间伐措施对松材线虫病疫区马尾松林土壤微生物多样性的影响

松材线虫病作为世界检疫性病害严重危害松属植物并威胁森林生态安全,至今没有行之有效的措施对其进行控制和除杀。为满足人们对森林提供多种生态服务的需要,通过对马尾松林进行高强度(采伐强度60%)和低强度(采伐强度15%)2种间伐措施采伐松材线虫病疫木后,采用高通量测序手段对松材线虫病疫区马尾松林土壤的细菌和真菌结构变化进行分析,旨在探究间伐对松材线虫病疫区马尾松林土壤微生物群落结构的变化,分析对土壤微环境的影响。采用高通量测序法对间伐抚育后的马尾松林土壤细菌和真菌群落进行研究,结果表明,3种林分土壤细菌和真菌群落表现出明显的差异,高间伐措施林分组(H-CK)的Shannon多样性指数和Chao1指数最高,H-CK组的土壤微生物群落多样性和丰富度显著高于低间伐措施林分组(L-CK)和对照组(CK)。L-CK组中标志细菌群落为Actinobacteriota(放线菌门),标志真菌群落为Leotiomycetes(锤舌菌纲);H-CK组中标志细菌群落为Chloroflexi(绿弯菌门),标志真菌群落为Dothideomycetes(座囊菌纲)。结合土壤理化性质分析表明,与对照组相比,高强度间伐H-CK组的土壤有机质含量上升13%,在增加土壤有机质积累的同时,H-CK组的全氮含量达1.12 g/kg,碱解氮的含量为64.15 mg/kg,可显著提高土壤全氮含量和有效氮含量的积累(P<0.05),从而提升林地地力。稳步提升森林质量,逐步将现有发生松材线虫病的马尾松纯林培育成复层异龄针阔混交林,使其抗病能力增加,生态功能增强。

松材线虫潜育期延长导致红松越年枯死

【目的】探究红松越年枯死的病理学过程和产生原因,以期为有效除治无松材线虫病症状的携带者松树提供理论依据。【方法】统计抚顺市大伙房实验林场自然侵染红松越年枯死比例,观测自然侵染和人工接种红松病症病状,测定红松当年显症的松材线虫数量阈值。实验室内不同温度下测定松材线虫虫口增长情况,以及媒介昆虫羽化后适宜松材线虫虫口有效增长的时期(虫口增长期),计算从寄生关系的建立到症状开始出现的时间(潜育期),并揭示红松感染松材线虫后越年枯死的原因。【结果】截至6月,自然侵染红松的越年枯死比例为41.4%。观测的自然侵染和低剂量人工接种红松在被侵染或接种当年均未出现显著外部、内部症状变化,而是到翌年松脂分泌停止,树干水分低,针叶变红褐色,只有进行高剂量饱和接种才出现当年半数显症。病症表现为松材线虫能够正常侵染红松,可有效繁殖但在低温时繁殖受阻,可成功越冬但越冬后虫口数量骤减。红松显症的全株阈值St1=(163±22)条·g^(-1),局部阈值St2=(621±20)条·g^(-1)。以每株50000条的接种量接种38年生红松,在当年虫口增长期内全株松材线虫数量仅为(90±8)条·g^(-1),低于St1、局部松材线虫数量最高为(350±18)条·g^(-1),也低于St2。抚顺的虫口增长期(141天)比大连(154天)和南京(173天)短。经计算,抚顺市松材线虫的潜育期为146天,长于虫口增长期。【结论】云杉花墨天牛携带的松材线虫数量相对较低,导致初始侵染量低。松材线虫生命周期受温度特性的影响,表现为非增长期长、虫口增长期短,最终导致在虫口增长期内未能达到红松显症的松材线虫数量阈值。这些综合作用导致松材线虫潜育期延长,其中41.4%的死亡红松表现出越年枯死现象。

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线虫活性研究

【目的】阐明蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线分子机制,构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。【方法】克隆杀线蛋白酶编码基因atpA与clpX,利用基因工程手段对杀线蛋白酶编码基因进行PCR扩增,并与载体pET-21b连接构建重组载体,提取重组质粒转入蛋白表达载体大肠杆菌BL21(DE3)。利用菌落PCR和测序验证转化效果。加入IPTG诱导蛋白表达,使用Ni-NTA柱进行重组蛋白的纯化,利用SDS-PAGE与Western blot验证ATP-α与ClpX纯化效果并进行杀线活性测定。【结果】菌落PCR验证和测序表明,重组载体中含有蛋白酶编码基因atpA与clpX,且基因序列与参考序列一致,证明目的基因已经成功插入BL21(DE3)表达载体中。SDSPAGE与Western blot验证表明,重组蛋白得到正确诱导与纯化,成功构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。杀线活性测定结果表明ATP-α与ClpX均具有较强的杀线效果。ATP-α在72 h达到66.75%的杀线率,ClpX在72 h达到75.46%的杀线率。同时,两个蛋白酶共同作用杀线能力显著增强,24 h便达到66.32%的杀线率,72 h杀线率达到91.01%。【结论】ATP-α与ClpX经原核表达及纯化后具有较高的杀线活性,且两者共同处理松材线虫,杀线效果更强,证明蛋白酶ATP-α与ClpX是重要的杀线因子,为设计和筛选杀线药物提供了新的线索和依据。

4种烟碱受体激动剂对松材线虫的毒杀活性

【目的】探究4种烟碱受体激动剂对松材线虫的杀虫作用。【方法】采用浸渍法以及马尾松松枝水培试验分别进行杀线虫活性测定,并测定4种烟碱受体激动剂水溶液对松材线虫体内三磷酸腺苷酶(ATP)、过氧化氢酶(CAT)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、超氧化物歧化酶(SOD)的影响。【结果】盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、酒石酸噻吩嘧啶4种烟碱受体激动剂对松材线虫有良好的毒杀活性,4种药物水溶液浸渍处理松材线虫48 h,半致死浓度LC_(50)值分别为0.09、0.31、0.08、0.14 mg·mL^(-1);马尾松水培试验处理12 d后结果显示,盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、CK处理组松枝均不发病,病情指数为0,酒石酸噻吩嘧啶处理组部分枝叶变黄,病情指数为31%,“CK+线虫”松枝枝叶完全变黄萎蔫,病情指数为100%;4种烟碱受体激动剂水溶液浸渍处理48 h后松材线虫体内ATP、CAT、AChE、SOD酶活性均低于对照组(P<0.05)。【结论】盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、酒石酸噻吩嘧啶对松材线虫有良好的防治潜力,具有进一步深入研究和开发利用的前景。

柳杉毛虫JHBP家族基因鉴定及生物信息学分析

研究我国林业重要食叶害虫——柳杉毛虫保幼激素结合蛋白(JHBP),对于揭示其生长发育、化蛹、摄食、交配生殖及抗药性等生命活动具有重要意义。参照模式昆虫家蚕的41条JHBP蛋白序列,构建系统进化树,并对这些基因所编码的蛋白质二级结构、疏水性、蛋白质序列基序和三级结构等生物学特性进行分析,利用heatmap可视化工具分析柳杉毛虫JHBP在不同发育时期的表达水平。结果表明,柳杉毛虫JHBP基因共有JHBPa、JHBPc、JHBPd 3个亚家族,分别包含6、26、15个JHBP基因;蛋白序列至少含有1个JHBP结构域,且其中Dho05G001220蛋白序列不仅含有JHBP结构域,还含有Grp allergen结构域,各蛋白序列的疏水性区域呈明显的聚集分布,亲水性区域的聚集分布则不明显;JHBP基因在柳杉毛虫的低龄和中龄幼虫、蛹和成虫中显著表达,表明JHBP明显参与调控不同虫态的发育或变态过程。研究结果可为进一步明确柳杉毛虫JHBP基因家族的生物学功能提供参考。

基于无人机高光谱的川南疫木林区早期监测研究

为探明马尾松感染松材线虫病早期地理位置及发病率。2021年7月上旬,利用无人机搭载高光谱成像仪采集遥感影像,选用支持向量机进行监督分类,在早期感病反演模型基础上,顺利提取了感病早期的马尾松地理位置及相关信息。结果表明:(1)利用460 nm、525 nm和635 nm的3波段组合真彩色影像进行ROI勾绘,马尾松与其他地被物分离度较高;(2)基于支持向量机的监督分类,顺利获取741株马尾松地理位置及高光谱反射率数据;(3)结合监测模型提取64株疑似感病马尾松,通过随机采样及镜检,马尾松聚类范围感病植株提取准确率86.67%,即马尾松林间发病率7.49%。综上,初步揭示川南地区马尾松林自然状态下松材线虫发病率,有利于今后指导松材线虫病早期精准防治。

基于ResNet模型的松材线虫病变色疫木识别方法研究

本文使用配备高分辨率RGB数码相机的无人机,在松林上空捕捉具有高空间分辨率的航空影像,并对获取的可见光正射影像进行高程和地形特征的预处理,提取纹理信息后采用ResNet神经网络进行分类和识别训练。最终,采用深度卷积网络训练的模型对松材线虫病变色疫木进行智能识别。结果显示,平均准确率为92.29%,识别精确率最高可达96.51%,同步验证了基于ResNet模型的松材线虫病变色疫木识别方法研究的可行性,以期为松材线虫病防治提供参考。

川南疫木林区松材线虫病早期诊断模型研究

为建立适用于四川省的松材线虫病早期诊断模型。2020年6月至9月,结合松墨天牛生物学特性,利用手持高光谱成像仪对野外选取的实验样株进行光谱影像采集,选用ENVI软件处理并提取光谱曲线。结果表明:(1)对实验样株进行了5次影像采集,目标植株中出现了感病初期至枯黄死亡的典型症状,感病株与对照株各时期的光谱反射率差异显著;(2)对不同波段范围内不同时间光谱反射率方差进行加权平均,提取4个敏感波段,即488.7 nm、550.8 nm、682.2 nm和779.8 nm;(3)基于敏感波段与植被指数的回归拟合,建立3个波段的EVI指数型早期诊断模型,即K=0.6874e^(0.7293×EVI),利用感病指数K值可定性判断植株感病。

辽宁省松材线虫病发生的主要原因及防治措施

松材线虫病是松树的毁灭性病虫害,具有致死率高、传播快、控制难度大的特点。我国1982年首次在南京发现松材线虫病,之后此病虫害在我国很多省份传播扩散。辽宁省自出现松材线虫病以来,短短几年就有多个县(市、区)的松林受害,多年的造林成果受到较大损失。通过对辽宁省松材线虫病害发生的主要原因进行分析,提出针对性的综合防治措施,以避免或减少松材线虫病对松林资源的危害。

松材线虫病防治技术

松材线虫病对松树有着毁灭性的破坏,致病力非常强、传播速度快、寄主种类多,且防治难度大。为了有效防控松材线虫病,就需要积极采取多种方式,消灭病源、切断传播途径等。阐述了松材线虫病的流行特点、传播途径,并提出松材线虫病的防控措施,以降低松材线虫病带来的损失。

乳山市国有垛山林场松材线虫病调查分析及对策建议

松材线虫病是危害松属(Pinus)植物的一种毁灭性流行病。当前全市松材线虫病防治工作形势严峻,各区、各镇都不同程度发生病害,由于松材线虫病彻底根除难度大,费用高,加之其媒介松褐(墨)天牛移动的随机性,使预防工作显的十分重要。本文根据林场预防工作经验成果进行研究分析,提出经验对策,为松材线虫病的科学防治提供参考。

徽县松材线虫病防控策略探析

松材线虫病堪称松科植物的“癌症”。因其徽县地域的特殊性和重要性,且分布着富集的松科植物,生长旺盛,动植物资源丰富。从松材线虫的生物学特性,形态特征,发病特点及规律,传播方式途径和受害松树的症状进行分析,紧扣松材线虫、媒介昆虫松褐天牛和松树三者的关系,阐述了松褐天牛的形态特征和繁殖方式,针对性地提出预防松材线虫的防控策略。

应对松材线虫传入风险的防控策略

从1982年松材线虫传入我国以来,截至2022年底,在19个省(区、市)的701个县级行政区发现疫情,疫情发生面积151.15万hm^(2),病死、枯死与濒死松树数量1 040.48万株,造成直接经济损失数千亿元,生态服务价值损失不计其数,松材线虫已成为我国林业头号检疫性有害生物。本文以松材线虫为研究对象,介绍了松材线虫形态特征、生活史、传播途径,概述了虫害发生规律及林木受害症状,并结合本地实际针对松材线虫防控策略,旨在为科学防控提供参考依据。

松材线虫病监测普查与防治技术

为了有效控制松材线虫病疫情的发生,对松材线虫病监测普查与防治技术进行了探讨。提出应根据松材线虫病的发病特点,先从监测范围、监测时段、监测的内容、监测方法等方面制定监测普查方案,再从取样方法、分离鉴定等方面确认疫情和疫情详查,最后根据疫情情况从检疫检验、物理防治、化学防治、生物防治4方面进行防治,从根本上控制松材线虫病的扩散。

无人机在松材线虫病监测中的应用

立足于无人机遥感技术,结合松材线虫病监测的现实需求,分析无人机遥感技术在松材线虫病监测中的具体应用。通过对比分析图像处理识别结果与人工勘测结果,评估图像处理在松材线虫病防治中的识别精度。结果表明,借助无人机遥感技术,通过图像处理,能获得松材线虫病症状的详细信息,取得了理想的应用效果。

松材线虫病的危害及其防治措施分析

松材线虫病又称松萎蔫症,主要危害松树类植物。线虫经伤口侵入松枝,然后在树脂道中快速繁殖,可使树木在40 d内死亡。3~5年后,线虫会给整个松树林带来毁灭性的破坏。松材线虫病严重威胁我国的生态安全。气温升高是影响该病的关键因子,年均温10℃以上的地区均有发生。我国的针叶林种类少,针叶林受到严重破坏将会给当地的环境和经济造成巨大损失。基于此,该文分析了松材线虫病的危害及其防治措施,以供参考。

松材线虫病防治中树干注药技术研究

以剑河县松材线虫为研究对象,A区域不实施树干注药,采取比较对照的方式验证树干注药技术在松材线虫防治中的作用。研究结果表明,经树干注药技术的B区,发生松材线虫病的概率显著低于A区,树干注药技术能有效防治松材线虫的发生及发展扩散。

基于YOLO v4的松材线虫病变色木自动检测

【目的】对受松材线虫病影响的树木进行快速、高效和精确的检测。【方法】利用深度学习技术中的YOLO v4(you only look once version 4)目标检测模型,对高分辨率影像中的松材线虫病变色木进行检测,并与SSD(single shot multibox detector)模型进行对比。【结果】YOLO v4模型的检测精度较高,精确度(P)为0.961 3,召回率(R)为0.764 9,F1分数为0.851 9。【结论】YOLO v4可准确地识别和定位松材线虫病变色木,且精确度比SSD高。

香榧藻斑病病原的分离鉴定及防治药剂筛选

【目的】探明香榧藻斑病的病原种类及其生物学特性,筛选对香榧藻斑病具有良好防治效果的药剂,为香榧藻斑病防治提供科学依据。【方法】在浙江省香榧主产区采集藻斑病病叶,结合传统形态学方法与分子生物学手段对从病叶中分离获得的香榧绿藻进行鉴定,明确病原藻的生物学特性,通过室内毒力测定和林间防治试验筛选防治香榧藻斑病的优良药剂。【结果】1)从香榧藻斑病病叶中分离获得3种病原绿藻类群,结合藻株形态学特点以及SSU-ITS区间序列分析,3种绿藻类群分别被鉴定为链带藻、软克里藻和Tritostichococcus corticulus,均为香榧病原新记录种。3种香榧绿藻的培养条件相似,均适宜在初始pH 11、温度25℃、光照/黑暗为12 h/12 h光周期下的BG-11培养基中生长。2)以混合藻为靶标进行室内毒力测定试验显示,12%松脂酸铜悬浮剂灭藻效果最好,EC50可达8.33 mg·L^(-1),显著低于其他药剂(P<0.05),其后依次为33.5%喹啉铜悬浮剂、80%波尔多液、20%噻菌铜悬浮剂和45%石硫合剂。林间防治试验表明,施药30天后,12%松脂酸铜和33.5%喹啉铜悬浮剂的防治效果分别达78.11%和71.62%。【结论】从浙江省香榧上新发现3种病原绿藻类群,藻群生物学特性类似。室内毒力测定和林间防治试验表明,12%松脂酸铜和33.5%喹啉铜悬浮剂对香榧藻斑病有较好防治效果。

广西松材线虫病的发生规律及防控策略

广西拥有丰富的林业资源,但近年来因受到松材线虫病的严重侵扰,当地林业资源安全面临巨大的威胁。为降低松材线虫病对松林造成的影响,促进广西林业可持续发展,概述松材线虫病的危害症状及传播途径,分析该病害在广西的季节分布规律及其在不同树种间的为害差异,并提出切断传播途径、建立监测预警机制及联合采用生物防治和化学防治方法等针对性的防控策略。