基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究

利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近。此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关。在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型。分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明real-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性。该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据。

新疆伊犁地区小麦条锈菌群体遗传结构分析

新疆伊犁地区是小麦条锈病的常发区和重发区,其年平均发生面积超过100×10^(4)hm^(2)以上。为明确新疆伊犁地区小麦条锈菌群体的遗传结构,2021年,从新疆伊犁地区的新源县、巩留县、察布查尔县和伊宁县共采集到320份小麦条锈菌标样,利用16对小麦条锈菌SSR引物进行了群体遗传研究。结果表明,新疆伊犁地区条锈菌群体遗传多样性水平较高,群体间存在一定的遗传分化。群体间遗传变异仅占总变异的12%,群体内遗传变异占88%,不同群体间存在频繁的菌源交流,其中察布查尔县与新源县群体菌源交流最为频繁(N_(m)=4.717)。

荒山绿化对野生新疆郁金香传粉昆虫多样性的影响

为探究荒山绿化模式下对野生新疆郁金香Tulipa sinkiangensis传粉昆虫多样性的影响,选取乌鲁木齐市雅玛里克山设置长期绿化区、短期绿化区和自然生境3个环境梯度,采取样线和样方调查等方法进行新疆郁金香传粉昆虫多样性的研究。共收集传粉昆虫共316头,隶属17科23属36种,优势种为黑腹膝芒寄蝇Gonia picea。不同绿化梯度下物种丰富度指数相似,但随着荒山绿化进程的推进传粉昆虫多样性指数、均匀度指数呈下降趋势,自然生境最高(2.719;0.941),长期绿化区最低(1.299±0.311;0.553±0.076)。长期绿化区和短期绿化区之间物种组成极不相似;长期绿化区和自然生境以及短期绿化区和自然生境之间物种组成均为中等不相似。同时发现,树木胸径对传粉昆虫多样性具有显著负面影响(P=0.047)。研究表明,未来荒山绿化工程应提高生态异质性,避免大片纯林的单一种植模式。

八种常用杀虫剂对多异瓢虫不同虫态的安全性评价

多异瓢虫Hippodamia variegata是新疆棉田优势捕食性天敌之一。为了明确棉田常用杀虫剂对多异瓢虫不同虫态期的毒性,采用药液浸渍法和滤纸接触法,分别测定了8种常用杀虫剂不同剂量下对多异瓢虫卵孵化率、蛹羽化率以及幼虫和成虫死亡率的影响。结果表明:阿维菌素对多异瓢虫卵和蛹的毒性最低,LC_(50)值分别为9.36和20.98 mg/L,对幼虫的毒性最高,LC_(50)值为4.68 mg/L;烯啶虫胺对多异瓢虫卵和蛹的毒性最高,LC_(50)值分别为1.16和1.02 mg/L;吡虫啉对多异瓢虫成虫和幼虫的毒性最低,LC_(50)值分别为665.50和460.51 mg/L;螺虫乙酯对多异瓢虫成虫的毒性最高,LC_(50)值为5.67 mg/L。经不同杀虫剂处理后,随着药剂剂量升高,多异瓢虫卵的孵化率和蛹的羽化率逐渐下降,死亡率逐渐升高。研究表明:吡虫啉、啶虫脒和吡蚜酮对多异瓢虫成虫安全;吡虫啉、氟啶虫酰胺和吡蚜酮对多异瓢虫幼虫安全;烯啶虫胺和螺虫乙酯对多异瓢虫卵、幼虫、蛹和成虫的安全性均较差。在棉田防治害虫时应考虑不施用或低剂量施用烯啶虫胺和螺虫乙酯,可适量施用吡虫啉和吡蚜酮,同时尽量避开天敌昆虫各虫态发生高峰期。

新疆葡萄穴粉虱的形态学及生物学特性

【目的】葡萄穴粉虱是近年来入侵新疆吐鲁番地区的一种新害虫,明确其在新疆吐鲁番地区的生物学特性及发生危害情况,可为防治策略的制定提供科学依据。【方法】通过室内观察和田间调查,了解葡萄穴粉虱的形态学特征及生物学特性。【结果】葡萄穴粉虱属过渐变态。成虫复眼红棕色,翅膀表面覆盖白色蜡粉。卵倒锥形。若虫共4龄,扁椭圆形,体缘有蜡丝,末龄若虫在体壳内化蛹。4龄若虫(拟蛹)有半透明和黑色2型,越冬型4龄若虫(拟蛹)为黑色且有金属光泽。该虫在吐鲁番1年发生3~4代。越冬代成虫于4月上中旬破蛹羽化,开始在葡萄园危害,5月中旬第1代若虫孵化,5月下旬为孵化高峰;6月中旬2代若虫开始孵化,6月下旬—7月初为孵化高峰,世代重叠严重,10月中下旬之后以越冬代蛹在枯叶和枯枝上越冬。除为害葡萄外,葡萄穴粉虱还危害五叶地锦等葡萄科植物。【结论】在葡萄冬季埋土前或春季上架时,清除枯枝落叶可以大量减少越冬虫源,减轻防治压力。5月中旬第一代若虫孵化高峰期是化学防治的关键时期。在重点开展葡萄园防治的同时,应加强对五叶地锦等园林植物的防治。

基于调查问卷的外来生物入侵普及度调查与思考

随着全球经济一体化的不断加深,国际贸易带来的人流物流日趋频繁,引发了一系列的生物入侵问题,但民众普遍缺乏对外来入侵生物的鉴别能力,专业人员处置效率低下,外来入侵生物对我国生态环境的不利影响较大。为维护本土生物安全,妥善解决生物入侵问题,通过发放调查问卷的方式向周围群众展开调查,发现社会民众普遍防范意识淡薄,缺乏鉴别外来入侵生物的能力,专业相关的高校师生和机关单位普遍较为了解但不精通。文章通过外来生物入侵普及度的问卷调查及分析,提出了提高外来生物入侵普及度的思考建议。

小麦矮腥黑粉菌效应蛋白g10613的基因克隆与生物信息学分析

本研究重点分析小麦矮腥黑粉菌的g10613基因编码效应蛋白的生物学功能。根据小麦矮腥黑粉菌基因组测序结果,筛选出编码效应蛋白基因g10613作为主要研究对象。将效应蛋白基因g10613成功克隆,并运用多种生物信息学数据库,解析了该蛋白的理化性质、保守结构域、跨膜区、亲疏水性以及信号肽。结果表明:g10613基因全长330 bp,共编码109个氨基酸;它所编码的效应蛋白质没有明显的家族结构特征;该蛋白质中亲水的氨基酸数量更多,是偏亲水蛋白质;在跨膜区分析中,它存在一个跨膜区,处于0~23氨基酸的位置。

降水对新疆马铃薯甲虫分布的影响

为明确降水在中国新疆地区对马铃薯甲虫分布的影响,揭示制约马铃薯甲虫分布扩散的关键环境因子,为马铃薯甲虫的持续防控和综合治理提供理论依据。该研究结合新疆历史降水数据,对马铃薯甲虫现有分布区内的降水时空格局展开分析,比较了马铃薯甲虫危害程度与降水时空格局的关系。结果表明:马铃薯甲虫现主要分布于新疆年降水量在150 mm以上地区,早期定殖的地区降水量大于后期定殖区,其扩散方向为自西向东,同时年降水量也逐渐减少。马铃薯甲虫危害程度也随着经度增加而递减,早期发现马铃薯甲虫的地区受危害程度较重。降水量减少导致的水分缺乏对马铃薯甲虫的分布扩散具有一定的制约作用。

新疆大豆孢囊线虫病的初步研究

大豆孢囊线虫病是威胁大豆生产的主要病害之一。随机调查了大豆孢囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)在新疆的分布;运用鉴别寄主法鉴定新疆大豆孢囊线虫的生理小种;室内盆栽法测定新疆主栽大豆品种对大豆孢囊线虫的抗病性。结果表明大豆孢囊线虫主要分布在新疆阿勒泰地区,为4号生理小种,新疆主栽大豆品种均为高感品种,研究结果将为控制新疆地区大豆孢囊线虫的危害提供理论依据。

甜瓜致病菌的鉴定及实葶葱花序浸提液对其防治效果

对新疆喀什甜瓜Cucumis melo果实上发现的一种镰刀菌引起的病害进行分离纯化和鉴定,并根据柯赫氏法则明确其致病性。采用不同浓度的实葶葱Alliumgalanthum花序甲醇浸提液对该病原菌开展生物毒力测定,以‘新密杂11号’为受试材料进行植株防效测定。结果表明,致病菌菌落呈放射状、白色圆形,产生浅粉色色素。分生孢子梗呈二叉分枝,分生孢子多纺锤形或镰刀形,两端钝或两端逐渐变尖,含有隔膜,多3~5隔,大小为(23.53~48.99)μm×(5.66~11.47)μm。结合ITS基因序列分析,鉴定该病原物为厚垣镰刀菌Fusarium chlamydosporum,该病原菌通过侵染植株表面或伤口,导致根、茎、叶枯萎以及果实腐烂。150 mg/mL实葶葱浸提液完全抑制病原菌菌丝生长;150 mg/mL浸提液:阿米西达1:1(V:V)配比对感病植株的防效相对达到56.63%;150mg/mL浸提液对感病果实的防效相对达到21.01%,降低了病情指数。浸提液破坏厚垣镰刀菌渗透调节能力,增大菌体通透性,抑制纤维素总酶和羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶的活性,影响该菌正常物质代谢,导致生长受阻。喷施浸提液后寄主甜瓜植株的抗氧化酶活性升高,MDA含量下降,植株的抗病能力增强。实葶葱具有厚垣镰刀菌防效作用同时还提高甜瓜抗病性,是具备良好生物防效作用和应用前景的植物源。

蜜蜂对荞麦授粉效益及荞麦地传粉昆虫调查

蜜蜂授粉是提高农作物产量、改进农产品品质的一项重要技术,传粉昆虫对荞麦的授粉、访花行为,能显著提高农业效益,更是推进生态农业的重要途径。通过在荞麦花期前,把荞麦地区域划定为昆虫授粉区、隔离授粉区两个区域,来计算授粉效果,并在试验过程中记录调查荞麦地昆虫种类、访花行为及单花访花时间规律。结果表明:1)经过蜜蜂授粉后的授粉区和隔离授粉区产量有着显著差异,蜜蜂授粉可使荞麦籽产量提高253.87%,结籽率提高214.81%,百粒重显著高于未授粉组(P<0.05);2)荞麦访花昆虫种类共有6目9科14属,意大利蜜蜂具有传粉优势,对提高荞麦的产量及质量具有积极的作用。

基于判别分析预测马铃薯甲虫发生与出土时间

【目的】马铃薯甲虫是马铃薯生产过程中的毁灭性害虫。温度是影响马铃薯甲虫发生的重要因素,明确马铃薯甲虫越冬期及发生期的温度对其发生的影响,可为该害虫未来发生情况的预测和防治提供理论支持。【方法】采用逐步判别分析法对1994—2021年马铃薯甲虫越冬及发生期(上一年12月—当年9月)新疆察布查尔县马铃薯甲虫发生等级及出土时间进行判别分类,建立发生预测模型。【结果】在训练组中,马铃薯甲虫的发生等级、出土时间判别准确率分别为100.00%、80.00%;在预测组中,马铃薯甲虫的发生等级、出土时间总判别准确率分别为69.23%、76.92%,认为判别结果较可信。【结论】通过对影响发生程度、出土时间判别的因素筛选发现,察布查尔县马铃薯甲虫的出土和发生判别均受到4月温度的影响。

中国白星花金龟地理变异的几何形态学分析及其新疆种群的入侵来源推断

【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟Protaetia(Liocola)brevitarsis不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分析(principal component analysis,PCA)和典型变量分析(canonical variate analysis,CVA)方法,对国内外30个地区共700头白星花金龟的鞘翅和前胸背板进行分析比较,研究白星花金龟不同地理种群的形态变异。【结果】白星花金龟前胸背板和鞘翅形态变异主成分分析中,新疆标本都明显聚在一起,但同时与新疆周边省份标本有部分重叠,与远离新疆省市有少部分重叠。新疆标本和南方地区种群标本明显分离。在各地区种群形态差异显著性检验中,基于马氏距离(Mahalanobis distance)和普氏距离(Procrustes distance)分析显示,新疆白星花金龟与远离新疆地区标本的前胸背板和鞘翅在马氏距离和普氏距离上均为显著性差异,而与其他地区标本的前胸背板和鞘翅的差异上,并非总是显著性差异。【结论】证实了前胸背板和鞘翅上的白斑可以作为白星花金龟地理种群变异的评价指标。就新疆白星花金龟而言,地理距离在一定程度上与形态距离相吻合。我们推测新疆白星花金龟是通过青海省北部以外的宁夏、内蒙古和甘肃三省入侵到新疆自治区,或者与上述三省该害虫的入侵来源一致。本研究所呈现的研究方式,在丰富微进化理论方面具有广阔的前景,且有望丰富分子生态地理学的研究内涵。

新疆额尔齐斯河沿岸野生牛肝菌菌种的分离与鉴定

[目的]采集新疆额尔齐斯河沿岸野生牛肝菌进行分离和鉴定,为该野生大型食用菌的保护和利用提供科学依据。[方法]观察野生牛肝菌的生长环境、表现形态以及生长分布情况,进行形态学鉴定。分离培养采用菌根菌培养基,通过rDNA ITS区段的PCR扩增菌体子实体和培养的菌丝进行分子生物学鉴定。[结果]通过形态学鉴定成熟牛肝菌的菌盖直径在6-13 cm,初期球形菌盖紧包菌柄顶端后期成扁半球形,菌肉白色,微带粉色,菌柄顶部也为白色,菌管由白色逐渐变为褐色带暗土黄色,管孔小。菌柄长4-12 cm,粗2-6cm,近圆柱形,淡褐色或淡黄褐色,表面具黑色疣状突起,内部实心,基部稍膨大。孢子印圆形呈褐色。该野生牛肝菌菌盖、菌柄及两者交接处均能分离出菌丝。利用rDNA上的ITS区段对野生牛肝菌及其分离菌株进行分子生物学辅助鉴定,子实体及其分离菌株的ITS片段长度基本一致,在1000 bp左右二者的相似性达到96%。采用DNAStar软件中的MegAlign-ClustalW模型计算出牛肝菌的进化分歧矩阵,并构建系统进化树。[结论]从形态学观察,野生牛肝菌与隶属于伞菌目(Agaricases)、牛肝菌科(Boletaceae)、疣柄牛肝菌属(Leccinum)的皱皮疣柄牛肝菌Leccinum duriusculum最为近似,从分子生物学鉴定该野生牛肝菌与Genebank中AF484445.1序列即皱皮疣柄牛肝菌Leccinum duriusculum是同一来源,一致性高达98.4%。

新疆吐鲁番棉田海氏桨角蚜小蜂消长动态及空间分布型

采用棋盘式取样调查吐鲁番棉田不同方位及棉株不同高度海氏桨角蚜小蜂(Eretmocerus hayati)的种群动态。调查结果显示,海氏桨角蚜小蜂对烟粉虱具有典型的跟随控制作用,各调查区海氏桨角蚜小蜂在下层与中层棉叶寄生率均显著高于上层(P<0.05),但下层与中层差异不显著(P>0.05),与烟粉虱自棉株下部逐渐向上危害的规律相吻合。海氏桨角蚜小蜂对烟粉虱若虫寄生率在棉田北区的西向显著高于南向(P<0.05),其他各区的方位间没有差异(P>0.05)。对海氏桨角蚜小蜂的多个聚集度指标和Iwao线性回归分析发现其空间分布型呈聚集分布,其聚集原因是由海氏桨角蚜小蜂行为和环境条件共同引起。应用Iwao的抽样模型建立了海氏桨角蚜小蜂的田间理论抽样公式:N=(4.2762/m+2.2534)/D^2。

棉田绿盲蝽微生物多样性研究

昆虫在长期的进化过程中与其体内微生物形成了互利共生的关系,共生微生物参与调节寄主的多种生命活动,例如生殖、代谢等。在黄河流域棉区绿盲蝽Apolygus lucorum是棉花的主要害虫之一。为明确绿盲蝽体内共生菌的种类与群落结构,通过HiSeq平台对棉田绿盲蝽体内共生菌的16S rRNA基因V3~V4区进行高通量测序,分析绿盲蝽体内共生菌的种类与多样性。结果显示,变形菌门Proteobacteria(89.18%)、放线菌门Actinobacteria(2.99%)、厚壁菌门Firmicutes(2.48%)为绿盲蝽的3个优势菌门。在属水平上立克次氏体Rickettsia(32.86%)、欧文氏菌属Erwinia(20.21%)为优势菌群。本文初步明确了绿盲蝽体内微生物群落的组成和动态变化,为进一步研究绿盲蝽与共生菌的相互作用提供了基础,为今后从共生菌出发防治绿盲蝽提供新思路。

班布蚋在新疆额河流域的分布及在新疆的适生区预测

【目的】研究班布蚋Simulium maculatum在新疆不同适生区的划分及影响班布蚋分布的主要环境因子,为班布蚋建立有效的监测预警模型和防控机制提供数据支持。【方法】于2013年6~7月班布蚋盛发期在新疆额尔齐斯河流域7县市12个调查点对其种群数量进行调查,利用Max Ent模型对班布蚋在新疆地区潜在适生区分布进行预测。【结果】班布蚋在整个额河流域都有分布,且分布趋势为从额河上游到下游种群数量逐渐增加,班布蚋在新疆的高度适生区主要分布在阿勒泰、昌吉州、塔城和博州地区。模型训练数据集和验证数据集的AUC值分别为0.974 9和0.952 7,模型预测精度较高。【结论】班布蚋在新疆分布的高度适生区主要集中于北疆,高度适生区面积占研究区总面积的4.33%。年最高温度、年最低温度、年平均温度和年有霜期是影响班布蚋潜在分布的主要环境因子。

新疆部分生态区亚洲飞蝗地理种群形态变异研究

【目的】研究部分生态区散居型亚洲飞蝗形态特征的地理变异,分析亚洲飞蝗形态特征与生态适应性的关系。【方法】通过利用数值分类方法,测定与分析富蕴县、托克逊县、哈巴河县实验种群、和硕县、玛纳斯县、哈密市农十三师黄田农场庙尔沟地区,采集的散居型亚洲飞蝗标本的体长、前翅长度、前胸背板长度、前胸背板宽度、前胸背板高度、后足胫节长度、后足股节长度、头宽、头高、颜顶角等10个性状,将雌性与雄性成虫共有地理差异的性状进行系统聚类与主成分分析。【结果】雌性成虫不同地理种群体长、前翅长度、后足股节长度、前胸背板长度、前胸背板宽度、前胸背板高度、后足胫节长度等性状之间存在极显著差异,雄性成虫体长、前翅长度、前胸背板长度、前胸背板高度、颜顶角等性状之间存在极显著差异,不同地理种群亚洲飞蝗的雌雄成虫之间分化程度不一致。亚洲飞蝗的雌性与雄性成虫体长、前翅长度、前胸背板长度、前胸背板高度等性状不同地理种群之间都具有明显的差异性。各个性状之间存在相互促进,共同变异的现象。聚类分析结果中,6个地理种群分为两个类群,富蕴县、哈巴河县、和硕县地理种群聚为一个类群,玛纳斯县、哈密黄田庙尔沟、托克逊县聚为一类群。主成分结果中,暖温带荒漠气候托克逊县地理种群与暖温带大陆性干旱气候和硕县地理种群单独分布,而大陆性寒温带干旱气候富蕴县地理种群与大陆性北温带寒冷气候的哈巴河县实验种群分布在一起,属温带大陆干旱性气候的玛纳斯县地理种群与哈密市黄田庙尔沟地理种群分布在一起。【结论】分布于新疆富蕴县、托克逊县、哈巴河县实验种群、玛纳斯县、和硕县、哈密市农十三师庙尔沟生态区散居型亚洲飞蝗地理种群之间存在明显的形态变异现象,形态上的变异是否与生态环境因素有关尚不明确。

新疆柳树叶锈病栅锈菌的形态学特征及系统学分析

柳树是新疆林木主要树种之一,由栅锈菌属(Melampsora)引起的柳树叶锈病在新疆地区普遍发生,且病原菌种类多样。为探清新疆柳树锈病病原的种类组成、寄主范围及分布,在全疆各生境采集该病害,以夏孢子和冬孢子阶段形态学与系统发育学(ITS和LSU序列)相结合对其开展分类鉴定,并探讨寄主范围与分布地特征。结果表明:共鉴定出9种栅锈菌,其中米黄柳栅锈菌(M.salicis-michelsonii)、扁桃栅锈菌(M.amygdalinae)、云南柳栅锈菌(M.salicis-cavaleriei)、黄花柳栅锈菌(M.salicis-sinicae)、北极栅锈菌(M.arctica)、伊朗栅锈菌(M.iranica)、松柳栅锈菌(M.larici-epitea)、白柳栅锈菌(M.salicis-albae)、银柳栅锈菌(M.salicis-argyraceae)为已知种。寄主涉及柳属(Salix)14种,其中银柳(S.argyracea)、蓝叶柳(S.capusii)、伊犁柳(S.iliensis)、绿叶柳(S.metaglauca)、米黄柳(S.michelsonii)、锯齿柳(S.serrulatifolia)、准噶尔柳(S.songarica)和天山柳(S.tianschanica)为锈菌寄主新记录种。该研究可为新疆真菌多样性及林木病害诊断防治研究提供理论依据。

新疆地区棉蚜田间种群对10种杀虫剂的抗性

棉蚜是影响新疆棉花种植业的主要害虫之一,主要依赖化学防治。大量使用化学农药不仅污染环境,而且对棉蚜产生极大的选择压,加速抗药性发展。针对近年来新疆多地出现的棉蚜防效下降问题,采用叶片药膜法,检测了新疆五家渠、石河子、奎屯、博乐、伊犁和库尔勒地区棉蚜田间种群对10种常用杀虫剂的敏感性。结果表明,博乐、库尔勒、石河子、五家渠、伊犁、奎屯6个地区的棉蚜田间种群对拟除虫菊酯类和有机磷类杀虫剂产生了极高水平的抗性,其中对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和氧乐果的抗性分别达到728~2 494倍、353~4 932倍和2 137~9 501倍。对新烟碱类、阿维菌素类和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了中、高水平抗性,其中对吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪的抗性分别为85.2~412倍、221~777倍和122~1 095倍,对阿维菌素和甲维盐的抗性分别为19.6~220倍和27.66~130倍,对灭多威和丁硫克百威的抗性分别为91~292倍和6~148倍。其中五家渠棉蚜田间种群对丁硫克百威表现为低抗性,这可能与该地区施药的频次及药剂种类有关。建议新疆不同区域棉田交替使用新烟碱类、抗生素类和氨基甲酸酯类杀虫剂。