植食性昆虫、植物和共生微生物的功能关联

植食性昆虫和植物均能与微生物形成密切关系，它们各自的生态功能及相互关系也常被共生微生物所影响。近年来，随着分子水平研究方法的进展，植食性昆虫和植物中很多可遗传共生微生物（细菌、真菌等）被发现。共生微生物能够在营养、生殖、防御和解毒等方面给宿主带来显著影响，并与宿主形成竞争、互利或寄生等关系。植食性昆虫体内的含菌胞、肠道、血淋巴、唾液腺等常含有重要功能的共生微生物。新的分子生物学手段和高通量测序技术的应用使得我们能够增加对宿主和共生微生物（即使处于低丰度）之间关系的了解。本文尝试总结了植食性昆虫和植物共生微生物的多样性及其关系、昆虫和植物互作机制、昆虫共生菌解毒植物毒素等方面的近期证据，突出强调了应以系统观思维来理解共生微生物、植食性昆虫和植物间的功能关联，并就将来值得研究的问题提出了建议。     

植物共生微生物混合接种效应的研究进展

以菌根真菌为主 ,从菌根真菌与根瘤菌间的关系及其对宿主植物的影响、VA菌根与外生菌根混合接种对宿主植物的影响以及菌根真菌与共生固氮放线菌的关系对宿主植物的影响三方面 ,对近年来国内外一些相关研究加以评述和讨论 .着重论述了菌根真菌、共生微生物与宿主植物的相互作用对宿主植物生长、营养、生理及抗逆性等方面产生的影响 .并对今后这方面的研究、应用和发展方向提出建议 .     

高温胁迫对植食性昆虫影响研究进展

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。     

植物内生菌在建设节水型园林中的潜在应用

植物内生菌是生活于健康植物内,与宿主植物建立互惠互利的共生关系的微生物,具有促进植物生长、提高植物抗干旱胁迫能力等作用。本文总结了植物内生菌的种类,综述了其抗干旱胁迫作用机理和在园林绿化植物抗干旱胁迫中的应用研究,以期为植物内生菌资源在园林绿化、建设节水型园林等方面提供参考。     

苯菌灵添加对植物种间竞争的影响：以加拿大一枝黄花与野大豆为例

共生微生物在植物的种间竞争与植物入侵过程中起到重要作用,而人类活动的干扰会破坏植物与土壤微生物间的共生关系,进而影响植物的种间竞争.为了探究干扰导致的共生关系破坏对植物种间竞争的影响及其可能的生态学后果,本研究选取土著植物野大豆(Glycine soja)与外来入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,使用苯菌灵抑制植物与土壤微生物之间的相互作用强度.结果显示,苯菌灵的添加主要抑制了植物与土壤微生物(菌根真菌、根瘤菌)的互利共生.对于苯菌灵导致的共生作用破坏,两种植物产生了不同的生长响应(野大豆叶根比不变,加拿大一枝黄花叶根比上升).这导致种间竞争条件下,野大豆的地下及地上竞争能力降低,植物的种间竞争平衡发生变化.本研究的结果表明,干扰导致的共生关系破坏对土著植物野大豆的影响大于对加拿大一枝黄花的影响,进而间接促进了外来植物加拿大一枝黄花的入侵.     

喀斯特适生植物的共生微生物的研究进展

笔者通过对喀斯特适生植物根际土壤、根部和叶片等微生物群落特征的实验分析,发现喀斯特适生植物与多种已知可促进宿主植物抗逆的微生物共生。同时,还通过对喀斯特生态环境的土壤特征、植物共生微生物的生理生态作用等研究的梳理,并提出:共生微生物可以帮助宿主植物适应盐、旱等多种不利环境;喀斯特适生植物的共生微生物在生态保护和农业生产方面具有重要的应用价值;目前石漠化的治理方式不应只注重乔灌草的搭配,还应考虑生态系统中植物与微生物间紧密的相互作用及土壤、微生物与植物的相互影响。     

植食性昆虫与寄主植物之间的相互关系和影响

昆虫和植物是地球上起源很早的生物类群,亿万年来他们就因营养、繁殖、保护、防卫、扩散等需要而发生了密切的关系,植食性昆虫与植物协同进化的结果是植食性昆虫有其特定的取食范围,植物对昆虫具有防御能力,两者存在相互适应.本文就植食性昆虫对寄主植物的行为,和寄主植物的此生代谢物质对植食性昆虫的习性影响和防御进行分析.     

不同宿主植物对丹参根围土著AM真菌生长发育的影响

利用盆栽实验在灭菌条件下研究了玉米(Zea mays)、葱(Allium fistulosum)、黑麦草(Loliumperenne)和三叶草(Trifolium repens)等4种宿主植物对丹参(Salviamiltiorrhiza)根围土著AM真菌生长和繁殖特性的影响.结果表明,4种供试植物都能与AM真菌形成共生关系,但不同宿主植物形成的菌根特性和程度有明显差异.以三叶草为宿主植物对AM真菌生长最为有利,其根内菌丝SDH活性、孢子数均高于其他3种植物.     

菌丝内生细菌及其宿主真菌共生体系研究进展

微生物共生普遍存在于自然界中，真菌-细菌联合体能以多种方式相互作用，共同发挥各种生态功能。有些细菌驻留在真菌菌丝内部，借以调控真菌的生长、发育、分布和次级代谢过程，这些细菌被称为菌丝内生细菌（endohyphal bacteria, EHB）。EHB的研究揭开了微生物生态学的一个新篇章，是真菌与细菌共生关系中最紧密的代表。在逆境条件下，EHB可以调节寄主生殖机制相关的关键成分或步骤，诱导植物激素类物质的产生，对寄主真菌具有辅助性保护作用。研究最深入的真菌-EHB共生体系是植物致病性根霉菌Rhizopus sp.与伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.，引起水稻幼苗枯萎病所必需的植物毒素——根霉素是由伯克霍尔德氏菌所产生的，而非寄主根霉菌本身产生的。EHB也会影响定殖于高等植物的内生真菌的生态和多样性。在某些情况下，EHB还有助于激活参与识别、转录调节和初级代谢蛋白合成过程的相关基因。目前已开发出了无菌培养分离EHB的方法，然而对真菌-EHB共生体系的研究尚不够深入。综述了菌丝内生细菌EHB及其与宿主真菌的共生体系，阐述这些伴侣之间复杂微妙的相互关系，以及EHB对宿主真菌和宿主植物生长和发育的影响，并对该领域的研究方向提出了建议。     

菌丝内生细菌及其宿主真菌共生体系研究进展

微生物共生普遍存在于自然界中，真菌-细菌联合体能以多种方式相互作用，共同发挥各种生态功能。有些细菌驻留在真菌菌丝内部，借以调控真菌的生长、发育、分布和次级代谢过程，这些细菌被称为菌丝内生细菌（endohyphal bacteria, EHB）。EHB的研究揭开了微生物生态学的一个新篇章，是真菌与细菌共生关系中最紧密的代表。在逆境条件下，EHB可以调节寄主生殖机制相关的关键成分或步骤，诱导植物激素类物质的产生，对寄主真菌具有辅助性保护作用。研究最深入的真菌-EHB共生体系是植物致病性根霉菌Rhizopus sp.与伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.，引起水稻幼苗枯萎病所必需的植物毒素——根霉素是由伯克霍尔德氏菌所产生的，而非寄主根霉菌本身产生的。EHB也会影响定殖于高等植物的内生真菌的生态和多样性。在某些情况下，EHB还有助于激活参与识别、转录调节和初级代谢蛋白合成过程的相关基因。目前已开发出了无菌培养分离EHB的方法，然而对真菌-EHB共生体系的研究尚不够深入。综述了菌丝内生细菌EHB及其与宿主真菌的共生体系，阐述这些伴侣之间复杂微妙的相互关系，以及EHB对宿主真菌和宿主植物生长和发育的影响，并对该领域的研究方向提出了建议。     

AMF对间套作体系中植物-土壤-微生物相互作用的影响及机制

丛枝菌根真菌（AMF）能与自然环境中的多数陆生植物互利共生。间套作种植作为增加农田生态系统生物多样性的重要措施，能显著提高植物对农田环境中多种资源的利用率。在间套作体系中，AMF通过对农作物和土壤环境的影响，提高农田生态系统的经济产量并促进其可持续发展。本文从AMF对宿主植物根系特征的影响、AMF对宿主植物根际微生物群落结构功能的影响、AMF在改善土壤结构提高土壤肥力方面的作用、菌根植物间共生菌丝网络的养分资源传递分配等方面，阐述AMF对间套作体系中植物-土壤-微生物相互作用的影响及其机制，为AMF在农业方面的进一步应用提供理论基础。     

氮沉降对植物共生微生物的影响研究进展

植物和微生物的相互作用可能在植物适应和减缓气候变化中发挥重要功能.初始陆地植物是一种半水生的原始藻类和水生真菌的共生产物，氮沉降会使植物共生微生物群落的组成、多样性和功能发生改变，减少植物和功能微生物之间的潜在联系，引起可预测的功能特征变化，进而对生态系统产生影响.植物共生微生物直接影响植物的生长和生理生态功能，微生物多样性和群落结构与生态系统功能之间的交互作用一直是生态学的关键科学问题之一.系统研究氮沉降对于植物微生物群落功能团的影响以及植物与其共生微生物之间的协同进化关系，对于揭示未来全球变化背景下植物共生微生物对生态系统功能的影响机制及其调控手段具有重要意义.     

水稻防卫基因BpHi008A启动子中褐飞虱应答区域及应答元件核心元件的确定

国家自然科学基金项目“水稻防止基因BpHi008A启动子中褐飞虱应答区域及应答元件核心元件的确定”(项目批号30570137)由我校袁红雨教授主持.植食性昆虫的取食作用极大地影响着植物的生长、发育和繁殖.植物在长期的进化过程中形成了组成型和诱导型两种防卫机制来抵御植食性昆虫的为害.植物的诱导抗虫性是指植物体在遭受昆虫进攻后表现出来的一种抗虫特性,是一种更为重要的防卫形式.目前对植物诱导抗性方面的研究,重点集中在利用消减杂交、mRNA差异展示、cDNA微阵列等技术克隆受昆虫取食诱导的基因,并从转录水平上分析虫害诱发的分子反应…     

特别的爱给特别的你——昆虫与榕树的协同进化

<正>榕树和传粉榕小蜂是昆虫与植物之间专性互利共生关系的标志性代表。当然,除传粉榕小蜂外,还有多种非传粉榕小蜂等其他昆虫与榕果相伴共生。互利共生是两个物种在长期而稳定的进化历程中形成的互相依赖、共同获利的共生关系。互利共生的生物构成了一种非常巧妙而有趣的共生系统,也为科学家研究物种间协同进化和物种形成等课题提供了理想的研究对象。其中,传粉昆虫和植物之间的     

葡萄糖氧化酶在植食性昆虫与寄主植物互作中的作用

昆虫葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOX)主要由下唇腺产生,含量很高,经由吐丝器排出体外,是唾液中的主要酶类.越来越多的证据表明,昆虫唾液中的GOX在植食性昆虫与寄主植物的相互关系和协同进化中发挥重要的作用,是它们互作的纽带.在二者的互作中,植食性昆虫的GOX可以显著抑制寄主植物的防御反应,也可以诱导寄主植物的直接或间接防御;而不同的寄主植物对同一种昆虫或相同植物对不同种昆虫GOX的影响也存在较大差异,特别是植物中的营养物质,如蛋白质和糖,都会对GOX产生影响,这种影响发生在转录、翻译或翻译后水平.同时,植物中毒素对GOX的影响也不容忽视.主要综述了昆虫GOX的基本特性、与寄主植物防御之间的关系以及食物因子对GOX的影响,以期为深入探讨植食性昆虫与寄主植物的协同进化机理提供有价值的信息.     

兰科植物与菌根真菌专一性研究进展

为了充分分析兰科(Orchidaceae)植物与菌根真菌专一性关系,以便更好地利用菌根技术实现兰科植物的规模化栽培和野生保育,本文从专一性关系的定义、影响因素、兰科菌根研究方法及共生机制等方面对兰科菌根专一性研究进行了总结和分析.概括出胶膜菌科(Tulasnellaceae)、角担菌科(Ceratobasidiacea...     

蚜虫次级内共生菌的多样性和功能

内共生菌与其寄主之间的关系一直都是生物学研究的热点。蚜虫类昆虫的内共生菌分为初级内共生菌(Buchnera)和一些次级内共生菌。Buchnera与蚜虫寄主之间有密切的营养共生关系,对蚜虫寄主的生长发育至关重要。虽然次级内共生菌在蚜虫体内含量相对较少,但是随着研究的不断深入,次级内共生菌无论对蚜虫寄主的生态行为(抵御寄生蜂、耐高温特性、体色形成等)还是物种形成和进化的影响都不容忽视。此外,次级内共生菌基因组序列的测定,也促进了功能基因学的发展。在系统梳理已发表文献的基础上,本文主要综述了蚜虫次级内共生菌的基本特征、多样性、及其对蚜虫寄主的生态影响,进而对未来值得关注的问题进行了展望。     

环境胁迫对禾草—内生真菌共生体的影响

Neotyphodium属内生真菌与禾本科植物之间的共生关系因其与农牧业的密切关系而受到研究者们的广泛关注。Neotyphodium属内生真菌长期生活在植物体内的特殊环境中,并与宿主协同进化,在演化过程中二者形成互惠共生关系,一方面内生真菌可从宿主中吸收营养供自己生长需要,另一方面内生真菌可增强宿主植物的抗旱性、抗病性和抗虫性,促进宿主植物生长并提高其竞争能力,但也对家畜产生毒性。     

水生动物肠道微生物研究进展

动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落,肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比,水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展,阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景.     

寄生蜂—我们的朋友

寄生蜂,顾名思义,是一类营寄生生活的蜂,和蜜蜂、胡蜂一样,都属于膜翅目昆虫。它寄生于别的昆虫并把它杀死,所以人们说寄生蜂是益虫。寄生蜂种类很多,估计我国可能有三万种,和高等植物种类差不多一样多。但是它们身体很小,有的比头发丝还小,有的虽然大些,但不很显眼,很多人对它不熟悉。昆虫因食性不同,可分为植食性昆虫、肉食性昆虫和腐食性昆虫等。植食性昆虫吃植物,许多种类是农作物重要害虫。但是植食性昆虫会被肉食性昆虫吃掉或被寄生杀死,后者便是植食性昆虫的天