专利视角下襄阳市都市圈区域先进制造业科技创新能力评价研究

先进制造业能够推动经济高质量发展、优化产业结构和提升竞争力,以及促进创新能力提高和科技进步。针对以先进制造业为支柱产业的都市圈进行科技创新能力评价可以为决策部门制定产业政策提供多元的参考意见,促进先进制造业的高质量发展。以襄阳市都市圈为主体研究对象、武汉市都市圈为参照研究对象,着眼于专利视角,基于Incopat专利数据库进行数据统计,对襄阳市都市圈先进制造业专利发展趋势进行分析。然后结合数据分析结果和襄阳市都市圈区域先进制造业实际的发展情况,提出政策建议来切实提升襄阳市都市圈区域先进制造业科技创新能力。

5种竹子对黄脊竹蝗生长发育和取食选择的影响

为明确寄主植物对黄脊竹蝗Ceracris kiangsu生长发育及取食选择的影响,采用毛竹Phyllostachys edulis、苦竹Pleioblastus amarus、大叶箬竹Indocalamus tessellatus、铺地竹Pleioblastus argenteostriatus和靓竹Sasaella glabra f.albostriata单寄主饲养黄脊竹蝗初孵若虫至成虫,分别测定取食5种竹子的黄脊竹蝗1~5龄若虫和成虫的死亡率,若虫的发育历期,成虫的体重和寿命,并测定了黄脊竹蝗不同发育阶段对5种竹子的取食选择。结果表明,黄脊竹蝗1、2龄若虫取食大叶箬竹的死亡率最高;3~5龄若虫取食铺地竹的死亡率最高,尤其是4、5龄若虫死亡率显著高于取食其余4种寄主;成虫期取食5种竹子的死亡率则无显著差异;黄脊竹蝗若虫取食不同竹子的总发育历期存在显著差异,其中取食毛竹的发育历期最短。发育至成虫后,毛竹处理组的黄脊竹蝗雌、雄成虫体重均为最高,靓竹处理组雌虫体重最低,铺地竹处理组雄虫体重最低,两处理组成虫体重均显著小于毛竹处理组;取食5种竹子的黄脊竹蝗雌、雄成虫寿命均无显著差异。取食选择试验结果显示,黄脊竹蝗若虫阶段对不同寄主的取食选择存在显著差异,对毛竹的选择率明显高于其余寄主,但进入成虫期后,对各个寄主取食选择率差异不显著。本研究表明,5种竹子对黄脊竹蝗的死亡率、发育历期、体重及若虫取食选择有显著影响,黄脊竹蝗在5种供试竹子上均能完成生长发育,但在毛竹上的适应性较好,对其个体发育有利。

基于组成型抗性性状的油茶抗茶籽象的评价模型

【目的】基于茶籽象不同危害期油茶果实组成型抗性指标(果形指数、果皮厚度、茶皂素积累量)与为害率的关系,初步构建油茶抗茶籽象评价模型,为油茶的抗性育种提供理论参考。【方法】在茶籽象产卵高峰期,测定我国主栽的油茶长林系列8个无性系的果形指数、果皮厚度,并跟踪测定产卵高峰期、初孵幼虫期、幼虫发育期和幼虫成熟期4个关键期各无性系种子中茶皂素积累量;利用R语言MASS包中的stepAIC()函数,以各测定指标为自变量、茶籽象为害率为因变量,构建多元线性回归模型。【结果】在茶籽象产卵高峰期,8个无性系的果形指数差异显著(P<0.05),极差为0.5~1.2,其中长林166号果形指数最小,为0.5~0.7;8个无性系果皮厚度为3~6 mm,均处于茶籽象危害厚度范围内,以长林53号果皮厚度最厚(5.03±0.08 mm)。茶籽象4个危害关键期8个无性系的茶皂素含量差异显著(P<0.05),依据茶皂素积累量可聚为3个类群。基于6个变量进行多元回归分析,初步构建了以茶籽象为害率(Y)为因变量的油茶抗茶籽象的评价模型Y=0.5316-0.301X2-0.43657X4+0.059526X5-0.0194X6(X2:果皮厚度;X4:初孵幼虫期茶皂素含量;X5:幼虫发育期茶皂素含量;X6:幼虫成熟期茶皂素含量),拟合度较好(P<0.01,R2=0.7737)。【结论】采用多元线性回归分析油茶长林系列无性系组成型抗性性状(果形指数、果皮厚度、茶皂素积累量)与茶籽象为害率的相关关系,初步构建了以果皮厚度及茶籽象初孵幼虫期、幼虫发育期和幼虫成熟期油茶种子中茶皂素含量为变量的油茶抗茶籽象的评价模型。

茶籽象ATP合成酶基因在不同海拔选择压力下的遗传分化及结构变异

【目的】基于不同地区茶籽象线粒体ATP合成酶基因遗传分化及结构变异,研究环境压力尤其是海拔对茶籽象不同地理种群遗传多样性及系统发育关系的影响,探讨ATP合成酶基因在适应环境压力中碱基及氨基酸序列结构变化规律,为茶籽象防控提供理论依据。【方法】采集不同地理海拔油茶产区的茶籽象种群,设计ATP合成酶基因特异性引物,PCR扩增获取ATP基因,基于ATP基因应用相关分析软件分析碱基序列遗传多样性及系统发育关系,分析氨基酸序列结构差异及氨基酸使用频率。【结果】获得32个单倍型(NCBI: MH560360—MH560391),其中存在5个共享单倍型,包含个体数2~36不等;茶籽象各地理种群遗传多样性分化无明显规律(核酸多样性π为0.000 86 ~ 0.048 03),茶籽象种群扩张不明显(Tajima’s D < 0,P > 0.05;Fu’s Fs > 0);依据地理海拔,茶籽象种群可显著聚为低海拔和高海拔2个分支,2个分支间受到显著的环境正选择(选择系数:高海拔ω=1.65,低海拔ω=2.26,LRTP<0.001),分化明显( F st =0.374,P < 0.001);低海拔分支 ATP[STBX]8[STBZ]编码解氨基酸序列(36个保守位点)较高海拔分支(27个保守位点)更为保守,且高海拔分支酸性氨基酸使用率较高,这可能与昆虫为适应高海拔而增加蛋白稳定性、提高氧结合效率以及氧化呼吸效率有关。【结论】茶籽象种群ATP合成酶基因分化程度不高,但存在对海拔明显的适应性进化。

黄脊竹蝗荧光定量PCR内参基因的鉴定与筛选

【目的】基于黄脊竹蝗若虫不同龄、成虫不同性别及不同组织筛选稳定表达的内参基因,为黄脊竹蝗后续转录调控研究提供参考。【方法】依据黄脊竹蝗转录组测序结果,以TUB、RPS27A、RPL10、AK、GAPDH、EF1A、RPS3、Actin和18S rRNA常用的9种昆虫内参基因作为候选,本地Blast后获得碱基序列并设计引物。利用GeNorm、NormFinder和BestKeeper软件分析这9种内参基因的稳定性,筛选出在若虫不同龄、成虫不同性别与不同组织(触角、头、唇须、肌肉组织、精/卵巢)中表达量最为稳定的内参基因。【结果】9种候选内参基因在黄脊竹蝗体内均为首次验证并报道,且与其他昆虫相应基因同源性高(高于70%),差异值小;9种候选内参基因的引物均具有良好的扩增效率(均在90%~120%);在所有样品中,18S rRNA表达水平最高(Ct=10.78±2.58,P<0.05),Actin表达水平差异值最大(Ct=23.55±3.84,P<0.05)。黄脊竹蝗不同龄若虫的内参基因稳定性分析时,3个软件排在前2位的内参基因均为RPS3与RPL10;基于不同组织分析时,GeNorm与BestKeeper软件表明RPL10是最合适内参基因,而NormFinder软件则表明GAPDH为最合适内参基因;在黄脊竹蝗成虫不同性别分析时,3种软件评估结果均表明GAPDH和RPL10为合适内参基因。【结论】筛选出RPL10为在不同条件下于黄脊竹蝗体内表达稳定并具有差异性的基因,可作为黄脊竹蝗转录组学及功能基因组学研究的内参基因。

德清真片胸叶蜂在毛竹上的产卵偏好性

【目的】德清真片胸叶蜂是我国南方竹区重要的竹子害虫之一,研究该虫的产卵习性,分析不同生境与寄主营养条件对其产卵选择的影响,为其防控提供理论支持。【方法】在德清真片胸叶蜂发生区内,选取不同竹林结构及立地条件的毛竹林样地,随机调查不同年龄毛竹各轮枝条的卵粒数量;测定新、老竹叶片含水率、上下表皮厚度及营养元素(N、Na、K、C)含量,利用逐步判别分析法分析各因子与德清真片胸叶蜂产卵行为的关系。【结果】1)在同一竹株上,中高部盘枝叶片上的产卵量最多;坡底竹叶上的着卵量(3835.0±385.2粒)极显著高于坡顶竹叶上的卵量(864.5±215.5粒,P<0.01);2)竹龄对德清真片胸叶蜂的产卵选择有极显著的影响,新竹(1年生)上的产卵量(3954.6±1247.4粒)显著高于老竹(2年生,144.3±49.3粒,P<0.001),这可能与新、老竹叶的含水率有关,而与新、老竹叶片表皮的厚度无关(P>0.05);3)新、老叶片中C、K含量差异不显著,而N、Na含量差异显著(P<0.01);N含量为影响德清真片胸叶蜂产卵的主导因子,Na次之。【结论】德清真片胸叶蜂偏好在坡底、盘枝高度中上的新竹叶上产卵。竹龄、竹叶含水率及叶片N、Na含量与该虫产卵选择密切相关。在进行德清真片胸叶蜂防治时,可针对性地对当年新竹进行竹腔药剂注射,可达到事半功倍的防治效果。

幼虫取食不同寄主树种的云斑白条天牛成虫种群分化

【目的】基于幼虫取食不同寄主树种云斑白条天牛的成虫补充营养行为、形态特征及遗传特性的比较,探讨不同寄主对成虫行为的影响及其机制。【方法】比较幼虫取食毛白杨和美国红木岑2种寄主树种的云斑白条天牛成虫外形特征及雄性生殖器结构差异,利用选择性取食试验,观测这2类云斑白条天牛成虫对美国红木岑、野蔷薇、美国山核桃、日本珊瑚树及毛白杨5种寄主植物嫩枝的取食行为及交配行为,最后基于COI基因分析二者间遗传多样性差异及系统发育关系。【结果】1)幼虫取食美国红木岑的云斑白条天牛和幼虫取食毛白杨的云斑白条天牛外部特征存在明显差异。幼虫取食美国红木岑的云斑白条天牛雄虫腹部末端窄,呈钝角内凹状,毛稀疏,雌虫腹部末端呈弧形内凹,底部中央缺刻不明显,而幼虫取食毛白杨的云斑白条天牛雄虫腹部末端宽,呈弧形内凹状,密被毛,雌虫腹部末端呈平截状,底部中央具有明显缺刻;两者生殖器差异不明显;2)幼虫取食美国红木岑的云斑白条天牛成虫仅取食美国红木岑嫩枝,而幼虫取食毛白杨的云斑白条天牛可取食野蔷薇、美国山核桃和日本珊瑚树3种植物嫩枝,偏好顺序为野蔷薇>美国山核桃>日本珊瑚树;3)2个种群的天牛雌、雄成虫之间可相互交配,平均交配次数较同类群间存在差异但不显著(P>0.05);4)2个不同寄主源的天牛种群存在明显遗传分化,分化指数Fst=0.814(P<0.001),变异分化主要来源于种群间(83.19%)。【结论】幼虫的取食经历(取食不同寄主植物)和生境异质性可能对云斑白条天牛成虫补充营养行为及种群遗传分化产生显著影响。

油茶林下养鸡对油茶虫害防控和杂草密度的影响

对油茶Camellia oleifera林下养鸡Gallus gallus domesticus对蛴螬Popillia spp.(主要为铜绿丽金龟Anomala corpulenta的幼虫形态),油茶织蛾Casmara patrona和茶籽象甲Curculio chinensis 3种主要害虫危害率和杂草密度的影响进行了研究。结果表明,油茶林下养鸡能显著降低蛴螬、茶籽象甲和油茶织蛾对油茶的危害,与对照样地间存在显著差异(P<0.05);同时,试验样地内杂草也得到有效控制。因此,适度开展林下养鸡可明显提升对油茶林害虫和杂草的防控。

黄脊竹蝗趋泥行为激发与氮素收支的关系

黄脊竹蝗(Ceracris kiangsu)是中国南方地区重要的竹子害虫。为了揭示黄脊竹蝗发生趋尿行为的驱动力,测定了黄脊竹蝗在生长发育过程中氮素收支,分析了氮素流失与竹蝗趋泥行为间的关系。结果表明:黄脊竹蝗取食与排粪的高峰期均发生在成虫期,显著高于若虫期(P<0.001);蜕皮是造成竹蝗氮素损失的重要原因,羽化期是氮素损失的重要时期;氮素损失可能是激发黄脊竹蝗成虫趋泥行为的重要原因。

筛胸梳爪叩甲(Melanotus cribricollis)幼虫共生细菌对绿僵菌的抑菌活性

绿僵菌是重要的害虫生防资源,其防治效果常受到环境中其他微生物的影响,而其内在机制尚不明晰。本研究测定了筛胸梳爪叩甲(Melanotus cribricollis)幼虫体内次生内共生菌——吉伯伦不动杆菌(Acinetobacter gyllenbergii)对平沙绿僵菌(Metarhizium pingshaense)活性的抑制作用。结果表明,不动杆菌发酵液与挥发物对平沙绿僵菌孢子萌发及产孢量均有极显著的抑制效果;发酵液对菌丝生长存在抑制作用,但作用时间较短,至处理后第7天,这种抑制效果即不明显,挥发物则对菌丝生长无影响;利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析筛选不动杆菌9种挥发性物质,其中α-蒎烯、苯胺、壬醛、2,4二叔丁基苯酚、柠檬烯、1-十二烯和二甲基三硫对绿僵菌活性具有显著的抑制作用。金针虫内共生菌吉伯伦不动杆菌对绿僵菌活性具有强烈的抑制作用。

星天牛成虫的取食节律及对两种苦楝粗提物行为趋性

星天牛(Anoplophora chinensis Forster)是林业上危害性极大的一种蛀干害虫,行为调控是控制星天牛的重要手段。为了研发星天牛成虫植物源诱杀剂,观测了星天牛的取食行为节律,通过Y型嗅觉仪行为生测、笼养法选择趋性试验及林间诱捕试验测定了不同苦楝粗提物对星天牛成虫的引诱效果。结果表明:星天牛成虫在光照及黑暗条件下(光周期15L∶9D)均存在取食行为,且两种条件下的取食量差异不显著(P>0.05);在光照条件下,雌成虫取食高峰出现在13:00—14:30,雄成虫无明显的取食高峰期。在室内,索式抽提法所得粗提物对星天牛成虫引诱效果较好,星天牛在经索式抽提法所得粗提物处理的滤纸上的平均停留时间(15.19±2.09 min)显著长于水蒸气蒸馏法所得粗提物(8.94±1.26 min,P<0.05);两种粗提物在林间均诱捕到星天牛成虫,其中索式抽提法所得粗提物平均每个诱捕器诱到2.0±0.58头,水蒸蒸馏气法所得粗提物平均每个诱捕器诱到3.0±1.15头,二者差异不显著(P>0.05)。

栎实象超寄生与橡子物理性状的关系

栎实象是栎属植物最为重要的种实害虫,橡子品质的优劣与栎实象寄生密切相关。为探究栎实象"超寄生"危害与栎属植物果实特征的关系,并揭示其产卵策略及对后代的影响,进而为栎实象高效防控和抗性树种选育提供理论依据,本研究选取了5种常见栎属植物,分析每种植物种子的果长、果径、体积、壳厚、果形指数及虫口密度与栎实象产卵选择的关系。通过单因素方差分析比较正常果、单寄生果和超寄生果之间的大小差异,使用独立样本t检验比较橡子内单寄生幼虫及超寄生幼虫重量差异性,并用线性回归拟合分析栎属植物果实特征对栎实象产卵偏好的影响。结果表明:5种栎属植物正常果壳平均厚度显著大于栎实象为害果的壳厚(P<0.05);线性回归模型表明超寄生率与栎属植物果长、果径、体积存在显著相关性(P<0.05),并且单寄生与超寄生及超寄生橡子前后逸出的二斑栎实象幼虫重量差异均不显著(P>0.05);二斑栎实象雌虫优先选择个体较大、果皮较薄的橡子进行取食和产卵,虽然超寄生增加了单个橡子中的幼虫数量,但其后代质量并未受到显著影响,说明雌性象甲对大橡子的产卵偏好可降低超寄生带来的不利影响。超寄生是栎实象应对不同寄主果实特征的一种行为适应策略。