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根际微生物群落介导植物磷胁迫应答与免疫调控的整合机制

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植物营养与肥料学报 2019年第2期25卷 321-327页

作者：贾利华王鑫张蕊林德立邱睿邢国珍刘娜郑文明河南农业大学生命科学学院/小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作物协同创新中心河南郑州450002 河南省农业科学院烟草研究所/烟草行业黄淮海烟区病虫害防控重点实验室河南许昌461000

植物与土壤微生物的长期互作过程中,逐渐演化形成了植物-微生物相互适应的协同调控机制。植物种类和根系分泌物可以影响根际微生物的群落结构,而根际微生物群落反过来也可以影响植物对土壤环境中生物和非生物胁迫的响应。植物磷饥饿(耐... 详细信息

植物与土壤微生物的长期互作过程中,逐渐演化形成了植物-微生物相互适应的协同调控机制。植物种类和根系分泌物可以影响根际微生物的群落结构,而根际微生物群落反过来也可以影响植物对土壤环境中生物和非生物胁迫的响应。植物磷饥饿(耐低磷)响应机制和抗病(免疫)机制研究在农业生产上都具有十分重要的意义。近年来的研究表明,植物根际微生物可以介导植物对营养物质识别(饥饿响应)和病原防御系统(免疫)分子机制的整合调控。本文综述了本领域研究的最新进展,详细解析了植物体内磷胁迫调控与免疫调控两个重要网络在根际微生物群落影响下发生的整合调控,探讨了植物体内分子应答与根际生态的互作机制,对开展作物耐低磷及抗病机制的研究和应用都具有重要意义。

关键词：植物磷胁迫植物免疫系统根际微生物

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吡唑醚菌酯的降解代谢及毒理研究进展

农业资源与环境学报 2022年第4期39卷 651-663页

作者：罗跃吴小毛胡贤锋姚小龙刘旭东韩磊贵州大学作物保护研究所贵阳550025 贵州省山地农业病虫害重点实验室贵阳550025

吡唑醚菌酯是甲氧基丙烯酸酯类新型广谱杀菌剂,主要用于防控农作物上由真菌引起的病害,兼具保护、治疗和叶片渗透传导作用,具有高效、低毒、广谱等特点。吡唑醚菌酯上市至今已有近20年,在全球多种作物上登记使用,使用总量大、应用范围广... 详细信息

吡唑醚菌酯是甲氧基丙烯酸酯类新型广谱杀菌剂,主要用于防控农作物上由真菌引起的病害,兼具保护、治疗和叶片渗透传导作用,具有高效、低毒、广谱等特点。吡唑醚菌酯上市至今已有近20年,在全球多种作物上登记使用,使用总量大、应用范围广,在土壤和水生态系统中蓄积污染,对环境和动植物存在较高的潜在风险。本文总结了吡唑醚菌酯的理化性质、作用特点及应用概况,对其在环境中的降解及在动植物体内的代谢、毒理、检测方法、残留限量等进行综述,以期为吡唑醚菌酯的生态环境与健康风险评价、降解代谢机理研究、环境污染修复、残留限量标准制定和科学施用提供参考。

关键词：吡唑醚菌酯代谢物降解代谢毒理残留检测

小菜蛾触角结合蛋白PxylOBP31的鉴定与结合特性分析

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昆虫学报 2016年第8期59卷 812-822页

作者：覃江梅蔡立君郑丽双程小娟尤民生福建农林大学应用生态研究所福州350002 闽台特色作物病虫生态防控协同创新中心福州350002 农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室福州350002 福建农林大学植物保护学院福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

【目的】触角结合蛋白(antennal binding proteins,ABPs)为昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)家族的一个亚类,是昆虫识别和响应外界环境中气味信号的载体之一,对昆虫的生存和繁衍有着重要的意义。明确触角结合蛋白在小菜... 详细信息

【目的】触角结合蛋白(antennal binding proteins,ABPs)为昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)家族的一个亚类,是昆虫识别和响应外界环境中气味信号的载体之一,对昆虫的生存和繁衍有着重要的意义。明确触角结合蛋白在小菜蛾Plutella xylostella(L.)嗅觉识别中的作用,有助于揭示小菜蛾嗅觉识别分子机制。【方法】利用PCR技术克隆小菜蛾的一个触角结合蛋白基因;采用实时荧光定量PCR技术对该基因在小菜蛾不同发育阶段和成虫不同组织中的表达量进行分析;利用荧光竞争结合实验测试该触角结合蛋白与39种配基化合物的结合特性。【结果】成功克隆了一个小菜蛾触角结合蛋白基因,命名为Pxyl OBP31(Gen Bank登录号:KT156676)。序列分析结果显示,其开放阅读框全长411 bp,编码136个氨基酸,N端自起始位置开始21个氨基酸为信号肽,含有气味结合蛋白家族的6个保守半胱氨酸残基,预测分子量为14.74 k D,等电点为4.41。表达谱分析表明,Pxyl OBP31主要在雄蛾中表达,且交配后的雄蛾中表达量明显降低;该基因在小菜蛾触角中有较高表达,在雄蛾触角中的表达量比雌蛾触角中高近2倍。结合特性实验结果显示,Pxyl OBP31与醛、酮、萜品油烯以及邻苯二甲酸二异丁酯等物质的结合能力较强,与3种性信息素及其他烯烃与酯类结合能力弱。【结论】本研究明确了Pxyl OBP31的核苷酸序列以及发育和组织表达谱。根据qRT-PCR和荧光竞争结合实验结果,推测Pxyl OBP31蛋白可能与小菜蛾觅偶、定位寄主植物等行为有关。

关键词：小菜蛾气味结合蛋白触角结合蛋白基因克隆表达谱荧光竞争结合试验

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甘蓝害虫的生态学与绿色防控

植物医生 2019年第4期32卷 13-18页

作者：刘同先西北农林科技大学干旱地区作物胁迫生物学国家重点实验室/西北作物病虫害综合治理国家重点实验室

甘蓝(Brassica olerica ***.)是一种蔬菜,属于十字花科.甘蓝虫害在甘蓝生长的整个生育期均有发生,常常给甘蓝生产带来不可估计的损失.目前针对甘蓝害虫的主要防治手段还是以杀虫剂为主,但生物防治,尤其是对天敌的保护和生物杀虫剂的使用... 详细信息

甘蓝(Brassica olerica ***.)是一种蔬菜,属于十字花科.甘蓝虫害在甘蓝生长的整个生育期均有发生,常常给甘蓝生产带来不可估计的损失.目前针对甘蓝害虫的主要防治手段还是以杀虫剂为主,但生物防治,尤其是对天敌的保护和生物杀虫剂的使用,正逐渐成为全球甘蓝害虫综合防治计划的重要组成部分.本文综述了甘蓝害虫的生态学特征,以及在绿色防控中防治甘蓝害虫的关键要点.

关键词：甘蓝害虫防治生物防治绿色防控

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马铃薯块茎蛾生物学、生态学与综合治理

昆虫学报 2019年第12期62卷 1469-1482页

作者：闫俊杰张梦迪高玉林中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室

马铃薯块茎蛾又称烟草潜叶蛾Phthorimaea operculella,起源于中美洲和南美洲北部地区,现已分布在亚洲、欧洲、北美洲、非洲等100多个国家,是茄科作物的世界性农业害虫,尤其对马铃薯有毁灭性的危害。目前,该虫在我国南方马铃薯产区普遍发... 详细信息

马铃薯块茎蛾又称烟草潜叶蛾Phthorimaea operculella,起源于中美洲和南美洲北部地区,现已分布在亚洲、欧洲、北美洲、非洲等100多个国家,是茄科作物的世界性农业害虫,尤其对马铃薯有毁灭性的危害。目前,该虫在我国南方马铃薯产区普遍发生,尤其是在云南、四川、贵州等地区该害虫发生极为严重,且随着气候的变化该虫可能会扩散到其他马铃薯生产区。马铃薯块茎蛾主要进行两性生殖,少数孤雌生殖,其幼虫钻蛀叶片和薯块危害。初孵幼虫无性二态性,4龄幼虫、蛹和成虫均可依据外形特征进行雌雄区分。马铃薯块茎蛾发生世代数取决于当地的农业气候条件,年发生2~12代。马铃薯块茎蛾对温度有广泛的适应性,且在干燥炎热的年份该虫容易大爆发。马铃薯块茎蛾早期防控主要集中在种植抗性品种、深种、灌溉等农业防治措施上,但化学防治依然是马铃薯生产过程中防治马铃薯块茎蛾的主要方式,由于化学农药的广泛使用,该虫对有机磷类、拟除虫菊酯类等杀虫剂均产生了不同程度的抗性;为了减少化学农药的使用,延缓抗药性的发展,发现并筛选到多种对马铃薯块茎蛾具有防治作用的天敌昆虫和昆虫病原微生物。以(E4,Z7)-十三碳二烯基乙酸酯和(E4,Z7,Z10)-十三碳三烯基乙酸酯为主要成分的马铃薯块茎蛾性信息素在马铃薯块茎蛾监测和防治中也取得了较好的效果。桉树、皱叶薄荷等植物源化合物能够抑制马铃薯块茎蛾产卵;转基因抗虫马铃薯、遗传不育技术等绿色防控技术也成为了防控马铃薯块茎蛾的新方法。以往的研究发现使用单一生物防治手段很难达到理想的防控效果,集成与生物防控技术相容的化学物质、自然天敌和病原微生物等技术是有效控制马铃薯块茎蛾种群的重要趋势。本文系统综述了国内外马铃薯块茎蛾发生为害规律及综合防控技术研究进展,以期为马铃薯块茎蛾的持续治理提供参考依据。

关键词：马铃薯块茎蛾茄科害虫生物学生态学综合治理

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玉米生长后期倒伏研究进展

中国农业科学 2018年第10期51卷 1845-1854页

作者：薛军王克如谢瑞芝勾玲张旺锋明博侯鹏李少昆中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态重点实验室石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室

倒伏是玉米生产中普遍存在的问题。传统生产中玉米一般在生理成熟期收获,前人关于倒伏研究也多集中在生育前期茎秆发育过程或者是生理成熟前的某一阶段,而对生理成熟后倒伏研究较少。玉米机械粒收一般在生理成熟后2—4周进行,倒伏将会... 详细信息

倒伏是玉米生产中普遍存在的问题。传统生产中玉米一般在生理成熟期收获,前人关于倒伏研究也多集中在生育前期茎秆发育过程或者是生理成熟前的某一阶段,而对生理成熟后倒伏研究较少。玉米机械粒收一般在生理成熟后2—4周进行,倒伏将会增加机械粒收过程中的产量损失,降低籽粒品质,使收获难度加大,收获效率以及玉米种植效益明显降低,成为制约玉米种植密度进一步提高和机械粒收技术发展的重要因素。对此,本文从玉米生育后期植株的衰老生理及其影响因素角度进行综述,提出增强玉米后期抗倒伏能力的措施与建议。分析表明,玉米生育后期植株自然衰老将导致叶片、茎秆和根系活力下降,使茎秆含水量、可溶性糖、半纤维素及总结构性碳水化合物含量均降低,细胞壁变薄、细胞间缝隙变大;同时,茎秆和根系PAL、POD和PPO酶活性下降,抗病能力减弱;茎腐病病原菌产生的细胞壁降解酶分解细胞壁中的纤维素,降解寄主细胞,孢子迅速萌发形成菌丝并进入表皮细胞、皮层和维管束组织,加速茎秆组织失水干缩过程,植株空心变软甚至腐烂,茎秆质量下降。而基于密植高产机械粒收技术需求的增密种植、田间站秆籽粒脱水会加速并延长玉米衰老进程,使茎秆质量和抗病能力进一步下降,导致生理成熟后的倒伏风险加大。为有效控制倒伏、加速我国玉米密植高产机械粒收技术的推广,建议:(1)增强玉米生育后期茎秆衰老和倒伏的理论研究;(2)加强玉米抗倒种质创制,选育早熟、耐密植、籽粒脱水快、抗逆性强、适宜机械粒收的品种;(3)通过构建优质土壤耕层,集成宜机收品种、合理密植、肥水科学运筹、化学调控和病虫害综合防控等关键技术,创制高质量健康群体,提高生育后期茎秆的抗倒伏能力;(4)根据各地气候、生态条件,因地制宜制定降低玉米生育后期倒伏风险的应对措施。

关键词：玉米茎秆衰老倒伏机械粒收茎腐病

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小麦对麦长管蚜的耐害性及评估方法

植物保护学报 2022年第4期49卷 983-993页

作者：胡想顺李广阔张战凤赵惠燕刘同先西北农林科技大学植物保护学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室农业农村部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室陕西杨陵712100 新疆农业科学院植物保护研究所农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室乌鲁木齐830091

为更有效地将耐害性用于小麦病虫害的绿色防控,该文就小麦对麦长管蚜的耐蚜性及其评估方法进行总结。具有耐蚜性的小麦受到一定数量蚜虫为害时,田间产量损失不明显,或能够通过生理生态途径补偿产量损失。耐蚜性不影响蚜虫的取食及生物... 详细信息

为更有效地将耐害性用于小麦病虫害的绿色防控,该文就小麦对麦长管蚜的耐蚜性及其评估方法进行总结。具有耐蚜性的小麦受到一定数量蚜虫为害时,田间产量损失不明显,或能够通过生理生态途径补偿产量损失。耐蚜性不影响蚜虫的取食及生物学参数,对蚜虫进化压力小,因此田间表现更稳定。耐蚜小麦可以允许田间存在一定数量的蚜虫,这不仅可以减轻防治压力,还可以为天敌提供食物,有利于天敌的保护和利用,更符合有害生物绿色防控理念的核心。然而,目前抗麦长管蚜的小麦抗源鉴选主要是以蚜量为基础的抗生性和不选择性,耐害性被忽视。鉴于麦长管蚜田间蚜量与小麦产量(千粒重)损失率正相关,且峰值蚜量和小麦千粒重受损敏感期在小麦灌浆期重合,因此提出了以耐蚜值(千粒重损失率和灌浆期蚜情指标的比值)为依据计算耐蚜指数来评估小麦耐害性的方法,该方法可弥补抗源鉴选中忽视耐害性的不足,也能克服以田间千粒重损失率为依据评估耐害性时很难实现蚜量统一的不足,同时消除抗生性和不选择性带来的影响。

关键词：小麦麦长管蚜抗性表型耐害(蚜)性评估方法耐蚜值耐蚜指数

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三种菌糠制备的生物炭对重金属镍的吸附探究

中国农学通报 2023年第32期39卷 40-46页

作者：陈洪森洪慈清莫雯婧蔡鑫铠桂芳泽关雄潘晓鸿闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室/生物农药与化学生物学教育部重点实验室福建农林大学植物保护学院福州350002

为探究重金属镍的处理及菌糠资源过度浪费的问题,利用杏鲍菇菌糠、姬平菇菌糠、香菇菌糠为原料制备生物炭(PEBC、PGBC和LEBC),通过扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)和比表面积分析(BET)对其结构进行表征,并采用Zeta电位测定探究其吸... 详细信息

为探究重金属镍的处理及菌糠资源过度浪费的问题,利用杏鲍菇菌糠、姬平菇菌糠、香菇菌糠为原料制备生物炭(PEBC、PGBC和LEBC),通过扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)和比表面积分析(BET)对其结构进行表征,并采用Zeta电位测定探究其吸附机理,同时通过吸附实验对比3种菌糠生物炭对镍离子的吸附影响。结果表明:3种菌糠生物炭均具有不规则孔隙,且表面附着较多的矿物质晶体。综合而言,PEBC的吸附效果最好,去除率超99%且最大平衡吸附量可达122.89 mg/g。采用废弃菌糠探究重金属镍的处理问题,在实现菌糠资源化利用的基础上,验证了其在重金属镍的水污染处理方面具有较广阔的应用前景。

关键词：菌糠生物炭镍离子吸附

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小菜蛾COX7C基因的克隆与表达分析

福建农业学报 2017年第4期32卷 398-402页

作者：陈伟军谢苗仲帆尤燕春尤民生福建农林大学应用生态研究所福建福州350002 福建农林大学生命科学学院福建福州350002 农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室福建福州350002 闽台特色作物病虫生态防控协同创新中心福建福州350002

细胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase,COX)是真核细胞线粒体内膜和需氧细菌细胞膜呼吸电子传递链的终端氧化酶,与ATP的合成密切相关,COX7C基因属于细胞色素C氧化酶核基因编码的一个亚基。本研究克隆了小菜蛾COX7C基因,测序后获得1条... 详细信息

细胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase,COX)是真核细胞线粒体内膜和需氧细菌细胞膜呼吸电子传递链的终端氧化酶,与ATP的合成密切相关,COX7C基因属于细胞色素C氧化酶核基因编码的一个亚基。本研究克隆了小菜蛾COX7C基因,测序后获得1条全长为213bp的PxCOX7C基因开放阅读框序列,进化树分析表明COX7C在同一目昆虫中也不是完全保守的。荧光定量PCR分析COX7C在小菜蛾毒死蜱品系(CRS)、氟虫腈品系(FRS)和敏感品系(SS)3龄幼虫中的表达水平,结果表明COX7C在3个品系中均有表达,且在FRS中的表达量显著高于SS,说明其可能与小菜蛾对氟虫腈解毒代谢相关。本研究对小菜蛾COX7C进行了初步的探索研究,为今后对COX7C进一步的功能研究奠定基础。

关键词：小菜蛾细胞色素C氧化酶抗药性 qPCR