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单宁酸包裹的阿维菌素/介孔SiO_(2)纳米载药系统的构建与性能

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1470-1479页

作者：徐鹏戴伟曹蓉石伟山邢刚王钊贵王莎莎李群游朝群郝德君南京林业大学化学工程学院南京210037 南京市六合区农业技术推广中心森林植物检疫站南京211500 江苏艾津作物科技集团有限公司南京211511 南京林业大学林学院南京210037

增加农药在靶标作物叶面的滞留时间对提高农药利用率和降低农药对环境的影响具有重要意义。本文以阿维菌素(Aba)为模型药物,以单宁酸(TA)包裹的介孔SiO_(2)纳米颗粒为载体材料构建纳米农药载药系统,在对纳米农药载药系统结构和形貌进行... 详细信息

增加农药在靶标作物叶面的滞留时间对提高农药利用率和降低农药对环境的影响具有重要意义。本文以阿维菌素(Aba)为模型药物,以单宁酸(TA)包裹的介孔SiO_(2)纳米颗粒为载体材料构建纳米农药载药系统,在对纳米农药载药系统结构和形貌进行表征的基础上,通过模拟释放实验、植物叶面接触角和滞留量的比较及抗紫外光解实验深入研究纳米载药系统的释放性能和叶面粘附性能。研究发现,单宁酸包覆的阿维菌素/介孔SiO_(2)纳米载药系统(Aba/MSNs@TA)的载药量达到23.50%,单宁酸的包覆明显提高了载药系统在绿萝、玉米和马尾松叶面上的润湿性,叶面滞留量相较于Aba/MSNs提高了23.4%。Aba/MSNs@TA表现出明显的pH响应性释放性能,较低的pH值环境加速了Aba的释放速度。此外,单宁酸的包覆进一步提高了载药系统中药物的抗紫外光解性能。

关键词：阿维菌素粘附性介孔SiO_(2) 刺激响应抗光降解单宁酸农药载药系统

松墨天牛热激蛋白MaltHSP40s基因的克隆及表达特性分析

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环境昆虫学报 2024年第4期46卷 930-940页

作者：杨华磊李慧赵培渊许丹雯仪李长燕郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学林学院南京210037

松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介。为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank... 详细信息

松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介。为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank登录号:PRJNA548205),通过RT-PCR技术克隆两条松墨天牛HSP40基因,并对其进行生物信息学分析;使用MEGA 7.0软件构建松墨天牛HSP40系统进化树;利用RT-qPCR技术检测16日龄松墨天牛雌雄成虫各组织HSP40基因在不同温度与时间处理条件(35℃、37℃、40℃、42.5℃和45℃;0 h、1 h、2 h和3 h)下和高温42.5℃处理3 h后的组织表达特性。结果表明:克隆获得松墨天牛两条HSP40基因MaltHSP40-1(GenBank登录号:MW690168)和MaltHSP40-2(GenBank登录号:MW690169),其ORF长度分别为1206 bp和1059 bp,分别编码401个和352个氨基酸,分子质量分别约为45.24 kDa和39.25 kDa,等电点分别为6.73和9.07;两条序列中均存在含有保守的HPD基序以及DNA-J结构域;蛋白三维结构中均由N端的4个α螺旋和C端的底物结合域构成。系统进化树显示:MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别与光肩星天牛Anoplophora glabripennis的AglaHSP40-1和AglaHSP40-2遗传距离最近。RT-qPCR结果显示,高温胁迫可诱导松墨天牛HSP40基因的转录表达,雌雄成虫的MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别在35℃和37.5℃的条件下开始表达上调,在40℃或42.5℃时到达峰值,雄虫HSP40的相对表达量和上调倍数均高于雌虫;MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在松墨天牛雌雄成虫的各组织中均有表达,42.5℃处理3 h后,MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在各组织中的相对表达量均显著上调,精巢和卵巢中相对表达量最高。本研究表明MaltHSP40-1和MaltHSP40-2作为辅助分子伴侣,参与松墨天牛抵御高温胁迫。研究结果有助于深入探究热激蛋白在松墨天牛应对高温胁迫中的作用,也为揭示气候变暖背景下松墨天牛及松材线虫病的流行成灾机理提供理论依据。

关键词：松墨天牛高温胁迫热激蛋白40 耐热性辅助分子伴侣

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热浪胁迫对松墨天牛繁殖特性的影响

昆虫学报 2024年第7期67卷 954-963页

作者：谭玉珊李慧杨华磊赵培渊李长燕许丹雯仪郝德君南京林业大学南方现代协同创新中心南京210037

【目的】松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方松林重要蛀干害虫,也是松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病的主要媒介昆虫。探究热浪(heat wave)事件对松墨天牛繁殖特性的影响,可为全球气候变暖背景下其种群动态和松材线虫病流行... 详细信息

【目的】松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方松林重要蛀干害虫,也是松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病的主要媒介昆虫。探究热浪(heat wave)事件对松墨天牛繁殖特性的影响,可为全球气候变暖背景下其种群动态和松材线虫病流行规律的预测预报提供理论依据。【方法】对松墨天牛16日龄成虫进行模拟热浪处理(40℃持续72 h),随后将其置于室温(25℃)交配产卵,每周为1个观测周期,统计成虫的单雌日均产卵量、卵长、卵历期和孵化率等生殖参数及子代幼虫体重的变化规律。【结果】热浪处理组单雌日均产卵量与对照组无显著差异。热浪处理组卵长在第1个观测周期内比对照组短0.09 mm,第2个观测周期以后反超并一直长于对照组。热浪处理组卵历期在第1个观测周期内比对照组长1.16 d,第2个观测周期内即与对照组相同,并在此后短于对照组。热浪处理组卵孵化率由91.83%下降至63.04%,直至第4个观测周期才恢复至与对照组水平。从子代幼虫体重来看,无论初孵幼虫体重如何变化,饲养28 d后热浪处理组与对照组子代幼虫体重均会达到同一水平。【结论】实验室内模拟单次热浪事件短期会对松墨天牛的生殖参数产生负面影响,但随着热浪胁迫解除松墨天牛成虫的繁殖能力能在较短时间内恢复,通常在7 d后即可恢复至正常水平,甚至得到一定的促进,对热浪胁迫表现出“毒物兴奋”响应。推测在气候变暖条件下,松墨天牛仍能在原分布区保持较高的种群密度。

关键词：松墨天牛气候变暖热浪繁殖力子代适合度

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高温胁迫对植食性昆虫影响研究进展

南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第6期46卷 215-224页

作者：李慧郝德君徐天代鲁鲁南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

昆虫作为变温动物类群,极易遭受高温胁迫的影响。研究高温胁迫对植食性昆虫的影响,可为气候变暖背景下农林害虫的种群动态监测及地理适生区预测提供重要理论依据。笔者从植食性昆虫个体、种间互作关系、种群及群落3个层面,综述了高温胁... 详细信息

昆虫作为变温动物类群,极易遭受高温胁迫的影响。研究高温胁迫对植食性昆虫的影响,可为气候变暖背景下农林害虫的种群动态监测及地理适生区预测提供重要理论依据。笔者从植食性昆虫个体、种间互作关系、种群及群落3个层面,综述了高温胁迫对植食性昆虫影响的国内外进展。研究发现,高温胁迫会对植食性昆虫个体的生长发育、繁殖及生理生化带来负面效应,但昆虫自身也会进化出一系列基于形态、行为及基因表达的热胁迫响应机制。高温胁迫对寄主植物、天敌、共生微生物的影响也能够通过种间互作传递给植食性昆虫,并导致寄主植物-植食性昆虫-天敌3级营养关系发生变化。同时,高温胁迫还能通过影响昆虫个体及种间关系,间接影响昆虫的种群动态、种群多样性及其生态功能,并可能导致植食性昆虫的种群大爆发或衰退。最后,笔者认为此领域未来研究方向为:在个体层面上,应优化高温胁迫处理方式并综合考虑干旱和降水等环境因子,开展农林害虫种群的长期野外监测,应注重高温胁迫对昆虫参与生长发育繁殖功能基因的影响;在种间关系层面上,应关注高温胁迫对昆虫关联的复杂多样的食物网及互作体系的影响;此外,应结合高温胁迫对不同昆虫种类自身生理特性和行为模式的影响,阐明温度升高对昆虫群落的影响。

关键词：高温胁迫植食性昆虫种间关系种群动态

芳樟醇、桉叶油素取食胁迫下香樟齿喙象(鞘翅目:象甲科)幼虫的生长发育及抗性基因的转录表达

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林业科学 2023年第5期59卷 109-120页

作者：王璟廷李寿银左壮徐文轩郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心、南京林业大学林学院南京210037

【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象... 详细信息

【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象初孵幼虫取食不同质量分数芳樟醇和桉叶油素3天后的死亡率,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的敏感性。分别设定10.0、19.7 mg·g^(-1)的芳樟醇及5.0、15.2 mg·g^(-1)的桉叶油素进行长期取食处理,测定香樟齿喙象幼虫阶段的存活曲线、发育历期、体重等生长发育指标,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的生物学响应。利用qRT-PCR技术,测定香樟齿喙象4龄幼虫取食芳樟醇和桉叶油素后的解毒酶基因(细胞色素P450酶、羧酸酯酶、UDP-葡萄糖醛酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶和ABC转运蛋白)和表皮蛋白基因的相对表达量变化。【结果】芳樟醇和桉叶油素在2种处理质量分数条件长期胁迫下,对香樟齿喙象幼虫的生长发育产生显著的抑制作用,并且抑制作用随质量分数增加而增强,即发育历期延长、体重降低以及死亡率提高。此外,还表现出幼虫在蜕皮期前后出现高频死亡的特征。相较于桉叶油素,香樟齿喙象幼虫对芳樟醇表现出更强的耐受性。qRT-PCR结果显示,芳樟醇胁迫能够显著地诱导香樟齿喙象幼虫体内细胞色素P450酶和表皮蛋白的基因表达,而桉叶油素取食胁迫下仅有1条UDP-葡萄糖醛酸转移酶的基因表达量显著上调。【结论】香樟齿喙象幼虫对2种寄主植物次生物质的取食胁迫产生不同生理适应性。同时,其幼虫的解毒酶相关基因和表皮蛋白基因对2种萜类物质胁迫的表达响应模式存在差异性。香樟齿喙象幼虫能够有目的地调控不同生理适应机制,以克服不同的寄主次生物质防御,以实现寄主定殖和种群暴发。

关键词：香樟齿喙象寄主次生物质解毒酶表皮蛋白生理适应性

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株诱导马尾松抗松材线虫病研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第4期46卷 53-58页

作者：吴佳雯尹艳楠谈家金郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院江苏南京210037

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌,研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病,为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 ... 详细信息

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌,研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病,为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 d再接种松材线虫,以观察不同处理的病情发展。测定该菌诱导处理后4天内和接种松材线虫AMA3虫株后28天内马尾松体内防御相关酶活性的变化。【结果】接种松材线虫后42 d,菌悬液和灭活菌悬液处理诱导马尾松抗松材线虫病的效果达54%和33%,且发病时间延迟。接种NJSZ-13菌株后,马尾松体内丙二醛(MDA)含量减少,过氧化氢酶(CAT)活性降低,而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于对照;接种松材线虫后,菌悬液和灭活菌悬液处理的马尾松这5种酶活性明显高于未接种菌株的马尾松苗。总体上,菌悬液处理比灭活菌悬液处理的马尾松防御相关酶活性变化显著。【结论】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株能诱导马尾松抗松材线虫病,并且菌悬液的诱抗效果最佳。

关键词：内生细菌蜡样芽孢杆菌马尾松诱导抗病性松材线虫

负载甲维盐介孔二氧化硅纳米球的制备及其对松材线虫的毒力性能

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林业工程学报 2023年第6期8卷 131-136页

作者：王钊贵徐鹏曹蓉郝德君南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学化学工程学院南京210037 南京市六合区农业技术推广中心森林植物检疫站南京211500

为了制备一种对松材线虫具有高毒力的负载甲维盐介孔二氧化硅纳米球(EB@MSN),采用一锅溶胶-凝胶法制备EB@MSN,利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和氮气吸附-脱附等温线等方法对载药纳米球的结构及形貌进行表征;并通... 详细信息

为了制备一种对松材线虫具有高毒力的负载甲维盐介孔二氧化硅纳米球(EB@MSN),采用一锅溶胶-凝胶法制备EB@MSN,利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和氮气吸附-脱附等温线等方法对载药纳米球的结构及形貌进行表征;并通过分光光度法、热重分析(TGA)和模拟释放实验等方法研究EB@MSN的载药量以及释药性能;最后通过浸虫法研究EB@MSN对松材线虫的毒力,并结合荧光探针技术探究EB@MSN对松材线虫的作用机理。EB@MSN为规则的介孔结构纳米球,比表面积为99.567 m^(2)/g,总孔容为0.3999 cm^(3)/g,平均粒径约为55 nm,EB@MSN的最大载药率为44.16%,模拟释放实验表明,EB@MSN存在一定药物缓释功能,对松材线虫的毒力效果提升至EB的2.5倍,LC 50为17.570 mg/L,荧光探针显示其主要通过提升药物在水中的分散性和线虫体表富集提升对松材线虫的毒力效果。纳米载体MSN通过小尺寸与大比表面效应扩大与靶标的接触面积,明显提高EB对松材线虫的毒力效果,本研究成果为开发高效杀线甲维盐制剂、减少农药使用量和提高农药利用率提供重要基础。

关键词：介孔二氧化硅纳米球甲维盐松材线虫增效机理

短小芽孢杆菌LYMC-3菌株对拟茎点霉的拮抗作用

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南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第3期46卷 151-156页

作者：潘敏朱明龙谈家金李亮亮郝德君南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

【目的】短小芽孢杆菌LYMC-3菌株对稻瘟病、黄瓜枯萎病及棉花黄萎病等具有显著的防治效果,测定LYMC-3菌株对8种植物病原真菌的抑菌活性,检测其抑菌谱,为其推广应用提供依据。【方法】采用平板对峙法测定LYMC-3菌株对松球壳孢菌(Sphaerop... 详细信息

【目的】短小芽孢杆菌LYMC-3菌株对稻瘟病、黄瓜枯萎病及棉花黄萎病等具有显著的防治效果,测定LYMC-3菌株对8种植物病原真菌的抑菌活性,检测其抑菌谱,为其推广应用提供依据。【方法】采用平板对峙法测定LYMC-3菌株对松球壳孢菌(Sphaeropsis sapinea)、松树脂溃疡病菌(Fusarium circinatum)、金黄壳囊孢菌(Cytospora chrysosperma)、拟茎点霉(Phomopsis macrospora)、七叶树壳梭孢菌(Fusicoccum aesculi)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis theae)、山茶炭疽菌(Guignardia camelliae)、葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothiorella)8种植物病原真菌的抑菌活性,筛选出抑菌活性最强的病原真菌,进行菌丝生长和孢子萌发抑制试验。【结果】LYMC-3菌株对8种供试植物病原真菌均有抑制作用,抑菌带长度及抑菌活性大小依次为:拟茎点霉>拟盘多毛孢>葡萄座腔菌>松球壳孢菌>七叶树壳梭孢菌>金黄壳囊孢菌>松树脂溃疡病菌>山茶炭疽菌。LYMC-3菌株发酵滤液对拟茎点霉菌丝生长的抑制率为70.36%,对其分生孢子24 h萌发抑制率为88.16%。【结论】短小芽孢杆菌LYMC-3菌株抑菌谱广,其发酵滤液对拟茎点霉有较强的拮抗作用。

关键词：短小芽孢杆菌抑菌谱拟茎点霉植物病原真菌

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多维度高效有机化学教学策略的探索——松墨天牛性信息素的合成和应用

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化学教育(中英文) 2023年第18期44卷 102-107页

作者：陈维一李敏虞虹郝德君苏州大学东吴学院江苏苏州215006 南京林业大学林学院江苏南京210037

在非化学类专业的有机化学课程教学过程中,进行多维度高效教学策略的探索。把有机化学、生物学的相关知识和绿色发展的社会理念有机结合起来,并借助现代信息技术,通过精准教学目标的设计、精准课堂教学的实施、结合有机合成实验和野外... 详细信息

在非化学类专业的有机化学课程教学过程中,进行多维度高效教学策略的探索。把有机化学、生物学的相关知识和绿色发展的社会理念有机结合起来,并借助现代信息技术,通过精准教学目标的设计、精准课堂教学的实施、结合有机合成实验和野外生物引诱实验的开展,运用线上和线下相结合的教学模式,采用撰写研究论文形式进行考核等一系列措施,不仅激发了学生学习有机化学的愿望和兴趣,也有效提高了教学质量,获得了良好的教学效果。

关键词：有机化学教学策略多维度混合式教学学习兴趣