利用线上线下及虚拟仿真实验提升植物保护专业学生创新实践能力的研究

植物保护对于农业的发展至关重要。为培养具备创新能力和实践操作能力的植物保护专业人才,传统的以教师为中心、重知识、重形式、重验证的教学方式已经无法满足当前社会的要求。因此,该文研究旨在探索一种新的教学模式,将线上线下及虚拟仿真实验融入植物保护专业学生的教学实践中,以推动他们的创新实践能力的培养。

融合虚拟仿真实验技术的植物保护类实验课程建设的探讨

随着植物保护类实验课程在相关人才培养方案中占比不断提升,基于信息技术的虚拟仿真实验为其提供了先进的模拟实验平台,引导学生在仿真系统中突破时空限制融合专业理论和实践操作,是“新农科”建设背景下实验实践教学模块的重要支撑。植保类理论及实验课程体系宏大,领域众多,研究对象从微生物到昆虫、植物至大气环境,研究方法从微观分子到育种栽培、植保机械设计至生态调控等,为虚拟仿真实验提供了众多切入点。本文主要结合目前我国植保类虚拟仿真实验课程建设情况,探讨其中的存在问题及解决对策,以深入建设植物保护类实验课程的信息化教学体系。

中医农业技术体系

中医农业是以中医哲学思想为指导,运用辨证施治的方法,以中医药模式来解决作物和动物生长过程中出现的病虫草害及营养、生理等问题,为社会提供与环境和谐、安全、健康的农产品。中医农业有三个突出的特点:整体性、辩证性和投入品的中医药模式。以此为指导,在农业生产中可以建立一种以“生态系统-土壤-作物-农产品”为一体的中医农业技术体系,该体系包括以增加物种多样性为目标的立体种植模式,以土壤健康为目标的科学用肥模式,以辨证论治为主体的作物诊治模式,和以中草药产品为主的农业投入品模式,从而为农业的绿色可持续发展提供思路和方案。

丁香和瑞香狼毒提取物对苦瓜枯萎病菌抑菌机理初探

近年来,苦瓜因其独特的药理作用种植面积越来越大,但由于连作使得苦瓜枯萎病发病情况日趋严重,极大影响着苦瓜的产量及品质。试验以丁香(Syzygium aromaticum)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)、羌活(Notopteryg iumincisum)、芫花(Daphne genkwa)、结香(Edgeworthia chrysantha)和八角(Illicium verum)等6种植物提取物为供试材料,测定其对苦瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae)的菌丝生长速率、孢子萌发以及酶活性的影响,旨在筛选对苦瓜枯萎病菌高效抑制的植物源农药,为进一步开发植物源农药提供理论依据。结果表明,丁香和瑞香狼毒提取物在质量浓度为4.0 mg/mL时,抑菌率均达到了100%,在质量浓度为2.0 mg/mL时,抑菌率分别达到了100%、87.02%,丁香和瑞香狼毒提取物EC50值为0.2565、0.3548 mg/mL;且在质量浓度为4.0 mg/mL时,二者对苦瓜分生孢子萌发抑制率均达到了80%以上。丁香和瑞香狼毒提取物处理苦瓜枯萎病菌后,丙二醛含量、丙酮酸含量较对照组均有明显提高,几丁质酶活性较对照组明显降低,处理组菌丝中的可溶性蛋白明显低于对照组。综上,丁香和瑞香狼毒提取物对苦瓜枯萎病菌有良好的抑制效果,二者均可破坏病原菌的膜脂结构以及细胞壁结构,从而影响病原菌的正常生长。

基于转录组学的丁香及甘草醇提取物对尖孢镰刀菌的影响

枯萎病是多种作物的重要土传病害之一,孢子或者病残体可在土壤中长期存活,导致该病防治困难,对农业生产造成极大的危害。为了对丁香、甘草2种醇提取物抑制枯萎病机制的进一步解析提供思路以及数据支撑,试验采用转录组高通量测序分析研究2种植物提取物处理后对尖孢镰刀菌基因表达水平的影响。结果表明,测序错误率均小于0.025%,且样本组内与组间相关系数差距较大,故测序数据准确度高、生物学重复性较好。甘草提取物处理后差异基因在GO数据库中主要富集到膜的组成成分和膜的固有成分,其中53.27%上调,在KEGG通路中苯丙氨酸代谢途径富集最为显著;丁香提取物处理后,在GO数据库中显著富集的途径与甘草相同,有33.98%上调,KEGG通路中差异基因在嘌呤代谢途径的富集最为显著。研究结果说明,甘草提取物对尖孢镰刀菌的主要抑菌机制可能是在翻译水平上促进真菌细胞膜的多种成分的生成与代谢,与此同时减弱尖孢镰刀菌DNA的损伤修复功能和营养物质如氨基酸的生成与代谢水平;而丁香提取物可能使得参与菌丝细胞生长或者菌丝抵御机制的基因过表达、RNA代谢旺盛,促进细胞膜的生长代谢,导致菌丝不能正常生长。综上,抑菌效果显著的2种植物提取物对同种尖孢镰刀菌可能具有不同的抑菌机制。

瑞香狼毒提取物对山楂叶螨的生物活性及酶活性影响

瑞香狼毒的氯仿、石油醚、甲醇提取物对果树重要害螨山楂叶螨有很好的内吸和触杀活性 ;对氯仿提取物处理后的成螨体内几种重要酶系活性测定发现 ,在内吸处理中 ,其对蛋白酶、谷胱甘肽 S 转移酶 ,酯酶同功酶有不同程度的激活作用 ;在触杀处理中 ,对蛋白酶、谷胱甘肽 S 转移酶影响不明显 ,对酯酶同功酶有一定的抑制作用 ;研究表明 ,瑞香狼毒可以有效杀死山楂叶螨 ,是一种很有利用价值的杀虫植物。

万寿菊根提取物对山楂叶螨几种酶活性的影响

本文用常规生化方法研究了万寿菊的氯仿提取物在光照和非光照条件下对山楂叶螨体内几种代谢酶活性的影响 ,结果表明 :在光照和非光照条件下蛋白酶活性都受到明显抑制 ;谷胱甘肽 S 转移酶在非光照条件下被激活 ,而在光照条件下被显著抑制 ;山楂叶螨的酯酶同工酶活性在非光照条件下变化不明显 ,而在光照条件下被明显抑制。研究表明 。

地肤提取物对山楂叶螨体内几种酶活性的影响

采用生化方法测定地肤三氯甲烷提取物对山楂叶螨体内谷胱甘肽_S_转移酶、羧酸酯酶、单胺氧化酶、Ca2+_ATP酶活性的影响。结果表明:地肤提取物处理山楂叶螨后,螨体内谷胱甘肽_S_转移酶、羧酸酯酶等解毒酶活性被激活,谷胱甘肽_S_转移酶、羧酸酯酶都是昆虫体内重要的代谢解毒酶系,它们参与了昆虫对内源或异源有毒物质的代谢解毒,特别是对杀虫剂的解毒,这表明地肤提取物中存在对山楂叶螨有毒的物质,从而引起了螨体的解毒作用,来维持正常的生理功能。而单胺氧化酶、Ca2+_ATP酶的活力受到一定程度的抑制。Ca2+_ATP酶的被抑制,可能会破坏细胞内外Ca2+的平衡,影响神经细胞的兴奋和传导,引起神经传递的阻断;单胺氧化酶被抑制,使螨体内神经胺积累,也会造成神经传递的阻断,从而导致螨体的死亡。以上结果表明地肤作为新型植物源农药具有良好的开发前景。

地肤子提取物对山楂叶螨体内几种酶活性的影响

研究经地肤子活性提取物处理后山楂叶螨的症状表现,并采用生化方法测定地肤子活性成分对山楂叶螨体内的蛋白含量、蛋白酶活性、谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶活性的影响。结果表明:地肤提取物处理山楂叶螨后,螨体内蛋白含量、蛋白酶活性有所升高,谷胱甘肽-S-转移酶活性被激活,这表明地肤提取物对山楂叶螨有毒害作用,从而引起了螨体的解毒作用,来维持正常的生理功能;而乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶的活力受到一定程度的抑制造成神经传递的阻断,从而导致螨体的死亡。地肤子作为新型植物源农药具有良好的开发前景。

地肤不同部位提取物对山楂叶螨活性的研究

研究地肤不同部位提取物对山楂叶螨的生物活性。结果表明:地肤子氯仿提取物的杀螨活性最高,浓度为2mg·mL-1对山楂叶螨的卵和雌成螨24h后的校正死亡率分别达到63.37%和70.02%,明显高于根、茎和叶提取物。进一步萃取、柱层析分离发现:萃取物中氯仿相的活性明显大于水相、石油醚相和甲醇相,对氯仿萃取物的柱层析分离最终得到流分11个,其中以第2流分杀螨效果最好,浓度为1mg·mL-1时,24h对卵和雌成螨的校正死亡率分别达68.01%和87.10%。

万寿菊提取物对山楂叶螨的触杀活性及酶活性的比较

The toxicities of extracts of Tateges erecta against Tetranychus viennensis, and the effects on several enzymes of Tetranychus viennensis conducted with the chloroform extracts were studied. The results showed that the extracts of Tateges erecta possessed high bioactivity against Tetranychus viennensis. In photic group, when treated with the extracts of chloroform, petroleum ether and methanol, the LC_ 50 were 5.833, 3.508 and 8.445 9 mg·mL -1 respectively. The activities of glutathiona {S_transferase} and esterase isozyme can be strongly inhibited by the chloroform extracts in the photic group. In dark group, the activity of glutathiona S_transferase and protease were induced and inhibited respectively, the variety of esterase isozyme was not obvious.

河朔荛花对山楂叶螨作用机制的初步研究

对河朔荛花活性成分最佳流分WCME-7和WCME-11处理后的雌成螨进行症状观察,初步推测它们可能通过影响山楂叶螨的神经传导和生殖、消化系统而导致雌成螨死亡。其中WCME-11击倒作用迅速,从12h开始山楂叶螨就进入了大量死亡期,具有比WCME-7更为强烈的症状表现和更全方位的作用方式。WCME-11能引起成螨体内的生理生化代谢,解毒酶类的活性被激活,Ca2+-ATP酶和乙酰胆碱酯酶活性被强烈抑制。

冰草提取物对桃蚜的杀虫活性及对体内两种酶活性的影响

重点介绍了冰草的不同溶剂提取物对桃蚜的杀虫活性及其对蚜虫体内蛋白酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响。结果表明,冰草氯仿和水提取物对桃蚜有较好的内吸活性,并对桃蚜体内蛋白酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性均有明显抑制作用,而在触杀处理中,提取物对蚜虫各酶系活性的影响不明显。

苹果树腐烂病防治状况及植物性防治剂

苹果树腐烂的防治主要依靠福美胂等高毒农药,长期使用会造成对环境和果品的砷污染。苹果树腐烂病植物性防治剂为一种新型的高效、低毒、低残留、与环境相协调的新型植物性农药,具有显著的治疗和预防效果。该制剂加工简单,使用方便,为生产绿色食品及有机食品提供了保障。

不同枣园生态系统中昆虫群落及其多样性

对太谷地区枣园不同生态系统中昆虫群落及其多样性进行了研究 ,结果表明 ,在 5种类型的枣园昆虫有 2 0 9种 (包括螨类 ) ,它们分别隶属于 13个目 (包括蜱螨目 ) ,80个科 ;不同枣区昆虫群落的科数、物种数及其丰盛度均有不同程度的变化 ;在不同生境集中性指数也有一定的差异 ;全年各园的优势种主要以刺吸式口器的蚧虫为主 ,偶发性优势种是朱砂叶螨、枣飞象和枣尺蠖 ;昆虫群落及各类群生态优势集中性在不同枣园及不同季节并不一致。

不同类型枣园节肢动物群落营养层及优势功能集团的组成与多样性时序动态

从物种、营养层和功能集团三个水平上分析了枣园节肢动物群落的组成和各营养层多样性的时序动态 ,结果表明 ,在五种类型的枣园区 ,种的多样性 >功能集团多样性 >营养层多样性 ,种的多样性、功能集团的多样性与营养层的多样性间的相关均达到极显著水平 (P <0 0 1)。功能集团多样性与种多样性的变化趋势较一致 ,营养层多样性在时间序列过程中波动性较小 ,所以 ,在群落研究中可以用对功能集团的研究代替对种的研究 ,从而简化物种间复杂的网络关系 ,营养层多样性可用于群落相似性和稳定性的分析。认为对于天敌作用的评价应以整个群落为基础 ,全面考虑天敌、害虫、以及中性昆虫的数量、丰盛度、空间时间生态位等信息。

枣园节肢动物群落优势功能集团的空间时序动态及其相关性

对太谷地区枣园不同生态系统中节肢动物群落优势功能集团的空间时序动态及其相关性进行了研究 ,结果表明 ,在五种生境类型的枣园中各功能集团在空间的分布有一定的规律性 ;枣园间作物 (或杂草的有无 )和用药与否对功能集团的空间分布结构影响不明显。在不同生态环境中 ,节肢动物群落各营养层在时间和空间上所占的比例是不同的 ;但在同一营养水平上分布是相关的 ,这种相关性揭示了中性昆虫在群落食物网中起着重要的作用 ,可见综合防治既要保护和利用天敌 ,又要保护和利用中性昆虫。

间种牧草对枣园捕食性天敌与害虫群落动态的影响

为了有效地管理枣树害虫,2004年在太谷地区对不同处理枣园的捕食性天敌与害虫群落动态进行了系统的调查研究,结果表明:间种牧草枣园捕食性天敌种类明显多于(p<0·05)未间种牧草的枣园,种草综合防治园捕食性天敌种类明显多于(p<0·05)种草常规防治园;在枣树不同发育阶段,种草不防治区害虫物种数、多样性和均匀度明显大于(p<0·05)未间种牧草的枣园;优势度则是未间种牧草的枣园明显(p<0·05)大于间种牧草枣园;捕食性天敌个体数与害虫个体数的比值是间种牧草枣园明显(p<0·05)大于未间种牧草的枣园,种草综合防治区明显大于(p<0·05)种草常规防治区。就捕食性天敌与害虫的时空二维生态位宽度和重叠而言,不同发育阶段的枣园害虫的时空二维生态位平均宽度之间没有明显差异(p>0·05),捕食性天敌的时空二维生态位平均宽度是种草枣园明显(p<0·05)大于未种草枣园;不同发育阶段种草枣园捕食性天敌与害虫的时空二维生态位平均重叠程度明显(p<0·05)大于未种草枣园;不同处理枣园捕食性天敌群落中主要种类的前二个主分量负荷值,间种牧草枣区明显(p<0·05)大于未间种牧草的枣区,而枣园害虫群落中主要种类前二个主分量的负荷值是未间种牧草枣区明显(p<0·05)大于间种牧草的枣区。相关性分析结果表明,枣园捕食性天敌与害虫参数相关性的变化趋势较为一致,可见用捕食性天敌功能团和按枣树生育期划分害虫发生阶段以替代物种进行枣园捕食性天敌与害虫群落学研究是切实可行的。总之,枣园种草不仅提高了捕食性天敌的种群数量,同时也增加了捕食性天敌控制害虫的稳定性和可持续性。

不同生境类型枣园中节肢动物群落结构特征(英文)

在山西太谷枣区对不同间作生境组合类型枣园的节肢动物群落结构特征进行了研究,结果表明,在有杂草的枣园与其他枣园相比,节肢动物的物种数最大(P<0.05),而节肢动物物种的个体数最小(P<0.05),而在单作无杂草的枣园则相反(P<0.05)。植食性类群的物种数和个体数在单作无杂草的枣园显著(P<0.05)大于其间作类型的枣园,而捕食性和寄生性的物种数和个体数则明显(P<0.05)小于其间作类型的枣园,而在有杂草的枣园则相反。枣树与大豆和棉花间作枣园的捕食性和寄生性的物种数和个体数则明显(P<0.05)大于枣树与大豆间作的枣园,而枣树与大豆间作的枣园与单作无杂草枣园的寄生性的物种数和个体数则无明显差异(P>0.05),但捕食性的物种数有大豆的枣园明显(P<0.05)大于单作无杂草枣园,而个体数则无明显差异(P>0.05)。多样性均匀度和相对稳定性指数研究结果表明有杂草的枣园明显(P<0.05)大于单作无杂草枣园,枣树与大豆和棉花间作的枣园明显(P<0.05)大于枣树与大豆间作的枣园,而优势度则相反。研究结果进一步表明,在枣园合理间作多种作物或者适当保留一定的杂草,不仅可以减少天敌昆虫迁出枣园,而且还可以增加枣园天敌的物种数量和节肢动物群落结构的多样性和均匀度,同时还能有效地利用枣园的空间和自然资源,增加单位面积的产量。

万寿菊根提取物对山楂叶螨谷胱甘肽S-转移酶和蛋白酶及蛋白质含量的影响

采用常规生化实验方法,探讨了山楂叶螨在光、暗条件下经万寿菊根的氯仿提取物(TPC)作用后谷胱甘肽S-转移酶、蛋白酶活性及蛋白质含量.生物样品采用活体处理和离体处理相结合的方法.结果表明:万寿菊根氯仿提取物的光活化生物活性最高,其次为水提取物,最后为甲醇提取物;山楂叶螨经TPC处理后,谷胱甘肽S-转移酶和蛋白酶活性显著升高,蛋白质含量明显下降,蛋白酶及蛋白质含量变化程度在光照条件下显著高于黑暗处理.万寿菊根氯仿提取物中存在的活性物质,能够促进山楂叶螨离体酶液中蛋白酶的活化;TPC通过激活试螨体内的蛋白酶而促进蛋白质的降解.万寿菊次生物质的生物活性主要属于光活化活性.