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昆虫肠-脑轴的研究进展

环境昆虫学报 2024年第3期46卷 570-577页

作者：李子园陆永跃齐易香华南农业大学植物保护学院广州501640

肠-脑轴是大脑和肠道神经系统双向联系的通道,近年来关于肠道微生物与宿主的神经生理和行为之间关系的研究快速增长,成为学科领域研究热点和发展方向之一。肠-脑轴调控昆虫多种行为和生理功能,昆虫的生长发育、繁殖等都与肠道菌密不可... 详细信息

肠-脑轴是大脑和肠道神经系统双向联系的通道,近年来关于肠道微生物与宿主的神经生理和行为之间关系的研究快速增长,成为学科领域研究热点和发展方向之一。肠-脑轴调控昆虫多种行为和生理功能,昆虫的生长发育、繁殖等都与肠道菌密不可分。本文综述了肠道微生物对昆虫觅食、运动、交配、攻击、学习和记忆行为以及社会性行为的影响,并且概述了以昆虫为模型,对肠-脑轴与人类神经性疾病相关性研究的进展。

关键词：昆虫肠-脑轴肠道共生菌行为

胶园间作不同马铃薯品种对土壤性质及微生物多样性的影响

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热带作物学报 2024年

作者：傅泳维张振华涂敏蔡海滨张红骥于德才海南大学生态与环境学院中国热带农业科学院橡胶研究所云南农业大学植物保护学院

本研究以橡胶单作为对照，采用生物化学分析方法和高通量测序技术，分析间作不同马铃薯品种后胶园土壤化学性质、酶活性以及微生物多样性的变化规律。研究结果表明：胶园间作不同马铃薯相比橡胶单作能显著提高土壤有机质、全氮、全磷、... 详细信息

本研究以橡胶单作为对照，采用生物化学分析方法和高通量测序技术，分析间作不同马铃薯品种后胶园土壤化学性质、酶活性以及微生物多样性的变化规律。研究结果表明：胶园间作不同马铃薯相比橡胶单作能显著提高土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量及土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性，不同品种间存在显著差异，对土壤养分影响排序为剑川红>紫薯>大牛角，对土壤酶活性影响排序为大牛角>剑川红>紫薯。胶园间作马铃薯显著提高土壤微生物的丰富度指数和多样性指数，品种间不存在显著差异。但不同品种对土壤特定菌群丰度影响存在显著差异，总体趋势是显著降低特有细菌如绿弯菌门（Chloroflexi）、脱硫杆菌门（Desulfobacterota）等的丰度，显著增加特有真菌如被孢菌门（Mortierellomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、梳菌门（Kickxellomycota）等真菌门的丰度。LEfSe分析发现间作马铃薯富集了一些参与物质循环或具有拮抗植物病原菌的有益微生物，‘大牛角’、‘紫薯’和‘剑川红’分别富集了16、26和31种标志微生物。冗余分析和相关性分析发现，土壤养分和酶活性与胶园土壤特定细菌、真菌门丰度有显著相关性，养分和酶活性增加，降低细菌门丰度，增加真菌门丰度。综上所述，间作马铃薯显著提高了胶园土壤养分、酶活性以及土壤微生物群落多样性，降低特定细菌门和增加特定真菌门的丰度；不同马铃薯品种对土壤养分和酶活性的影响存在显著差异，可能与其富集不同有益微生物相关。本研究为胶园林下间作提供了新的思路和数据支撑。

关键词：橡胶树马铃薯间作土壤化学性质酶活微生物多样性

薇甘菊种群在海南扩张过程中种子大小和萌发性状的进化

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生态学杂志 2024年第7期 1988-1994页

作者：朱彬黄乔乔农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南大学植物保护学院

入侵植物经常在新区域扩散，相对于入侵中心，入侵前沿的种群可能进化出不同的性状，如小种子、高萌发率、快速发芽等。本研究以海南扩散的26个薇甘菊(Mikania micrantha)种群为材料，研究其种子大小和萌发性状的进化模式。结果显示，... 详细信息

入侵植物经常在新区域扩散，相对于入侵中心，入侵前沿的种群可能进化出不同的性状，如小种子、高萌发率、快速发芽等。本研究以海南扩散的26个薇甘菊(Mikania micrantha)种群为材料，研究其种子大小和萌发性状的进化模式。结果显示，薇甘菊种子萌发率均较高(70%以上)。薇甘菊种群盖度、频度和距入侵中心距离与野外采集和同质园实验收获种子的质量均无显著相关关系。种群盖度与野外采集种子的萌发率、萌发指数呈正相关关系，但与同质园实验收获种子的萌发率、萌发指数无显著相关关系；频度、距入侵中心距离与种子萌发率、萌发指数无显著相关关系。种群盖度、频度、距入侵中心距离与种子萌发速度均无显著相关关系。总体而言，薇甘菊种群在海南岛扩张过程中种子大小和萌发性状的进化规律不明显。

关键词：扩散密度萌发植物入侵种子大小

蜂巢小甲虫保幼激素环氧水解酶JHEH1和JHEH1-2生物信息学及表达分析

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山东农业科学 2024年

作者：杨馨宇顾一凡苏奕源高景林韩文素李晓宇海南大学生命科学学院中国热带农业科学院环境与植物保护研究所中国农业大学三亚研究院中国农业大学植物保护学院

保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase，JHEH)是调节昆虫保幼激素(juvenile hormone，JH)代谢的关键酶之一，是选择性杀虫剂的潜在靶标。本研究利用生物信息学方法对蜂巢小甲虫JHEH1和JHEH1-2基因编码蛋白的理化特性... 详细信息

保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase，JHEH)是调节昆虫保幼激素(juvenile hormone，JH)代谢的关键酶之一，是选择性杀虫剂的潜在靶标。本研究利用生物信息学方法对蜂巢小甲虫JHEH1和JHEH1-2基因编码蛋白的理化特性、结构特征和系统进化进行了分析；采用RT-qPCR技术检测并分析了蜂巢小甲虫成虫不同发育时期卵巢(未出土，1日龄、2日龄和3日龄)和刚出土成虫不同组织(卵巢、脂肪体、足、胸部、头)中JHEH1和JHEH1-2的相对表达量。结果表明，预测JHEH1编码460个氨基酸，等电点(pI)为8.06，蛋白分子式C2425H3707N603O660S16；JHEH1-2编码461个氨基酸，等电点(pI)为8.70，蛋白分子式C2420H3713N597O656S15；两者分子量均为52 kDa，均具有环氧水解酶的N端结构域。系统进化树分析表明，蜂巢小甲虫JHEH1与光肩星天牛Anpoploppor aglabripennis的JHEH聚为一支；JHEH1-2较为保守，其分支处于的置信度较低。RT-qPCR结果显示，蜂巢小甲虫JHEH1和JHEH1-2在成虫不同发育时期和各组织中均有表达，且在未出土成虫的卵巢中高表达(P<0.05)，表明JHEH在卵巢发育过程中发挥重要作用。本研究可为后续深入研究JHEH基因对蜂巢小甲虫生长发育调控机制提供理论基础。

关键词：保幼激素环氧水解酶蜂巢小甲虫保幼激素生物信息学分析基因表达

不同覆盖对圣女果秸秆简化静态堆肥与腐殖化进程的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 273-283页

作者：林嘉聪韩卓雅王定美麦力文李勤奋袁京余小兰李光义中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室海南省热带生态循环农业重点实验室海口570010 华中农业大学资源与环境学院武汉430070 中国农业大学资源与环境学院北京100193 海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站国家农业环境儋州观测实验站国家农业绿色发展长期固定观测儋州试验站儋州571737

热带圣女果种植分布广,产生的秸秆废弃物难收储。在热带高温多雨气候条件下,如何高效、简单、低成本实现圣女果秸秆的就地无害化与腐殖化还田,是热带圣女果秸秆废弃物处置利用面临的重要难题之一。该研究以构建秸秆简化、就地的静态堆... 详细信息

热带圣女果种植分布广,产生的秸秆废弃物难收储。在热带高温多雨气候条件下,如何高效、简单、低成本实现圣女果秸秆的就地无害化与腐殖化还田,是热带圣女果秸秆废弃物处置利用面临的重要难题之一。该研究以构建秸秆简化、就地的静态堆肥工艺为目标,模拟了polytetrafluoroethylene(PTFE)分子膜、polyvinyl-chloride(PVC)塑料膜、无覆盖(即干秸秆原料)3种不同覆盖所形成的静态环境对堆肥理化性质与腐殖化进程的影响,结合冗余-相关性分析与二维相关傅立叶红外光谱阐明腐殖化的影响规律及其关键组分的分子结构演化机制。结果表明:3种覆盖下≥50℃高温期持续时间均超过5 d;促进产热-蓄热-保温能力上,由高到低顺序依次为:分子膜、无覆盖、塑料膜。秸秆堆肥过程中酸碱度、电导率、氮磷钾、容重升高,大颗粒破碎,小颗粒占比提高。覆盖塑料膜堆肥有效积温相对较低,有机碳损失相对较低,堆肥后有机碳降幅分别为20.12%(分子膜)、4.63%(塑料膜)与16.13%(无覆盖)。相比于无覆盖,分子膜覆盖可以显著加快堆肥腐殖化进程;塑料膜覆盖堆肥虽能实现一定程度腐殖化,但腐殖化率最低。3种处理下腐殖化指数分别为15.61%(分子膜)、9.95%(无覆盖)、6.17%(塑料膜)。二维相关光谱表明木质纤维素分解产生的醌、醛、酮、多酚类化合物与氨基聚合,多酚缩合可能是秸秆腐殖酸合成的主要途径。分子膜与塑料膜覆盖下,重点调控物料结构与养分,并提高温度,是提高腐殖化效果的关键。

关键词：堆肥腐殖化圣女果秸秆分子膜覆盖

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红火蚁觅食行为及其在防治中的应用

环境昆虫学报 2024年

作者：杨欣亚汪岚峰毛磊王国红杜澄举陈洁王磊王偲华南农业大学林学与风景园林学院广州广检建设工程检测中心有限公司福建师范大学生命科学学院广东省农业科学院植物保护研究所华南农业大学植物保护学院

红火蚁Solenopsis invicta Buren是极具危害性的入侵生物，已在我国多个省份地区扩散成灾。近年来，国内外在红火蚁觅食行为领域取得了一系列研究进展，为红火蚁防控提供了新的思路与方法。本文回顾了红火蚁觅食行为的相关研究，综述了... 详细信息

红火蚁Solenopsis invicta Buren是极具危害性的入侵生物，已在我国多个省份地区扩散成灾。近年来，国内外在红火蚁觅食行为领域取得了一系列研究进展，为红火蚁防控提供了新的思路与方法。本文回顾了红火蚁觅食行为的相关研究，综述了红火蚁觅食的过程、行为机制及影响因素，并分析了觅食行为与防治的联系。红火蚁可广泛地采集和利用不同类型、大小和成分的食物。其觅食过程分为食物搜寻、搬运与处理等阶段，在这一过程中也可能伴随着食物埋藏、铺路越障和工具利用等行为。目前已报道多种跟踪信息素和关键基因可以调控红火蚁的觅食行为。此外，多种生物和非生物因素也会影响红火蚁的觅食行为和策略。基于红火蚁特殊的觅食行为模式，有望开发出专一性更强、对非靶标生物安全的监测和防控技术。建议在今后的研究中进一步探索红火蚁觅食行为的模式及其分子和化学机制，更好地将理论研究与防治实践相结合，控制红火蚁疫情蔓延危害。

关键词：红火蚁入侵生物觅食行为食物搬运诱饵监测技术

半田间环境条件下叉角厉蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食能力

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环境昆虫学报 2024年第3期46卷 727-736页

作者：骆清兰张春晖李平东彭李亚覃晓陈科伟深圳市农业科技促进中心深圳518000 华南农业大学植物保护学院广州501642 深圳市瑞德安环境技术有限公司深圳518107

为科学评估我国优势天敌昆虫叉角厉蝽Eocanthecona furcellata对重要农业害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的捕食作用,在笼罩条件下,采用功能反应方法评价了叉角厉蝽3龄和5龄若虫及雌成虫对草地贪夜蛾3龄和5龄幼虫的捕食能力。研究... 详细信息

为科学评估我国优势天敌昆虫叉角厉蝽Eocanthecona furcellata对重要农业害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的捕食作用,在笼罩条件下,采用功能反应方法评价了叉角厉蝽3龄和5龄若虫及雌成虫对草地贪夜蛾3龄和5龄幼虫的捕食能力。研究表明,除叉角厉蝽3龄若虫不能独立捕食草地贪夜蛾5龄幼虫外,叉角厉蝽其它虫态对草地贪夜蛾幼虫的捕食量均随猎物密度的升高而增加,捕食率则随猎物密度的升高而逐渐下降,经Logistic回归方程判别为II型功能反应。拟合的Rogers’随机捕食者方程参数表明,叉角厉蝽3龄和5龄若虫及雌成虫对草地贪夜蛾3龄幼虫的瞬时攻击率a分别为0.0295、0.0453和0.0965,处置单头猎物的时间Th分别为3.98 h、1.36 h和1.21 h,理论日最大捕食量T/Th分别为6.03头、17.65头和19.83头;叉角厉蝽5龄若虫和雌成虫对草地贪夜蛾5龄幼虫的瞬时攻击率a分别为0.0545和0.0876,处置单头猎物的时间Th分别为3.67 h和4.83 h,理论日最大捕食量T/Th分别为6.54头和4.97头。结果表明,在笼罩条件下叉角厉蝽3龄若虫的捕食能力最弱,除不能有效捕食草地贪夜蛾5龄幼虫外,对草地贪夜蛾3龄幼虫的捕食量也远低于5龄若虫和雌成虫,而叉角厉蝽5龄若虫和雌成虫的捕食能力较强,能有效捕食草地贪夜蛾的3龄和5龄幼虫,两者的捕食量相近。研究结果可为合理利用叉角厉蝽防治草地贪夜蛾提供实践参考。

关键词：叉角厉蝽草地贪夜蛾半田间环境捕食功能反应捕食能力

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种子丸粒化及其研究进展

湖南农业科学 2024年第3期 85-90页

作者：王玺茜皮娜娜翁群芳华南农业大学植物保护学院广东广州510642

种子丸粒化是一种新型的种子处理加工技术,种子丸粒化的研发对种业发展起到推动作用。其主要制作过程是种子在丸粒机内通过机械和汽流旋转带动种子旋转和悬浮翻滚,然后加入雾化的液体使种子表面湿润,再加入粉剂和粘合剂形成丸粒种子。... 详细信息

种子丸粒化是一种新型的种子处理加工技术,种子丸粒化的研发对种业发展起到推动作用。其主要制作过程是种子在丸粒机内通过机械和汽流旋转带动种子旋转和悬浮翻滚,然后加入雾化的液体使种子表面湿润,再加入粉剂和粘合剂形成丸粒种子。丸粒化种子的应用推广具有提高种子发芽率、抗病虫害能力、实现精细化机械播种等优点。国外在农作物、蔬菜、花卉等微小粒型种子上丸粒化技术已走向成熟。国内在甜菜、棉花、玉米、高粱、水稻等作物上的种子丸粒化技术也逐渐趋于成熟,但与国外的成熟技术相比还有一定差距。今后应注重丸粒化的填料、药剂筛选和其对环境的影响以及丸粒化种子的整齐度;提高种子生长发育和抵抗病虫害的能力,加强质量检测,降低材料成本。

关键词：种子丸粒化研究进展抗逆性质量标准综述

植保无人飞机作业参数对雾滴在杧果冠层沉积分布的影响

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热带作物学报 2024年

作者：王冰洁潘波杜长远姜蕾林勇张少帅中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热带作物病虫害综合治理重点实验室华中农业大学植物科学技术学院中国热带农业科学院

植保无人飞机作业参数对无人飞机喷洒过程中的雾滴分布有显著影响，从而影响农药的利用率和病虫害防治效果。为探究多旋翼植保无人飞机作业参数对杧果树冠层喷雾质量与效果的影响，以提高植保无人飞机施药的对靶高效沉积。本文应用大疆... 详细信息

植保无人飞机作业参数对无人飞机喷洒过程中的雾滴分布有显著影响，从而影响农药的利用率和病虫害防治效果。为探究多旋翼植保无人飞机作业参数对杧果树冠层喷雾质量与效果的影响，以提高植保无人飞机施药的对靶高效沉积。本文应用大疆T40型植保无人飞机采用正交试验对杧果树进行喷雾作业，对主要作业参数雾滴粒径（80、100、120 μm）、作业高度（2.0、2.5、3.0 m）、作业速度（3.0、4.0、5.0 m/s）进行优选。结果表明，施药参数为雾滴粒径80 μm、作业高度2.0 m 、作业速度3.0 m/s时，植保无人飞机雾滴在杧果树各个冠层的雾滴沉积密度、覆盖率、雾滴均匀性等显著大于其他处理组。雾滴沉积密度、覆盖率和作业高度和作业速度呈负相关关系。极差分析结果显示，雾滴粒径是影响杧果树冠层雾滴沉积密度的主要因素。作业高度是影响杧果树下层叶片正面与内层叶片背面雾滴覆盖率的主要因素；作业速度是影响杧果树上层叶背面雾滴覆盖率的主要因素；其余各层叶片正面与背面喷雾粒径是影响雾滴覆盖率的主要因素。植保无人飞机在杧果树冠层的雾滴分布差异性较大，影响雾滴均匀性的主要因素是雾滴粒径，其次是作业速度，作业高度。本文根据T40多旋翼植保无人飞机在杧果树冠层的雾滴沉积密度、雾滴覆盖率、雾滴均匀性结果综合得到植保无人飞机在杧果树上作业的最佳参数组合为雾滴粒径80 μm，作业高度2 m，作业速度3 m/s，为小型植保无人飞机在杧果及其他类似果园空中喷洒作业提供了基础指导。

关键词：植保无人飞机杧果作业参数雾滴沉积分布