空心莲子草SOD基因家族鉴定和表达模式分析

超氧化物歧化酶(SOD)是一类保守的抗氧化酶,在植物生长发育和胁迫应答响应过程中发挥重要作用。目前,尚缺乏对空心莲子草SOD家族成员的系统认识。本研究通过生物信息学对空心莲子草SOD基因家族进行了系统的鉴定及分析,并对其理化性质、保守基序、基因结构、系统发育进化关系、miRNA靶向关系和表达模式等进行了分析。结果表明,在空心莲子草中共鉴定到43个ApSOD,其中22个属于Cu/ZnSOD亚家族,21个属于Fe/MnSOD亚家族;蛋白质特征分析表明,36个ApSOD蛋白为亲水蛋白,37个ApSOD蛋白为稳定蛋白;亚细胞定位预测发现,大部分Cu/ZnSOD定位在叶绿体或细胞质,大多数Fe/MnSOD定位在线粒体。保守结构域分析发现,同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构。miRNA靶向关系预测发现,17个空心莲子草miRNA通过切割或翻译抑制作用靶向14个ApSODs。表达模式分析发现,ApSODs在不同环境条件和组织中表达水平相对稳定。利用RT-qPCR分析了6个ApSODs在除草剂处理下的表达模式,结果表明,在噁草酮和氯氟吡氧乙酸胁迫下,6个ApSODs在药后7 d内显著上调表达;在乙羧氟草醚胁迫下,4个ApSODs随着处理时间的延长表达量呈先上升后下降再回升的趋势;在草甘膦胁迫下,6个ApSODs在7 d时显著上调表达;在异丙隆胁迫下,4个ApSODs在1 d时均显著下调表达。说明在除草剂胁迫下ApSODs表现出不同的表达模式。本研究对空心莲子草ApSOD家族成员进行系统鉴定和特征分析,并初步揭示了6个基因在除草剂胁迫下的表达特征,为进一步研究ApSODs在响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。

2种农作物对外来入侵植物空心莲子草茎节克隆繁殖与生长的影响

旨在评估农作物红薯与香茅草对入侵植物空心莲子草茎节克隆繁殖及生长的影响,以期为生态管理提供科学依据。实验采用红薯和香茅草的地上部分粉碎物,对空心莲子草茎节实施了3种不同处理:表层覆盖、混土栽培和水提液浇灌。通过测定茎节的存活率、生物量及酶活性等指标,评估不同处理对空心莲子草影响的效果。实验结果表明,在100 g/kg的处理浓度下,经过红薯混土栽培和香茅草水提液浇灌处理后,空心莲子草茎节的存活率分别降至55.56%和43.75%。相比之下,高浓度(100 g/kg)的水提液浇灌处理显著抑制了空心莲子草的茎长(红薯:3.37 cm,香茅草:2.25 cm)、根长(红薯:3.34 cm,香茅草:2.62 cm)、叶面积(红薯:0.46 cm^(2),香茅草:0.37 cm^(2))及生物量(红薯:0.19 g,香茅草:0.13 g)。此外,随着处理浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)含量上升,而过氧化物酶(POD)活性降低,这些变化反映了植物应对氧化应激的生理反应。综上所述,本研究发现100 g/kg的高浓度红薯与香茅草处理能显著抑制空心莲子草的茎节克隆繁殖与幼苗生长,尤其是通过水提液浇灌的方式效果更为显著。这一发现对于开发新的植物生长调控策略具有重要的实践意义。

UV⁃B辐射增强和氮添加及其互作对空心莲子草-马唐竞争的影响

【目的】以入侵种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)与本土伴生种马唐(Digitaria sanguinalis)为研究对象,探讨UV⁃B辐射、施氮及其交互效应对二者竞争的影响,以期为全球变化下的入侵植物防治提供科学依据。【方法】依据de Wit取代试验法,在单种、混种盆栽模式下分别设置处理方式(施氮、UV⁃B辐射、施氮×UV⁃B辐射)、物种属性(空心莲子草、马唐)2个因子,测定各处理组合下的植物总生物量、形态、色素及光合荧光等指标,并采用二因素方差分析和LSD多重比较法分析以上各指标差异。【结果】①单种模式中,施氮导致植物最大茎长和马唐叶面积显著增加207.154%和297.643%、空心莲子草总生物量及稳态光适应光化学猝灭系数(qp_Lss)显著降低40.612%和52.381%;UV⁃B辐射导致植物最大茎长、空心莲子草最大光量子产率(QY_max)及稳态光量子效率(QY_Lss)显著增加117.607%、404.459%和835.714%,导致马唐QY_Lss显著降低45.605%;施氮×UV⁃B辐射导致空心莲子草总生物量及马唐QY_max显著降低79.310%和18.984%,空心莲子草QY_max显著增加685.350%,施氮×UV⁃B辐射还使得空心莲子草暗适应后最小荧光(F_(0))下降而QY_Lss增加、马唐F_(0)增加而QY_Lss下降。②混种模式中,施氮导致马唐叶面积及其叶绿素a指数(Chla)显著增加254.259%和53.018%,导致空心莲子草根长及其Chla显著降低76.051%和12.084%;UV⁃B辐射导致空心莲子草Chla显著增加45.434%;施氮×UV⁃B辐射导致空心莲子草根长显著降低58.824%。【结论】施氮相对增加了马唐在生物量及形态上的优势,但UV⁃B辐射削弱马唐光合活性而增加空心莲子叶绿素含量;且UV⁃B辐射、施氮×UV⁃B辐射交互作用显著提升空心莲子草的实际光化学效率。全球变化下应加强空心莲子草入侵监控,以防多类因子交互效应加剧其对于本土植物的竞争替代。

异质生境中空心莲子草入侵群落的植物区系与地理格局

在中国21°N—37°N范围内分别设置40个陆生和40个水生空心莲子草入侵样地,根据吴征镒等对种子植物科、属地理分区类型的划分原则进行统计,分析异质生境中空心莲子草群落区系的格局差异及纬度梯度对区系结构的影响。结果表明:(1)陆生样地共记录植物51科149属178种,水生样地共记录植物43科90属104种,群落中存在较多具有入侵性质的伴生种。(2)水、陆区系均存在明显热带性质。(3)从科到属的水平中,区系温带成分增加。马唐属(Digitaria)、稗属(Echinochloa)和狗尾草属(Setaria)等伴生种常在亚热带或暖温带形成优势种。(4)随着纬度降低,区系中属的热带分布型比例明显增加,而属的温带分布型比例呈下降趋势。研究表明,空心莲子草群落区系中科、属的热带型成分优势明显,而温带型成分较少;诸多起源于热带地区的入侵性质伴生种具有极强适生性,其与空心莲子草共同抢占资源;纬度梯度导致的水热异质性构成了入侵群落区系演化的有效驱动力。

空心莲子草多糖的提取研究

以干燥的空心莲子草粉末为原料,采用水提醇沉法提取空心莲子草水溶性多糖并进行纯化.研究了料水比、浸提温度、滤液浓缩比、醇沉乙醇用量和浸提的时间对多糖收率的影响.最佳条件为:料水比1∶20 g/mL,浸提温度60℃,滤液浓缩比1/5,醇沉乙醇用量2.5倍体积乙醇,浸提时间0.5 h,此条件下粗糖的收率为11.6%,粗糖的纯度为34.2%,多糖的收率为4.0%.对比了活性炭和AB-8大孔树脂吸附法纯化空心莲子草粗糖的效果,AB-8大孔树脂效果最佳.用红外光谱、核磁共振谱和凝胶色谱等对多糖进行了结构表征.

空心莲子草真菌性叶部病害病原鉴定

目的:明确空心莲子草叶部病害病原真菌种类,为从空心莲子草天敌病原真菌角度探索入侵植物生物防治提供理论基础。方法:调查九江市长江沿岸地区空心莲子草叶部病害的发生和危害情况,采用组织分离法对空心莲子草叶部病害病原菌分离纯化,依据柯赫氏法则验证分离菌株致病性,并综合形态学和分子系统发育分析方法鉴定病原菌种类。结果:从空心莲子草病斑上共分离纯化得到15个菌株,经鉴定共6属9种。通过柯赫氏法则验证,发现Alternaria alternantherae,Colletotrichum truncatum,Fusarium arcuatisporum,Fusarium incarnatum,Nigrospora sphaerica,Nigrospora guilinensis,Nigrospora oryzae能侵染空心莲子草叶片,而Curvularia spicifera,Setosphaeria rostrata对空心莲子草无致病性。其中,Colletotrichum truncatum,Fusarium arcuatisporum,Fusarium incarnatum,Nigrospora sphaerica,Nigrospora guilinensis,Nigrospora oryzae均为空心莲子草上首次报道。结论:明确了九江市长江沿岸地区空心莲子草叶部病害病原真菌种类,为进一步开展入侵植物生物防治研究奠定基础。

不同光照条件下空心莲子草与伴生双穗雀稗养分吸收及光合特征的比较

【目的】探究不同光照条件下入侵植物空心莲子草与伴生种双穗雀稗在养分吸收及光合特征上的差异。【方法】设置100%全光照(L1)、80%全光照(L2)、60%全光照(L3)、40%全光照(L4)及20%全光照(L5)5个光照强度下对空心莲子草和双穗雀稗进行处理,探究不同光照强度下,二者生物量分配、氮磷吸收、叶绿素荧光及渗透调节物质含量的影响。【结果】随着光照强度的下降,空心莲子草和双穗雀稗的根生物量比(RMR)和根冠比(R/C)均不断降低,而两种植物的茎生物量比(SMR)则先增加后下降。以叶生物量比(LMR)来看,空心莲子草在L5处理下最大,而双穗雀稗在L1处理下最大。空心莲子草的氮、磷含量均在L2处理下达到最大值,而双穗雀稗的氮、磷含量在L1、L2处理下无显著差异,但空心莲子草体内氮、磷含量高于双穗雀稗。两种植物的叶绿素含量、PSII最大光化学量子效率(Fv/Fm)及PSII潜在活性(Fv/Fo)随光照强度的下降表现为先增加后下降的趋势,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)也呈现为先增加后下降的变化趋势,而胞间CO_(2)浓度(Ci)持续增加,可溶性糖、可溶性蛋白以及脯氨酸含量则持续下降,在低光照强度(L4、L5)下空心莲子草的叶绿素荧光参数及渗透调节物质含量高于双穗雀稗。【结论】空心莲子草对低光照强度的适应能力强于双穗雀稗。应加强空心莲子草的入侵监控,以防加剧其对本土物种的竞争作用。

氮添加对茶树与入侵杂草空心莲子草种间竞争的影响

【目的】探讨氮添加对茶树和茶园入侵杂草空心莲子草种间竞争的影响,以期为全球环境变化下的茶园杂草防控提质增效及茶叶绿色生产提供理论依据。【方法】通过设置氮素处理(对照、施氮)、播种方式(单种、混种)和物种属性(茶树、空心莲子草)3因子盆栽试验,分析信阳10号茶树品种与其伴生杂草空心莲子草在生物量、形态、营养、色素及光合荧光等方面的异质性响应。【结果】茶树的根长、根面积、叶面积、生物量、总碳含量、碳氮比(C∶N)、叶绿素指数和类黄酮指数均极显著高于空心莲子草(P<0.01,下同),而空心莲子草的总氮含量、氮平衡指数、花青素指数和稳态光适应光化学猝灭系数(qP-Lss)均显著(P<0.05,下同)或极显著高于茶树。施氮导致空心莲子草的最大茎长显著增加1.14倍,根冠比极显著下降67.28%;施氮导致茶树和空心莲子草的总氮含量分别显著下降29.79%和6.03%,茶树C∶N显著提高39.47%。施氮导致空心莲子草的最大光量子效率(F_(v)/F_(m))显著下降19.62%,单种中空心莲子草的最大荧光(Fm)和光稳态实际光量子效率(QY-Lss)分别显著下降22.56%和48.36%,混种中茶树和空心莲子草的QY-Lss分别显著下降68.99%和56.19%。【结论】信阳10号茶树品种在应对杂草竞争时具有较高的单株竞争优势、光合效率及次生防御能力,而空心莲子草具有较高的氮吸收能力、抗逆性及光合活性;施氮相对提升了茶树在光合生理方面的竞争优势,但加剧空心莲子草对地上资源的抢占。

空心莲子草在不同生境下的功能性状及其适应策略

为探究空心莲子草在不同生境下功能性状以及生态适应策略的差异,在白龟湖国家湿地公园分别设置5个水生和5个陆生生境采样点,采集健康成熟的空心莲子草植株,测定其叶长、叶宽、叶片厚度、茎节间长、叶片含水量、叶片干物质含量、比叶面积、比叶重、叶绿素含量以及叶片N元素含量等10个性状。结果表明,陆生生境中叶片含水量以及比叶面积显著低于水生生境中的,叶片干物质含量则显著高于水生生境中的。水生生境中叶片厚度与叶绿素含量、叶片N元素含量呈显著正相关,茎节间长与叶片含水量呈显著正相关而与叶片干物质含量呈显著负相关;陆生生境中叶片的叶绿素含量与叶片比叶面积呈显著负相关。主成分分析发现,水生、陆生生境中的植株表现出差异性聚类。研究结果揭示了空心莲子草对不同生境的生态适应策略是通过改变叶片的功能性状来适应生境变化。

空心莲子草乙酸乙酯部位体内外抗H9N2亚型禽流感病毒活性的研究

[目的]探究空心莲子草乙酸乙酯部位(ethyl acetate extract from Alternanthera philoxeroides,AETAC)体内外抗H9N2亚型禽流感病毒(H9N2 subtype Avian influenza virus, AIV-H9N2)活性及其作用机制。[方法]利用CCK-8法检测不同浓度AETAC作用不同时间对鸡胚成纤维细胞(DF-1)的抑制作用,通过预防感染、影响复制、阻止吸附及直接杀灭4种方式作用后检测AETAC对DF-1细胞的毒性,选择体外最佳抗AIV-H9N2作用方式。尿囊腔接种不同浓度AETAC确定其对鸡胚的最大安全浓度;将AETAC以3种不同给药方式作用于AIV-H9N2感染后鸡胚,选择体内最佳给药方式。经尿囊腔同时接种AETAC和AIV-H9N2,统计各组鸡胚存活数,测定血凝效价,并观察胚胎的发育情况和鸡胚法氏囊病理组织变化。[结果]在一定范围内,随着AETAC浓度升高或作用时间延长,AETAC对DF-1细胞的抑制率升高。与空白对照组相比,4种抗AIV-H9N2作用方式下,病毒对照组和药物组细胞存活率均显著降低(P<0.05);与病毒对照组相比,AETAC浓度为5~30μg/mL时,4种抗AIV-H9N2作用方式下,药物组细胞存活率均显著升高(P<0.05)。4种作用方式下,DF-1细胞存活率分别为8.15%~64.96%(预防感染)、8.56%~83.83%(影响复制)、1.82%~5.90%(阻止吸附)和6.90%~40.12%(直接杀灭)。AETAC对鸡胚的最大安全浓度为16.41 mg/mL,对感染鸡胚的最佳给药方式为AETAC和病毒混合后接种。以最佳体内作用方式给药后,AETAC中、低浓度组鸡胚存活率为40%~60%,高浓度组鸡胚全部存活,胚胎喙部发育明显,鸡胚法氏囊淋巴滤泡发育完整,滤泡大小和数量正常,充血量少,组织病理状态改善。[结论]AETAC在体内外对AIV-H9N2均具有显著的抑制作用,且主要与影响病毒复制作用方式相关。

空心莲子草叶甲释放量对空心莲子草防控效果的研究

空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)是一种多年生的全球性恶性杂草,破坏入侵地生物多样性,给航运及水产养殖业带来巨大损失。利用生物防治可以有效控制空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)的扩散蔓延,是国内外的研究热点之一。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)是从美国引入的专食性天敌昆虫,对空心莲子草有很好的防治效果,且具有生态环保性良好、投入低、防效长等特点。天敌昆虫的释放量可显著影响防控效果,有关其最佳释放量的研究对实际应用具有重要指导意义。依托空心莲子草天敌工厂,采用环境条件控制试验,对空心莲子草的种群密度、植株形态、叶绿素含量、生物量等生物学和生理生化指标进行测定,结合对各种条件下空心莲子草叶甲种群数量的分析,研究了不同天敌释放量(0～8对·m-2)对空心莲子草的防治效果。结果表明,在初始种群密度为40 stems·m-2条件下,随着释放量的增加,空心莲子草叶甲成虫和羽化孔的数量均呈现先增加后减少的趋势,而卵、各龄幼虫、蛹的数量变化规律各不相同;空心莲子草的茎密度、生物量(湿质量、干质量)均随天敌释放量增加而逐渐降低,而节间距、茎直径等形态指标则呈现先降低后增加的趋势。研究结果显示,释放4对空心莲子草叶甲可达到最佳防治效果。在此释放量下,空心莲子草叶甲羽化孔数量和成虫数量均达到最高,空心莲子草种群密度最低,测得的节间距和茎直径最短,叶片中叶绿素含量较低,生物量最少。进一步分析表明,该释放量既能保证空心莲子草叶甲的稳定繁育和数量增加,又可获得对空心莲子草最佳的取食和控制效果,具有成本低、效率高的特点。试验结果可为进一步优化空心莲子草叶甲的繁育和释放技术提供理论依据。

湖南湘潭地区空心莲子草叶甲自然种群的越冬虫态与越冬生境

为探索保护空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila安全越冬的有效措施,2007年冬至2008年春通过样方法调查了湖南湘潭空心莲子草叶甲自然种群的越冬虫态与越冬生境。结果表明:空心莲子草叶甲的自然种群在0℃以上的气温条件下,在湖南湘潭的田间成虫可在空心莲子草层下的表层土中、直立茎秆内或匍匐茎秆层越冬,随着气温降低至5℃以下,空心莲子草叶甲由直立茎秆层向匍匐茎秆层或表层土中转移。除空心莲子草生境外,其周围其他生境与其他植物上未发现空心莲子草叶甲扩散分布。建议在霜冻或入冬前适当保护有空心莲子草及叶甲分布的生境,可望提高越冬叶甲种群数量,从而提高来年开春后叶甲对空心莲子草的控制效果。

空心莲子草叶斑病菌及代谢产物除草活性研究

从空心莲子草叶斑病叶或茎分离的镰刀菌及代谢产物对空心莲子草具有杀灭作用。代谢产物主要作用于空心莲子草叶片,使叶片组织变黄,最后枯萎死亡,发病死亡较快。用病菌分生孢子接种时致使植株叶片组织失水、发黄、脱落或从节间处折断枯死。开始时局部发病,有病斑形成,最后全株发病枯死。

空心莲子草叶甲对空心莲子草控制效果的定量评价

为了解空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila被引入中国20多年后其取食行为与取食能力是否发生改变,我们通过采集叶甲自然种群的成虫,在室内用空心莲子草Alternanthera philoxeroides饲养获得检测用叶甲各虫态与虫量进行室内定量检测,研究了空心莲子草叶甲自然种群各龄幼虫与成虫在不同密度下对空心莲子草的控害效果。结果显示:1龄幼虫喜食顶芽嫩叶,在每株接0.2和1头1龄幼虫密度下,空心莲子草仍有新叶和侧芽生成,生物量、株高与茎节数仍在增加;在5头/株的密度下,空心莲子草的生物量、叶片数和侧芽数均出现负增长;在10头/株的密度下,草的生物量、株高、叶片数、侧芽数和茎节数均表现为负增长。2龄幼虫优先取食顶芽嫩叶,也取食老叶与茎杆,在每株10头2龄幼虫的密度下,接虫7d后,40%的植株死亡。3龄幼虫取食叶片与茎秆,后期钻入茎秆中化蛹,在10头/株密度下,7d后,已引起52%的植株死亡,存活株的茎节数显著减少。成虫可24h连续取食植株的任何组织,0.2头/株的密度下,空心莲子草叶片与侧芽数量已呈现负增长;5头/株的密度下,空心莲子草的生物量、株高、叶片数、侧芽数与茎节数均呈现较大的负增长;10头/株的控草效果更加显著。

空心莲子草叶甲室内大量繁殖研究

为了大量繁殖供环境释放的空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila以实现空心莲子草区域减灾,我们探索出室内大量饲养与繁殖空心莲子草叶甲的方法与流程,包括用叶片法或苗水培法孵化卵粒、用盒养法饲养各龄幼虫与成虫并供成虫产卵、用栽培活苗笼养法化蛹羽化。在室内成虫终日均能取食、交配、产卵,产卵前期约4～5d,产卵高峰期在羽化后第7～24天,每雌平均产卵21.08块,约570粒。盒养法叶片平均可着卵4.28块,叶背与叶面着卵量相近;笼养法叶片平均着卵为1.46块,卵主要产于叶背。盒养法与笼养法得到的卵孵化率分别为94.02%与92.50%。空心莲子草叶甲除化蛹需在栽培活苗上完成外,各龄幼虫与成虫均可用离体新鲜苗盒养法密集饲养。初孵1龄幼虫转株(叶)期、3龄老熟幼虫转化蛹苗期是室内大量饲养与繁殖空心莲子草叶甲的关键时期,高密度成功饲养与繁殖空心莲子草叶甲的最适化蛹接虫量是每株8头,产卵期雌虫的最适密度是每株5头。

除草剂胁迫对空心莲子草叶甲种群的影响及应对策略

为探讨除草剂胁迫对空心莲子草叶甲种群的影响,寻求合理施用除草剂,有效保护叶甲,提高其控草效果的应对策略,利用叶片残留法测试了在草甘膦、农达、水花生净与35%苄.丁可湿粉等除草剂胁迫下空心莲子草叶甲卵孵化率,幼虫、成虫存活率以及蛹羽化率。结果表明被测试的4种除草剂均不同程度地降低空心莲子草叶甲卵孵化率,幼虫与成虫存活率及蛹羽化率,特别是水花生净28.0、35.0 g/L两种浓度处理,35%苄.丁可湿粉4.0 g/L浓度处理显著降低卵孵化率;农达13.4 g/L浓度处理显著降低1龄前期幼虫存活率,农达40.1 g/L与53.4 g/L两种浓度处理显著降低2龄前期幼虫存活率;水花生净28.0 g/L浓度处理显著降低3龄前期幼虫存活率;草甘膦97.6 g/L与122.0 g/L浓度处理、农达26.7 g/L与66.8 g/L浓度处理、35%苄.丁可湿粉2.0 g/L浓度处理显著降低后期蛹的羽化率;35%苄.丁可湿粉1.0 g/L浓度处理显著降低羽化后3 d雌虫的存活率。除草剂除直接杀死空心莲子草叶甲,降低其种群数量外,使叶甲失去食物与避护所,快速地引起叶甲种群崩溃。建议合理施药,并在施药时,随机留若干小斑块不施药,保护叶甲,可望提高其田间控草效果。

捕食者对空心莲子草叶甲种群的生物胁迫

广食性捕食者广泛捕食植食性昆虫,常被用于有害生物的生物防治,也因此影响植食性昆虫对杂草的生物效果。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)(鞘翅目:叶甲科Chrysomelidae)作为入侵恶性杂草空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)(苋科:莲子草属Alternanthera)的专性天敌,从美国的弗罗里达州引入中国,在释放地防治空心莲子草取得了较好的防治效果。虽然空心莲子草叶甲在引入地均已建立田间种群并有一定程度的自然扩散,但丰富的食物资源,并未使空心莲子草叶甲的自然种群数量变得繁荣,因此其未能有效抑制空心莲子草的扩散蔓延。在野外调查时发现空心莲子草生境中存在大量广食性捕食者。这些广食性捕食者是抑制空心莲子草叶甲种群数量扩张的生物胁迫因子吗?为此,选择捕食性昆虫龟纹瓢虫(Propylaea japonica)(鞘翅目:瓢虫科Coccinellidae)、蜘蛛类捕食者拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)(蜘蛛目:狼蛛科Lycosidae)与斜纹猫蛛(Oxyopes sertatus)(蜘蛛目:猫蛛科Oxyopidae)为捕食者,分别以空心莲子草叶甲各虫态为猎物,构建简单的捕食者-猎物系统,在室内检测了上述3种捕食者对空心莲子草叶甲各虫态在不同密度下的日捕食量,以期了解捕食者对空心莲子草叶甲的捕食作用,客观评估空心莲子草叶甲的生物防治效能。研究结果表明:捕食者龟纹瓢虫、斜纹猫蛛与拟水狼蛛均捕食空心莲子草叶甲的卵粒及1龄、2龄幼虫,斜纹猫蛛与拟水狼蛛捕食3龄幼虫,捕食者的捕食量均随着猎物密度的升高而增加,寻找效应降低。三者均不捕食成虫。除拟水狼蛛对3龄幼虫的捕食用Holling II模型拟合不呈显著相关关系外,其余捕食反应均拟合Holling II模型并显著相关。通过拟合方程得出捕食者对空心莲子草叶甲卵粒的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛10.9粒,拟水狼蛛为6.2粒,龟纹瓢虫为5.6粒;对1龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为17.1头;拟水狼蛛为35.8头,龟纹瓢虫为10.4头;对2龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为6.6头,拟水狼蛛为11.2头,龟纹瓢虫为2.9头;对3龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛捕食12.3头,拟水狼蛛为1.1头。研究结果证实了捕食者可通过捕食作用降低空心莲子草叶甲种群密度,削弱空心莲子草叶甲对空心莲子草的控害效能,是空心莲子草叶甲种群存活的生物胁迫因子。建议在提高空心莲子草叶甲田间种群数量,达到对空心莲子有效的持续控制效果方面开展进一步研究。

温度对空心莲子草叶甲生长发育及繁殖的影响

研究了不同恒温条件下空心莲子草叶甲的发育历期和繁殖力。在15～30℃范围内,空心莲子草叶甲各虫态的发育历期随着温度的升高而缩短,33℃时各龄历期均延长。卵、幼虫、蛹和世代的发育起点温度分别为7.13、4.89、6.77和6.82℃,世代有效积温为488.60日度,世代最大发育速率温度为30.56℃,27℃时叶甲孵化率、存活率、繁殖力和种群趋势指数均为最大;24～27℃为其最适温区。

空心莲子草生物防除研究进展

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是一种全球性的恶性入侵杂草。本文总结了国内外空心莲子草生物防除的研究进展。主要包括病原真菌假隔链格孢菌(Nimbya alternantherae)和空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)等生防作用物防除空心莲子草的研究进展和现状。

空心莲子草叶甲对越冬保护的响应与控害效能

空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila是入侵杂草空心莲子草Alternan thera philoxeroide的重要天敌,冬春季低温冰冻是影响其安全越冬的关键胁迫因子。为了探明采取保护措施是否能提高越冬后的种群基数问题,在低温冰冻天气来临前,用塑料膜覆盖网室构建空心莲子草与空心莲子草叶甲保护生境(PH),分低温期(2009年1月21日至4月9日)、升温期(4月15日至5月1日)与自然生境(NH)中叶甲成虫初现期(从6月1日至29日)3个阶段,调查比较PH与NH两类生境中空心莲子草叶甲种群数量、结构、空间生态位分布特征及控害效能。结果表明:在保护生境中,低温期空心莲子草叶甲不休眠,且能安全越冬,当晴天温度较高时,成虫主要在直立茎或嫩枝上活动取食、补充营养,而在阴雨低温天气则停留在匍匐草层或土壤表层、缝隙中,少活动。随着气温回升,成虫转移到直立茎生态位上活动取食,并于4月上旬开始产卵繁殖,种群数量迅速增加,对空心莲子草的地上部分有较好的控制效果。在自然生境中,直到6月初才见少量成虫活动,此时草生长茂密,较低的空心莲子草叶甲种群难以发挥生防因子的作用。比较两种生境中6月1日与6月15日的控草效果显示,空心莲子草株高增长率分别为:PH-13.91%,NH-2.94%,NH中空心莲子草株高极显著高于PH,且单株生物量的控制率为PH(47.56%)极显著高于NH(4.89%)。在6月15日与29日的调查表明,单株叶片控制效果PH极显著优于NH,PH中的空心莲子草茎上均无叶,叶片或被取食殆尽、或被害后干枯脱落。茎被害率、茎蛀孔数与蛀茎率均为PH极显著高于NH。结果说明覆膜保护能显著提高叶甲越冬种群基数,使其提前进入繁殖期,从而能更有效地控制生境中的空心莲子草。