新入侵害虫蔗扁蛾蛹期蜕皮激素的定性定量分析

利用液相色谱和放射免疫分析法对新入侵害虫蔗扁蛾Opogona sacchari (Bojer)蛹内的蜕皮激素进行了定性和定量分析, 以期明确蔗扁蛾蛹内蜕皮激素的主要组分及动态变化规律. 蔗扁蛾蛹期的蜕皮激素种类主要是20-羟基蜕皮激素. 无论雄蛹还是雌蛹, 整个蛹期蜕皮激素含量起初逐渐升高, 达到一个明显的峰值(每蛹80 ng左右)后则逐渐下降, 至蛹后期的几天里, 蜕皮激素含量相对水平较低, 为每蛹30 ng左右. 雄蛹的峰值只出现在第3天, 而雌蛹的峰植较为平缓, 横跨在第2~4天间. 特定蛹期(第1, 2, 4, 5, 6天), 雌蛹蜕皮激素含量明显高于雄蛹. 同时发现, 蛹期4 d后, 后半蛹的蜕皮激素含量均明显高于前半蛹.     

棉铃虫和烟青虫杂交子一代幼虫的精巢和染色体观察

雌性棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)和雄性烟青虫Helicoverpa assulta Guenée杂交(正交), 其杂交子一代在成虫期可分为可育的雄性个体和生殖器官畸形的不育个体. 雌性烟青虫和雄性棉铃虫杂交(反交), 其杂交子一代在成虫期雌性和雄性都可育. 反交子一代5龄2 d期幼虫没有精巢的个体为正常雌性, 有精巢的个体为正常雄性, 其精巢的长和宽与亲本的精巢没有显著差异(P > 0.05). 正交子一代5龄期幼虫的每个个体均可观察到精巢, 但是根据幼虫精巢发育正常与否, 可把他们分为明显的2类: 第1类幼虫个体的精巢长和宽与亲本精巢的差异不显著(P > 0.05); 第2类幼虫个体的精巢长和宽显著小于亲本的精巢(P < 0.01). 脑细胞染色体有丝分裂观察显示, 正交和反交子一代幼虫的脑细胞有丝分裂中期Ⅰ双倍体染色体均为2n = 62, 数目与其亲本的相同; 精母细胞减数分裂观察表明, 正交第1类幼虫和反交雄性幼虫精母细胞的减数分裂中期Ⅰ染色体数目与其亲本的相同, 证实其单倍体染色体n = 31; 正交第2类幼虫没有观察到任何精母细胞的减数分裂相. 联系成虫期杂交子一代的特征, 可知正交子一代第1类幼虫发育为正常可育的雄性个体, 第2类幼虫发育为畸形的不育个体. 推断正交子一代中第2类幼虫不育的直接原因是精巢发育异常和精母细胞不能够进行减数分裂, 从而不能产生正常的精细胞.     

粘虫脂肪酶和脂肪含量的试验研究

粘虫在幼虫期一般有六龄或七龄。幼虫最后两个龄期在暴食之后,大量的脂肪积累于脂肪体。在幼虫的每一龄期中,脂肪含量在蛻皮前降低,并随着取食而增长。变态期间幼虫停食化蛹,蛹期发育及羽化成蛾等生理活动动用了部分的貯存脂肪。刚羽化的成虫脂肪含量约占干重的15％。粘虫羽化后必需取食含糖的花蜜或植物分泌的汁液方能完成远距离迁飞和生殖腺的正常发育。雌雄必需补充一定的营养物质,否则不能产卵。当食物来源充足时,蛾体的脂肪含量可达千重     

早寒武世澄江化石库中鳃曳形目的早期祖先

对澄江化石库中鳃曳虫科的最古老的直接祖先Xiaoheiqingella peculiaris以及Yunnanpriapulus halteroformis 进行深入研究, 认为二者很可能为同物异名, 其躯干之后存在一对而不是一个尾附肢, 肛前区发现可能的生殖管. 另外报道了一个极为稀有的化石鳃曳动物新属种Paratubiluchus bicaudatus gen. nov., sp. nov. (双尾拟管尾虫), 其特征为: 25列吻突, 明显的颈区, 无环纹的躯干以及一对尾附肢, 虫体各部分的比例与现生鳃曳动物的兜甲幼虫以及幼虫型鳃曳动物Palaeopriapulitidae科比较接近, 推测为Tubiluchidae科的直接祖先之一, 双肢型的尾附肢可能为Priapulidae科和Tubiluchidae科的共祖衍征. Paratubiluchus gen. nov. 很可能起源于具25列吻突的幼虫型鳃曳动物, 而且恰好处于兜甲幼虫型鳃曳动物与成虫型鳃曳动物的中间环节.     

重金属Ni2+连续胁迫导致其在斜纹夜蛾体内积累并降低存活率

在人工饲料中添加不同浓度的Ni²⁺, 采用等离子体原子发射光谱仪检测Ni²⁺在连续3个世代植食性昆虫斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius六龄幼虫、蛹和成虫体内的积累, 并通过单头饲养评价了Ni²⁺积累对不同世代斜纹夜蛾幼虫存活率、化蛹率与成虫羽化率的影响. 结果表明, Ni²⁺可在六龄幼虫、蛹和雌雄成虫体内积累, 积累量随幼虫胁迫世代数的增加而增加; 同时也随幼虫饲料中Ni²⁺浓度的增加而增加, 并表现出显著的剂量-反应关系. 变态后, 蛹和成虫体内的Ni²⁺显著低于幼虫体内的Ni²⁺浓度, 过量的Ni²⁺可随化蛹所蜕皮排出体外. 同时, 不同世代斜纹夜蛾幼虫存活率、化蛹率与成虫羽化率均随Ni²⁺胁迫浓度的增加而降低.     

家蚕(苏·菊×明·虎)幼虫血清蛋白基因(BmLSP)启动子特性分析

从家蚕品种苏·菊×明·虎基因组DNA中克隆了家蚕幼虫血清蛋白基因(larval serum protein, Bombyx mori, BmLSP)的调控序列, 涵盖了第1内含子、第1外显子、启动子区和上游区. 通过PCR技术与限制性内切酶酶切方法, 以荧光素酶(luc)为报告基因, 构建了一系列缺失不同调控元件的报告质粒, 在家蚕BmN细胞瞬时表达系统中进行了BmLSP启动子的特性分析. 结果表明, 含第1内含子和家蚕丝素轻链基因同源区序列的BmLSP启动子活性分别比缺失相应序列的启动子活性提高5.8和4.4倍, 暗示该两段调控序列中含有增强启动子活性的调控元件. 上游区失活的部分水手转座子元件对BmLSP启动子活性有一定的抑制作用. 此外, 外源昆虫保幼激素类似物(JHA)呈现剂量依赖效应, 低浓度处理增强启动子活性, 高浓度处理起抑制作用; 而蜕皮激素(MH)对其活性没有显著影响.     

晚上新世南海北部底栖有孔虫Bulimina alazanensis含量变化及其原因探讨

南海北部大洋钻探184航次1146站晚上新世以来的研究发现, 底栖有孔虫Bulimina alazanensis 的含量3.2～2.0 Ma BP逐渐减少, 并在2.1 Ma BP前后发生锐减, 其变化幅度达90%. 其他底栖有孔虫属种如Globobulimina subglobosa和Cibicidoides wuellerstorfi的含量则是在2.1 Ma BP之前较低, 而2.1 Ma BP之后增加. 对比浮游、底栖有孔虫的氧、碳同位素变化, 发现 B. alazanensis 的含量变化与氧、碳同位素的波动相对应: 当氧同位素值较轻, 即暖期时, 该种的含量处于峰值; 而当氧同位素值变重时, 该种含量也降低. 与碳同位素变化对比, 该种的高峰值分别与底栖有孔虫碳同位素的高值、浮游有孔虫碳同位素的低值对应. 结合北极冰盖扩张、东亚冬季风加强、表层生产力增加等诸多因素, 认为晚上新世由巴士海峡进入南海的深层水由较暖、溶解氧含量较高的西太平洋深层水团, 在2.1 Ma BP前后, 变为溶解氧含量较低的中层水团, 同时随着北极冰盖的扩张, 东亚季风的加强, 南海表层海水生产力增 加, 底层海水逐渐富营养且缺氧, 逐渐对B. alazanensis的生产形成压力, 导致该种自3.2 Ma BP开始含量逐渐降低, 并在2.1 Ma BP前后达到最低.     

三种夜蛾科昆虫对烟草烟碱的诱导及其与昆虫下唇腺葡萄糖氧化酶的关系

烟草Nicotiana tabacum L.是棉铃虫Helicovepa armigera (Hübner)、烟青虫Helicoverpa assulta (Guen&#279;e)和斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius) (Lepidoptera, Noctuidae)的共同寄主. 用HPLC测定烟草叶片烟碱含量, 比较了3种昆虫取食以及机械损伤模拟取食对烟草诱导防御反应的差异. 结果表明, 棉铃虫、烟青虫取食以及机械损伤后用它们的下唇腺提取液处理烟草叶片, 都能够抑制损伤对烟草烟碱的诱导; 在烟草叶片的机械损伤部位涂抹黑曲霉Aspergillus niger葡萄糖氧化酶也能够抑制损伤对烟草烟碱的诱导. 相反, 斜纹夜蛾取食或机械损伤后用该幼虫下唇腺提取液处理烟草叶片, 都能够促进损伤对烟草烟碱的诱导; 而加热变性后的斜纹夜蛾下唇腺提取液同样能够促进机械损伤对烟草烟碱的诱导. 由此可见, 昆虫下唇腺中的物质对烟草烟碱的诱导反应有着重要作用. 进一步检测发现, 棉铃虫和烟青虫下唇腺中都存在葡萄糖氧化酶活性, 且棉铃虫下唇腺中该酶的活性显著高于烟青虫的, 而在斜纹夜蛾下唇腺提取液中没有检测到该酶活性; 葡萄糖氧化酶在棉铃虫中主要存在于下唇腺, 其最适pH为7.0, D-葡萄糖是它的最适底物; 在幼虫发育期内, 棉铃虫下唇腺中葡萄糖氧化酶的活性是动态变化的, 在每一龄期幼虫取食最活跃的时期该酶的活性也最高.     

抑制4CL基因表达获得低木质素含量的转基因毛白杨

利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法将反义4CL(4-coumarate:CoA ligase, 4-香豆酸辅酶A连接酶)基因转入三倍体毛白杨(Populus tomentosa). PCR及Southern检测证实外源基因已整合到转基因植株总基因组中. RT-PCR和Western检测表明反义4CL基因在转基因植物体内已表达. Klason木质素含量测定结果显示, 抑制内源4CL基因的表达可显著降低转基因株系的木质素含量, 比非转基因对照下降最高达41.73%. 但综纤维素含量测定结果表明, 转基因植株与对照没有明显区别, 推测4CL可能并非木质素与碳水化合物的代谢调节点. 转基因植株茎杆剥皮后呈现程度不等的红褐色, 而对照为白色, 其他生长发育特征与对照无明显差异. Wiesner反应结果表明, 木质素含量下降的株系呈红色, 而对照呈典型紫红色.     

松花江上游苇沙河河段中国林蛙的汞污染

2000~2002年每年两次连续采集松花江上游苇沙河金矿开采区附近河流的沉积物及中国林蛙(Rana Chensinensis)样品, 分析其总汞、甲基汞含量以及相互的关系. 研究表明: 该地栖息的林蛙体内甲基汞和总汞含量普遍高于对照组; 且秋季高于春季, 雌性高于雄性, 内脏高于肌肉, 体内富集甲基汞的顺序为内脏>肌肉>卵>输卵管; 秋季林蛙体内以甲基汞为主, 春季以无机汞为主, 性别和器官之间的C_甲基汞/C_总汞差异不明显; 林蛙内脏、肌肉中甲基汞含量与河流沉积物中甲基汞含量有较好的相关性, 推测这与流域内的金矿开采无序排汞有关.     

仓鼠妊娠期瘦素分泌及其调节机制

对妊娠期瘦素的分泌及其调节机制进行探讨. 将100只3月龄雌性金黄仓鼠分成16组, 每组6~7只, 每天采血样用于测定其妊娠期的瘦素分泌. 实验结果表明, 瘦素于妊娠第9天开始显著升高, 于妊娠第12天达到高峰. 为验证不同生殖阶段的血清是否对瘦素分泌有不同影响, 将不同生殖阶段抽提与未抽提类固醇激素的血清加入培养液中进行培养, 发现动情期及妊娠期的血清均可刺激体外培养的脂肪细胞瘦素分泌, 动情期抽提与未抽提类固醇激素的血清对脂肪细胞瘦素分泌的刺激作用没有显著差异(P > 0.05). 与动情期血清相比, 妊娠中后期未抽提类固醇激素的血清显著刺激脂肪细胞瘦素分泌(P < 0.01). 但妊娠中后期的血清在抽提类固醇激素后对瘦素分泌的刺激作用显著下降, 与动情期的血清对瘦素分泌的刺激作用已没有显著差异(P > 0.05). 妊娠不同阶段未抽提类固醇激素的血清对瘦素分泌的刺激作用有很大差异, 妊娠第15天的血清对瘦素分泌的刺激作用显著高于妊娠第8天(P < 0.0001)和妊娠第12天(P < 0.001)的血清. 体外研究进一步表明, 肾上腺皮质素、孕酮以及胰岛素均能刺激瘦素分泌, 而雌激素却能抑制体外瘦素分泌. 研究结果提示, 妊娠期血液类固醇激素水平的上升是引起妊娠期瘦素峰出现的重要因素.     

大荔黄土-古土壤序列δ 13CSC值及其古环境意义

对最近250 ka大荔地区两个剖面全岩碳酸盐的碳同位素组成进行了分析, 初步探讨了影响黄土-古土壤序列δ ¹³C_SC值的因素及其古环境意义. 大荔黄土-古土壤序列δ ¹³C_SC值与磁化率的变化基本同步, δ ¹³C_SC曲线的负峰分别对应着不同的古土壤发育期. 研究认为, 植物成因CO₂的介入会导致δ ¹³C_SC值降低, 降低的幅度主要与古植被发育程度和古湿度有关, 植被中C₄植物的相对含量可能仅影响其次一级的变化. 低 δ ¹³C_SC值大体上指示了植被相对丰富、气候湿润的环境状况. 倒数第2次间冰期以来, 大荔地区植被发育最差、最干旱的时期是L₂的黄土堆积期; 而植被最为丰富、气候最湿润的则是末次间冰期. 发生在MIS(深海氧同位素)第3阶段晚期即 40~30 kaBP的青藏高原“高温大降水事件”的水文效应已波及气候相对湿润的关中地区, 对当地植被和湿度均产生了明显影响.     

昆虫激素作用的生化机理及其应用

大约四十年前,证实昆虫体内有激素存在以来,到目前已知昆虫从卵到成虫,所经历的蜕皮、变态、羽化及生殖过程,都是受昆虫内分泌系统分泌的各种激素调节控制的。昆虫间脑神经分泌细胞群分泌的脑激素,有激动前胸腺产生和释放蜕皮激素(蜕皮酮)的作用,进而控制昆虫的发育和蜕皮过程;脑激素还刺激咽侧体,使之产生和释放保幼激素,来控制卵母细胞的进一步成熟。昆虫的蜕皮和变态是在蜕皮激素和保幼激素两者相互协调控制下进行的,保幼激素在成虫期调控生殖过程中起着重要作用。保幼激素和蜕皮激素的化学结构分别如图1及图2所示.     

中华蜜蜂化学感受蛋白cDNA克隆、定位及其表达

化学感受蛋白被认为是化学通讯中广泛存在于感觉器官中的一种小分子蛋白. 在中国本土蜜蜂中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂的触角中, 克隆并鉴定了一种化学感受蛋白, 命名为Ac-ASP3. Ac-ASP3全长cDNA由2个外显子组成, 可读框长393 bp, 编码130个氨基酸. 序列分析表明, 其具有保守的4个半胱氨酸, 并在N端具有19个氨基酸的信号肽. 另外, Ac-ASP3与其同一家族基因意大利蜜蜂Apis mellifera的Am-ASP3具有较高的相似性, 而与其他物种相似性较低. 免疫定位结果显示, Ac-ASP3仅特异性地表达于机械感器, 如毛形感器B和锥形感器中; 而在嗅觉感器, 如板形感器中几乎无分布. 实时定量PCR结果表明, Ac-ASP3高丰度表达于翅和足中, 而在触角中表达量却相对较低. 在时间表达上, Ac-ASP3在蛹期及成虫第1~6日龄阶段大量表达, 这一时期中华蜜蜂正处于幼年期, 并在蜂巢进行日常清洁和哺育幼虫等活动. 以上结果表明, Ac-ASP3是具有种群特异性的, 不参与搜寻蜜粉源等嗅觉活动, 但可能参与蜂巢内个体信息识别以及触角的机械运动.     

食物中Ni~(2 )胁迫对斜纹夜蛾幼虫中肠细胞解毒酶的影响

食物中的Ni2 可在斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius幼虫中肠细胞中积累,并能诱导中肠细胞中解毒蛋白金属硫蛋白(metallothionein,MT)的表达.本文研究了食物中不同剂量Ni2 对S.litura5龄和6龄幼虫中肠细胞解毒酶羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性的影响.结果表明,S.litura幼虫连续3代取食含不同剂量Ni2 的食物后,5龄幼虫中肠细胞内的CarE活性均在低剂量Ni2 (≤5mg/kg)胁迫下低于对照,在高剂量Ni2 (≥10mg/kg)胁迫下高于对照.第1代6龄幼虫中肠细胞内的CarE活性也表现为低剂量Ni2 胁迫抑制而高剂量Ni2 胁迫增加的趋势,但第2和第3代6龄幼虫中肠细胞内的CarE活性均低于对照.连续3代受不同剂量Ni2 胁迫的5龄和6龄幼虫中肠细胞的GST活性均高于对照,并随饲料中Ni2 剂量(1～20mg/kg)的增加而增加。     

水稻赤霉素20-氧化酶基因(rga5)的正、反义转化对水稻生物学性状的影响

通过PCR方法从水稻“矮子占”和“南特号”的基因组DNA中分离出赤霉素20-氧化酶基因(rga5, 其编码区含1119 bp. 其编码蛋白与已报道的水稻赤霉素20-氧化酶基因OsGA20ox相比有11个氨基酸不同, 其中9个氨基酸为移码差异. 通过基因枪法将该基因的正、反义表达质粒pSrga5和pArga5转化水稻“中花8号”, 获得了生物学性状有明显变异的转基因植株. 正义转化表现出植株增高、叶片和穗变长、穗粒数增加等特征, 但花期未受明显的影响; 而反义植株表现出明显的“矮化”和“早花”, 且出现植株细弱、叶色加深、叶片和穗变短等特征. 转基因水稻的分析结果表明, (rga5正、反义外源基因已分别整合到水稻基因组中, 并有效表达; 正义植株体内的GA₁平均增加约50%, 反义则降低至对照组的约10%. 结果表明, rga5是水稻赤霉素合成代谢途径中起关键作用的赤霉素20-氧化酶基因, 该序列中11个氨基酸的变异并不影响其功能. 正义表达可增强体内GA的合成, 促使植株生长, 增加株高; 反义转化则抑制了内源GA的合成及植株生长, 导致植株明显的矮化.     

苜蓿根瘤菌1021外源cAMP上调glnⅡ及glnK-amtB的表达

苜蓿根瘤菌1021中多个腺苷酸环化酶基因的存在, 暗示着cAMP的重要性. 本研究用全基因组DNA微阵列分析了外源cAMP对苜蓿根瘤菌的功能. 分析结果表明, glnⅡ和glnK的转录水平在外源cAMP存在时有明显上调. 通过测定glnⅡ和glnK启动子与lacZYA报告基因融合系统在苜蓿根瘤菌体内的活性, 再次证实外源cAMP对glnⅡ和glnK启动子表达有激活作用.     

通过叶绿体基因工程在烟草中合成中长链羟基脂肪酸聚酯

中长链羟基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs)属于微生物聚酯. PHA合酶(PHA synthase, 由phaC基因编码)和3-羟酰基-酰基转移蛋白-辅酶A转移酶(3-hydroxyacyl-acyl carrier protein-coenzyme A transferase, 由phaG基因编码)是mcl-PHAs生物合成途径中的关键酶. 以aadA(氨基糖苷-3′-磷酸转移酶)基因做筛选标记, 分别构建了含phaC2基因的单价叶绿体转化表达载体pTC2以及同时嵌合phaC和phaG基因的双价叶绿体转化表达载体pTGC. 通过PDS1000/He基因枪转化法转化烟草, 获得具有壮观霉素抗性的叶绿体型转基因烟草植株, PCR和Southern Blot结果表明, 外源基因确已整合进烟草叶绿体基因组中且基本达到同质化. 气相色谱法检测转基因株系中的mcl-PHAs含量最高达4.8 mg/g干重, 合成的PHAs单体主要成分为3-羟基辛酸(3-hydroxyoctanoate, 3-HO)和3-羟基癸酸(3-dydroxydecanoate, 3-HD). 透射电子显微镜观察到转基因烟草叶片叶绿体中确有PHAs颗粒累积.     

棉铃虫促前胸腺激素的表达模式与发育调节

利用免疫组织化学检测和酶联免疫吸附分析分别对滞育和非滞育类型的棉铃虫促前胸腺激素(prothoracicotropic hormone, PTTH)的合成与分泌模式进行了研究. 免疫组织化学结果表明, 定位在棉铃虫脑前背侧的两对PTTH神经分泌细胞在滞育和非滞育六龄幼虫末期有相似的阳性反应细胞; 在蛹期阶段, 滞育和非滞育类型个体在化蛹后4 d开始出现明显的不同. 酶联免疫吸附分析测定了从六龄幼虫到蛹末期血淋巴中的PTTH滴度变化, 滞育和非滞育类型的变化趋势在幼虫阶段相似, 蛹期则表现出明显的不同, 提示PTTH的表达对调节棉铃虫蛹滞育起到关键作用.     

中国梅花鹿(Cervus nippon)遗传多样性及与日本梅花鹿间的系统关系

在4个中国梅花鹿(Cervus nippon)种群45个样品的335 bp线粒体DNA控制区序列中, 共发现25个变异位点, 并定义了8种单元型. AMOVA分析表明, 中国梅花鹿种群间出现了显著的遗传分化(Φst = 0.744, P < 0.05), 但种群的遗传距离与地理距离间没有显著的相关性(P > 0.05). 系统进化关系分析也显示了中国梅花鹿单倍型的系统地理格局与地理分布区或亚种划分之间不存在明显的相关性. 基于最大似然法和最大简约法及最小跨度网络图的系统进化分析均表明单倍型聚类对应于中国、日本南部和日本北部的3个单系, 其中中国大陆种群和日本南部的梅花鹿之间亲缘关系较近, 与日本北部种群则较远, 而中国台湾种群与中国东北和四川种群间的亲缘关系较近, 与华南种群较远.