的上下调差异基因显著。F7与MA19_F7处理共得到3708个显著差异表达基因(DEGs),这些基因参与了与糖酵解/糖新生、类黄酮生物合成、丙酮酸代谢和光合生物的固碳作用等促进植物生长和抗病等关键生物学途径。[结论]D.torresensis MA19可以通过改善土壤理化性质、提高土壤养分、富集土壤有益微生物群落和调控促进植物生长和抗病通路和基因等来提高蓝莓对根腐病的抗性。本研究结果对利用DSE调控蓝莓根际土壤微生物群落和转录水平提高蓝莓抗病性具有重要意义,为DSE作为蓝莓根腐病的生物防治剂提供了理论基础。
发布时间:2026-01-28
54. 内生生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007菌株prn基因簇的功能研究
摘要: [目的]杨树溃疡病是一类危害严重的杨树枝干病害,该病害严重威胁着我国杨树产业的健康发展。吡咯伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pyrrocinia)JK-SH007菌株是一株高效防治杨树溃疡病的内生生防细菌。我们开展了JK-SH007菌株群体感应(Quorum Sensing,QS)与prn基因簇(prnABCD)的相关研究,以明确QS系统对prn基因簇的调控作用以及prn基因簇的功能,为揭示QS系统介导该菌株的生防机制奠定基础,进而为杨树溃疡病的防治提供新思路。[方法]采用乙酸乙酯萃取法提取JK-SH007菌株的抗菌粗物质,结合内外标法,经高效液相色谱(HPLC)、质谱等技术鉴定该菌株产生的抗菌活性物质;利用转录组学技术及qPCR技术筛选出JK-SH007菌株QS系统下游调控的抗病相关差异基因;采用同源重组策略构建JK-SH007菌株prn基因簇4个组成基因的敲除突变体,分别从生长能力、抑菌能力、抗菌物质变化等方面,揭示JK-SH007菌株的QS系统对prn基因簇是否具有调控作用以及prn基因簇的功能。[结果]HPLC检测发现JK-SH007菌株发酵液的乙酸乙酯粗提物中不含硝吡咯菌素(Pyrrolnitrin,PRN),而是在6.500min出现一个高峰抗菌活性物质,该物质的[M+H]+为254.76,这与PRN的相对分子质量大小不符;该物质对杨树溃疡病病原真菌金黄壳囊孢(Cytospora chrysosperma)、拟茎点霉(Phomopsis macrospore)以及七叶树壳梭孢(Fusicoccum aesculi)具明显的抑制作用;转录组和qPCR结果显示,CepI/R、RpfF/R两个QS系统4个关键基因敲除株中的prn基因簇4个组成基因(prnA、prnB、prnC和prnD)表达量均下调;成功构建了prn基因簇4个基因的敲除突变体,各突变株与野生株相比,生长无明显变化,但在6.500min处抗菌物质产量均有所降低,而且对3种杨树溃疡病病原菌的抑菌能力均有所下降,其中JK-SH007∆prnB下降幅度最大,下降了19.62%。另外,prnA、prnB、prnC和prnD缺失后,4个突变株在24.284min处均出现新的高峰物质。[结论]JK-SH007菌株不产硝吡咯菌素,QS系统正调控该菌株的抑菌能力,prn基因簇与JK-SH007菌株产抗菌物质能力密切相关。该研究可为后续通过调控JK-SH007菌株QS系统提高菌株的抗病性提供基础,为杨树溃疡病的生物防治提供理论支持。总之,JK-SH007菌株的生防机制复杂,QS系统介导该菌株的生防分子机制还有待于进一步深入研究。
发布时间:2026-01-28
55. 马尾松体内抗松材线虫病内生细菌及相关工程菌研究
摘要: 松材线虫病(pine wilt disease,PWD)又称为松树萎蔫病,是由松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer)Nickle引起的一种系统侵染性病害,主要危害松属Pinus植物,亦可危害少数非松属针叶树,如长白落叶松Larix olgensis.松材线虫病由于致病力强、传播速度快,已经导致我国松林出现大面积死亡,对我国的森林资源造成极为严重的危害,并造成了很大的经济损失和环境破坏。我国主要通过疫木管控、防治媒介昆虫、树干剂注射等方法进行综合防治。然而化学农药的长期使用容易产生抗药性,同时给自然环境造成一定的污染和残留。因此,利用微生物代替化学农药来防治植物病虫害越来越受到人们的关注。 植物内生细菌定殖于健康植物体内,与寄主植物在长期进化过程中形成和谐联合关系,并对寄主植物具有抗病、促生、固氮和生物修复等生防潜力,是潜在的天然生物防治资源。此外,内生细菌还可作为外源基因的良好载体,通过基因工程技术将外源抗病、杀虫基因导入内生细菌中,提高植物抗病虫害等能力的同时不改变植物自身的基因组。因此,利用植物有益内生细菌及其工程菌株促进植物生长,并提高植物的抗病虫害能力已成为植物病虫害生物防治的研究热点。 课题组前期已从马尾松枝干处分离出优势内生细菌,该菌株在马尾松无菌苗体内定殖效果较好,为生防工程菌构建打下了基础。本研究对优势内生细菌在马尾松实生苗中的定殖能力、促生效果及生防潜力进行测定,以优势内生细菌为工程菌载体,通过现代分子生物学技术,将外源杀虫蛋白基因导入受体菌,并利用灌根、喷施的方法将带有杀虫蛋白基因的内生菌转移到松树中,使之在松树体内表达,从而提高松树本身的抗松材线虫能力。优势内生生防工程菌的构建是防治松材线虫病的一条理想的途径,对于松材线虫病的生物防治研究具有重要的意义。
发布时间:2026-01-28
56. 马尾松赤枯病生防菌的筛选及其生防效果研究
摘要: 拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)是半知菌类的一个无性型内生真菌属,是著名的植物病原体品种,由拟盘多毛孢属病原菌引起的松赤枯病是松树幼龄林上常见的病害,分布广且危害严重。松针受害后初为黄色段斑,渐变褐,稍绩缩,最后呈灰色或暗灰色。病斑稍凹陷或不凹陷。病斑与健康组织交界处常有一暗红色的环圈。病部散生黑色小点,即病菌的分生孢子盘。潮湿时分生孢子盘吸湿长出褐色或黑褐色的丝状或卷发状的分生孢子角,病斑可出现于针叶上不同位置,表现出全针枯死、叶尖枯死、段斑枯死和叶迹枯死四种症状类型,以叶尖枯死为主。被害林分似火烧,提早落叶,严重影响生长,受害寄主有马尾松、云南松、华山松、油松、黑松、湿地松、加勒比松、火炬松、南亚松、岛松及柳杉等树种。目前该病害主要靠化学防治来控制,但化学防治因容易造成环境污染而受到限制,寻找科学的防治方法是亟待解决的新问题。近年来随着防治技术的迅速发展,森林植物病害的生物防治技术在生产上受到广泛重视,以细菌、放线菌和真菌为生物源的生物防治,对土传病害、叶部病害和枝干病害均取得了较好的防治效果。生物防治具有无污染、不诱导抗药性、防效持久等特点,是今后植物病害控制的主要发展方向,也是综合治理的一个重要环节,有着广阔的发展前景,但在防治过程中,微生物菌具有不易携带、不易贮藏等因素,严重影响其对病害的防治效果。近年来,在微生物菌的保种技术上,真空冷冻干燥技术受到越来越多的关注。 2023年,本课题组为获得防治该病害的生防资源,采用稀释涂布法及平板对抗法,从健康马尾松松针部位获得一株拮抗细菌PSM-6,经过形态学鉴定、生理生化检测、16s rDNA、gyrb序列分析,,鉴定为桉树假单胞菌(Pseudomonas eucalypticola)。进一步检测其抑菌广谱性,发现其对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、灰葡萄孢(Botrytis cinera Pers.)、钟器腐霉(Phycomycetes)、松球壳孢菌(Sphaeropsis sapinea)、链格孢(Alternaria sp.)都有一定抑制效果,将该菌制备成冻干粉剂,活化后活性及活菌数都保持良好,且对马尾松赤枯病的盆栽防效为75%。该生防菌株具有溶钾、溶有机磷、水解淀粉的能力。由于桉树假单胞菌PSM-6在病害防控上效果明显,具有较好的应用前景。
发布时间:2026-01-28
57. 落叶松内生杀松材线虫细菌的筛选及生防潜能
摘要: [目的]筛选对松材线虫具有较高杀线活性的落叶松内生细菌,并对筛选到的高效杀线菌株进行安全性测定和温室防效试验,为今后防治松材线虫病的新型微生物制剂研发奠定基础。[方法]以分离自云南、湖南、河北、吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古、山东等8个省份13个采样点的落叶松枝条及针叶的内生细菌为研究对象,利用浸渍法对内生细菌发酵滤液和菌悬液的杀线活性进行测定,采用形态学观察、16srDNA序列和gyrB基因以及构建系统发育树等方法对筛选出的高效杀线细菌进行种类鉴定。通过接种动植物模式种、药敏试验、溶血试验等方法对高效杀线菌株进行安全性测定。对筛选得到的高效杀线细菌在马尾松盆栽苗进行病害防治试验,研究筛选到的高效杀线细菌不同发酵产物对松材线虫病防治效果的影响[结果]1)从375株落叶松内生细菌中,总共筛选出24株杀线活性在50%以上的菌株,其中SD30杀线效果最好,稀释2倍发酵滤液处理12h后,线虫校正死亡率高达100%。稀释8倍发酵滤液处理48h后,线虫校正死亡率仍高达100%。菌株SD30菌悬液对松材线虫也有较强的杀线活性,105cfu/mL浓度处理24h后,线虫校正死亡率达63.8%。2)菌株SD30经形态和分子生物学方法鉴定为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。3)安全性评估试验中,SD30对烟草苜蓿均没有致病性,对5种抗生素敏感,有较弱的溶血性。4)SD30不同发酵产物对松材线虫病室内防治试验结果表明,SD30菌悬液对松材线生病的防治效果达到55.3%,优于发酵液和发酵滤液。[结论]从落叶松体内筛选到1株对松材线虫具有强杀线活性的苏云金芽孢杆菌菌株SD30,其对松材线虫病具有潜在生防应用价值。
发布时间:2026-01-28
58. 抗松针褐斑病湿地松体胚繁殖条件优化及遗传转化体系初建
摘要: [目的]建立高效稳定的湿地松(Pinus elliottii Englem)体细胞胚植株再生体系,以及农杆菌介导的遗传转化体系,为湿地松优良种质资源的大规模繁育和关键基因功能的研究提供技术支撑,同时为高产、高抗湿地松转基因新品种培育奠定基础。[方法]以来自4个家系的湿地松未成熟球果为试验材料,探究基因型及合子胚发育阶段对胚性愈伤组织诱导的影响;选取增殖效果好的胚性细胞系开展体细胞胚成熟及萌发条件优化试验;对体胚再生植株接种不同菌根真菌,探讨菌根化对体胚再生植株生长及移栽存活率的影响。以胚性愈伤组织为受体,探讨不同农杆菌菌株(LBA4404、AGL1、EHA105及GV3101)、菌液浓度、共培养时间等对遗传转化效率的影响。[结果]基因型对胚性愈伤组织的诱导存在显著影响(p<0.05),20#家系的诱导率高达32.22±1.92%;处于2-3阶段的合子胚更适于诱导胚性愈伤组织。正交试验表明,影响体胚成熟及萌发因素的主次顺序为ABA、PEG8000和麦芽糖,添加3mg/L ABA、120g/L PEG8000和25g/L麦芽糖的处理显著提高了体胚产量(111.25±8.54个/皿)及其萌发率(100%);合适的干化处理时间(7d)和麦芽糖浓度(20g/L)可提高体胚萌发率。共培养4个月后,接种菌根真菌紫金蜡蘑(Laccaria aemthystea)的再生植株根系最长(7.92±4.06cm);移栽至温室3个月后,接种东方豆马勃(Pisolithus orientalis)和红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysentron)的再生植株成活率最高,达100%。使用农杆菌LBA4404,菌液浓度OD600=0.2~0.4,共培养6d,经GUS染色和PCR鉴定,确认成功将GUS基因导入胚性愈伤组织并成功表达,转基因愈伤组织进一步分化出转基因体细胞胚。[结论]本研究成功优化了抗性湿地松体胚繁殖条件,并初步建立了遗传转化体系。基因型和合子胚发育度是影响胚性愈伤组织诱导的关键因素,20#家系表现最佳,最适合的合子胚发育阶段为2-3阶段;体胚最优成熟条件为3mg/L ABA、120g/L PEG8000和25g/L麦芽糖;菌根真菌接种显著提高湿地松再生植株成活率。成功建立了农杆菌LBA4404介导的转化体系,实现胚性愈伤组织的遗传转化,并成功诱导转基因愈伤组织分化出体细胞胚,为后续转基因研究和应用奠定了基础。
发布时间:2026-01-28
59. 解淀粉芽孢杆菌JL54对落叶松促生诱抗作用及机理初探
摘要: [目的]以课题组前期分离得到的优良内生生防细菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)JL54为研究对象,探究JL54对落叶松的促生和诱抗的生物学功能,并初步研究其作用机制,为进一步开发新型生防制剂提供基础。[方法]以3个月生的落叶松幼苗为实验材料,叶面喷施JL54菌悬液、发酵滤液、无菌水和LB(溶菌肉汤培养基),30天后测定幼苗部分生长指标及生理生化指标。通过HPLC-MS/MS法检测菌株JL54发酵滤液中植物激素的含量。以1年生落叶松苗为实验材料,叶面喷施JL54菌悬液、灭活的JL54菌悬液和无菌水,3天后接种落叶松枯梢病菌[Neofusicoccum laricinum(Sawada)Y.Hattori&C.Nakash.],观察病菌侵染后落叶松枯梢病的发生情况。[结果]1)与无菌水组相比菌悬液处理组株高和地上生物量分别增长了25%和140%,根干重降低了31%。菌悬液处理组叶片中生长素(IAA)和玉米素(ZT)含量分别降低了37.59%和33.33%,脱落酸(ABA)、茉莉素(JA)、水杨酸(SA)和赤霉素(GA3)含量分别提高了54.27%、83.18%、88.44%和40.58%。2)JL54可以产生生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、茉莉素(JA)、水杨酸(SA)、玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)6种激素。3)室内防效结果表明,接种JL54菌悬液和灭活的JL54菌悬液均能降低落叶松枯梢病的发病率及病情指数,其中JL54菌悬液防治效果最佳,达到46.9%,灭活的JL54菌悬液防治效果为43.8%。[结论]菌株JL54对落叶松幼苗具有一定的促生和诱抗作用,通过离体和植物内激素测定结果,可以推测菌株可能通过提高落叶松体内GA3和SA含量促进植株生长。
发布时间:2026-01-28
60. 解蛋白芽孢杆菌Bacillus proteolyticus提高银杉抗落针病的生防机制研究
摘要: [目的]银杉Cathaya argyrophylla[Chun et Kuang.]是中国一级重点保护野生植物,其数量稀少,具有很高的保护和科研价值。2022年6月,在贵州省大沙河国家级自然保护区内,发现约30%的银杉出现落针病(n=200)。这种病害严重制约了银杉的生长,干扰了银杉幼苗的野外回归,加剧了其濒危的处境。为明确银杉落针病的病原菌,寻找该病害有针对性的防治方法。[方法]我们收集患落针病的银杉针叶,采取组织分离法分离和纯化病原菌,利用柯赫氏法则验证病原菌的致病性,并通过形态学和分子生物学的方法对病原菌进行鉴定。采用组织分离法分离健康银杉针叶的内生细菌,通过体外双重培养筛选对银杉落针病具有抑菌效果的生防菌,并通过在银杉幼苗上喷施生防菌的方式,检测其生防效果,并对生防菌提高银杉抗落针病的机制进行了初步的研究。[结果]结果表明,银杉落针病的病原体为新壳梭孢菌(Neofusicoccum parvum);从银杉针叶内分离得到1株细菌X6-1(Bacillus proteolyticus)在体外对N.parvum具有较好的抑菌活性活性,对落针病的防治效果达到59.13%;菌株X6-1对银杉抗病生理和叶际微生物群落组成的影响结果表明,与单独接种病原菌处理相比,接种B.proteolyticus能够减轻因病原体入侵对银杉造成的细胞膜损伤及针叶组织结构的破坏,提高银杉光合作用、JA、GA、ABA、IAA激素含量和抗氧化酶活性。菌株X6-1还可以改变叶际微生物群落的组成,特别是促进了部分有益微生物的富集,降低了Neofusicoccumspp。等病原菌的丰度。通过转录组分析发现,接种B.proteolyticus诱导了银杉8890个差异基因(1604个基因显著上调,7286个基因显著下调)的表达,这些差异基因主要参与光合作用、核糖体、糖酵解、谷胱甘肽和三羧酸循环等代谢通路。[结论]综上,我们揭示了应用银杉内生细菌可以调节银杉幼苗的生理反应、改变其叶际微生物组的组成和影响基因表达等方式提高银杉对落针病的抗性。
发布时间:2026-01-28
61. 复合生防菌诱导马尾松抗松材线虫病作用机理研究
摘要: [目的]探究复合生防菌诱导马尾松抗松材线虫病作用机制,为绿色防控松材线虫病提供科学依据。[方法]通过浸渍法筛选杀线生防菌并复配高效复合生防菌;测定马尾松体内防御酶活性、防御基因表达量的变化情况,探究复合生防菌抗病机制;通过盆栽实验探究复合生防菌对马尾松促生作用。[结果]1)从健康马尾松根际土壤中分离得到共42株细菌,112株真菌,经过筛选后得到具有高效杀线能力的4株细菌(CSX30、CSX60、CSX134、LYX73)、4株真菌(CSZ33、CSZ71、LYZ21、LYZ70)。对通过筛选得到的菌株进行形态学观察,生理生化特性分析和分子生物学鉴定,结果表明CSX30为赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus capsici)、CSX60为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)、CSX134为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、LYX73为粘质沙雷菌(Serratia marcescens)、CSZ33为菌核青霉菌(Penicillium sclerotiorum)、CSZ71为Arthropsis hispanica、LYZ21为鹿皮色曲霉(Aspergillus cervinus)、LYZ70为梨孢假壳属(Apiospora arundinis)。2)将上述8株生防菌发酵滤液两两组合测定其杀线效果,其中4组复合生防菌(CSX134+CSZ71、CSX60+CSZ71、CSZ33+CSX30、LYX73+CSZ71)发酵滤液的杀线活性较单菌杀线活性有显著提高。将上述4组复合生防菌的发酵滤液进行灌根处理,结果表明在处理后的96h内,CSZ71+CSX60和CSZ71+CSX134处理的马尾松针叶内POD、CAT、SOD等防御酶的活性显著提高。96h后接种松材线虫,结果表明复合生防菌处理组的松树针叶内POD、CAT、SOD等防御酶的活性显著高于对照组和单菌处理组。28d后测定4组复合生防菌盆栽防效,CSZ71+CSX60和CSZ71+CSX134的防治效果最好,分别为75.07%和69.65%。Real-time PCR检测马尾松防御基因表达量,结果表明CSZ71+CSX60和CSZ71+CSX134发酵滤液处理后几丁质酶、细胞壁水解酶、pmPOD、pmCAT和pmSOD等5种基因表达量显著增加。3)通过对马尾松一年生幼苗进行促生实验,表明CSZ71+CSX60和CSZ71+CSX134处理组的幼苗高度、地上鲜重、根系鲜重和根系干重均显著高于对照组及单菌处理组;马尾松根际土壤酶活性实验表明,与对照组相比,CSZ71+CSX60和CSX134+CSZ71处理组的根际磷酸酶活性、脲酶活性显著增加。[结论]筛选出2组具有较强杀线效果的复合生防菌(CSZ71+CSX60、CSZ71+CSX134)。接种CSZ71+CSX134,CSZ71+CSX60复合生防菌发酵滤液不仅能诱导马尾松体内防御抗病机制变化,从而提高马尾松对松材线虫病的抗病性,还能显著促进马尾松的生长。
发布时间:2026-01-28
62. 短小芽孢杆菌LYMC-3对松枯梢病的室内防效及抑菌机理初探
摘要: [目的]前期研究发现短小芽孢杆菌LYMC-3具有高效灭杀松材线虫活性,且其抑菌谱广,对松球壳孢菌等8种植物病原真菌均具有抑制作用。为了探明短小芽孢杆菌LYMC-3对松树枯梢病的生防潜能及对病菌的抑菌机理,为今后该菌株应用于松树枯梢病的防治提供理论依据。[方法]本研究首先通过平板抑制法和皿对皿对扣法分别测定菌株LYMC-3对松球壳孢菌的抑菌活性,然后测定了菌株LYMC-3不同发酵产物,发酵滤液的不同施菌方式、施菌时间和施菌浓度对松树枯梢病的室内防治效果,并通过电镜观察了菌株LYMC-3对病菌菌丝的破坏作用,最后通过低温有机溶剂沉淀法对菌株LYMC-3发酵滤液中的抑菌物质进行了粗提,并初步研究了不同条件对粗提物抑菌活性的影响。[结果]通过平板对峙法得到菌株LYMC-3的抑菌率达到72.65%,随后通过平皿对扣法发现该菌株的挥发性物质对松球壳孢菌的抑制作用较弱。菌株LYMC-3发酵滤液对松树枯梢病的防治效果达到89.99%,高于菌悬液的63.99%。发酵滤液叶面喷施法防治效果达到85.00%,好于灌根法的60.00%。菌株LYMC-3发酵滤液对病害的预防效果达到88.23%,高于治疗效果的55.56%。稀释10倍时发酵滤液的防治效果最高,为76.48%。通过扫描电镜观察发现,经菌株LYMC-3处理过的松球壳孢菌菌丝生长杂乱,表面破裂,隔膜间距缩短。通过透射电镜观察发现,同菌株LYMC-3对峙培养过的松球壳孢菌菌丝细胞壁、细胞膜等细胞结构受损,细胞内含物流出。抑菌机制研究显示,蛋白粗提物组分的抑菌率显著高于非蛋白组分。蛋白粗提物不耐酸及强碱,其在pH值为6.0~10.0时抑菌活性较强。蛋白粗提物不耐低温和高温,25℃时抑菌活性最强,-20℃和121℃处理后抑菌活性显著降低。经紫外线照射10~60min后发现,照射时长达到10min时,粗提物抑菌活性显著降低。[结论]短小芽孢杆菌LYMC-3对松球壳孢菌具有较强的抑菌活性,其发酵滤液对松枯梢病的预防效果最好,达到88.23%,同时初步测得其抑菌物质主要为蛋白组分,不耐酸及强碱,不耐低温和高温,不耐紫外光照射。
发布时间:2026-01-28
63. 贝莱斯芽孢杆菌YH-18工业化发酵工艺及在经济果林上的应用
摘要: [目的]过度的化肥使用改变了土壤的熟化过程,造成土壤养分结构失调,土壤板结退化,肥力下降。这些问题严重制约了果树种植资源,威胁到果业的可持续发展。微生物菌剂可广泛应用于农林业生产中,起到促生增产、提高果品、改善生态、抗虫抗病的效果,开发利用环境友好型微生物制剂已是农林业可持续发展中的重要策略。贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YH-18菌株是一株极具应用前景的促生微生物菌株。为了进一步了解贝莱斯芽孢杆菌YH-18促进植物生长特性,并将YH-18微生物菌剂推向市场。[方法]本研究采用单因素分析和响应面试验设计相结合的方式,以发酵液芽孢含量为质量指标,对B.velezensis YH-18的培养基成分和培养条件进行实验室摇瓶优化,随后通过发酵罐扩大培养,得到B.velezensis YH-18稳定的大罐工业化发酵工艺。并在上海各果园和果树研究所进行五种微生物菌剂配施有机肥的大田推广试验。[结果]优化后培养基为:0.5%葡萄糖、2%玉米淀粉、1%玉米浆干粉、0.5%鱼粉蛋白胨、0.1%硫酸铵、0.1%硫酸镁、0.1%磷酸氢二钾、0.2%碳酸钙、0.02%硫酸锰。发酵过程使用二级发酵,一级发酵即种子罐发酵时,在200L种子罐以60%装液量、1.1%接种量、0.05%食品级消泡剂、初始pH7.3、33℃培养温度、200r/min转速条件下培养6-8h转罐。二级发酵即5吨罐发酵,60%装液量、0.05%食品级消泡剂,初始pH7.3、100r/min转速,33℃培养温度条件下培养。发酵过程中接入灭菌消毒后的1%浓度消泡剂,开启自动消泡。在4-8h内调整进气量维持发酵液中溶氧。培养40h左右,镜检观察发酵液芽孢率达95%以上后停罐。得到最终发酵液中芽孢含量为3.9×109CFU/mL。优化后发酵液产品的去菌体滤液对根癌农杆病菌C58的抑制能力明显增强,发酵液产品在储存一年后有效活菌数仍然有初始值的87.5%。大田结果表明,YH-18、YH-20、ZS-3、SK1-7和JZ-GX1五种微生物菌剂均能够在不同程度上提高湖景蜜露水蜜桃、翠冠梨、醉金香葡萄、巨峰葡萄和阳光玫瑰葡萄的树体生长和果实品质。5种微生物菌剂应用在不同树种上的作用效果不同,同种微生物与不同有机肥配施的作用效果也各异。将微生物菌剂连续两年与有机肥配施使用后,作用效果较为稳定,且施用后第二年的作用效果更佳。施用的菌剂中,ZS-3、SK1-7、JZ-GX1、YH-18在梨树上表现效果最佳。ZS-3、YH-20、YH-18在葡萄上单年表现效果最佳。JZ-GX1、YH-18和YH-20在水蜜桃上表现效果最佳。[结论]本研究优化后的工业化发酵工艺较LB基础培养基芽孢含量提高了11.37倍;且将5种促生有益微生物连续两年施用在上海多种经济果林后,作用效果显著。为贝莱斯芽孢杆菌YH-18走向市场奠定坚实基础。
发布时间:2026-01-28
64. Nematocidal activity and biocontrol efficacy of endophytic Bacillus velezensis Pt-RP9 from Pinus tabuliformis against pine wilt disease caused by Bursaphelenchus xylophilus
摘要: Pine wilt disease(PWD)is a globally significant quarantine forest disease caused by Bursaphelenchus xylophilus(PWN),resulting in substantial ecological and economic losses.Traditional nematode management practices are neither cost-effective nor environmentally friendly,prompting the exploration of biocontrol as a promising alternative for managing this devastating forest disease.Obtaining novel and specific biocontrol agents is extremely crucial for the effective and precise control of PWD.In the present study,a total of 136 endophytic isolates were obtained from various tissues of P.tabuliformis trees in the Qinling Mountains of China,comprising 65 isolates from roots,41 from stems,and 11 from needles,which were then subjected to nematocidal activity assay against PWN in vitro.Among which,nine endophytic bacterial isolates exhibited exceptionally strong nematocidal capacity,with a corrected mortality rate exceeding 90%,which were then identified as the genus of Bacillus through morphological features,endospore staining,and 16S rDNA sequencing,with one strain as B.mycoides,two as B.cereus,and six as B.velezensis.Additionally,the inhibition effects of the three Bacillus species on the reproduction of PWN in vitro was assessed using an original detection model.Overall,the bacterial fermentation suspension exhibited stronger inhibition compared to the bacteria-free fermentation filtrate.Among the three Bacillus isolates,B.velezensis Pt-RP9 displayed the highest level of inhibition,with significantly lower values of reproduction rate represented a 244.4-fold reduction,the egg amounts represented a 1069.7-fold reduction.Subsequently,the biocontrol efficacy of B.velezensis Pt-RP9 against PWD was evaluated in greenhouse experiments.Pt-RP9 demonstrated significant biocontrol effectiveness against PWD,with control efficiencies ranging from 31.25%to 68.89%across all treatments,particularly showing improved efficacy when pine seedlings were pretreated with Pt-RP9 before PWN inoculation.Besides,the density of PWN in the seedlings treated with Pt-RP9 was significantly lower than that of PWN group,indicating that B.velezensis Pt-RP9 can effectively inhibit PWN reproduction in vivo.Furthermore,to delve deeper into the protective mechanisms of B.velezensis Pt-RP9 against PWD,the MDA content and activities of defensive enzymes in P.tabuliformis seedlings were assayed.The pine seedlings treated with Pt-RP9 exhibited significantly reduced lipid peroxidation levels in cell membranes compared to the control groups,along with increased activities of peroxidase,catalase,and polyphenol oxidase,but superoxide dismutase,Chitinase,and Phenylalanine ammonialyase showed no significant differences among all treatment groups.To our knowledge,this study is the first to showcase the nematocidal activity of endophytes from P.tabuliformis against PWN and their biocontrol efficacy against PWD,marking a significant advancement in the field.The findings highlight the potential of B.velezensis Pt-RP9 as a crucial biological control agent against PWD,presenting a novel and sustainable disease management approach for pine forests.
发布时间:2026-01-28
65. Association of symptom development with the migration speed of Bursaphelenchus xylophilusand the control effect of an ordinary temperature trunk-injection agent in the field
摘要: Pine wilt disease(PWD)is a destructive forest disease caused by Bursaphelenchus xylophilus.In the early stage of infection,B.xylophilus disperses throughout the cortical and wood resin canals of host tree branches,which provides a basis for detection.Trunk injection is an effective method for controlling this disease.To further understand the optimal time to apply the trunk-injection agent,we evaluated the application of an ordinary temperature trunk-injection agent(OTTIA)to pine trees infected with pine wilt disease.In this study,the migration speed of B.xylophilusin the lateral twigs of Pinus massonianaand the pathogenesis of inoculated pine trees were determined by inoculating the trees with different numbers of B.xylophilus.After inoculation with 1000-2000 nematodes,the twigs near the inoculation point exhibited mild yellowing symptoms after 32-36 days,and the migration speed of the nematodes in the twigs was approximately 2.38-2.56 cm/day.By applying OTTIA in the field,it was found that the agent could not only be injected into the trunk at high temperatures in the summer but also had a therapeutic effect even when the pine trees were suffering from PWD at the level 1 stage.In this study,by combining the migration speed of B.xylophiluson twigs,the change in visible symptoms and the treatment effectiveness of OTTIA,a foundation is provided for the golden rescue period of pine trees infected with PWD.
发布时间:2026-01-28
66. 染病松树体内松材线虫繁殖扩散和早期症状与病害治疗效果的关系
摘要: [目的]本研究的目的在于明确染病松树体内松材线虫的繁殖扩散和早期症状表现与病害治疗效果间的相互关系,通过人工接种和自然感染条件下松树在不同染病阶段的治疗试验,来探究针对染病松树的有效的早期诊断方法和病害康复治疗技术。[方法]以8年生黑松为研究对象,人工接种松材线虫强毒力株系AMA3,每株接种5000条,定期对接种黑松进行分部位取样,分析不同部位的线虫数量,同时观察并记录黑松外部症状表现。以20年生黑松为研究对象,在自然感染的条件下,于黑松不同的症状表现阶段,应用生长季节可用的杀线药剂(20%甲维盐可溶性液剂)对松树注药治疗,定期观察治疗效果。[结果]当树体内的线虫尚聚集在染病小枝未扩散到松树主干时,或者已扩散到主干但线虫数量还很少时,进行树干注药治疗是能够获得有效治愈的;当松材线虫从松树接种枝(染病枝)已经扩散到主干且大量繁殖时,进行树干注药治疗就难以获得理想的治愈效果了。因此,根据松树接种(最早染病)小枝首先表现症状的特点进行病害的早期诊断,可以作为感病松树实施治疗康复的依据。[结论]在10年生及其以上的松树上依据最早感染小枝开始表现的症状进行病害的早期诊断和治疗康复在理论上和实际应用上都是可行的,而且是在越大的松树上,康复治愈率越高。该早期诊断和康复治疗系列技术方法从某种程度上填补了松材线虫病治疗技术的空白。
发布时间:2026-01-28
67. 落叶松枯梢病对微生物群落结构和功能的影响及微生物生态修复
摘要: [目的]落叶松枯梢病病原菌新壳梭孢菌(Neofusicoccum laricinum)致使落叶松树势衰败,形成枯死树,对北方地区广泛种植的落叶松林生态区造成了严重威胁。目前,国内外对该病害多采用化学方法进行林间防治及利用梢栖真菌抑制病原菌的生物防治;但化学防治容易造成环境污染,且病害对环境及微生物群落结构可能产生的生态影响尚不明晰。为此,本研究从系统性认知病原物-寄主-环境三者之间的关系出发,探究病害如何影响落叶松林根际土壤和枝梢内生性微生物群落结构及功能变化,为落叶松枯梢病的生物防治提供新的思路。[方法]本研究从具有代表性的长白山地区落叶松集中种植区选取样地,定株调查及采样。结合分子检测、宏基因组学、扩增子测序和对pH、全N、脲酶、酸性磷酸酶等13个土壤理化指标进行测定的方法,将病害组枝梢及健康组枝梢16s和ITS扩增子测序。使用CoNet构建微生物群落共生网络,识别共生网络中的枢纽微生物;利用结构方程模型PLS-PM、相关性分析RDA探究病害入侵变化下土壤性质、微生物交互作用、多样性之间的直接以及间接关系。[结果]研究表明,1.健康组(Lh组)土壤的α多样性(Shannon指数)显著高于病害组(Lu组)土壤。经LefSe检验(LDA阈值>2)筛选得到Lh组以类伯克霍尔德氏菌(Paraburkholderia)、假单胞菌(Pseudomonas)为代表的17个生物标志物和Lu组以巴士底病毒(Bastillevirus)、束毛球菌(Thermophagus)为代表的4个生物标志物。在丰度排名前20的科水平分类中,根瘤菌科、慢生根瘤菌科和假单胞菌在Lh组中的含量显著高于Lu组。不仅如此,土壤养分含量和酶活性也在两组间存在显著性差异,Lh组有效氮(N-NH4+、N-NO3-)、有机质OM、速效钾AK、有效磷AP均显著高于Lu组,Lh组脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性也显著性高于Lu组。PLS-PM的结构方程模型分析可以推测,N和P在影响微生物群落结构的过程中作为关键驱动因子参与,并通过改变参与N和P循环的微生物相对丰度来响应病害对森林带来的影响。2.基于Bray-Curtis相似性系数对落叶松枝梢ITS进行非度量多维尺度分析方法NMDS分析表示两组间存在显著性差异,Lu组中病原菌新壳梭孢属丰度显著;而16s测序结果显示Lh中显著存在的微生物分属于变形菌门和厚壁菌门,其中伯克霍尔德氏菌起重要积极作用,而Lu组中均属于变形菌门。[结论]枯梢病显著改变落叶松林根际土壤微生物以及枝梢内生性微生物之间的潜在交互作用,N和P循环中参与的微生物在驱动微生物群落分布中发挥功能,且进一步影响林木的微生态环境而影响林木健康。本研究为落叶松枯梢病的科学防治及生态修复打下了理论基础。
发布时间:2026-01-28
68. 基于元胞自动机模型模拟松材线虫病的传播
摘要: [目的]在之前的松材线虫病预测研究中,使用的影响因素往往不够全面,只考虑了自然因素的作用,缺少对人为影响因素的利用,同时在建模过程中忽略了传播扩散过程和对空间信息的利用。为了探究影响松材线虫病传播扩散的主要影响因素,结合人类活动因素和空间特征,围绕松材线虫“传入-定殖-扩散”的生态入侵过程,构建一种适用于更小空间尺度数据的预测模型,实现对高风险发生地区的精准预测和早期预警。[方法]本研究使用国家林业草原局获得的江苏省松材线虫病小班本底历史发生数据,基于松材线虫病的生态和地理分布特点,选取自然气候、地理信息以及人类活动因素作为影响因子数据,通过主成分分析技术(PCA)进行预处理,结合贝叶斯估计方法进行对影响因子数据进行特征增强,探究不同影响因子对于松材线虫病发生的作用关系。建立灰狼优化算法—元胞自动机模型来模拟松材线虫病的入侵扩散过程。同时与支持向量机模型(SVM),随机森林模型(RF),分类与回归树(CART),广义线性模型(GLM),人工神经网络模型(ANN)五种主流机器学习模型预测结果进行对比,对江苏省2022至2023的松材线虫病发生情况进行了模拟,计算召回率和精确率等评价指标对模型的性能进行比较。[结果]本研究所构建的灰狼优化算法—元胞自动机模型的召回率达到了80.4%,明显优于其他五种机器学习模型,同时F1分数达到了45.3%,显示模型在保持预测结果准确性的同时,还能有效地对松材线虫病新发小班进行预测。通过对比分析,本研究不仅还强调空间特征在松材线虫病传播预测研究中的重要性,同时证实元胞自动机模型在处理复杂时空数据和更精细尺度空间数据预测方面的高度适用性。[结论]本研究证实了温度、降水以及人口和GDP是影响是松材线虫病传播扩散的主要因素,松材线虫的发生主要集中在低海拔的地区。元胞自动机模型作为一种结合空间信息和时间序列的模型,在处理复杂的生态数据和入侵物种风险评估中具有更高的适用性,元胞自动机模型可以作为一种有效的工具为精准高效地采取预防措施提供技术支持。
发布时间:2026-01-28
69. 核桃不同品种果面细菌群落对病原菌侵染的响应
摘要: [目的]分离并鉴定引起我国部分核桃产区核桃炭疽病的病原菌种类,并揭示胶孢炭疽菌侵染核桃不同品种果面细菌群落的变化规律,研究结果将为该病害的有效防控提供理论依据。[方法]利用常规分离方法分离病原菌,通过形态学和分子生物学方法鉴定病原菌,采用柯赫氏法则验证分离的病原菌的致病性;将果园采集的不同核桃品种感病与未感病果实表面的微生物收集于无菌纤维素膜上,利用扩增子测序技术对收集的不同细菌群落进行16s扩增子测序,并对数据进行分析。[结果](1)从河北、陕西、山东、云南、北京、河南等地的感病样品中分离到210株病原菌;病原菌的培养性状、形态学特征与刺盘孢属真菌一致。(2)多基因系统发育分析表明,21个菌株与Colletotrichum aenigma的模式种聚为一支,自展支持率为100%;26个菌株与Colletotrichum godetiae模式种聚为一支,自展支持率为100%;32个菌株与Colletotrichum fructicola模式种聚为一支,自展支持率为100%;39个菌株与Colletotrichum siamense模式种聚为一支,自展支持率为100%;92个菌株与Colletotrichum gloeosporioides模式种聚为一支,自展支持率为100%。(3)致病性测定结果表明,C.aenigma、C.godetiae、C.fructicola、C.siamense、C.gloeosporioides的菌丝和分生孢子均能引起健康核桃果实发病。(4)α多样性分析结果显示,C.gloeosporioides侵染易感品种“香玲”与抗性品种“鲁康1号”“秋香”果实后果面附生细菌群落的丰富度均显著低于健康果实(P<0.05),C.gloeosporioides侵染“香玲”果实后果面附生细菌群落的多样性、均一性显著低于健康果实(P<0.05),C.gloeosporioides侵染“鲁康1号”“秋香”果实后果面附生细菌群落的多样性、均一性与健康果实相比差异不显著。(5)差异丰度分析结果显示,“香玲”果实表面主要富集甲基杆菌属、罗尔斯通菌属Ralstonia、Methylibium属、Massilia属、布丘氏菌属。“鲁康1号”果实表面主要富集Saccharibacillus spp.属、苍白杆菌属、鲍特氏菌属、Verticiella spp.属、柠檬酸菌属。“秋香”主要富集泛菌属、假单胞菌属、布丘氏菌属、类芽胞杆菌属、变色杆菌属和苍白杆菌属。[结论](1)我国部分核桃产区核桃炭疽病病原为5种C.gloeosporioides、C.fructicola、C.siamense、C.aenigma、C.godetiae,其中胶孢炭疽菌C.gloeosporioides为优势种,C.aenigma、C.godetiae为引起我国核桃炭疽病的新纪录种。(2)病原菌C.gloeosporioides侵染易感品种“香玲”和抗性品种“鲁康1号”“秋香”果实后,果面细菌群落的丰富度、多样性和均匀度以及果面富集的细菌群落均不同。
发布时间:2026-01-28
70. 植原体致病因子导致枣疯病症状发生的分子机理研究
摘要: 枣(Ziziphus jujuba)果实含糖量高,营养丰富,加工附加值高,栽培利用历史悠久,是我国重要的果树和经济林树种。枣疯病(Jujube Witches'Broom,JWB)是由枣疯病植原体(Candidatus Phytoplasma ziziphi)引起的传染性致死病害,感病树出现丛枝、小叶、黄化、花器变叶等病症,果实产量和品质下降,严重时整株枯死,严重威胁红枣产业高质量发展。植原体寄生于枣韧皮部组织的筛管细胞内,通过Sec分泌系统向周边细胞分泌致病因子蛋白,与枣细胞内的靶标蛋白互作,进而调控枣树体生长发育和防御系统,导致各种病症的发生。编码致病因子的基因常位于植原体基因组的潜在移动元件(Potential Mobile Unit,PMU)上,其蛋白含有N端信号肽等特征序列,没有跨膜区域,我们利用Signal P4.1软件分析预测信号肽,用TMHMM2.0预测跨膜区域,从枣疯病植原体基因组PMU中鉴定了8个潜在的致病因子,命名为Zaofeng1-Zaofeng8。将这些基因克隆到pSAK277载体上,分别转化进拟南芥和枣表达,导致了不同的症状发生。与野生型对照相比,表达Zaofeng6的拟南芥植株和枣组培芽均出现了丛枝、小叶的症状,在烟草叶片中的瞬时表达证明Zaofeng6引起ETI反应,酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补试验表明,Zaofeng6与枣ZjTCP7转录因子互作,利用Zaofeng6片段缺失突变体进行Y2H证明,其通过前两个α螺旋与ZjTCP7互作。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,构建zjtcp7沉默突变体,表现出与发病枣组培苗和表达Zaofeng6的组培芽相似的丛枝症状,Western-blot表明转化表达Zaofeng6和zjtcp7突变体的枣组培芽中ZjTCP7蛋白含量下降,qRT-PCR证明,ZjTCP7及其下游的ZjCCD7、ZjCCD8和ZjMAX2等独脚金内酯信号通路基因的表达下调,表明Zaofeng6通过与ZjTCP7互作,调控独脚金内酯信号通路,导致了丛枝症状的发生。在转化表达Zaofeng3的拟南芥和枣组培芽中,出现了生长迟缓、丛枝的现象,拟南芥出现花变叶症状。利用Zaofeng3片段缺失突变体转化拟南芥,发现诱导花变叶症状需要其3个α螺旋同时参与。Y2H和BiFC杂交表明,Zaofeng3与ZjMADS19、ZjMADS43、ZjMADS47、ZjMADS77和ZjTCP7等互作。对表达Zaofeng3的拟南芥开展转录组分析,有11个MADS转录因子表达量上调,13个出现下调。qRT-PCR也表明,转化表达Zaofeng3的枣组培苗里,ZjMADS19,ZjMADS47,ZjMADS77和ZjTCP7的表达下调,ZjMADS48的表达上调。烟草叶片共浸润瞬时表达试验表明,Zaofeng3显著降低了ZjMADS19,ZjMADS47,ZjMADS77和ZjTCP7的蛋白丰度。这些研究表明,Zaofeng3通过与枣MADS转录因子及ZjTCP7互作,导致了丛枝和花变叶症状发生。
发布时间:2026-01-28
71. 油茶果生炭疽菌效应子CfCFEM19与靶蛋白的互作验证及功能研究
摘要: [目的]为探究果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)中包含CFEM结构域效应子的致病机理及其油茶互作蛋白的研究。[方法]基于前期生物信息学分析筛选出含CFEM结构域的效应子CfCFEM19,通过酵母分泌表达和烟草瞬时表达系统,对其生物学功能进行探究。利用酵母双杂交文库筛选C.fructicola效应子CfCFEM19在油茶中的互作蛋白,同时通过点对点验证和双分子荧光互补实验等实验进一步验证它们的互作关系。进行荧光定量PCR来检测互作蛋白在C.fructicola侵染油茶不同时期的相对表达量;通过烟草瞬时表达对靶蛋白的功能进行研究。[结果]1)CfCFEM19信号肽功能鉴定及亚细胞定位。通过缺陷型YTK12酵母的实验发现,CfCFEM19为分泌蛋白,同时在烟草中瞬时表达发现,其全长序列定位于本氏烟草细胞的细胞膜上,而去掉信号肽序列的CfCFEM19显示出与全长序列不同的亚细胞定位。2)CfCFEM19的功能分析。在本氏烟草瞬时表达中发现效应子CfCFEM19全长和去信号肽序列均不能引起本氏烟草的坏死。CfCFEM19和BAX或INF1共注射本氏烟草结果显示,CfCFEM19能同时抑制BAX或INF1导致的烟草叶片PCD。同时,在本氏烟叶片中瞬时表达CfCFEM19全长后接种辣椒疫霉,CfCFEM19能减弱本氏烟草的抗病性,促进辣椒疫霉的侵染。3)互作蛋白的验证与功能分析。通过油茶酵母cDNA文库筛选,我们鉴定到一个能与CfCFEM19互作的油茶靶标蛋白P8,通过酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补(BIFC)等验证了CfCFEM19和P8的互作关系,并对P8进行亚细胞定位分析,发现其位于细胞膜上,BIFC结果显示CfCFEM19与P8互作共定位在细胞膜,推测互作蛋白就在细胞膜上发挥抗逆作用。互作蛋白对植物抗性影响实验结果显示P8区域的病斑相对于对照组区域的病斑更小,说明P8能增强本氏烟草的抗病性,抑制炭疽菌侵染。同时,通过荧光定量PCR检测,结果显示,P8的相对表达量随着侵染时间的增加而明显上升,P8相对表达量在侵染后期上调,与其影响病原菌致病性结果一致,推测植物产生大量几丁质酶来对抗病原菌的入侵。[结论]综上,本研究发现效应子CfCFEM19能影响植物的免疫反应,同时,油茶中的几丁质酶能够提高植物抗病性,正向调节植物免疫反应。
发布时间:2026-01-28
72. 松材线虫先锋效应子BxPIE1与第三类过氧化物酶互作以抑制松树活性氧爆发
摘要: 松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的一种毁灭性的松树病害,可在短时间内造成松树萎蔫死亡。松材线虫病目前已扩散至我国18个省(直辖市/自治区),累计致死松树达数十亿株。因此,如果不能尽快防控松材线虫病,将造成难以管控和治理的生态灾难。然而松材线虫病的发生发展涉及松材线虫、媒介昆虫、寄主松树和伴生微生物等多种因素,其致病机理尚未完全明晰。 病原物入侵会引发植物一系列的抗性反应,而为了进一步促进自身定殖与侵染,病原物会分泌效应子来抑制植物的先天免疫。效应子是一类由病原物分泌的、在病原物与寄主互作中起关键作用的外泌型蛋白及小分子。2018年,Hu等首个鉴定并表征了松材线虫鞘脂激活蛋白效应子BxSapB1。随后多个含结构域的效应子被报道,例如脂肪酸和视黄醇结合蛋白、MD-2相关脂质识别蛋白、丝氨酸蛋白酶和第III类脂肪酶效应子,效应子通常以军团作战方式与寄主互作,目前存在很多与其他已知蛋白质缺乏序列相似性或功能尚不清楚的候选效应子还未被研究。因此研究这些功能结构域未知的松材线虫候选效应子与其在松树中靶标的互作机制,有利于为松材线虫致病机理提供新思路。 本研究鉴定了一个无已知结构域的先锋效应子BxPIE1(Prx3-interacting effector 1),其包含一个分泌信号肽和8个半胱氨酸残基,在背食道腺和肠道中表达,且在不同毒力松材线虫中序列保守。通过RNA干扰技术沉默松材线虫效应子BxPIE1延缓松树发病,且导致线虫在松树中的繁殖量显著降低。另外,BxPIE1可能通过抑制松树病程相关基因PtPR-3(第四类几丁质酶)和PtPR-9(过氧化物酶)的表达保护松材线虫免受几丁质酶和活性氧的伤害。蛋白互作试验证明松材线虫效应子BxPIE1与黑松的第Ⅲ类过氧化物酶PtPrx3互作。在植物遇到生物胁迫时第Ⅲ类过氧化物酶通常起到产生H2O2抵御病原入侵的重要作用。通过qPCR检测发现BxPIE1和PtPrx3在松材线虫侵染阶段显著上调表达且BxPIE1占主导地位。当接种siBxPIE1干扰的线虫后,松树的PtPrx3基因表达显著升高,H2O2含量也随之升高,而抗坏血酸可以通过清除H2O2恢复siBxPIE1干扰后线虫的毒力。总之,我们的研究表明BxPIE1可以通过抑制第III类过氧化物酶PtPrx3来减少松树中H2O2的含量从而促进松材线虫的侵染,揭示了线虫抑制植物免疫的新机制。
发布时间:2026-01-28
73. 松材线虫细胞色素P450基因家族及药物胁迫表达谱分析
摘要: [目的]本研究旨在松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的全蛋白序列中鉴定细胞色素P450基因家族成员(Cytochrome P450,CYP450),并初步预测其蛋白质的理化性质和结构功能。最后通过药物胁迫下的表达情况,识别关键上调基因并通过对上调基因对应的蛋白质进行分子对接。为基于CYP450酶的靶标药物研究提供参考。[方法]利用HMMER软件构建模式线虫的CYP450隐马尔可夫模型(HMM),并应用该模型对松材线虫全蛋白序列进行比对搜索,以识别CYP450候选序列。随后,通过ExPASy、WoLF PSORT、SOPMA、Swiss-Model、MAFFT、MEME、CD-Search和TBtools等软件和在线工具对候选序列进行筛选和清洗,最终确定松材线虫CYP450基因家族成员并分析了这些基因家族成员的基因结构、亚细胞定位、染色体定位、蛋白质序列特征、理化性质、二级结构和三级结构。通过MAFFT和IQtree软件构建了松材线虫CYP450蛋白家族成员的系统发育树。基于这些信息,本研究提取并分析了多个药物转录组数据,构建了松材线虫CYP450家族的药物胁迫表达谱,并筛选出关键上调基因。利用Alphafold 2对这些基因表达的蛋白质进行折叠预测,并结合Autodock vina软件进行分子对接,以确定其结合位点。[结果]通过HMM搜索和保守结构域分析,共鉴定出50个松材线虫CYP450基因家族成员(Bx-cyp-1至Bx-cyp-50)。这些家族蛋白成员均为亲水性,长度在434至1410个氨基酸残基之间,相对分子质量在49.41kD至160.89kD之间,理论等电点为5.30至9.32,且多数成员富含酸性氨基酸。亚细胞定位分析显示,20个家族成员位于内质网,其次是线粒体、细胞质膜、细胞质基质和细胞骨架,分别有12个、12个、5个和1个。二级结构分析表明,α-螺旋是家族蛋白质的主要组成部分,占比在38.87%至50.49%之间,而无规则卷曲占比在30.41%至41.54%,为次要部分。β-折叠和β-转角的占比分别为8.21%至19.54%和3.37%至8.23%。染色体定位和系统发育分析表明,松材线虫细胞色素P450家族分为CYPⅡ、CYPⅢ和CYPⅣ三个亚家族,其中CYPⅡ亚家族成员最多,共有38个。这些基因在染色体上不均匀分布,显示出一定程度的基因复制。在甲维盐、鱼藤酮和左旋咪唑的胁迫下,基因Bx-cyp-41显著上调,而在鱼藤酮和左旋咪唑胁迫下,基因Bx-cyp-44也表现出显著上调。分子对接分析显示,除了左旋咪唑外,其他分子与蛋白质的结合能均低于-7kcal/mol,显示出良好的亲和力。尽管不同蛋白质均能与分子形成作用力,但Bx-CYP-44蛋白与左旋咪唑的分子对接时未形成氢键作用力。[结论]本研究通过生物信息学分析,对松材线虫细胞色素P450基因家族的结构与功能进行了初步预测,并通过基因表达模式分析验证了这些基因作为松材线虫体内重要的解毒酶。特别是Bx-cyp-41和Bx-cyp-44基因,被认为是关键的解毒基因。这些发现为基于细胞色素P450蛋白的生物活性杀线剂研究提供了重要的参考。
发布时间:2026-01-28
74. 苹果叶内生菌对山田胶锈菌侵染的时间响应
摘要: [目的]本研究通过探究山田胶锈菌侵染苹果叶片后不同发病阶段苹果叶片内生细菌和真菌群落结构差异,为植物内生菌群资源的开发和利用提供了有价值的见解,有助于提高苹果锈病的管理策略,为理解寄主内生菌在病原体与寄主相互作用中发挥的功能奠定了基础。[方法]利用Miseq高通量测序细菌16S核糖体RNA和真菌ITS核糖体RNA技术,探索了接种山田胶锈菌后9个不同阶段苹果叶片内生微生物群落的变化,同时相应时间段的未接种叶片作为试验对照组也做了相同处理以及分析,并且运用PICRUSt2平台预测了特定发病时间点微生物群落发挥的不同代谢功能。[方法]利用Miseq高通量测序细菌16S核糖体RNA和真菌ITS核糖体RNA技术,探索了接种山田胶锈菌后9个不同阶段苹果叶片内生微生物群落的变化,同时相应时间段的未接种叶片作为试验对照组也做了相同处理以及分析,并且运用picrust2平台预测了特定发病时间点微生物群落发挥的不同代谢功能。[结果]随着苹果锈病病程的不断发展,除肉眼可见的叶片形成褪绿斑、形成性孢子器、产生蜜露、形成锈孢子器之外,叶内生微生物组也发生了改变,甚至在肉眼无法识别病症的发病早期,叶内生微生物群落已然发生着巨大的波动。其中在接种和未接种锈菌的叶片中,高丰度微生物的组成结构是相似的。对于细菌内生菌而言,Proteobacteria、Firmicutes、Actinobacteriota、Bacteroidota、Acidobacteriota所占比例较高,而真菌群落中高度丰富的类群主要为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。进一步做多样性分析显示,接种锈菌叶片中微生物群落的α多样性先增加,后减少,ASV数量增加,群落均匀度也有所提高,借助微生物共发生网络分析显示,接种锈菌叶片中细菌群落的复杂性最初降低,随后增加,真菌群落复杂性变化不明显。在微生物群落的功能预测方面,我们发现苹果叶内生细菌群落在病原锈菌发展到性孢子时期时,遗传信息处理、代谢和环境信息处理途径中表现出更高的活性。内生真菌也在性孢子期和锈孢子期显著富集了大量的代谢途径,表现出异常活跃的生命代谢过程。[结论]锈菌病原物的入侵破坏了微生物群落的多样性、聚集和网络,显著影响了它们的生态功能。其中寄主内生细菌群落的聚集受到锈病的深刻影响,而真菌群落主要受发育期的影响,其群落变化从一种新的角度诠释了寄主面对病原物入侵后的免疫调节作用和病原菌的致病作用,增强了我们对植物微生物组的组装、共发生和功能的疾病诱导改变的理解。
发布时间:2026-01-28
75. 偏肿栓菌CB-1降解木质素的分子机理
摘要: [目的]偏肿栓菌(Trametes gibbosa)是一种分布在温带与寒温带地区的白腐真菌,具有生长快、木材分解能力强的特点,主要由漆酶和锰过氧化物酶以及一系列降解纤维素酶组成的木质纤维素分解酶体系。本研究利用FTIR、GC-MS对木质素降解过程进行研究;利用多组学分析,旨在挖掘偏肿栓菌木质素降解机理及关键基因。[方法]以无木质素处理为空白对照,将偏肿栓菌与木质素共培养25天,检测过氧化物酶和漆酶活性,并进行蛋白组和转录组联合分析。构建典型的漆酶Tglcc1基因原核表达载体pET-32a-lcc1并转化进E.coli BL21。经IPTG诱导可成功表达TgLCC1蛋白。构建pCAMBIA1301-gpd-lcc1过表达载体转化入农杆菌LBA4404中。使用溶壁酶制备原生质体。酶解3-3.5h获得高质量原生质体。[结果]经木质素处理30d后,锰过氧化物酶稳定增长提高9.44倍。木质素过氧化物酶和漆酶活性变化趋势均为前期上升,25d达到峰值,然后活性开始下降。菌体总蛋白含量随时间增加而增加,25d达到峰值,然后含量开始下降。变化趋势与漆酶一致,与体内H2O2含量变化趋势相反。蛋白组和转录组联合分析表明大部分差异上调蛋白和基因富集在氧化还原反应过程和碳水化合物代谢过程。KEGG富集分析表明,氨基酸合成和代谢相关通路基因表达量降低;而脂肪酸降解和碳水化合物相关代谢通路基因表达量增加。最佳转化子λlcc1_1,表达量是野生型的2.84倍,气生菌丝密度较野生型更密,纤维层增加。λlcc1的漆酶活性是野生型的3倍,活性氧含量是野生型的0.96。在含有木质素的LNAS培养液培养25天后,λlcc1_1发酵液的木质素含量(10.80mg/mL)是野生型(19.58mg/mL)的0.5。突变体菌丝形态致密,偏肿栓菌降解木质素速率提高,愈创木酚氧化反应加快。[结论]本研究揭示了偏肿栓菌对木质素的降解机理,挖掘并验证了两个与木质素降解相关的基因及其功能。在遗传水平上,过表达漆酶编码基因提高了木质素的降解率。建立了偏肿栓菌PEG介导原生质体转化体系。本研究不仅探究降解木质素机理,而且为木质纤维素的高效利用提供了理论依据。此外,构建了能够进一步加快木质素降解的速率的优良菌株。
发布时间:2026-01-28
76. 马铃薯糖苷生物碱对枸杞根腐病菌三羧酸循环的影响
摘要: [目的]枸杞根腐病是危害枸杞生长的主要病害之一,可导致枸杞产量降低、品质下降,甚至造成植株死亡。腐皮镰刀菌(Fusarium solani)是引起枸杞根腐病的主要病原菌之一。化学防治和农业防治是当前防控枸杞根腐病的主要措施,但防效不佳且易造成环境污染。马铃薯糖苷生物碱(Potato glycoside alkaloids,PGA)对多种植物病原真菌具有抑制作用,由于其材料来源广,成本低,对环境无危害等特点而逐渐成为研究热点。本研究以马铃薯糖苷生物碱为抑制剂,探讨其对F.solani线粒体结构和三羧酸循环的影响,揭示其可能的抑菌机理。[方法]采用牛津杯法测定PGA抑菌活性,透射电镜观察线粒体结构,利用试剂盒测定三羧酸循环相关酶活性和产物含量,高效液相色谱法检测能量变化;转录组测序筛选三羧酸循环差异基因。[结果]PGA可抑制F.solani菌落生长、生物量累积和孢子萌发,破坏线粒体结构,导致线粒体膜消亡,内容物流失。PGA抑制了F.solani顺乌头酸酶(ACO)、异柠檬酸脱氢酶(IDH)、α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、延胡索酸酶(FH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、琥珀酰辅酶A合成酶(SCS)的活性以及乙酰辅酶A(CoA)、柠檬酸(CA)和苹果酸(L-MA)、α-酮戊二酸(α-KG)的含量降低;诱导了柠檬酸合成酶(CS)活性的增加并促进了F.solani异柠檬酸(ICA)、琥珀酰辅酶A(S-CoA)、琥珀酸(SA)、延胡索酸(FA)、草酰乙酸(OA)含量地积累。此外,PGA还降低了F.solani的ATP、ADP、AMP含量,造成EC水平紊乱。转录组分析表明,PGA可显著影响F.solani基因表达水平,筛选出19个与三羧酸循环有关的差异表达基因,其中11个基因下调,8个基因上调。[结论]PGA可诱导F.solani的三羧酸循环关键酶活性下降,进而减少三羧酸循环代谢通量,导致能量代谢被抑制从而发挥抗真菌效果。
发布时间:2026-01-28
77. 落叶松愈伤组织接种松材线虫后的形态、转录和代谢分析
摘要: [目的]松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的毁灭性森林病害,已造成我国森林严重损害,引发生态破坏和经济损失。最新报导显示,落叶松在自然条件下和人工接种时也可以感染松材线虫病。因此,培育抗松材线虫的落叶松新品种显得尤为重要。本研究通过分析落叶松愈伤组织对松材线虫的形态、转录和代谢反应,旨在为抗病育种提供理论依据。[方法]在落叶松愈伤组织接种松材线虫5d后,检测松材线虫的增殖情况,观察愈伤组织的形态变化和细胞活性,分析愈伤组织的转录组和代谢组。[结果]接种5d后,观察到松材线虫数量增加,愈伤组织出现水渍化现象,细胞活性降低,说明松材线虫通过取食愈伤组织维持生长,并导致愈伤组织薄壁细胞损害。相较于未接种松材线虫的对照组,接种组有8,515个基因差异表达,这些基因主要参与“对刺激的响应”、“几丁质”和“糖代谢”等过程,这表明接虫后落叶松启动了防御反应。代谢组测序分析识别出389个差异富集的代谢物,主要涉及脂类、氨基酸及其衍生物和生物碱,这些代谢物主要集中在“代谢富集”、“次生代谢物合成”和“辅助因子合成”等通路上。转录组和代谢组数联合分析揭示,差异表达的基因和代谢物共同富集在71个代谢通路上,这些代谢通路主要参与植物与病原菌互作中Ca2+信号、活性氧爆发、MAPK级联反应、激素信号转导、细胞壁加固、防御基因表达、抗菌物质合成以及物质和能量供应等过程。进一步分析显示,与抗病相关的主要代谢物包括生物碱、类黄酮、核黄素、硫苷和二萜,抗病相关的基因主要包括R基因,LRR-RLK,几丁质激发子蛋白激酶,几丁质酶,增强疾病易感蛋白,发病相关蛋白,油菜素内酯共受体激酶,热激蛋白,凝集素和WRKY转录因子。[结论]本研究展示了落叶松愈伤组织接种松材线虫后的形态、转录和代谢变化,初步构建了落叶松抗病评价体系,不仅为抗病育种提供候选基因,也为进一步研究落叶松抗松材线虫病的分子机制提供理论基础和实验依据。
发布时间:2026-01-28
78. 落叶松对半活体营养型病原落叶松新壳梭孢的抗性机制
摘要: [目的]落叶松枯梢病是一种由外来入侵真菌——落叶松新壳梭孢(Neofusicoccum laricinum)引起的病害,该病原体以半活体营养型的形式侵染落叶松。植物在识别到病原侵入后,会诱导产生如合成抗病次生代谢物、超敏反应等局部防御反应(LDR),从而限制病原体生长。对半活体营养型病原体来说,植物合成的次生代谢物是其对抗半活体营养型病原体的重要武器。随后,通过信号转导机制,植物会诱导主要由水杨酸(SA)信号转导介导的系统获得性抗性(SAR),从而激活邻近组织的抵抗能力。本研究对受到侵染N.laricinum后落叶松中3-脱氢奎宁酸(DHQ)在植物次生代谢物奎宁酸(QA)和SA之间的转化关系进行重点探讨,从而阐明植物对半营养型病原体的抗性机制。[方法]对落叶松进行病害野外调查及人工接种试验,通过细胞死亡评估法、石蜡切片法及PI染色法评估其抗病性,并筛选出抗病落叶松单株和感病落叶松单株。通过转录组和代谢组分析,研究抗病和感病的落叶松单株接种N.laricinum后8d、10d的LDR区域基因表达模式及LDR、SAR区域重要差异代谢物变化。同时,通过RT-qPCR进行SAR区SA信号转导相关基因的表达情况,并验证转录组测序结果。通过十字交叉法及落叶松外源施用QA测定QA对N.laricinum生长的影响。[结果]通过野外调查及人工接种试验,确定了R1-4为抗病落叶松单株,S2-1为感病落叶松单株。对R1-4和S2-1的LDR区域的转录组和代谢组进行分析,结果表明,山奈酚、QA、黄酮醇、藤黄素、DHQ和6α-羟基蓖麻酮是重要次生代谢物,其中DHQ与相对抗病指数(RRI)相关性最高,被确定为进一步研究的重要对象。相关性分析表明DHQ和SA、QA含量的变化均具有显著相关性。十字交叉法及落叶松外源施用QA测定QA对N.laricinum生长作用,结果表明R1-4对N.laricinum的抗性增强与其在LDR期间QA表达的升高有关。分析R1-4和S2-1的LDR区域DHQ、QA和SA的含量变化及基因表达量变化,发现R1-4在接种8d时,为抑制病原菌的生长,DHQ和QA含量增加,且QA合成相关的基因表达上调,SA含量几乎无变化,SA合成相关基因表达无明显变化,而10d时,N.laricinum的生长已受到抑制,此时与SA合成相关的基因开始活跃并显著上调,SA大量产生,此时DHQ、QA的含量依旧有增加。与R1-4相比,在S2-1中DHQ和QA的含量变化不明显,虽然SA含量的变化在8d时比R1-4显著,但在10d时SA含量的变化则不如R1-4显著。分析SA信号转导相关的基因表达量在R1-4和S2-1接种10d时的LDR区域和SAR区域中的变化,发现在R1-4的LDR和SAR区域这些基因显著上调,表明此时LDR区域产生的SA向远端组织传递信号以诱导SAR,而S2-1中的这些基因下调或无显著变化。[结论]落叶松通过将DHQ转化为QA或SA以调节自身LDR和SAR,抵抗N.laricinum的侵染。能否将DHQ及时转变为QA或SA可能是影响植物对半活体营养型病原体抗性的关键因素。
发布时间:2026-01-28
79. 几种拟松材线虫的致病性
摘要: 拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)是一种广泛分布于欧亚大陆松林中的松树内寄生线虫。它与松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)在形态学和生物学特性等方面都很相似,它们同属于伞滑刃属。拟松材线虫从Mamiya于1979年在松树上首次发现,并认为近年来越来越多的证据表明,拟松材线虫同样可以导致松树发生类似松材线虫引起的松树萎蔫病。因此,很有必要对拟松材线虫的致病性进行研究测定,为林业生产上的政策提供技术理论支撑。课题组前期从全国各地收集含有拟松材线虫的枯萎松树,将它们纯化、培养和保存不同株系的拟松材线虫。在本实验中,挑选了六株不同地区和寄主来源的拟松材线虫,对其在灰葡萄孢中的取食速度、增殖量、体型测量和致病力测定进行系统研究,主要结果如下: 1、纯化培养并且经过形态学鉴定的拟松材线虫通过分子检测鉴定确定为拟松材线虫,随后将这六株拟松材线虫消毒,对其取食速率进行测定,取食速率由强到弱分别为NMG、BM7、BM5、YN23、CFS4、FCBM。7天后将这六种拟松材线虫用贝尔曼漏发进行分离,统计它们的增殖量,增殖量由高到低分别为CFS4、NMG、YN23、BM7、FCBM、BM5,增殖量和在灰葡萄孢中的取食速率无显著相关性。 2、测定完六株拟松材线虫在灰葡萄孢中的取食速率和增殖量后对六株拟松进行致病力的测定,将它们分别接种5000条至3年生马尾松盆栽苗,每隔5天拍照一次。除了接种BM7虫株的马尾松苗被大风吹倒压断后无法统计外,其余5株拟松材线虫的致病力由强到弱分别为BM5、NMG、FCBM、YN23、CFS4。 3、最后对这六株拟松材线虫虫株进行虫体数据测量,北方拟松材线虫虫株FCBM(辽宁)和NMG(内蒙古)在形态上相对于南方拟松材线虫虫株较宽并较长;而南方的虫株YN23(云南)则相对于其他的虫株较短一些;其他地理位置处于中间省份的虫株则差别不大,这可能是由于拟松材线虫传播到不同地区,为了适应环境气候条件而改变,不断长期进化得到的结果。 关于拟松材线虫致病性的问题,有学者测定了中国、日本、韩国、加拿大、挪威以及法国等20个拟松材线虫株系对2年生黑松的致病力,将拟松材线虫分为3类:第Ⅰ类致病力很强;第Ⅱ类具有较强的治病潜能,在适宜的环境下能够造成严重危害;第Ⅲ类几乎没有致病力,在本次的实验中,这六株拟松材线虫对马尾松苗的致病性同样出现了致病性的分化特点。
发布时间:2026-01-28
80. 多组学揭示松材线虫的抗逆性和致病性
摘要: [目的]松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是全球森林生态系统中最具危险性和破坏性的害虫之一。其抗逆性和致病性的遗传基础尚未阐明。了解松材线虫的环境适应性和致病性的分子机制有助于预防和控制松材线虫病。[方法]本研究比较了9个线虫物种的基因组,包括松材线虫(B.xylophilus)和拟松材线虫(B.mucronatus)的两个全新基因组组装和分析,结合多个转录组筛选松材线虫关键的环境适应性和致病性的基因。通过分子生物学技术验证了三个家族基因(BolA,DGAT和PLCP)的功能验证。[结果]研究结果表明,松材线虫起源于约2900万年前。在松材线虫中,一系列基因家族迅速扩展,包括类BolA超家族、二酰甘油酰基转移酶a和木瓜蛋白酶样半胱氨酸肽酶。编码松材线虫的三个BolA样基因已被确定为应激反应基因,能在不利的生长条件下适应生存。分子生物学结果证明,两个DGAT基因对松材线虫的脂质合成至关重要,在抵抗饥饿和寒冷方面发挥着重要作用。此外,松材线虫的三个PLCP基因能抑制松树的免疫反应,促进线虫感染松树。[结论]松材线虫BolA,DGAT和PLCP三个家族的基因对松材线虫的环境适应性和致病性起着非常重要的作用。
发布时间:2026-01-28
81. 代谢组学分析鉴定与胶孢炭疽菌附着胞膨压相关的代谢物质
摘要: 杨树炭疽病主要是由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的。胶孢炭疽菌以附着胞的方式入侵寄主,通过附着胞内物质代谢产生膨压,并依靠膨压形成的机械力产生侵染钉从而穿透寄主表皮细胞。因此胶孢炭疽菌附着胞能否形成膨压是其成功侵染的前提,而胞内的物质代谢调控是决定膨压形成的重要环节。在本研究中,我们使用非靶标代谢组学的方法分析了附着胞中不同发育阶段(分生孢子0h、芽管3h、初期附着胞5h、逐渐成熟的附着胞9h和成熟的附着胞12h五个时期)的代谢物质。通过气质联用和液质联用检测,我们共鉴定出39个与膨压相关的差异代谢物并分为6大类:氨基酸类、脂肪酸类、磷脂类、甘油脂类、碳水化合物、有机酸类。对各个时间点代谢物质的相对含量进行热图分析发现,大多数代谢物质呈整体上升趋势。我们推测,含量持续升高的代谢物参与附着胞的整个形成和成熟过程,而含量下降的物质也许是某些重要代谢物的前体,通过其不断合成或者降解从而生成对附着胞膨压变化有重要作用的代谢物。 通过KEGG分析确定了4个与膨压相关的显著代谢途径:糖类降解、脂质降解、氨基酸(精氨酸)合成、磷脂代谢。糖原和脂滴是分生孢子中主要的储存储备。糖原代谢参与了侵染过程中的能量供应,通过对差异代谢物中的糖类物质进行监测发现,随着膨压的产生和持续增加,糖类物质持续被降解。也就是说糖类物质通过自身的不断降解为膨压增加提供能量。脂质分解代谢产生的甘油是膨压的主要来源,由于非靶标方法的限制,我们没有测到三酰甘油的变化,但我们检测到了半乳糖基甘油。在甘油代谢途径中,半乳糖基甘油是最终代谢产物。从0-12h,随着附着胞的发育和膨压的增加,半乳糖基甘油的含量也逐渐增加,说明脂解过程持续发生。附着胞主要的氮源储存物质则是氨基酸,在精氨酸的生物合成通路中,随着附着胞的的发育和膨压的产生,前提代谢物质谷氨酰胺不断被降解去合成其他代谢物质,而精氨酸也一直都保持较高含量,说明精氨酸是附着胞发育过程中必不可少的物质。在磷脂代谢中,磷脂酰丝氨酸(PS)分解产生大量的磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE),继而生成溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)和溶血磷脂酰乙醇胺(LysoPE),然后在溶血磷脂酶B(PLB)的介导下分别合成甘油磷酸胆碱(GPC)和甘油磷酸乙醇胺(GPE),最后都在甘油磷酸二酯磷酸二酯酶(GDE)的作用下,分解生成目的产物sn-甘油-3-磷酸酯。它可以由甘油-1-磷酸酶(GPP)催化生成甘油,促使附着胞生成膨压。我们的研究结果为附着胞膨压的功能分析提供了新的见解,也为胶孢炭疽菌的致病控制提供潜在靶点。
发布时间:2026-01-28
82. Pathophysiology and transcriptomic responses of Pinus armandiidefenses toophiostomatoid fungi
摘要: [Objective]Pinus armandii Franch.is an ecologically and economically important evergreen tree species native to western China.Dendroctonus armandi and pathogenic ophiostomatoid fungi pose substantial threats to P.armandii.With the interplay between species,the defense mechanisms of P.armandii have evolved to withstand external biotic stressors.However,the interactions between P.armandii and pathogenic ophiostomatoid fungal species/strains remain poorly understood.We aimed to analyze the pathophysiological and molecular changes in P.armandii following artificial inoculation with ophiostomatoid species.[Method]Four representative ophiostomatoid species(L.qinlingense and O.shennongense two dominant and widespread species in the ophiostomatoid community and G.parakesiyea and Ophiostoma sp.1 two less frequently obtained but widely distributed ophiostomatoid fungal species across the sampling area)associated with D.armandi on P.armandii were selected for pathogenicity analysis.Chemical analyses were performed to assess changes in monoterpenoid content during host responses to pathogens to clarify the differences in virulence among different ophiostomatoid fungal species/strains.Additionally,a transcriptome assay was used to analyze differential gene expression between co-/single inoculation of P.armandii with fungal species.[Result]The study revealed that L.qinlingense produced the longest necrotic lesions,and G.parakesiyea produced the shortest.All strains induced monoterpenoid release,and monoterpene levels of P.armandii were positively correlated with fungal virulence(R2=0.93,P<0.01).Co-inoculation of two dominant highly(L.qinlingense)and weakly virulent(O.shennongense)pathogens reduced the pathogenicity of the highly virulent fungi.Transcriptomic analysis of P.armandii(LQ:L.qinlingense treatments,QS:co-inoculation treatments,and OS:O.shennongense treatments)showed that the expression pattern of differentially expressed genes(DEGs)between QS and OS was similar,but different from that of LQ.The DEGs(LQ vs.QS)involved in flavonoid biosynthesis and phenylpropanoid biosynthesis were downregulated.Notably,compared with LQ,QS significantly decreased the expression of host defense-related genes.[Conclusion]This study provides a valuable theoretical basis for managing infestations of D.armandi and associatedophiostomatoidfungi.
发布时间:2026-01-28
83. Exogenous priming of chitosan induces resistance in Chinese prickly ash against stem canker caused by Fusarium zanthoxyli
摘要: Stem canker is a highly destructive disease that threatens prickly ash plantations in China.Synthetic fungicides are commonly used to manage stem canker in prickly ash.However,the indiscriminate use of these chemicals raises concerns regarding pesticide residues in crops,Therefore,the development of environment-friendly control measures against stem canker has become an urgent and important driving force for the sustainable development of the green prickly ash industry.This study demonstrated the effective control of stem canker in prickly ash using chitosan priming,significantly decreasing the infection incidence of Fusarium zanthoxyli and reducing the lesion areas of stem canker by 46.77%to 75.13%across all chitosan treatments.The mechanisms underlying chitosan-induced systemic acquired resistance(SAR)in prickly ash were further investigated.Chitosan treatment stimulated the prompt accumulation of H2O2 in prickly ash stems in a short period of time and then quickly returns to normal levels.During this period,there was no significant difference in MDA content,but peroxidase and catalase enzyme activities enhanced.A well-constructed regulatory network depicting the genes involved in the SAR and their corresponding expression levels in prickly ash plants primed with chitosan was established based on transcriptomic analysis.The key DEGs associated with CS-induced SAR in prickly ash stems were annotated,including LYM2,CERK1,RLCK185,RLCK176,RbohD,CPKs,M3K3A,M3K5G,M2K5,MPK3,VIP1,EIN3,EIL,ERF1B,PR1,PR5,E13,and ChiB.Additionally,224 ZbWRKYs were identified based on the whole genome of prickly ash,and their phylogenetic evolution,conserved motifs,domains and expression patterns of ZbWRKYs were comprehensively illustrated.Among the 44 identified ZbWRKY DEGs,several WRKY TFs known to be involved in plant SAR were identified,including WRKY22,WRKY29,WRKY33,and WRKY40.The expression of 12 key genes related to the SAR was significantly increased by chitosan,including LYM2,CERK1,RLCK176,MPK3,CPK4,RbohD,WRKY33,EIN3,PR1,PR5,E1311,and ChiB,as determined using reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction.Furthermore,the activities of defensive enzymes(PAL,PPO,C4H,CHS,CAD and CHI)and the accumulation of lignin and flavonoids in prickly ash were significantly enhanced by chitosan treatment.Taken together,this study provides valuable insights into the chitosan-mediated activation of the immune system in prickly ash,offering a promising eco-friendly approach for forest stem canker control.
发布时间:2026-01-28
84. 重要林木病原真菌类群瓮毛孢科Sporocadaceae各属中文名称修订
摘要: [目的]瓮毛孢科Sporocadaceae是世界性广泛分布的真菌类群,多数是重要的植物病原菌,严重影响植物的生长发育,甚至枯死,导致许多经济作物的减产,造成巨大经济损失。瓮毛孢科包含35个属,但由于部分类群缺乏统一的中文名称,以致在各类中文文献资料中存在命名不规范的现象,不同研究者采用的名称各异,造成了中文名称使用上的混乱与误解。本研究分析瓮毛孢科真菌中文名称命名不规范所带来的混淆性、误导性以及对科研与教育工作造成的难度,对瓮毛孢科各属的中文名称进行修订并及制定名称名录,有助于减少名称使用混乱和误解等问题,促进高效的学术交流和信息共享,提升国内瓮毛孢科真菌研究的水平和相关学科的影响力。[方法]本研究通过检索世界菌物名称数据库,查阅瓮毛孢科真菌相关文献和最新的分类学研究成果,依据最新的分类学研究进展和命名法规,核对瓮毛孢科真菌类群的拉丁学名,在最新分类体系下确定合法名称。对于科内已有的中文名称,通过追溯词源以及原白,参考《牛津拉丁文词典》《真菌学拉丁语和命名法》对其进行准确性、一致性和规范性等方面的评估,识别存在的名称混乱、重复或模糊不清等问题,确定需要进行修订的中文名称;符合规范且被广泛接受并使用的名称,以及《真菌名词及名称》所列但与词源不一致的名称因其已被广泛使用,故均继续采纳,未做变更。对于目前尚未拥有中文名称的类群,依据《真菌、地衣汉语学名命名法规》《真菌名词及名称》选取和拟定中文名称。[结果]列举了瓮毛孢科内35个属的中文名称及拟定依据,其中,更改中文名称的属有10个,新拟定中文名称的有11个,已存在中文名称且不予变更的有14个。[结论]通过为瓮毛孢科真菌确立准确、统一的中文名称,能够为国内该类群真菌研究者提供一个共同的命名基础,减少误解和混淆,使其可以更准确地指代和讨论真菌物种,提高学术交流的效率和准确性。另外在文化的认同和保护方面,中文名称通过汉字传递出研究者对自然界的观察和理解,呈现真菌相关信息,同时在科学研究、教育和宣传中体现了汉语言的独特性和丰富性,有助于增强公众对于本土物种的文化认同和情感联系,在真菌中文名称逐渐被漠视,甚至被忽视的今天,对以瓮毛孢科为代表的重要植物病原菌类群进行中文名称修订,是对中文名称的重要性及拟定工作的必要性进行的宣传呼吁。
发布时间:2026-01-28
85. 中国松材线虫种群遗传分析和疫源追溯研究
摘要: 由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松材线虫病(pine wilt disease)是一种国际性重大森林病害,中国是松材线虫病流行危害最严重的地区。至2024年初我国已有18个省(自治区、直辖市)的663个县级行政区沦为松材线虫病疫区。由于松材线虫的入侵时间和入侵地环境的不同,导致我国松材线虫种群在遗传结构上形成了许多不同的地理株系。本研究主要是利用全基因组数据分析我国不同疫区松材线虫的种群遗传多样性,根据其遗传差异来探究我国各个疫区松材线虫的种群遗传结构,并建立松材线虫的遗传追溯体系,来追溯松材线虫的传播来源和扩散路径,为我国松材线虫的检疫、防控工作提供科学依据。主要研究结果如下: 1、本实验室自2014年到2024年实验室的虫株资源库中共收集保存701株松材线虫虫株资源。对701株虫株的重测序数据进行分析,共鉴定到9,508,393个SNPs位点。其中国外虫株的SNP总数、纯合子数、特有SNPs数、转换和颠换数量均高于国内大部分虫株。各省份间不同虫株的SNPs数量均存在明显的差异,SNPs的数量最多的是广东,其次是吉林,四川省SC、湖北HB、浙江ZJ、江西JX、湖南HN、云南YN、广西GX的虫株平均数均大于20万,而福建FJ、贵州GZ、安徽AH、甘肃GS、陕西SX、江苏JS、河南HEN、重庆CQ、辽宁LN、山东SD的虫株的SNPs数相对较小,均小于10万,其中最小的福建省;纯合子数与SNPs数情况相同,依旧是广东省虫株的纯合子数最多;而特有SNPs数中,最多的是云南省的虫株,有128,356,广东、湖北、四川、江西、广西的虫株的特有SNPs数也相对较多。SNP基因型种类共有12种:A→C,A→G,A→T,C→A,C→G,C→T,G→A,G→C,G→T,T→A,T→C和T→G。其中,A→G,C→T,G→A和T→C这四种类型的SNP要显著高于其他8个类型的SNP基因型。 2、对701个松材线虫虫株的SNP位点进行主成分分析(PCA)和系统发育树分析,可将其归为8个类群:类群1共计9个虫株,为日本虫株(C14-5),美国虫株(USA01-06)和2株湖北虫株(HB36、HB37);类群2共计41个虫株,包括广东虫株37株、湖南虫株3株和湖北虫株1株;类群3共有117个虫株,包括广东虫株22株,湖南省虫株1株,广西壮族自治区33株,湖北省16株,河南省虫株1株,江西省虫株11株,辽宁省虫株2株;云南省虫株4株,浙江省虫株27株;类群4共计47株,分别来自广东省的3株,广西壮族自治区9株,湖北省的5株,浙江省的8株,吉林省的7株,四川省的14株以及山东省的1株;类群5共计有虫株100株,包括广东省的45株,广西壮族自治区的7株,湖北省的1株,江西省的25株,辽宁省的1株,浙江省16株,四川省的3株,江苏省的2株;类群6共计有167株虫株,广东省的13株,广西壮族自治区的11株,湖北省虫株42株,河南省虫株2株,江西省虫株3株,辽宁省虫株9株,浙江省虫株30株,山东省16株,四川省虫株15株,陕西省虫株2株,江苏省虫株12株,安徽省虫株5株,福建省虫株3株,重庆市3株以及甘肃省1株;类群7共计有虫株102株,有广东省的1株,河南省的3株,广西壮族自治区的2株,湖北省虫株3株,河南省虫株11株,江西省虫株2株,辽宁省虫株15株,浙江省虫株1株,四川省虫株3株,陕西省虫株12株,江苏省虫株32株,安徽省虫株14株,福建省虫株3株;类群8共计有118株虫株,包含广东省的8各虫株,湖南省的5个虫株,广西壮族自治区的3个虫株,湖北省的13个虫株,河南省的2个虫株,江西省的8个虫株,辽宁省的1个虫株,云南省的1个虫株,浙江省的20个虫株,山东省7株,四川省8株,陕西省5株,江苏省16株,安徽省6株,福建省6株,重庆市5株,贵州省4株。 3、华中地区30个虫株中共获得8,333,375个SNPs位点,所有SNP位点统计分析显示,HB(湖北)15、HEN(河南)20、HN(湖南)07、HN08和HN10的SNP位点数量与纯合子数量均显著高于其他虫株。此外,在HB15、HEN20、HN07、HN08和HN10虫株中出现频率最高的突变基因型为A>G、C>T、G>A、T>C,而其他虫株则为A>G、C>G、C>T、G>A、G>C、T>C。聚类结果表明,华中地区30株松材线虫可以分为4个类群:HB15、HEN20、HN07、HN08和HN10为同一类群;HB02、HEN02、HEN04和HN06为类群2;类群3虫株最多,共有16个虫株;类群4全部为河南虫株(HEN06、HEN09、HEN10、HEN14和HEN15)。与广东省和江苏省虫株进行种群遗传差异分析发现,HB15、HEN20、HN07、HN08和HN10与广东省虫株具有亲缘关系,其他虫株与江苏省虫株的遗传距离相对较近,其中河南省虫株间遗传差异显著。华中地区虫株之间存在明显的遗传分化现象,推测华中地区大部分疫区和江苏省的松材线虫具有相同的疫源,少部分地区和广东省虫株具相同的疫源。 4、本研究通过对中国两广地区的松材线虫进行遗传多样性分析,发现两广地区的大部分虫株与中国另一个松材线虫病传播中心——江苏省的虫株的遗传距离很远,两广地区的虫株仅有一部分与江苏省的虫株聚为一类。两广地区的虫株的遗传多样性普遍比江苏省的虫株高,且广东省的松材线虫的遗传多样性最丰富。广东省具有自己的传播源,推测来自国外;而部分的广东和广西的虫株可能来自江苏。选择性清除结果表明,两广地区的类群B的虫株的候选基因富集在果胶裂解酶活性等相关基因上,猜测该类群具有更强的毒力,可能危害更多的松树。需要防治松材线虫通过人为途径传播到非疫区,以危害更多松树。本研究为探究两广地区的松材线虫的生存空间、遗传结构、潜在传播空间和制定相关防疫政策提供理论依据。5、在前人构建的松材线虫疫源追溯数据库(PWNSD),具有数据存储、检索、浏览、系统发育树构建、序列比对以及引物设计等功能。提供的Web界面,将松材线虫基因组序列以及相关变异位点的基因和蛋白序列等信息进行可视化,提供更直观的数据展示。选取新发疫区甘肃省的虫株对系统功能的实现进行测试,结果与第三章遗传多样性分析结果一致,证实实现情况良好。目前库内包含了实验室组装的基因组数据以及701个松材线虫虫株的相关数据。
发布时间:2026-01-28
86. 引起马尾松赤枯病的三种拟盘多毛孢属真菌新种
摘要: [目的]明确引起马尾松赤枯病的病原菌及其分类地位。[方法]于安徽、江苏、广西和福建4个省份进行马尾松赤枯病调查及样品采集。采用组织分离法进行病原菌的分离与纯化。通过孢子悬浮液接种明确马尾松赤枯病的病原菌。结合形态学鉴定、多基因串联(ITS、TEF和TUB)系统发育分析及谱系一致性系统发育物种识别(Genealogical Concordance Phylogenetic Species Recognition,GCPSR)明确病原菌的分类地位。[结果]广西的感病针叶症状有顶端枯死和段斑枯死两种类型,而安徽、江苏及福建的感病针叶只观察到顶端枯死型。共分离获得287株拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)菌株。每个地区每种病害症状随机挑选5株共25株(AH1-1至AH1-5,BM1至1BM1-5,DB1-1至DB1-5,FJ1-1至FJ1-5和LZ1-1至LZ1-5)进行致病性测定。结果表明,所有菌株均具有致病性,马尾松发病率均为100%,经组织再分离后获得与接种菌株培养特征一致的真菌,表明这些菌株是引起马尾松赤枯病的病原菌。形态学观察及ITS测序结果表明,这25个菌株隶属于拟盘多毛孢属的5个分类单元。系统发育分析结果显示病原菌FJ1-1至FJ1-5与P.clavata聚为一个分枝;病原菌LZ1-1至LZ1-5与P.lushanensis聚为一个分枝;病原菌AH1-1至AH1-5,BM1-1至BM1-5和DB1-1至DB1-5各自处于一个独立的分枝,且均与P.foliicola,P.pinicola,P.suae和P.rosea亲缘关系很近,且这15个菌株与P.foliicola,P.pinicola,P.suae和P.rosea的成对同质性指数(pairwise homoplasy index,PHI)等于0.047。结合形态学特征、多基因串联构建的系统发育树及GCPSR分析将引起马尾松赤枯病的25个菌株鉴定为拟盘多毛孢属的2个已知种(P.clavata和P.lushanensis)及3个新种。3个新种分别被描述为P.kendrickii,P.jiangsuensis和P.liuzhouensis。[结论]本研究对马尾松赤枯病进行了较广泛的调查,发现该病害由拟盘多毛孢属多种真菌引起,表明不同省份马尾松赤枯病菌种类存在多样性。这些病原菌的鉴定不仅为了解该病害病原真菌多样性提供了有价值的信息,也为今后针对该病害制定有效的监测防控管理策略提供有用的信息。
发布时间:2026-01-28
87. 松杉色二孢菌引起白皮松梢枯病的首次报道
摘要: [目的]白皮松为中国特有的濒危树种,具有重要的观赏性和生态价值。近期,江苏南京、常州地区白皮松枯梢病的出现,对这一珍贵树种构成了严重威胁。本研究旨在鉴定该病害的病原菌,为制定有效防控措施提供依据。[方法]采集白皮松枯梢病发病梢头,采用组织分离法进行病原菌的分离、纯化,通过孢子悬浮液喷雾法对所分离真菌进行致病性测定,明确该病害的病原菌。结合形态学特征和多基因系统发育分析确定病原菌的分类地位。[结果]调查结果显示,江苏常州白皮松枯梢病发生率约为40%,每株白皮松梢头发病率约为60%。发病初期,嫩梢出现溃疡斑,皮层破裂流出松脂,附近针叶枯死;随着溃疡斑继续扩展,形成枯梢。病梢头及针叶产生大量黑色子实体。共分离、纯化获得35株真菌。致病性测定结果表明,5个代表菌株均能使健康白皮松梢头发病,致病率为100%,且发病症状与野外所观察到的症状一致,再分离得到的菌株与所接种菌株一致,表明这些菌株为白皮松枯梢病的病原菌。根据病原菌的菌落、子实体、分生孢子梗、分生孢子等形态特征,初步将该病原菌鉴定为色二孢属(Diplopia)真菌。通过扩增ITS和TEF两个基因片段并构建系统发育树,最终将白皮松枯梢病病原菌鉴定为松杉色二孢菌(Diplodia sapinea)。[结论]通过致病性测定、形态学和多位点系统发育分析,确定松杉色二孢菌为白皮松枯梢病的病原。这是松杉色二孢菌引起白皮松枯梢病在国内外的首次报道。该研究不仅丰富了松杉色二孢菌的宿主范围,也为进一步开展该病害的病理学研究及其防控策略制定提供坚实的科学基础。
发布时间:2026-01-28
88. 松材线虫生殖系统发育研究
摘要: [目的]松材线虫病在我国呈现明显的北扩西进态势,严重威胁我国森林和生态安全,从细胞水平研究松材线虫的生殖系统发育的过程,为系统掌握松材线虫的发育和迅速繁殖的生物学过程,进一步为有效遏制松材线虫病的蔓延扩散具有重要意义。[方法]利用光学显微镜对松材线虫不同龄期的性腺和性器官进行解剖和观察,详细记录和拍摄松材线虫生殖系统的形态学特征,并统计其重要的定量数据。[结果]J2幼虫的性腺形态为“桶形”,由位于身体56.37%处的腹侧4个细胞组成,这4个细胞从前向后分别命名为Z1、Z2、Z3和Z4.这些细胞在25℃的条件下,72h即可增殖分化为整个成虫性腺器官,这4个细胞又称“性腺原基”;值得注意的是,线虫个体发育至J3中后期,雌雄性腺开始出现差异,雌虫性腺呈“梭形”向前后两端发育,雄虫性腺前部会出现向后反折现象,即向前生长一段距离后开始向身体后部生长;在J4前期,雌雄差异更加显著,此时,雌虫身体70%处的4个表皮细胞开始发生分裂,这几个细胞最终会通过分裂并向内挤压发育为雌成虫的阴户;在J4后期,雌虫阴户上方性腺中的锚细胞(anchor cell,ac)发生细胞程序性死亡后使性腺通过阴户连接到体外环境,雄虫性腺近端的连接细胞(linker cell,lc)发生细胞程序性死亡后将性腺通过泄殖腔连接到体外;在成虫阶段,雌虫生殖系统包括卵巢、受精囊、子宫、阴户和外阴后囊,雄虫生殖系统包括精巢、储精囊、射精管以及交合刺。[结论]松材线虫的卵及J1阶段,无法确定线虫性腺形态特征;J2至J3中期阶段,线虫雌雄个体无差异;J3中后期至J4阶段,可根据性腺形态特征对线虫性别进行区分;成虫阶段,雌雄生殖系统已发育完全个体差异更加显著。
发布时间:2026-01-28
89. 热区植物植原体病害检测技术研发及多样性研究
摘要: 植原体是一类尚难分离培养的原核致病菌,由植原体引起的植物病害被称为植物“癌症”。植原体于1967年首次报道,基于植原体保守基因及国际植原体分类鉴定标准,已鉴定37个植原体16Sr组和48个植原体候选种,引起全球1000多种植物病害,其中我国已报道植原体病害约200种。我国热区植原体病害丰富,约占我国植原体病害60%,海南岛是我国典型的热带岛屿省份,植原体病害约占我国植原体病害26%。槟榔、椰子是海南“六棵树”之一,重要的热带经济作物,国内外研究报道表明由植原体引起的槟榔、椰子病害是致死性的,给海南乃至全球热区相关产业造成沉重打击。目前我国已报道由植原体引起的槟榔黄化病。在国家“一带一路”、海南自由贸易港、全球动植物种质资源引进中转基地等建设的背景下,植原体等外来有害生物入侵与国内有害生物扩散的风险极大增加,一旦入侵,会像槟榔黄化病一样,给海南椰子产业带来灭顶之灾。快速高效的检测诊断技术对于预防相关病害的发生流行、降低经济损失等具有重要意义。因此,针对槟榔、椰子等棕榈作物植原体病害研究难点及其产业卡脖子问题,研发其病原快速、高效检测技术体系。针对我国槟榔黄化植原体序列特征,建立了其LAMP快速可视化检测技术,该技术操作简便、检测时间短(40min内可完成),检测结果肉眼可视,适用于田间诊断与推广应用;全球率先将微滴式数字PCR技术应用于槟榔黄化病研究中,建立了槟榔黄化植原体高灵敏检测技术,灵敏度数量级达10-2copies/μL,与已报道的检测技术相比,灵敏度提高了约1000倍;建立了全球椰子致死性植原体通用型LAMP快速可视化检测技术,该技术一个反应体系可同时检测全球已知的6类椰子致死性植原体,且检测反应仅需40min,极大提高了这一全球重大检疫性病害的检测效率。相关技术已在海南槟榔黄化病等棕榈作物植原体病害定期检测监测、病害发生流行规律及机制等方面进行应用。目前在海南岛已鉴定、报道引起植物病害的植原体有4个组,分别为16SrⅠ、16SrⅡ、16SrⅤ、16SrⅩⅩⅫ,其中16SrⅠ、16SrⅡ所占比例较高。本团队前期在海南岛已鉴定植原体病害30余种,其中20余种植原体病害及9个植原体16Sr分类亚组为首次鉴定报道。经同源比对、变异位点分析等表明不同植物寄主中的植原体同源性极高,有的株系间甚至高达100%。植原体不能分离培养,目前研究表明其传播主要通过寄主植物与媒介昆虫。植原体不同寄主间植原体高同源性,可能导致该类病原在不同寄主间植原体存在互传现象。国内外已有多项研究表明,植原体可能不同寄主植物中相互传播,导致不同寄主植物植原体病害的发生流行。本团队前期在槟榔黄化病发病园内及周围,已鉴定苦楝等7种寄主植物的植原体与海南槟榔黄化植原体保守基因序列同源性为100%,结合槟榔园植原体病害发生、病情发展等情况调查,推测植原体可能在其高同源性植物寄主间相互传播。在植原体等难培养微生物病害的监测、防控过程中,中间寄主是一个不可忽视的问题。植原体寄主的多样性,导致其传播流行的复杂性与检测防控的困难性。国外一些致死性棕榈作物病害,如椰子、油棕等,国内虽未见发病报道,但经基因数据比对分析发现,高同源性(甚至100%)的植原体株系国内已存在,传播风险极大。因此,基于已研发的热区植物植原体检测技术定期开展海南岛内关键作物植原体等病原物“项目”的定期“体检”,明确植原体等在自然条件下的寄主多样性及特征,对降低外来有害生物入侵风险、防止国内相关病害扩散流行、精准监测预警与有效防控管理相关病害等具有重要意义。
发布时间:2026-01-28
90. 景观植物上盘多毛孢真菌的分类研究
摘要: 景观植物不仅美化环境,提升城市景观品质,还具有重要的生态功能,如改善空气质量、调节气候、保护生物多样性等。盘多毛孢真菌是一类广泛分布于自然界的真菌,它们作为植物的病原菌、内生菌和腐生菌,在全球范围内与多种植物相关联。这类真菌能够引起植物叶片、果实和枝干的病害,严重影响植物的生长和景观效果,如:叶斑病、灰枯病、果腐病和各种采后病害等。因此,对盘多毛孢真菌的分类研究,对于理解其生物学特性、生态习性,进而开发有效的防控策略,保护景观植物的健康具有重要意义。近年来,随着分子生物学技术的发展,盘多毛孢真菌的分类和系统发育学研究取得了显著进展,更新了盘多毛孢真菌的物种多样性。本研究对中国四川省广元市和贵州省贵阳市的景观植物进行了调查,收集了98份样本,包括带有不同症状的枝条和叶片,具有典型症状的样本有12份。通过对内部转录间隔区域(ITS)、翻译延伸因子1-α(tef1-α)和β-微管蛋白(tub2)的基因序列进行PCR扩增和测序,结合形态学特征,对分离的真菌株进行了鉴定。 (1)确定我国Neopestalotiopsis相关物种有33种,本研究收集到4种,包括鸡爪槭新拟盘多毛孢Neopestalotiopsis acericola、紫荆新拟盘多毛孢Neopestalotiopsis cercidicola、加拿利海枣新拟盘多毛孢Neopestalotiopsis phoenicis和同心圆新拟盘多毛孢Neopestalotiopsis concentrica,其中鸡爪槭新拟盘多毛孢、紫荆新拟盘多毛孢、加拿利海枣新拟盘多毛孢被鉴定为3个新种,同心圆新拟盘多毛孢被鉴定为中国新记录种。 (2)确定我国Pestalotiopsis相关物种有70种,本研究分离鉴定出1种,并被进一步鉴定为新种:贵阳拟盘多毛孢Pestalotiopsis guiyangensis。 (3)盘多毛孢真菌作为重要的植物病原体,其宿主特异性不强,可侵染多种植物。本研究揭示盘多毛孢真菌在景观植物上具有较高的多样性,其形态特征和分子标记揭示了多个不同的分类群。这些真菌与植物的枝枯病、黑斑病等病害密切相关,其正确的分类对于病害的诊断和防控具有重要意义。 (4)本研究通过对盘多毛孢真菌的系统性研究,为景观植物的病害防控提供了新的视角和方法,研究成果有望促进景观植物健康管理的科学化和精准化,对维护生态平衡和提升城市绿化质量具有积极影响。
发布时间:2026-01-28
91. 北京市丰台区林木腐烂病相关真菌类群多样性研究
摘要: 北京市丰台区森林覆盖率高,林木树种丰富。但人工林所占的比例较大,以至于其抵抗病害的能力要比天然林低很多,因此其相关林木病害发生较为普遍,尤其以壳囊孢属Cytospora真菌引起的腐烂病危害严重。壳囊孢属(Cytospora)真菌是一类重要的林木病原菌,在世界范围内广泛分布,可侵染多种木本植物引起腐烂病和枝枯病。其中以桉树、苹果树和杨柳树腐烂病最为常见,导致树势衰弱甚至死亡,造成严重的经济损失和生态破坏。目前针对北京市丰台区危害普遍的真菌性病害的研究较少。本研究通过对北京市丰台区林木腐烂病病害标本的收集,利用病原菌在寄主组织上的危害特征、子座的类型、孔口的数量、腔室的形状及孢子的大小、培养物的性状等形态学特征,结合多基因片段构建不同的系统发育树,分析丰台区不同地点、不同寄主上壳囊孢属真菌的种类及其亲缘关系。主要研究结果如下:(1)记述丰台区壳囊孢属真菌7种,包括C.albodisca,C.ailanthicola,C.euonymina,C.fengtaiensis,C.haidianensis,C.pinea,C.sorbariae,其中C.fengtaiensis,C.pinea,C.sorbaria为新种,首次发现壳囊孢属真菌寄生于北美海棠、五角枫和珍珠梅等寄主植物上,发现壳囊孢属真菌的国内新记录寄主5个。(2)明确了北京市丰台区壳囊孢属真菌主要的形态学分类依据为腔室类型、黑色界限圈和孔口数量。(3)基于贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建的多基因片段系统发育树显示丰台区壳囊孢属真菌的每个种都具有独立的分支且支持率较高(99-100%),ML与BI拓扑结构相似。综合多种方法构建的系统发育树在进行系统发育分析时能够佐证结果的可靠性。Cytospora sorbariae和C.fengtaiensis均为独立分支,自举支持率为100%。基于邻接法(NJ法)分别构建单基因ITS片段和多基因(ITS、act、rpb2、tef1-α and tub2)片段的系统发育树,分析得出C.bungeana与C.pinea这两个形态特征较为相似的种,通过多基因片段联合能够更加准确的区分,表明多基因片段的联合更适合于壳囊孢属真菌种间的鉴定。(4)形态学特征与多基因片段构建的分子系统分支的相互验证,能够更加准确的开展壳囊孢属的种类鉴定。研究结果为了解北京丰台区枝干病害相关壳囊孢属真菌的分类及病害防治提供了坚实的理论依据。
发布时间:2026-01-28
92. Genome sequencing and comparative genomics reveal insights into pathogenicity and evolution of Fusarium zanthoxyli,the causal agent of stem canker in prickly ash
摘要: Fusarium zanthoxyli is a destructive pathogen causing stem canker in prickly ash,an ecologically and economically important forest tree.However,the genome lack of F.zanthoxyli has hindered research on its interaction with prickly ash and the development of precise control strategies for stem canker.In this study,we sequence,assemble,and annotate a relatively high-quality genome of F.zanthoxyli with a size of 43.39 Mb,containing 55 contigs and encoding 11,316 putative genes.Furthermore,279 tRNAs,64 5s rRNAs,5 18s rRNAs,7 28s rRNAs,2 sRNAs,21 snRNAs and 2,491 repetitive elements known as direct repeats(DRs)were predicted in the genome of F.zanthoxyli.Pathogenicity-related factors are predicted,comprising 495 CAZymes,217 effectors,156 CYP450s,and 202 enzymes associated with secondary metabolism.Besides,a comparative genomics analysis along with 25 other fungal species from eight classes of Ascomycota and Basidiomycota revealed Fusarium and Colletotrichum diverged from a shared ancestor approximately 141.1~88.4 million years ago(MYA).Additionally,a phylogenomic investigation of 12 different phytopathogens within Fusarium indicated that F.zanthoxyli originated approximately 34.6~26.9 MYA,and events of gene expansion and contraction within them were also unveiled.Among the investigated fungal genomes,3,929 ortholog families were found to be present in all 12 Fusarium species.Interestingly,with a mere 24 gene families,encompassing 59 genes,were identified as exclusive to F.zanthoxyli,representing a modest 0.24%of its gene families.The contracted gene families in F.zanthoxyli was the most across all the 12 species with the number of 4,002,while a comparatively fewer gene families underwent expansion with the number of 278.Finally,utilizing conserved domain prediction,the results revealed that among the 59 unique genes of F.zanthoxyli,the most enriched domains were PnbA,Czco and ULP1.Among the 783 expanded genes,the most enriched domains were PKc_like kinases and those belonging to the APH_ChoK_Like family.This study sheds light on the genetic basis of F.zanthoxyli's pathogenicity and evolution which provides valuable information for future research on its molecular interactions with prickly ash and the development of effective strategies to combat stem canker.
发布时间:2026-01-28
93. The potential fungal pathogens of Euonymus japonicus in Beijing,China
摘要: Euonymus japonicus tolerates the dry and frigid climate of Beijing,China,and also effectively filters out particles during the winter.However,fungal infestation frequently causes extreme illness and can even lead to shrub death.In this study,104 diseased E.japonicus specimens were collected from seven districts in Beijing.Seventy-nine isolates were identified as 22 fungal species in seven genera.The species were Aplosporella hesperidica,A.javeedii,A.prunicola,Botryosphaeria dothidea,Colletotrichum aenigma,Co.euonymi,Co.euonymicola,Co.gloeosporioides,Cytospora ailanthicola,C.albodisca,C.diopuiensis,C.discotoma,C.elaeagni,C.euonymicola,C.euonymina,C.haidianensis,C.leucostoma,C.sophorae,C.zhaitangensis,Diaporthe eres,Dothiorella acericola,and Pestalotiopsis chaoyangensis.On the basis of morphological and phylogenetic analyses,Colletotrichum euonymi,Co.euonymicola,Cytospora zhaitangensis,and Pestalotiopsis chaoyangensis were novel species.Colletotrichum euonymi,Co.euonymicola,and Pestalotiopsis chaoyangensis were subsequently confirmed as pathogens of E.japonicusleaves by pathogenicity testing.This study provides an important assessment of the fungi associated with diseases of E.japonicusin Beijing,China.
发布时间:2026-01-28
94. 我国南方地区杉木枯死现状与原因分析
摘要: 杉木是中国特有的乡土树种和最重要的用材树种之一。但自2022年下半年以来,南方多地陆续出现杉木呈簇状、块状甚至成片枯死现象,严重威胁南方林区杉木产业健康发展和生态文明建设成效。为此,通过现场调查结合文献与网络报道,调查我国南方地区杉木枯死现状,综合分析气候变化及生理胁迫(高温、干旱及复合胁迫)、杉木生物灾害(蛀干害虫及伴生菌、食叶害虫、枝梢害虫等)等致灾因子与杉木枯死的关系,为将来掌握杉木枯死规律,明确杉木枯死的关键致灾因子,解析杉木枯死机制,依据关键要素预测未来灾害动态,建立科学精准防控体系奠定基础。
发布时间:2026-01-28
95. 昆虫嗅觉与害虫防治
摘要: 生物的通讯系统是生物圈各种生物之间建立相互联系的工具,也是维系生态系统内物质和能量流动的基本因素,探索生物之间的通讯方式并对其加以利用是现在也是未来有害生物综合治理的关键措施之一。近年来,王满囷教授课题以农林重要害虫为研究对象,摸索出一套信息化学物质分离鉴定的技术体系,分离鉴定了重要害虫在生态系统中寄主定位或寻找配偶中相关的信号化合物,研发了行为调控剂;探索了昆虫嗅觉感受的分子机制,提出了OBPs在害虫—天敌之间存在协同进化的学术观点,发现了OBPs蛋白构象转变在气味物质筛选中的关键作用,建立了以OBPs为靶标筛选昆虫行为活性物质新方法;首次将OBPs与昆虫其它生理活动联系起来,提出了OBPs转录调控的模式。在本次报告中,王满囷教授将和大家分享如何以昆虫嗅觉为靶标开展理论研究到实践创新的阶段性成果。
发布时间:2026-01-28
96. 杉木炭疽病成灾机制与绿色防控技术
摘要: 我国人工林面积居世界首位,但木材对外依存度超过了50%。杉木等用材林在维护国家木材安全、生态安全,提升我国林业碳汇和绿色发展等方面具有重要战略价值。炭疽病等真菌病害是杉木主要真菌病害,发生面积大、危害重,严重制约产业健康发展。本研究围绕炭疽病等杉木真菌病害病原种类、致病机制与持续防控等重要科学问题和技术需求开展研究,研究了杉木炭疽病、赤枯病、枯梢病等病害的病原种类与区域分布,分析了现有杉木-水稻轮作育苗模式助长部分真菌病害流行扩散的潜在风险;明确了杉木炭疽病的病原种类多样性,建立了病原菌形态相似种的分子鉴定与快速诊断技术。研究了杉木炭疽病菌(C.gloeosporioides s.s.)附着胞发育过程的细胞生物学特性,完成了炭疽病菌高质量基因组测序与组装,揭示了病菌胞内钾离子稳态调控机制,研究了病菌响应细胞壁胁迫应答的转录调控分子机制。分析了杉木内生生防菌感染宿主的主要途径,分析了生防菌代谢物抑制病害发展的机制,研究了生防菌在病害全过程绿色防控中的应用潜能。
发布时间:2026-01-28
97. 小蠹虫伴生菌功能特征及病虫复合危害防控创新
摘要: 虫媒传播植物病害是全球范围内流行发生的一类重大森林病害,其主要特征就是害虫和病原物的复合危害。这类病害也因发生机理的复杂性、危害症状的隐蔽性,以及二者间的跨界互惠共生提高单个物种的生存适生度、增强对环境变化的缓冲适应性、以及维持特定的生态功能等,而控制难度极大。报告主要围绕小蠹虫传播长喙壳真菌体系,从小蠹虫伴生菌多样性、长喙壳真菌生态功能,和虫菌复合危害防控思路三方面,介绍在相关领域取得的最新研究进展,为认识这类病害的作用机理积累科学基础,并为森林病害的有效控制提供新思路、新方法。
发布时间:2026-01-28
98. 沙枣对光肩星天牛的高效诱杀机制研究
摘要: 简要回顾沙枣对光肩星天牛成虫高效诱引和对子代自主杀灭这一奇特复合功能的系统发现与验证过程,提出了以生态自控光肩星天牛灾害为目标,合理配植抗性树种新疆杨和诱杀树种沙枣的技术模式,以及推广应用场景。 重点介绍生态自控光肩星天牛灾害的关键技术是合理配植诱杀树沙枣,提出诱杀树种应具备缺一不可的两大属性,即对天牛成虫的高效诱引和对子代的完美绝杀。从感虫性和抗虫性的交叉维度,创建了抗虫树种、感虫树种和诱杀树种的功能生态位坐标。定量解析了沙枣对光肩星天牛高效诱引能力。从沙枣泌胶与刻槽产卵的时空生态位的深度耦合、沙枣泌胶杀灭天牛卵的过程、天牛口腔和产卵管分泌物对泌胶的影响、沙枣树势与诱引功能关系等四个方面,较系统地揭示了沙枣对光肩星天牛的高效诱杀机制。
发布时间:2026-01-28