Resistance of the generalist moth Trichoplusia ni (Noctuidae) to a novel chemical defense in the invasive plant Conium maculatum

Summary. Conium maculatum is an apiaceous species native to Eurasia that is highly toxic to vertebrates due to the presence of piperidine alkaloids, including coniine and γ-coniceine. More than 200 years after invading the United States this species remains mostly free from generalist insect herbivores. The presence of novel chemical defenses in the introduced range could provide invasive species with a competitive advantage relative to native plants. The cabbage looper (Trichoplusia ni) is a generalist lepidopteran found throughout the US that occasionally feeds on C. maculatum. We evaluated the toxicity of piperidine alkaloids to T. ni and determined putative resistance mechanisms, both behavioral and physiological, that allows this insect to develop successfully on C. maculatum foliage. T. ni larvae raised on diets enriched with coniine and γ-coniceine showed a decrease in consumption and longer development time, but no effects on growth were found at any alkaloid concentration. In a diet choice experiment T. ni larvae showed no avoidance of alkaloid-enriched diets, suggesting that the deterrence produced by alkaloids was related to a post-ingestive metabolic response. The ability of T. ni to consume diets high in alkaloid content could be due to at least three different mechanisms: 1) a decreased consumption rate, 2) efficient excretion of at least 1/3 of ingested alkaloids unmetabolized in frass, and 3) partial detoxification of alkaloids by cytochrome P450 s, as shown by the decreased larval growth in the presence of piperonyl butoxide, a P450 inhibitor. Even though T. ni tolerates C. maculatum alkaloids, the use of this species as a host plant could be ecologically disadvantageous due to prolonged larval growth and thus increased exposure to predators. Novel plant secondary compounds do not guarantee increased resistance to generalist herbivores.     

核受体超家族及其酵母双杂交检测技术

环境污染物的内分泌干扰问题近年来引起了极大的关注,大量研究证实:核受体是内分泌干扰的重要作用位点.论文在总结国内外相关研究基础上,对生物体内核受体超家族的组成、结构特征、作用模式进行了概括总结;对环境内分泌干扰物干扰核受体超家族最新研究进展给予了评述;对酵母双杂交检测技术的原理及其在核受体超家族和环境内分泌干扰效应研究中的应用进行了探讨,指出应将酵母双杂交检测技术与核受体超家族研究相结合,建立成组重组核受体基因双杂交酵母体系,应用于多种内分泌干扰效应和作用机制的系统研究.     

施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响

采用温室盆栽方法,研究城市污泥对杨树土壤化学特性、金属含量的影响。实验设置6个处理：4个不同用量的污泥处理：30（S1）、60（S2）、90（S3）和120 t.hm-2（S4）,以及对照（Control：不施加污泥和肥料）和无机复合肥处理（F：1.5 t.hm-2）。结果表明,施用污泥后,土壤有机质、全氮及全磷均提高,且随污泥施用量的增加而增加。S1~S4处理的土壤有机质、全氮及全磷较Control处理分别提高了32.50%~52.05%、32.00%~95.30%及75.43%~236.25%;较F处理分别提高了47.60%~69.37%、35.04%~99.70%及77.10%~239.46%。但污泥施用降低土壤pH和全钾质量分数,土壤pH较Control和F处理分别下降了0.11~0.42和0.01~0.32,但仍呈弱碱性;土壤全钾质量分数较Control和F处理分别降低了1.65%~21.51%和1.19%~21.14%。随污泥施用量的增加,土壤Cu、Zn、Ca和Na质量分数呈增加趋势,而Mn、Fe、Al、Mg质量分数呈降低趋势,其中Cu和Zn增加明显,并较Control处理分别增加了31.89%~104.36%和38.93%~358.02%,较F处理分别增加了23.10%~90.75%和37.88%~354.55%。总体而言,污泥施用于杨树后,可明显改善土壤的化学特性,但污泥施用量越大,土壤重金属Cu和Zn的质量分数残留越多。     

两种光照生境下4种常绿阔叶树的单位叶面积干重、光合能力与化学防御物质含量比较

亚热带常绿阔叶林下分布着可塑性强的耐荫植物,其叶片应对外界干扰的防御对策至少有物理性防御和化学性防御两种,这两种防御代价在一定的昆虫取食压力下在理论上应该存在权衡.为检验这种权衡是否普遍存在,分别测定了重庆缙云山4个常绿物种——光叶山矾(Symplocos lancifolia)、四川山矾(S.setchuensis)、四川毛蕊茶(Camellialawii)和细枝柃(Eurya loquaiana)在林窗和林下两种对照光环境下个体叶片的光饱和下的净光合速率、叶面积干重和部分化学防御物质含量.结果表明,4个物种生活在林窗的个体单位叶面积干重、叶片氮含量和单位面积净光合速率通常高于林下的个体,但是单位质量和单位面积的总酚含量和C/N值却低于林下的个体.蛋白质和非结构性碳水化合物含量在不同生境中没有显著差异.因为不同物种叶片对光照条件的响应不同,不同参数的变化在两种生境间的差异并不完全一致.本研究结果在一定程度上暗示了物种在林窗和林下分别倾向于采取物理和化学性防御对策,并初步证实了两种防御强度之间存在权衡关系.图4参40     

菇渣用作无纺布容器育苗成型机配套基质的研究

为探讨菇渣在无纺布容器育苗成型技术中作为配套容器基质应用的可行性,研究了育苗成型机制备的菇渣(发酵后)和草炭容器基质的基本理化性质、盐分淋洗特征及其对火炬树和侧柏出苗及生长的影响。结果表明:菇渣基质的容重、通气状况与草炭基质之间无显著差异,pH值虽显著高于草炭基质,但适宜多数植物生长;相对于草炭基质,菇渣基质的持水能力不足,保肥性能较差;菇渣基质的适宜水分范围(36.1%~143.5%)明显小于草炭基质(41.9%~193.8%),有效水绝对含量较低;菇渣基质的电导率(3.71 mS.cm-1)虽高于安全育苗的临界值(≤2.6 mS.cm-1),但随着浇水次数的增加可逐渐降到安全值以下;菇渣基质的全氮、全磷和全钾含量显著高于草炭基质。在充足的水分和养分条件下,菇渣和草炭容器基质对侧柏和火炬树出苗及成活的影响基本一致,但菇渣基质对火炬树的育苗效果优于草炭基质。可见,只要保证充足水分,菇渣基质在无纺布容器育苗成型技术中可以替代草炭基质用于火炬树和侧柏的育苗。     

莱州湾南岸滨海湿地的生物多样性特征分析

通过2005年、2006年的实地调查和整理相关文献资料分析了莱州湾南岸滨海湿地的生物多样性总体特征,湿地维管束植物和水禽的区系组成特点,并与黄河三角洲滨海湿地的生物多样性特征进行了对比。莱州湾南岸滨海湿地维管束植物区系科的分化程度较低,属的分化程度较高,湿生植物、水生植物在区系中占据重要地位;从生活型角度分析,区系中草本植物、地下芽植物和一年生植物占据优势;从维管束植物区系的地理分布成分看,以温带分布属和世界分布属为主;莱州湾南岸滨海湿地水禽区系的居留型构成以旅鸟和候鸟为主,地理分布成分构成以古北界种为主。莱州湾南岸滨海湿地的维管束植物和水禽种类都明显少于相邻的黄河三角洲滨海湿地。     

有机肥与化肥的生产能耗、投入成本和环境效益比较分析——以污泥堆肥生产有机肥为例

针对目前国内肥料生产和施用现状,分别从能耗、成本和污染物排放等三个方面对有机肥和化肥进行比较分析。化肥生产呈现高能耗和高污染排放,而有机肥则表现为低能耗、无污染的特点,同时还可消纳废弃物,减轻污染负荷。从投入成本上分析,化肥相对于有机肥具有一定优势,其单位面积和折纯养分投入分别是有机肥的53%和26%。有机肥相对于化肥,其污染物排放负荷很低。从节能减排和降低投入的角度,提出支持基于废弃物资源化的有机肥产业化发展。     

亚热带典型花岗岩小流域径流化学特征与化学风化

为了解小流域尺度下生物地球化学过程对径流水体的影响及花岗岩化学风化对CO2的吸收,对亚热带典型花岗岩区不同利用条件下的2个相邻小流域(F-森林、FA-森林/农田)的地表径流及其常量离子和溶解Si含量进行了连续3年的定期观测和分析.结果表明,溶解Si,Na+和HCO3-构成地表径流的主要化学成分,FA流域离子总量高于F流域,反映了流域内农业活动对其化学径流的贡献.皖南典型花岗岩小流域(F、FA)径流中Sidiss/Na+和NO3-/SO24-比值均远高于同一生物气候带内富含碳酸盐岩的太湖流域径流中的相应值,揭示了区域岩性差异和人类活动导致的大气酸沉降组成差异是决定径流化学组成的主要因素.皖南花岗岩小流域(F、FA)径流化学组分约43%和38%来源于大气降水,57%和50%来源于岩石风化,FA流域内农业活动对其化学径流的贡献约为12%.皖南小流域(F、FA)花岗岩化学风化过程对CO2的消耗通量分别为(0.67—0.96)×105 mol.km-.2a-1和(0.64—1.05)×105 mol.km-.2a-1,远低于同一生物气候带内石灰岩母质流域.     

三硝基甲苯的γ-辐照降解实验研究

基于三硝基甲苯(TNT)溶液采用常规处理方法难以降解,采用60Co-γ射线对三硝基甲苯溶液进行辐照降解,研究了吸收剂量、初始浓度、溶液初始pH值、双氧水(H2O2)等因素对辐照降解效果的影响.实验结果表明,60Co-γ射线辐照能够有效地降解三硝基甲苯.三硝基甲苯溶液初始浓度为5—50 mg.L-1,当接受不超过15 kGy剂量时,三硝基甲苯的降解率可达100%,化学需氧量(COD)去除率可达55%;弱酸性和碱性环境更有利于三硝基甲苯的降解和COD的去除;加入少量H2O2时,三硝基甲苯降解率和COD去除速率均随之增加,但过高的H2O2加入量将会抑制三硝基甲苯的去除,并且加入H2O2的量愈大其抑制作用愈明显.     

一株中度嗜盐菌的分离及生物学特性

从我国内蒙古吉兰泰盐湖的样品中分离得到一株中度嗜盐细菌菌株JLT-01,研究了其形态和特性.结果显示:该菌株为杆状,革兰氏阴性,无芽孢,无荚膜,无鞭毛;最适培养温度为30℃,最适生长pH值7.5,最适生长盐度10%~12%(m/V),最适生长Mg2+浓度3.0%(m/V);能利用葡萄糖、蔗糖、半乳糖作为唯一碳源生长.脂肪酸成分分析表明在JLT-01中主要脂肪酸为C16:0与C18:1ω9c,含量分别为26.39%和20.30%.Tm法测定该菌的(G+C)含量(摩尔分数)为52.3%.以该菌的16S rRNA基因序列为基础构建了系统发育树;16S rRNA基因序列的序列同源性比对表明该菌与海杆菌属Marinobacter lipolyticus SM19T的同源性为98.0%,与Marinobacter属内其它菌株的同源性在96.0%~99.0%之间.DNA-DNA杂交实验分析显示:JLT-01与M.lipolyticus DSM15157的杂交率小于70%.结果表明,菌株JLT-01是海杆菌属的一个新菌株.