基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略

Bt毒素是源于苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)的具有特殊杀虫功能的大分子蛋白,其制剂和转基因作物已广泛用于害虫防治,产生了巨大的经济和社会生态效益。围绕Bt毒素挖掘和提升其应用价值是持续研究的热点,特别是随着Bt毒素结构功能和作用机制日趋明晰,为其功能修饰和创新应用创造了条件,相关研究蓬勃发展,成效显著。大量研究表明,采用定点突变、结构域替换或融合以及抗独特型抗体模拟等策略,是理性设计活性更高、稳定性更强、杀虫谱更广、非靶标生物安全性更高甚至是可用于害虫抗药性治理的有别于母体Bt毒素的突变体、结构杂合体乃至功能效应物抗体等新型杀虫蛋白的有效手段;此外,采用催化毒素活化、驱动毒素靶向受体结合、促进毒素表达以及同源或异源杀虫材料复配或共表达的协同促效等创新增效策略,也是助推Bt毒素应用价值的重要手段。本文总结了Bt毒素结构功能和作用机制,梳理了基于Bt毒素功能修饰的突变体、结构杂合体以及功能效应物抗体等新型杀虫蛋白理性设计和基于Bt毒素功能增效的创新应用策略等相关研究进展,并结合作者团队在模拟Bt毒素杀虫功能效应物抗体靶向设计研发方面的最新成果,探讨了基于Bt毒素的杀虫蛋白理性设计与创新应用策略未来发展动向及潜在可行捷径,为相关研究提供较为全面的最新有价值的文献资料和启发思路。

常用化学药剂对稻飞虱的室内毒力测定及田间药效试验

稻飞虱是水稻生产上的重要害虫,为筛选出防治稻飞虱的高效低毒药剂。本试验分别采用稻茎浸渍法和常规喷雾法进行室内毒力测定和田间药效试验。室内生测结果表明,10%三氟苯嘧啶悬浮剂,70%吡虫啉水分散粒剂,20%烯啶虫胺可溶液剂,25%噻虫嗪水分散粒剂,50%吡蚜酮水分散粒剂和25%呋虫胺可湿性粉剂对白背飞虱3龄若虫的致死中浓度LC50值分别为0.429、2.361、0.499、1.014、11.812和1.631 mg/L,10%三氟苯嘧啶悬浮剂和20%烯啶虫胺可溶液剂表现出较好的室内毒杀活性。田间药效试验结果表明,6种药剂对稻飞虱药后3 d的防效为64.28%~93.67%,药后7 d的防效为85.34%~95.41%,其中10%三氟苯嘧啶悬浮剂、20%烯啶虫胺可溶液剂和25%呋虫胺可湿性粉剂对稻飞虱药后3 d的防效分别为93.67%、93.01%和89.95%,速效性均较好,药后7 d的防效分别为95.41%、86.62%和92.71%,持效期均较长。综上所述,10%三氟苯嘧啶悬浮剂、20%烯啶虫胺可溶液剂和25%呋虫胺可湿性粉剂是防治稻飞虱的较好药剂。

我国农田氮磷流失监测现状与在线监测标准化方法

本研究为我国农田面源污染监测提供科学、系统、有效的基础资料,以期为未来相应监测规范和标准的完善奠定基础。通过梳理文献资料,对近年来国内各省份农田面源污染监测现状和方法进行分析,特别关注了农田在线监测氮磷流失前景与标准化方法。我国从第一次污染源普查至今,在国家层面上开展农业面源污染国控监测点试验,获取全国各大分区主要种植模式下的肥料流失系数,并进行省、市级氮磷流失负荷估算,为全国农田氮磷负荷量研究奠定科学基础。随着现代数字农业发展,我国农田氮磷流失监测技术也来到了一个新的阶段,因此笔者提出在构建“天—地—空”三维一体监测指标体系的基础上,将传感器技术、农业物联网技术、无线网络通信技术、地理信息系统技术应用于农田面源在线监测的构思,构建耦合数据采集、处理、传输、存储、管理、分析、建模、应用的“大田—流域—区域”尺度在线监测氮磷流失标准化方法。在线监测氮磷流失数据标准化方法很好地解决了传统田间监测中的问题,能有效提高监测数据的实时性、准确性和稳定性,并为在线监测农田面源污染规范的制定提供了参考。

表面活性剂Tween 20对纳米乳液在唾液、胃液和肠液中胶体稳定性的影响

乳液体系已广泛应用于工业活动和日常生活中,胶体稳定性是一个关键参数。因此,本次实验通过将大豆油和水与表面活性剂失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚月桂酸酯(Tween 20)混合制备研究水包油乳液的胶体稳定性。采用动态光散射技术,通过粒径和ζ电位测量,考察了沉淀时间和乳化剂浓度对纳米乳液胶体稳定性的影响。样品制备1天后,纳米乳液在Tween 20浓度为2-5%(重量)下保持稳定,最佳表面活性剂浓度是3.5%,在该浓度下ζ电位和粒径分别为-35.93 mV和37.17 nm。进一步研究了胶体在唾液、胃液和肠液等体液中的稳定性,结果显示颗粒大小差异不显著。

昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系(P450s)及谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。

苯并噻唑对不同虫态韭菜迟眼蕈蚊的生物活性

【目的】明确室内条件下挥发性化合物苯并噻唑对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang的生物活性。【方法】采用三角瓶密闭熏蒸法测定了苯并噻唑对韭菜迟眼蕈蚊成虫、卵、幼虫和蛹的熏蒸活性；利用Oxytherm氧电极研究了苯并噻唑对韭菜迟眼蕈蚊成虫呼吸速率的影响；利用“Y”型嗅觉仪测定了韭菜迟眼蕈蚊成虫对苯并噻唑的行为反应。【结果】苯并噻唑对雌雄成虫处理0．5～2．0h的LC50分别为0．186～0．052和0．163～0．039μL／L；在0．01～0．13μL／L剂量下对卵熏蒸处理24h，第6天卵孵化率为4．83％一82．39％，而对照组孵化率为96．97％；苯并噻唑熏蒸4龄幼虫6～72h的LC50变化范围为1．247～0．248μL／L；0．01～0．09μL／L剂量熏蒸蛹24h，第5天的羽化率为8．17％～69．63％，对照组羽化率为96．23％。用0．052和0.039μL／L浓度分别处理雌雄成虫测定2．5h内呼吸速率的变化，表现为处理组初始呼吸速率明显高于对照组，然后逐渐降低至与对照组持平，最后明显低于相同处理时间对照组呼吸速率。“Y”型嗅觉仪测定结果表明，苯并噻唑对韭菜迟眼蕈蚊成虫有较强的引诱作用。在0．5L／min空气流速条件下，0．5止的苯并噻唑对雌雄成虫的引诱率分别为88．33％和78．53％。【结论】苯并噻唑对韭菜迟眼蕈蚊各虫态有很好的毒杀效果，并对成虫有强烈的引诱作用。

昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制研究进展

随着拟除虫菊酯类杀虫剂在卫生和农业害虫防治中的广泛应用,昆虫对此类杀虫剂产生抗性的报道越来越多。目前已明确昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性机制包括表皮穿透率下降、靶标抗性以及代谢抗性,其中代谢抗性机制较为普遍,而且其与昆虫对多种杀虫剂的交互抗性关系密切。目前,随着基因组、转录组以及蛋白质组学等新技术的发展及应用,昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制研究也取得了很多新进展。昆虫体内细胞色素P450酶(P450s)、羧酸酯酶(Car E)及谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)等重要解毒酶系的改变均与昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性有关,其中这3类解毒酶的活性及相关基因表达量的变化是昆虫对此类杀虫剂产生代谢抗性的主要原因。明确昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制,对合理使用此类杀虫剂及延缓抗药性的产生均具有重要意义。本文在总结拟除虫菊酯类杀虫剂代谢路径及相关生物酶研究概况的基础上,综述了近年来有关昆虫对此类杀虫剂代谢抗性机制研究的主要进展。

几种新型润湿分散剂在悬浮剂加工中的应用评价

为快速表征新型表面活性剂在农药剂型加工中的主要功能,本研究通过测定几类国产高分子表面活性剂的临界胶束浓度及该浓度下的表面张力和润湿时间等性能,初步判断其适合作润湿剂还是分散剂;运用流点法确定了各助剂在多菌灵悬浮剂中的用量及配比;利用不同助剂类型及不同用量加工了多种50%多菌灵悬浮剂,并测定了其性能。结果表明:将润湿剂和分散剂按不同比例混合后,通过测定其流点来确定悬浮剂中助剂用量的方法是可行的;从对各制剂的性能测试结果可以看出,不管是用流点用量还是5倍流点用量,所选助剂多数可成功加工出合格试样。将性能较好的制剂按照农药登记推荐使用浓度稀释1 000倍后,测定其表面张力及在小麦叶片上的接触角和持液量,推断其田间使用情况。结果显示:药液因表面张力过大未能润湿小麦叶片,国产助剂与国外助剂差别不显著,甚至部分国产助剂的性能还优于国外助剂的;制备悬浮剂时将磺酸盐类与聚羧酸盐类分散剂配合使用效果较好。

龄期、饲养条件和测定方法对韭菜迟眼蕈蚊药剂敏感性的影响

为建立针对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang幼虫(韭蛆)的可靠生测方法,采用胃毒触杀联合毒力法、人工饲料混药法和浸虫法分别测定毒死蜱、噻虫胺对不同龄期韭蛆的毒力,以明确龄期、饲养温度、食料及测定方法对药剂敏感性的影响。试验结果表明,上述三种方法测得2龄幼虫对毒死蜱的敏感性分别为4龄幼虫的11.9倍、7.4倍、3.3倍;毒死蜱对取食韭菜、人工饲料、大葱韭蛆的LC50分别为圆葱的1.84倍、1.47倍、2.31倍;在15-30℃范围内,随韭蛆饲养温度升高,毒死蜱对4龄幼虫的LC50值增大;三种方法测得毒死蜱对4龄幼虫的LC50值分别为67.199 mg/L、71.123 mg/L、88.120 mg/L,噻虫胺对4龄幼虫的LC50值依次为3.584 mg/L、2.255 mg/L、4.329mg/L,胃毒触杀联合毒力法和人工饲料混药法的毒力曲线拟合度高于浸虫法。说明龄期、饲养温度、食料、测定方法均影响韭蛆对杀虫剂的敏感性。

无线传感器网络中带复杂联盟的自适应任务分配算法

针对无线传感器网络任务调度的实时性及节点计算及能量受限的特点,根据任务截止期赋予任务优先级,优先考虑高优先级任务,设计了一个无线传感器网络中带复杂联盟的自适应任务分配算法。为尽最大努力确保任务在截止期前完成,对截止期较为紧迫的任务采用历史信息生成历史联盟,并执行快速子任务分配算法;而对截止期较为宽裕的任务,在满足任务截止期约束条件下,以节点能耗和网络能量分布平衡为优化目标,采用矩阵的二进制编码形式,设计了一种离散粒子群优化算法以并行生成联盟,并执行基于负载和能量平衡的子任务分配算法。仿真实验结果表明所构造的自适应算法是有效的,在局部求解与全局探索之间能够取得较好的平衡,并能够在较短的时间内取得满意解。

韭蛆防治方法及其对主要杀虫剂的抗性研究进展

该文对韭蛆的生物学特性、防治方法及其主流化学防控药剂,即新烟碱类杀虫剂的抗性现状进行了介绍,并对生理生化和基因水平导致的抗性进行了综述,对于明确韭蛆对新烟碱类杀虫剂的代谢机理,以及安全有效使用该类杀虫剂具有重要意义。

不同药剂对水稻稻飞虱的田间防治效果

为有效控制水稻稻飞虱的为害,选择12种高效低毒杀虫剂,在稻飞虱发生时期于田间进行叶面喷雾,检验各药剂对稻飞虱的防控效果。结果表明,12种杀虫剂在药后3和7 d的防治效果均达90%以上。在单剂中,50%呋虫胺水分散粒剂对稻飞虱的防治效果最高,药后3 d为98.70%,10%三氟苯嘧啶悬浮剂防效次之,为98.10%。复配制剂中,吡蚜酮或烯啶虫胺的复配制剂对稻飞虱的防治效果较好,其中60%吡蚜·噻虫胺水分散粒剂对稻飞虱的防治效果最高,药后3 d防效为99.30%。该试验中12种药剂对稻飞虱均有较好的防控效果,为延缓稻飞虱的抗药性发展,建议防治稻飞虱时注意不同杀虫机制的药剂轮换使用。

四环素对不同品种蔬菜毒性阈值及其敏感性分布

研究抗生素污染对蔬菜毒性阈值及其敏感性分布,对于科学评价土壤抗生素污染的生态风险具有重要意义。采用室内培养方法,选取四环素(TC)作为代表抗生素,调查其对珠三角地区多种蔬菜品种种子萌发的影响。以影响程度最大的指标为测试终点,采用Log-logistic分布模型,对TC的毒性剂量-效应关系进行拟合,并计算其IC_(50)和IC_(10)。以IC50为评价参数,采用物种敏感性分布法(Species sensitivity distributions,SSD),构建TC污染对不同蔬菜品种的SSD曲线,并获得TC毒性阈值(HC5)和无效应浓度(PNEC)。结果表明,TC污染对实验所选品种蔬菜种子萌发指标的影响程度为:根长>芽长>发芽率,当TC质量浓度为10 mg·L^(-1)时,9种品种蔬菜种子相对根长、相对芽长和发芽率分别为16.9%-72.5%,42.3%-129.4%,83%-100%。TC污染对种子萌发的影响程度不仅与测试指标相关,还与蔬菜品种密切相关。当TC质量浓度为10mg·L^(-1)时,玉米(Zea mays L.)、青瓜(Cucumis sativus L.)和白瓜(Cucurbita pepo L.)种子的相对根长分别为72.5%、35.9%和16.9%,差异显著。毒性剂量-效应曲线表明,TC对不同品种蔬菜毒性阈值差异较大,IC50最大值为83.60 mg·L^(-1)(玉米),最小值为2.98 mg·L^(-1)(青瓜)。SSD曲线表明,不同品种蔬菜对TC毒性敏感性频次分布顺序为:玉米>菜心(Brassica parachinensis L.)>芥兰(Brassica alboglabra L.)>豆角(Vigna unguiculata L.)>白菜(Brassica pekinensis L.)>线椒(Capsicum annuum L.)>花叶芥菜(Brassica juncea L.)>白瓜>青瓜,即玉米种子对TC污染的耐受性最强,青瓜种子对TC最为敏感,可以作为珠三角地区TC污染生态风险评估的蔬菜品种。该实验获得TC对珠三角地区多种蔬菜品种的HC5为9.64μg·L^(-1),PNEC为1.93μg·L^(-1)。

壳聚糖在植物保护领域中的研究与应用进展

在植物保护领域,由于长期依赖化学防治手段,已引起环境污染、农药残留超标和病虫草抗药性增强等问题。壳聚糖作为一种兼具多重生物活性和载体功能的天然高分子材料,可作为化学农药的替代品和增效剂。壳聚糖自身具有多重生物活性,一是广泛的抗菌活性,可有效抑制多种植物病原菌的生长繁殖;二是诱导作物产生防御反应,调节植物生长,提高作物抗逆能力;三是成膜性,在作物表面形成高分子薄膜,提供物理屏障。壳聚糖还具备优良的载体功能,负载农药,赋予其缓释控释功能,有效延长持效期;负载矿质元素,持续供给植物营养,还可增强其生物活性。随着研究不断深入,壳聚糖必将在植物保护领域发挥重要作用。

稻田二化螟综合防治研究进展

二化螟是目前水稻上最重要害虫之一,随着我国籼稻大面积种植、禁止秸秆焚烧、轻减栽培的推广,二化螟种群数量迎来暴发。化学防治依然是当前田间防治二化螟的主要措施,常用药剂有阿维菌素、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐、杀虫单、氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、乙基多杀菌素、甲氧虫酰肼等,而长期不合理用药会导致二化螟抗药性上升、防效下降,对水稻产量和品质造成很大影响。如何在充分利用已有药剂的基础上做到有效防控成为当前最重要的工作。本文以二化螟对常规药剂抗药性为切入点,结合抗性风险评估、植保无人机施药等因素,对当前防治药剂和方法进行梳理,为科学防治二化螟提供理论依据。

7种杀虫剂对不同地区草地贪夜蛾田间种群的毒力测定

草地贪夜蛾作为入侵我国的重大迁飞性害虫,对我国的农业生产造成了重要的影响,化学防治是目前防控草地贪夜蛾的主要措施。本研究通过采集云南嵩明县和开远市、安徽泾县和江苏涟水县4个地区的草地贪夜蛾田间种群,采用浸叶法于室内测定7种杀虫剂对4个田间种群的毒力。结果表明,双酰胺类杀虫剂对4个种群草地贪夜蛾的致死中浓度(LC_(50))为9.64~41.14 mg/L;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对4个田间种群的毒力较好,其LC_(50)值均小于0.01 mg/L;茚虫威对4个种群草地贪夜蛾的LC_(50)值为8.22~14.65 mg/L;虫螨腈对4个田间种群的LC_(50)值在0.55~3.27 mg/L;乙基多杀菌素对4个田间种群的LC_(50)值为0.13~0.44 mg/L。该研究结果可为草地贪夜蛾的化学防控提供科学用药指导。

语文教学创新初探

本文阐述了语文教学应加强以学生为中心,课内、课外相结合,突出美感教学等多方面的改革,以适应新时代的需要。

12种单剂及复配农药制剂对玉米田草地贪夜蛾的防治效果

为了有效地控制玉米田草地贪夜蛾的为害,筛选出高效低毒的防控药剂,在田间条件下使用12种单剂及复配农药制剂对玉米幼苗进行叶面喷雾处理,比较各药剂对草地贪夜蛾的防控效果。结果表明,单剂中10%虫螨腈SC 600 g/hm^(2)、60 g/L乙基多杀菌素SC 450 g/hm^(2)、200 g/L四唑虫酰胺SC 150 g/hm^(2)处理的防效较好,施药后7 d防效均在85%以上;复配制剂中45%甲维·虱螨脲WG 150 g/hm^(2)、14%氯虫·高氯氟ZC 300 g/hm^(2)、15%甲维·茚虫威SC 300 g/hm^(2)处理的防效优异,7 d防效均在90%以上。而生物制剂150亿芽孢/g球孢白僵菌WP和32000 IU/mg苏云金芽孢杆菌WP 3000 g/hm^(2)处理的防效较差。复配制剂的速效性和持效性均佳,建议在卵孵化盛期至低龄幼虫期喷施45%甲维·虱螨脲WG、14%氯虫·高氯氟ZC或15%甲维·茚虫威SC,用于防控玉米田草地贪夜蛾,需注意药剂轮换使用,延缓抗药性发展。

谈谈中学语文教学的审美教育

教育功能有三:开智、育德、审美.然而过去只强调其育德、开智二项功能,往往忽略其审美功能.这是教育中的严重失误,必须引起高度重视.语文学科是学校进行开智、育德、审美教育的基础学科,中学语文教学更是基础之基础,是对学生进行审美教育的重要基地.中学语文教学的审美教育,应从挖掘教材的美育因素和构建学生的审美心理着手.

稻纵卷叶螟化学农药减量增效防治技术进展

稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)是水稻上最具破坏性的害虫之一。综述了稻纵卷叶螟的危害发生、抗药性和化学农药减量增效技术进展。针对稻纵卷叶螟防治,建议在做好科学选种、科学水肥管理、准确预测预报基础上,结合生态调控、理化诱控和生物防控等绿色防控技术,并通过合理选择高效杀虫剂、助剂和高效施药药械以及加强绿色防控基地的示范作用,达到稻纵卷叶螟农药减量增效的目的。