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昆明理工大学调剂

昆明理工大学调剂篇1

关键词:昆虫信息素;应用研究;木材检验检疫

中图分类号:S482.2 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-12-0165-2

国际间农产品贸易的飞速发展向植物检疫提出越来越大的挑战,目前进口木材检验以及林业生产中的木材检验检疫方法以目测、手检为主,效率低下,昆虫信息素具有生物活性高,专一性强;害虫对信息素不会产生抗性,由于信息素的使用会减少化学药剂的使用量,降低环境污染;农林产品中的农药残留量低;昆虫信息素技术防治成本低廉等诸多特点,如今,国内外在信息素及其在昆虫监测研究方面取得了很好的效果,并在林木害虫防治和检疫中得到应用[1],本文就昆虫信息素及其在木材检验中的应用研究进展作以简述。

1 昆虫信息素研究概况

第一个分离鉴定出的昆虫信息素是家蚕性信息素-蚕蛾醇,是由布特南特和赫克经过几十年的研究,几万条家蚕中分离出的,并在此基础上提出了昆虫信息素(pheromones)的概念,开启了昆虫化学生态研究的新篇章,昆虫信息素已经成为化学生态学研究的热点,据统计,目前全世界分离鉴定的昆虫信息素及其类似物达2000多种,现已合成成功的昆虫信息素1000多种,已商品化的有400多种[2],而我国合成的农、林、果、蔬等重要害虫的性信息素也有几十种[3-4]。

昆虫信息素是同种昆虫个体之间在求偶、觅食、产卵等过程中昆虫分泌代谢的起通讯联络作用的化学信息物质[5],昆虫信息素按照用途分类主要包括性信息素、聚集信息素、示踪信息素、报警信息素、疏散信息素以及蜂王信息素、那氏信息素等,各种信息素的作用和功能存在明显差异,其化学物质的结构也不尽相同;而在不同种昆虫之间和昆虫与其他生物之间也存在传递信息的化学媒介,即种间信息化学物质,简称种间素,主要有利己素、利他素和协同素等,如植物引诱剂等属于此类[6],目前昆虫信息素中研究最多的是昆虫性信息素、聚集信息素和植物源引诱剂等,存在多个商品化的品种。

2 昆虫信息素的在农林生产中应用研究进展

目前昆虫信息素的应用主要包括三个方面:(1)在农林生产中,利用昆虫信息素诱集害虫,对害虫数量进行统计,检测害虫种群发生发展的动态变化,并根据监测结果计算测报模型,进行可能的虫害预报;(2)在虫害发生时,根据虫害发生的种类和数量,设置合理的诱捕器械,对害虫进行大量诱捕,以降低虫口密度,在繁殖季节使用信息素干扰降低繁殖率、配合化学药剂以及经营措施等使用来防治害虫;(3)利用信息素的生物学特性,在害虫检疫领域进行应用,尤其在木材以及木制品等进口流通的害虫检疫和区分近缘种等方面。下面就应用的三个方面分别进行讨论。

2.1 害虫种群监测预报与调查

使用昆虫信息素进行的监测、测报灵敏度高、操作简便、费用低,因此用经过近三十年的发展,利用昆虫信息素作为虫情监测和调查的工具这项技术已经十分成熟,并获得普遍承认。利用昆虫信息素及配套诱捕器,可调查某一害虫发生的世代特点,对各时期的害虫分别进行诱捕,掌握在世代特点和发生规律,诱捕工作结束后,对害虫的种类和数量进行统计分析,从而快速的对害虫发生期、发生量、发生范围和消长动态进行实时监测和掌握。当前用信息素进行监测的害虫以鳞翅目昆虫为最多,我国先后在30余种害虫上开展应用性信息素预测预报和防治技术研究,如利用信息素监测桔实蝇的种群密度,不同引诱剂效果不同,其中甲基子丁香酚和诱蝇酮对实蝇具有强烈的诱集作用,其中甲基子丁香酚的转化型最强[7];用性信息素防治苹果蠹蛾技术,通过将性信息素和化学农药防治的结合使用,可以在有效控制虫口密度的基础上,可显著提高防治效果;林内松毛虫的调查统计十分复杂和费力,但是用性信息素诱捕器可以灵敏地监测松毛虫的存在,在虫口密度较低的情况下也可以有效的完成松毛虫种群数量的调查,松毛虫属于林业重要的食叶害虫,其发生规律和种群动态具有一定的发生周期,利用信息素监测后,可准确的判断松毛虫的虫口密度,为有效防控提供良好的信息情报资源;在加拿大和美国等发达国家正在研究和大规模应用的鳞翅目害虫性信息素大规模诱捕的测报系统就多达几十个,其成本低廉,在低虫口密度地区进行测报更加准确[8]。

2.2 干扰和复合防治害虫

昆虫信息素防治害虫主要有大量诱捕法和迷向法两种[2]。诱捕法是利用信息素可以诱集异性,集中诱杀或者两种而达到降低虫口密度,或者利用植物源引诱剂对害虫的引诱作用,吸引害虫的聚集,从而降低虫口密度,减少下一代危害的目的。如果能够干扰或破坏雌雄性之间的这种通讯联络,害虫就很难正常通信和繁殖后代,这就是统称的迷向法,黎教良等[9]用迷向法对甘蔗条螟进行了防治,并取得了很好的防治效果,有效防治面积达3300hm2以上,甘蔗被害率减少50%以上;单一的使用信息素进行利用害虫防治效果有限,而目前研究人员主要的研究重点是性信息素与其他生物农药联合使用的害虫防治技术,其主要技术内容是利用性信息素的引诱作用,在诱捕器中加入多角体病毒等生物制剂,在将雄虫引到诱捕器中后,使其沾染病毒等生物制剂,在雄虫离开后与其他虫体进行接触,从而完成病毒等生物制剂的传播和扩散,导致整个种群产生流行病或子代不育,最终降低种群密度,从而达到防治的目的[10]。如赵博光等[11-12]以大袋蛾为研究对象,利用其性信息素加核型多角病毒制成的橡皮头诱芯在室内风洞和林间都开展了复合防治技术的应用试验,防治效果较好,因此认为该方法具有广泛的应用价值和开发前景。

2.3 昆虫信息素在害虫检疫以及木材检验中的应用

在农业和林业生产中,加强病虫害检疫,防止重大病虫害从疫区扩散,同时海关及出入境口岸也是外来生物入侵的直接门槛,也同样肩负着截获外来入侵物种的重要任务。在林业上,木材的采伐外运以及苗木的调运等方面如果不加强木材检验和检疫,存在极大的风险,目前在基层林区,木材的检验检疫还是依靠传统的方法,效率低下而且存在一定检疫病虫害扩散的危险,目前信息素在木材检验检疫中的应用研究最多的是性信息素在小蠹虫检疫中的应用研究,二连浩特出入境检验检疫局在2006年开始,连续几年对俄罗斯进口木材上使用信息素诱捕有害生物,通过两个年度的疫情调查,证明信息素可以在木材检疫上推广应用,数据表明,应用小蠹虫信息素进行害虫诱捕监测比人工目测、手检截获的害虫种类多、数量大,获得信息量更全面,但是也存在一定的问题,如信息素专一性不是很强,小蠹虫信息素可以诱捕到松毛虫等种类,但也说明信息素的广谱性[13]。这是信息素在木材检疫检验中实际应用的有效案例,可以作为其他木材检验检疫机构的参考和学习的示范。太仓和张家港出入境检验检疫局等多家单位联合南京林业大学对信息素在木材检验检疫中的应用也进行了研究和论证,在太仓、张家港和宁波等地的港口木材进口基地,采用信息素诱捕技术对小蠹虫进行了诱捕研究,结果在进口木材上均可诱捕到大量小蠹虫害虫,其中小蠹科中诱捕到9属18个种类,部分种类为危险性较高的检疫害虫,证明信息素技术可以应用到现场检查检疫工作[14]。刘勇[15]对木材检疫中应用小蠹虫信息素技术进行了初步研究,实验结果表明,信息素技术是可以应用到木材检验检疫中的可靠技术,而且成本低廉,快捷准确,但也存在一些技术上的细节问题,需在今后的推广应用中不断完善和发展, 使该项技术在木材检疫中得以实际应用。

昆虫信息素经过几十年的发展,已经形成了比较系统全面的研究方法和技术,对新害虫种类的信息素资源的发掘和鉴定工作正在进行,而更主要的是对已有高效信息素的人工合成技术的研究以及信息素产品的开发和实际应用研究,相信随着研究的深入和相关产品的丰富,昆虫信息素的应用会更加广泛和高效。

参考文献

[1] 范晓军,李瑜,李瑶等.昆虫性信息素研究进展[J].安徽农业科学,2010,38(9):4636-4638.

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[4] 孟宪佐.我国昆虫信息素研究与应用的进展[J].昆虫知识,2000,37(2):75-84.

[5] 杜家纬.昆虫信息素及其应用[M].北京:中国林业出版社,1988:3-8.

[6] 张晓光,赵连吉,王兆荣等.昆虫信息素在害虫防治上的应用[J].吉林林业科技,2003,32(2):66-68.

[7] 赵学谦,范京安等.四种性信息素田间监测实蝇研究[J].西南农业学报,1994,7(4):81-85.

[8] 赵博光.美国及加拿大利用性信息素进行森林虫害预报的研究现状[J].北京林业大学学报,1996,18(2):90-95.

[9] 黎教良.应用性诱剂迷向法防治甘蔗条螟技术[C].中国昆虫学研讨会论文摘要集(广州),1990:38.

[10] 薛艳花,陆俊娇.昆虫性信息素生物学研究与应用进展[J].山西农业科学,2009,37(4):80-83.

[11] 赵博光,景志高,王克山等.性信息素加病毒诱芯技术可行性试验[J].林业科学,1996,32(4):348-353.

[12] 赵博光,杨秀莲,柯立明.性信息素加病毒诱芯技术的风洞实验[J].林业科学,1996,32(2):182-187.

[13] 张永宏,李凯兵,孔令清,袁淑珍.信息素在进口木材检疫中的应用试验[J].植物检疫,2008,3:161-162.

[14] 苏梅华,奚菊芬等.信息素引诱剂诱捕木材中的小蠢虫[J].植物检疫,2008,22(2):78-80.

[15] 刘勇,梁小松.戴华国等.在木材检疫中应用小蠹虫信息素的初步研究[J].林业科学,2006,42(8):135-138.

昆明理工大学调剂篇2

关键词:生物技术;森林病虫害;防治;应用

中图分类号:S7文献标识码:A文章编号:16749944(2017)03010502

1生物技术应用于防治森林病虫害中的

优势分析与农药技术防治方法相比,生物技术应用的污染更小一些,而且不会残留毒物,可以确保森林周边居民与动物的安全。所谓生物防治技术具体指的就是对生物间的克制关系与生物代x产物进行合理地运用,达到防治森林病虫害的目的。将生物技术应用在森林病虫害防治中,病虫害并不会产生抗性,而且能够规避森林环境受病虫害防治影响而被破坏[1]。基于此,生物防治技术所采用的材料都能够实现就地取材,资源丰富性明显,可以节省防治成本。

2关于现代生物技术的研究

在生物工程发展的过程中,生物技术也取得了理想的成绩,在此背景下,对抗病与抗虫树种的培育研究不断深入。在基因重组技术的作用下,远缘物种间的隔阂被突破,同样为相关领域工作人员提供了全新探索途径,然而,在森林病虫害防治方面仍然存在一定的局限。现阶段,害虫对新树种适应能力不断提高,对于森林的危害也更严重。基于此,工作人员因难以及时采集数据信息,导致其很难实时监控新培育的树种,所以,对新树种抗虫能力的掌控并不全面,一定程度上影响了森林病虫害防治工作的开展。由此可见,需要进一步完善与创新现代生物技术在森林病虫害防治方面的合理运用,为森林的可持续发展提供保障。

3生物技术在森林病虫害防治中的具体应用

3.1生物农药防治方式

与化学农药相比,生物农药能够永久消除病虫害。将生物农药应用在森林病虫害防治当中,因为其中不包含化学成分,也不会危害人畜与生物,因此,对于生态环境的污染也不大[2]。生物农药具体的防治方法就是保护病虫害的天敌,进而彻底消灭病虫害。

3.1.1昆虫病原细菌的应用

在昆虫繁殖方面,受微生物感染病的影响会使其每代死亡率超过80%,甚至接近100%。而细菌所引起的微生物感染病能够在不同环境条件之下适当调节昆虫种群数量。因而,在对生物防治技术研究的过程中,将引发微生物感染病的细菌作为出发点,对其克隆或者是人工培育,进而形成微生物杀虫剂,应用在森林病虫害防治当中。

3.1.2昆虫病原病毒的应用

在生物防治技术当中,昆虫病原病毒防治属于全新的发展方向,具体指的就是研究对害虫有致命作用的病毒,彻底杀死害虫,缓解害虫对森林带来的破坏。而运用昆虫病原病毒所形成的杀虫剂,其实际的杀虫效果理想,不会影响到人畜的生命与健康,且不会残留病毒,属于绿色农药。

3.1.3昆虫生长调节剂的应用

与其他生物杀虫剂不同的是,昆虫生长调节剂实际运用的目的并不是将害虫杀死,而是利用药物干扰亦或是破坏昆虫发育期成长,致使其难以正常地生长,或者使其难以完全发育,最终降低害虫的生存能力,使其在短时间内死亡,实现消灭种群的主要目的[3]。

3.1.4昆虫病原真菌的应用

生物农药在生物防治技术中的应用效果最理想,而其中主要有微生物农药与植物源农药。昆虫病原真菌属于微生物农药当中比较重要的组成部分,将其制作成杀虫剂并应用在森林病虫害防治中,能够有效地消灭病虫害。所以,深入研究昆虫病原真菌具有重要的现实意义。

3.2鸟类防治方式

在对森林病虫害防治的过程中,可以通过以鸟治虫的方式达到病虫害防治的目的,经济性明显。在实际应用的过程中,应根据受害林区所具备的特点,合理地引入以此林区害虫为食的鸟类。与此同时,确保鸟类在林区内部可以迅速繁衍与生长,以捕食的方式实现病虫害治理的目标。通过鸟类防治森林病虫害的方式不仅能够合理地控制森林内部病虫害,同时也能够维持森林生态系统的平衡性。

3.3生物酶方式

在大部分生物体内都具备特定含量的蛋白酶抑制剂,而主要的作用就是确保生物体内的新陈代谢正常,进而有效地抵制外来蛋白水解酶对于生物体所带来的危害。随着生物技术的快速发展,针对蛋白酶抑制剂的研究更加深入。所谓的蛋白酶抑制剂主要是通过昆虫肠道内部的蛋白活性作用对其消化系统造成破坏,使其体内的氨基酸严重缺乏,制约其生长与发育,致使昆虫死亡[4]。通过生物酶技术的运用,增强了杀虫的效果,而且可以有效地促进植物的正常生长,因而在森林病虫害防治中的应用十分广泛。

3.4天敌昆虫引进方式

对森林病虫害防治的时候,应将治理作为重点,而防患为辅。一旦森林病虫害爆发,需要尽可能抑制其蔓延,杀灭害虫。若森林病虫害尚未爆发,需要针对林区内部有可能存在的虫害,亦或是以往爆发的病虫害历史信息予以深入研究与分析,合理地制定出具有针对性的防护方案。其中,积极引进病虫害天敌昆虫是比较理想的防护方式[5]。而在实际实施的过程中,需要将林区内部的昆虫种类作为重要基础,合理地引入以其为主要食物的捕食性昆虫。与此同时,应当改造林区内部的单纯林,形成杂交林,更好地为昆虫营造生存与繁衍的环境。特别是在害虫繁殖期间,需要及时引进寄生性昆虫,达到降低害虫成活率的目的。基于此,可以引进外地天敌昆虫,使得本地区天敌昆虫数量与种类不断增加,尽可能地抑制害虫数量,有效地实现森林防护的目标。

4结语

在森林病虫害防治方面,应将预防作为重要基础,采取综合治理的方式,基于此,还应当注重保护人类生活环境。在森林病虫害防治的过程中,应全面衡量生物种群动态和环境内在联系,尽可能地增强森林病虫害防治的效果。

参考文献:

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[2]王忠禹.试论生物技术在森林病虫害防治中的应用[J].科学与财富,2016(6):277.

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[4]庞翠花.试论生物技术在森林病虫害防治中的应用[J].绿色科技,2016(18):181-182.

[5]宁长松.加强营林工作中森林病虫害防治的方法[J].科技创新与应用,2015(27):292.

昆明理工大学调剂篇3

关键词:动物园;无公害;植保

随着人们对生物多样性和环境及其对可持续发展重要性认识的深化,动物园作为城市公园系统里的专类公园,在维护生物多样性及物种保护方面的作用越发重要。保护生物多样性,不仅要保护动物,还要维护和传递动物自然栖息地环境信息,建设适宜的园林生态景观,确保植物健康生长。

1北京动物园园林植物及昆虫调查概况

1.1北京动物园园林植物概况

动物园历史悠久,共有规划土地88.54hm2、绿化面积40.8hm、绿化覆盖率达48%。大树较多,植物分为63科126属184种,现有古树42株;常绿乔木11种3666株;落叶乔木70种6356株;常绿灌木9种7063株;落叶灌木48种6650株;草坪29.1万m2。油松、桧柏、杨、柳、刺槐、银杏为骨干树种。总体来看,园内植物多样性较高,整体均匀度较低。

1.2北京动物园昆虫群落结构

经调查,北京动物园有天敌昆虫(41种)、害昆虫(207种)、中性昆虫(26种)这3类。有害昆虫中含鞘翅目78种、半翅目39种、同翅目31种。活跃期集中在6~10月,高峰期在8月。

2动物园植物病虫害防治特点分析

北京动物园植物病虫害防治有别于一般公园绿地防治,具有以下特点:

2.1劣势

(1)为营造动物原生境景观,保护植物多样性,引种各种植物的同时,也使植物群落更加复杂。外来病虫害引入风险加大,当地天敌尚不能马上跟踪适应,自然控制因素的丧失,使侵入型害虫比本土害虫更具危害性。(2)动物园动物种类繁多,部分以植物为食,为了保证动物安全,兽舍运动场内基本不使用化学农药,从而加大了防治难度。(3)北京动物园2014年游人数为916.42万,游人量较大。随着服务管理转型的加快,游人对农药使用以及对健康的影响关注度加大。为提高游览舒适度,减少游客发生投诉的可能性,提高防治效果,应使用无公害药剂防治,减少化学防治时间。(4)周边环境复杂,多单位权属造成防治工作需群防群治。西直门地区为交通枢纽,长河贯穿动物园园区,人员流动大,为防治工作带来不便。(5)广谱生物药剂见效慢,长期使用单一速效药剂,虫害产生抗药性,从而影响防治效果。

2.2优势

(1)动物园有黑水洋、无底湖西岸、湖南天鹅岛3处无人干扰绿地,完全依靠自然生态平衡保障植物生长。(2)动物园丰富的天敌资源,如益虫、益鸟等为生物防治提供了便利条件。植物多样性的增加为天敌提供了更适宜的微观环境,更多的食物、替代寄主或猎物等资源。

3北京动物园植保工作措施

3.1关注气候变化,加大植保工作预判能力

北京动物园注重数据化管理,2012~2015年,收集气象数据信息,对植保工作进行预判,调整工作方向,进行有针对性防治。2015年为暖冬气候,造成蚜虫等越冬害虫易爆发。根据气象数据可以看出,园艺部门在2014年10月进行了暖冬预判,因此,当年冬灌完成后,加强了对病虫枝修剪、挖蛹、诱捕害虫以及使用石硫合剂等工作。2015年,汛期降雨67次,比2014年同期增长49%,连续降雨天数多年少见。截至2015年9月15日,5级以上大风天气36次,同比增长24%,冰雹同比增长63%。异常天气变化对植物的养护、植保工作提出了严峻考验。预判工作为把握防治时期、减少药品储存风险和农药使用,提高针对性防治和养护,减少生理性病害,增大物理、生物防治力度起到了重要指导作用。

3.2增强数据管理分析,调控药品使用

根据数据同期对比,动物园杀虫药剂与杀菌药剂用量基本维持在5:1~4:1。草坪防治用药量,2015年同2011年对比上升了8.3%。截至2015年9月底,实际施药天数104天,比2014年减少了13天。人工物理防治、生物防治时间明显增加。在2015年天气因素不利的影响下,依然杜绝使用强毒农药,与2014年相比,低毒农药同比降低0.05%;无毒药剂同比降低88%;中毒农药同比降低98.4%;杀菌药剂同比降低8.2%;除虫药剂同比降低22.9%(含生长调节剂、增效剂)。根据实地调查,筛选总结病虫易发生树种、区域,重点区域加强巡视,采取有针对性的重点防治,有效降低了药品的使用量。同时,通过药效检验,及时调整用药种类,避免产生抗药性,药品使用要保证动物安全,提高有效防治力度。

3.3运用植物化学生态学,调整种植结构

不合理的植物配置是产生病虫害的重要原因,害虫与寄主在长期进化中形成了协同进化关系。植物配置、种植方式多变,改变了传统园林格局,植物数量、面积和品种的改变、增加,改变了原有乡土虫害的栖息环境,造成动物园有害昆虫种类结构和生态环境发生了一定变化。蛀干害虫、蚜虫、螨虫、蚧壳虫、粉虱、蓟马以及因养护不到位等因素造成的病害成为防治的重点对象。利用植物品种间相生相克的关系,趋利避害,通过这一原理可以不使用农药而有效减少病害发生,避免产生环境污染、资源耗费问题。如配置时,锦鸡儿与松树、杨树一起生长良好,刺槐是浅根性树种,杨树是深根性树种,互不争水肥,且刺槐的根瘤菌可固氮供给杨树促其生长。

3.4建立害虫天敌植物支持系统

北京动物园通过种植油菜花、苜蓿、沙打旺等蜜源植物,增加植被覆盖率,注意发挥蜜源植物、储蓄植物、栖境植物、诱集植物、指示植物、护卫植物等,在支持天敌生存和繁殖方面的生物功能,进行生物防治。

3.5加大巡视。预防为主

病虫害防治应以预防为主、综合防治为方针。巡视发现病虫害征兆越早,提前防治作用越大,如北京动物园对2012年、2013年防治美国白蛾做了对比,发现第1代幼虫期时及时进行防治,诱捕量降低了369%;又如,2013年,北京地区大量雪松出现衰弱死亡现象。2012年5~6月,技术人员观察到雪松的嫩叶失绿变色、向下蔓延、小枝枯死,上部针叶呈红褐色并脱落,园内工作人员立即采取措施,做了杀菌处理,因此,园内雪松损失较小,经过杀菌处理的雪松均未出现死亡。

3.6培训与科普结合,提高技术含量

加强对技术人员专业素质的培养,有经验的职工与技术人员多进行交流。做到对园内植物、昆虫、天敌以及病虫害侵染树种位置、分布、优势种及防治重点区域心中有数。为了加强群防群治,不仅与周围单位加强横向联系,还可以利用科普平台,组织防治讲座、天敌放飞活动,提高游人对无公害防治的认知。

3.7把好引种检疫关

植物引种选择健康无病虫害植株,了解树种可能会发生的病虫害。在引进前进行细致检疫,避免引入病株。

3.8加强养护管理,科学指导防治

改善立地条件,提高养护修剪水平,尽可能为植物创造良好的生长条件。面对天气不良影响,及时做好应对措施,做好生理性病害检疫和养护工作。根据日常工作内容,总结每月植保防治工作内容,并根据巡查结果,调整和安排工作进度,植保工作形成流程化管理。

3.9应用天敌及物理防治

通过人工放飞和为天敌营造良好的生存环境,控制有害生物种群数量,多采用以虫治虫、以鸟治虫、以菌治虫等生物防治方式,调节生态平衡。依靠树环、黄板等物理方式有效降低药量,减少环境污染,保护游人和动植物健康。

4结语

昆明理工大学调剂篇4

关键词:昆虫;食品;发展前景

中图分类号:TS218文献标识码:E文章编号:1672-979X(2007)04-0065-03

Current Situation of Insect Food in China

WANG Wen-liang1, GAO Yu-lan2, SUN Shou-yi1, WANG Shou-jing1

(1. Institute for Application of Atomic Energy, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China; 2. Shandong Traffic Hospital, Jinan 250031, China)

Abstract:This paper evaluates the nutritional value and health care function of insects. Some current research topics on insect food are introduced, and the development prospects are also illustrated.

Key words:insect; food; development prospect

昆虫是目前地球上尚未得到充分开发利用的最大的生物资源宝库。昆虫的种类估计在200万种左右,约占整个动物种类的2/3以上,而植物的已知种类仅为33.5万种,只占昆虫种类的1/3左右。昆虫的食物转化率高,繁殖速度快,蛋白质含量高,其中确定可食用的有3 650余种。人类取食昆虫历史悠久,世界上多数国家都有食虫的习俗,食用昆虫倍受昆虫学者、营养学者等的关注,食用昆虫的研究及产业化已成为昆虫研究中的热点。

昆虫类食品以味道鲜美、高蛋白质、低脂肪、低热量、多维生素、多微量元素等特点深受人们喜爱,具有广阔的开发前景,称作是“21世纪的食品”。

1昆虫的功能成分

1.1昆虫的营养成分

1.1.1蛋白质昆虫含有丰富的蛋白质,含量占干重的20%~70%,高于牛肉、猪肉、鸡肉、鱼肉的蛋白质含量。组成蛋白质的氨基酸含量一般为30%~60%,其中必需氨基酸占10%~30%,为氨基酸总量的35%~50%,氨基酸的比例接近WHO/FAO提出的氨基酸模式。

1.1.2脂肪昆虫体内脂肪含量多在10%~40%之间,鳞翅目昆虫某些幼虫的脂肪含量可达干重的50%,羽化后下降。幼虫脂肪中亚油酸等不饱和脂肪酸的比例大,可与花生油、豆油等媲美[1]。家蝇幼虫油脂中不饱和脂肪酸占68.2%,必需脂肪酸占36%(主要是亚油酸),所含必需脂肪酸高于花生油和菜籽油。昆虫体内脂溶性维生素含量也高于一般动物油脂。

1.1.3糖类昆虫体内糖类物质很多,除糖原、葡萄糖和果糖外,海藻糖的含量丰富,是多种昆虫血糖的主要成分,人体极易消化吸收。甲壳素是一种天然生物高分子物质,一种多糖衍生物,广泛分布于各种昆虫的表皮。可将昆虫除去蛋白质、脂肪后制取壳聚糖。

1.1.4维生素类昆虫体内含有丰富的维生素,有目前作为功能性基料的脂溶性维生素A,D,E,水溶性维生素C和B族维生素。

1.1.5矿物质昆虫体内含有丰富的钙、铁、磷、硫等多种矿物质。

1.2昆虫的保健成分

1.2.1抗癌活性成分蟑螂是世界上不患癌症的3种动物之一,其提取物能提高机体免疫力,促进肉芽生长,有抗癌作用[2]。从蝉体内提取的抗癌成分也十分有效。现已知的昆虫毒素、昆虫干扰素、虫草素、油酸等均具有不同的抗癌功效。

1.2.2抗菌肽由外源物诱导昆虫产生的抗菌多肽类物质。抗菌肽不仅对细菌、真菌有抗菌能力,而且对病毒、原虫及癌细胞和癌实体瘤有显著的抑制效果,并且对高等动物正常细胞无损害[2.3]。研究表明,抗菌肽对人体细胞的攻击有选择性,它对人体正常的B淋巴细胞无不良反应,这是目前的肿瘤化疗药所不具有的特点。抗菌肽无致畸变作用,无蓄积毒性,不易产生抗药性[4]。在目前细菌耐药性问题日益严重而筛选新的抗生素又甚为困难的情况下,昆虫抗菌肽极有可能成为抗菌、抗菌毒素以及抗肿瘤药的新来源。

1.2.3 脂肪酸昆虫及其分泌物中脂肪酸的种类和数量比较丰富,并在人体保健中显示了功效。如王浆酸为蜂王浆所独有,有极强的杀菌、抑菌作用,并有较高的抗癌功能,对动物移植性肿瘤也有较强的抑制作用。

1.2.4昆虫激素昆虫激素也是一类功能性食品基料,如雄蚕蛾含的脑激素、蜕皮激素和保幼激素[2]。这3种激素在其他生物药中均不存在,也无法取代。脑激素能明显延缓人体衰老;蜕皮激素能提高胰岛细胞更新再生的能力;保幼激素有控制特异性蛋白质合成,促进生长、防止老化的功效。此外,白蚁科、鼻白蚁科等成虫中含有的性诱激素能防治乳腺癌、子宫癌以及食道癌等。

2昆虫食品的种类

目前昆虫作为一种高蛋白质生物,在饲料方面的应用较多,在食品加工领域还处于初始阶段。由于大部分昆虫易于人工繁殖,且营养价值高,是极具开发潜力的蛋白质资源。以昆虫为主要原料或配料的食品可分为以下3大类。

2.1传统的或创新的昆虫菜肴及昆虫宴

如油炸蚕蛹、香酥螳螂、虫草鸭子、油炸蝗虫、黄粉虫鲜味汤、油闷土元、豆虫蛴汤等,其它还有用工程蝇为原料制成的面包、饮料等。这些菜肴在各大饭店成为品牌菜。

2.2以昆虫为主要原料开发的昆虫初加工产品

目前食用昆虫已制成罐头、饼干、面包、糕点、糖果、果脯、虫酒、虫酱油等各种类型的营养保健品。这些产品都是生产研制单位在对昆虫原料及其产品的保健功能经科学分析后精制而成的,并已得到了消费者的认可,取得了一定的经济效益[5]。

2.3利用生物工程等高新技术生产的产品

昆虫菜肴以及初加工品的附加值较低,如果应用生物工程等高新技术生产出营养价值和附加值更高的产品,其开发前景将十分广阔。

如将昆虫经清理去杂、脱脂、脱色等处理,用喷雾干燥等工艺制成乳白色粉状冲剂;将昆虫清理除杂、灭菌、烘干、粉碎,然后用加盐或加碱法使虫体蛋白质充分溶解,用等电点、盐析或透析等方法,使蛋白质凝聚沉淀,再沉淀烘干,即得昆虫蛋白粉;昆虫加酶水解,使蛋白质分解成氨基酸,进一步加工得到氨基酸口服液;在昆虫酶解得到的氨基酸水解液基础上添加一些功能性食药兼用的原料,经浓缩、喷雾干燥(或冻干)等工艺过程制成胶囊;将某些昆虫除去蛋白质、脂肪后制取甲壳素,将甲壳素脱乙酰基即得可溶性甲壳素即壳聚糖如:黄粉虫虫体酸浸提碱煮脱色还原干燥甲壳素碱浸提水洗干燥壳聚糖。

甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有无毒、无味、可生物降解等特点,在食品中可用作絮凝剂、填充剂、增稠剂、脱色剂、稳定剂、防腐剂及人造肠衣、保鲜包装膜等 [6-9]。

3目前昆虫食品开发存在的问题及对策

当前昆虫食品开发中存在的主要问题是,昆虫食品的宣传力度不够,多数人对昆虫不敢吃、不会吃;基础研究薄弱,限制了昆虫食品的研制开发;政府支持力度和政策扶持不够;从事本行业的科研单位较少,科研力量薄弱,缺乏与知名食品企业的横向联合研究;我国食用昆虫资源的系统调查和鉴定工作滞后;许多昆虫的人工养殖技术有待解决,存在资源开发不合理与可持续利用的矛盾;已开发产品未创出品牌,缺乏市场竞争力;开发方向不能适应市场需求等[7]。针对上述问题,建议采取相应的对策加以解决。

3.1加大政府支持力度

针对目前人们对昆虫食品认识不足的情况,政府与企业应加大科研和宣传力度,给开发昆虫食品予以必要的政策扶持,使群众对昆虫食品的营养价值有更深入的认识。

3.2加强市场调研,以市场为导向,生产适合不同消费群体需求的产品

如针对我国人口的老龄化,开发适合老年人的昆虫食品;针对我国青少年成长的需要,开发适合青少年食用的昆虫食品等。

3.3强化科研与开发的协作,加快科技成果的转化

昆虫资源学是一门新兴的边缘交叉学科,昆虫食品的开发及其产业化是一项庞大而复杂的工程,目前研究较多的仍是从事昆虫学研究的单位,但是单靠昆虫学家的努力是不够的,需要多学科联合开发和研究。此外,加强与一些知名食品企业的合作研究,利用其品牌效应将是加快昆虫食品科技成果转化,逐步实现产业化的有力手段。

4结语

目前我国对昆虫的研究开发利用尚处于初级阶段,应用于食品尚待进一步开发。我们除了要巩固发展那些传统的加工品外,还要加快医疗滋补保健品的开发步伐,通过对各种昆虫营养成分深入地分析,明确其保健功能的作用机制,利用现代化科技手段,开发具有人体必需营养要求和预防疾病功能的保健食品。随着人类对保健食品以及昆虫食品营养价值的认识,昆虫食品将会成为21世纪最受欢迎的食品。

参考文献

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[4]周春晖,黄惠华,王志. 昆虫食品研究与发展探讨[J]. 食品工业科技,2001,(5):83-85.

[5]杜占军,郭军,朴美兰. 昆虫食品开发的现状及展望[J]. 资源与生产,2001,(2):43-45.

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[7]刘高强,魏美才,王晓玲. 我国食用昆虫的开发趋势及对策[J]. 西北林学院学报,2004,19:105-107.

[8]杨兆芬,林跃鑫,陈寅山,等. 黄粉虫复合氨基酸的提取及氨基酸虫酒的制作[J]. 昆虫知识,1998,35(5):290-292.

昆明理工大学调剂篇5

关键词:小圆胸小蠹;悬铃木;监测;信息素

中图分类号:S763.38

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0009-03

1 引言

小圆胸小蠹(Euwallacea fornicatus),别名茶柴小蠹、茶枝小蠹,属于鞘翅目小蠹科(Scolytidae)[1]。2013年美国佛罗里达大学Jiri Hulcr博士来访昆明市翠湖公园,在其鉴定帮助下,明确了该小蠹的种名―小圆胸小蠹(Euwallacea fornicatus)[2]。多年以来一直为害昆明市行道树二球悬铃木(Platanus acerifolia),目前正向其他树种扩散为害。近年来为害更是加剧,导致寄主树木大枝枯死甚至全株死亡。且小圆胸小蠹寄住植物众多,现广泛分布地区有美洲、澳洲、亚洲、非洲等[3,4],现已报到的有36科100余种[5,6]。

小圆胸小蠹对悬铃木的伤害包括两个方面:一是机械伤害,直接在寄住上直接蛀钻孔洞,对植物造成不可恢复的伤害。二是间接伤害,造成木材腐烂,树势衰弱。小圆胸小蠹携带的共生真菌进入坑道,菌丝的生长阻断寄主植物里的维管束,影响树体水分运输,而小圆胸以菌丝体为食,最终导致枝条的腐烂,加快树体的衰弱与死亡[7,8]。由此可见,小圆胸小蠹对悬铃木的危害是巨大的。鉴于此,对昆明市五华区二球悬铃木受小圆胸小蠹的危害情况进行调查和监测试验,指出五华区小蠹危害严重地段及有效地监测手段,为以后的防治和种群监测提供方向。

2 调查地区概况

昆明市是我国4大园林城市之一,而五华区是昆明市下辖的核心城区,是云南省的政治、经济、教育、文化中心,其绿化覆盖率高达46%。云南看昆明,昆明看五华,五华区在昆明有着重要的地理地位。五华区一环行道树种有二球悬铃木,小叶榕等行道树,其中一环内的二球悬铃木有1700余株,在行道树中占有很大的比例。

3 材料与方法

选择五华区鼓楼路、建设路、丽江路及学云路的法桐作为试验对象。其中鼓楼路设为样地1,共有100株法桐;建设路设为样地2,共有83株法桐;丽江路设为样地3,共有114株法桐;学云路设为样地4,共有197株法桐。

3.1 为害状况调查方法

采用定性及定量调查的方式进行小蠹为害状况的调查,定性调查:根据蛀干害虫危害等级划分的常用方法[9]。将悬铃木受害的状况划分轻度(1级)、中度(2级)及重度(3级)受害,调查样地内每株悬铃木的受害程度并记录其受害等级;定量调查:抽样 调查样地内每株悬铃木的小蠹虫孔数,在其主干上选择15 cm×15 cm的区域内进行调查。在调查过后,计算出其危害率以及蠹害指数:

蠹害指数=∑(各级蠹害株×数各级代表值)M(调查总株数×最高一级代表值)×100%。

3.2 监测试验方法

乙醇监测是一种公认的小蠹种群监测手段。使用乙醇作为诱芯配合高黏度粘虫板对小圆胸小蠹进行引诱。在美国农业部林务局专家帮助下,采用聚集信息素引诱剂配合粘虫板诱集该小蠹。通过调查样地,在受害最严重的样地上设置2个样点,每个样点的样株为3棵,其中样点1使用乙醇,样点2使用信息素,共挂设粘虫板诱捕器6个供小圆胸小蠹种群监测试验见图1。统计粘虫板上诱集到的小圆胸小蠹数量,每周进行一次。在2015年6~9月,由李巧教授、杨翰等人就做过不同诱集小圆胸小蠹的陷阱比较,明确找出了粘虫板是目前适合对小圆胸小蠹种群监测最有效的方式[10]。

4 结果与分析

4.1 为害状况调查分析

(1)小蠹危害率。通过调查发现,每个样地中均有不同程度的小蠹危害,见表1。

(2)受害等级及蠹害木数量,见表2。

(3)蠹害指数。通过划分的受害等级,得出每个样地中的蠹害指数,样地1为22;样地2为31;样地3为18;样地4为7。

以上结果表明,4个样地中,以样地2即建设路危害最为严重。当前昆明市五华区4个样地中,主要以轻度受害为主,重度蠹害木仅为15%。不难看出,昆明市五华区的法国梧桐受小圆胸小蠹危害较为严重。

4.2 监测试验结果分析

2016年8~9月,无水乙醇和信息素作为诱芯的粘虫板诱捕器进行药剂对比试验表明(表3),以无水乙醇作为诱芯诱集小圆胸小蠹数量低于聚集信息素(t=-2.714,N=10,P=0.024)。

谋3分析出来的诱集的情况来看,利用无水乙醇进行小圆胸小蠹的种群监测可行,但效率比较低。使用的聚集信息素是一种对位・烯醇(para-menthenol),由加拿大一家化学(Synergy Semiochemicals Corporation)公司生产[10]。从2015年4月到现在,一直用于昆明市翠湖公园三角枫上的小圆胸小蠹的种群监测,在对小圆胸小蠹的监测当中,使用该聚集信息素也是目前对该小蠹种群监测地最有效的手段。

5 讨论

昆明理工大学调剂篇6

摘要:

【目的】通过对中华蜜蜂Apisceranacerana嗅觉受体AcerOrco的表达及蛋白定位分析,阐明AcerOrco的表达特性,以期为进一步探索其功能提供理论依据。【方法】分别通过qRT-PCR技术和Westernblot技术对中华蜜蜂气味受体AcerOrcomRNA及蛋白在内勤蜂和采集蜂5个组织部位(触角、头、胸、腹和足)中的相对表达量进行分析,采用免疫组化技术对AcerOrco蛋白的表达进行定位分析。【结果】定量结果显示,AcerOrco转录本在内勤蜂和采集蜂各组织中均有表达,其中触角中的表达量最高;该基因在采集蜂各组织中的表达量普遍高于内勤蜂。AcerOrco受体蛋白在内勤蜂和采集蜂各组织中也均有表达,在触角和头部的表达量明显高于其他组织。定位结果显示,在内勤蜂触角中,AcerOrco主要在毛形感器中表达,板形感器中表达不明显;在采集蜂触角的板形感器和毛形感器中均有表达,但毛形感器中的表达更多一些。【结论】获得了AcerOrcomRNA及其蛋白在内勤蜂和采集蜂各组织中的表达特性,并将这一蛋白表达定位于工蜂触角的毛形感器和板形感器中。

关键词:

中华蜜蜂;嗅觉受体;mRNA表达;蛋白表达;蛋白定位

昆虫依赖灵敏的嗅觉系统对外界环境中的气味分子进行识别,产生有利于其生存和繁殖的各种行为习性,以适应多变的环境。昆虫的嗅觉识别过程有多种蛋白参与其中,主要包括气味结合蛋白(odorantbindingproteins,OBPs)、化学感受蛋白(chemosensoryproteins,CSPs)和嗅觉受体(olfactoryreceptors,Ors)等(Pelosietal.,2006)。其中,Ors在这一过程中发挥着重要的作用。当外界环境中的气味分子经昆虫嗅觉感觉毛表皮上的微孔进入到感器淋巴液中,与OBPs结合形成复合体。复合体穿过感器淋巴液,与神经元树突膜上的Ors相结合,启动信号转导过程,从而将化学信号转变为电信号传入大脑中枢神经系统(RützlerandZwiebel,2005)。昆虫嗅觉受体具有7次跨膜结构,与脊椎动物G蛋白偶联受体类似。但昆虫嗅觉受体的N端位于细胞膜内而C端在细胞膜外(Bentonetal.,2006;Lundinetal.,2007),这与G蛋白偶联受体相反。因此昆虫的嗅觉信号转导过程并不是传统的G蛋白模式,而是一种独特的离子门控传递方式(Satoetal.,2008;Wicheretal.,2008)。昆虫的嗅觉受体分为两类,一类是传统的嗅觉受体,此类嗅觉受体在不同昆虫间的同源性比较低,可以识别气味分子和信息素;另一类受体在不同昆虫间高度保守,此类受体并无感受气味的功能,但在大多数嗅觉神经元中与传统嗅觉受体共表达,被称作嗅觉共受体(olfactoryreceptorco-receptor,Orco)。Orco虽无识别气味分子的功能,但在昆虫的嗅觉识别过程中仍发挥着重要的作用。研究表明,Orco可以提高气味分子与受体的结合效率(Wetzeletal.,2001;Sakuraietal.,2004;Neuhausetal.,2005;Nakagawaetal.,2005),还可使传统嗅觉受体在神经元树突上准确定位(Neuhausetal.,2005)。作为一种典型的社会性昆虫,蜜蜂有序维持整个蜂群的生活、繁殖以及外出采集等活动都是通过嗅觉识别气味来传递的。蜜蜂还是一种重要的经济昆虫,对蜜蜂嗅觉的研究可以为制定合理的蜜蜂饲养管理方法,以及更有效地利用蜜蜂为作物传粉提供一定的理论基础。Robertson和Wanner(2006)在西方蜜蜂Apismellifera全基因组测序完成的基础上,利用生物信息学方法,从中鉴定出170个Or基因,其中包含7个假基因。蜜蜂庞大的嗅觉基因家族,使它拥有超越其他昆虫更灵敏的嗅觉。中华蜜蜂Apisceranacerana是我国的本土蜂种,较西方蜜蜂嗅觉更灵敏,善于利用零星蜜粉源(杨冠煌,2001)。因此中蜂是探究昆虫嗅觉机制良好的实验材料。

张林雅等(2012)利用RT-PCR技术对中华蜜蜂AcerOrco基因进行了克隆,使用Real-timePCR技术鉴定其在中华蜜蜂不同发育时期及不同组织的表达谱;利用免疫荧光定位技术对该气味受体在中华蜜蜂工蜂触角中进行亚细胞定位,推测AcerOrco与中蜂嗅觉发育和触角感器功能密切相关。本课题组前期采用RACE技术获得了AcerOrco的cDNA全长序列,采用荧光定量PCR及原位杂交技术,对AcerOrco转录本在工蜂及雄蜂不同发育阶段的表达特点进行了研究,结果显示AcerOrco在雄蜂和工蜂不同发育阶段均有表达,工蜂中的表达量均在羽化出房前后达到最高,而雄蜂中的表达量在整个发育阶段是逐渐增高的。利用原位杂交技术对AcerOrco在工蜂及雄蜂触角上的表达进行定位分析,结果显示AcerOr2的阳性杂交信号出现在触角的毛形感器和板形感器神经元细胞中(Zhaoetal.,2013;赵慧婷等,2015)。本研究是在课题组前期已获得Orco基因cDNA全序列并对其mRNA的时空表达特性进行分析的基础上,利用qRT-PCR和Westernblot技术对Orco基因在中蜂内勤蜂和采集蜂不同组织的表达情况进行了定量分析,利用免疫组织化学技术对Orco基因在中蜂触角的表达进行了定位,旨在对Orco受体的蛋白表达进行研究,并对该受体RNA水平和蛋白水平的表达情况进行关联分析,验证其表达是否一致,以期为进一步研究该基因的功能提供理论依据。

1材料与方法

1.1试虫实验用中华蜜蜂样本均取自山西农业大学动物科技学院中蜂实验场。在蜂群中加入一张新巢脾,蜂王产卵后记录日期,在工蜂即将羽化出房的前一天,将该封盖子脾脱蜂后带回实验室,放入34℃恒温培养箱中。次日新蜂出房后,用无毒、无味的油漆在胸背部标记约200头,迅即放回原蜂群中,之后于第3-15日期间随机从巢内捉取被标记的工蜂共80头,作为内勤蜂样本。随机从蜂箱前捉取足部携带花粉团的工蜂80头作为采集蜂样本。每次采样,将采得的蜜蜂在活体状态下用眼科镊分别取其触角、头、胸、腹和足,迅速投入液氮中研磨至粉状,置于-80℃冰箱保存,该样本用于Real-timePCR和Westernblot。冰冻切片及免疫组织化学定位检测用样本为实验当日于巢门前随机捉取采粉归巢的工蜂。

1.2主要试剂总RNA提取试剂Trizol、RT-PCR试剂盒PrimeScriptTMRTReagentKit、荧光定量试剂盒SYBRPrimeScriptTMRT-PCRKit等购自TaKaRa公司;蛋白抽提液、BCA蛋白质定量试剂盒、蛋白上样缓冲液、超敏ECL化学发光底物、即用型SABC免疫组化试剂盒、DAB显色试剂盒以及4%多聚甲醛固定液购自博士德生物有限公司;荧光定量用引物由华大科技服务有限公司合成;包埋剂为日本Sakura公司产品。

1.3总RNA的提取及cDNA合成根据Trizol试剂说明书,提取内勤蜂和采集蜂各组织样本的总RNA。采用微量核酸蛋白检测仪检测其浓度符合要求(OD值在1.8~2.1之间)后,按RT-PCR试剂盒说明书进行反转录合成第一链cDNA,作为PCR以及荧光定量PCR分析的模板。

1.4荧光定量PCR根据本课题组前期实验得到的中华蜜蜂OrcocDNA全序列设计特异性引物(表1),对该基因在中蜂内勤蜂和采集蜂不同组织中的mRNA表达水平进行荧光定量分析。Real-timePCR反应总体系为20μL,其中cDNA模版2μL,SYBRPremixExTaqTMⅡ(2×)10μL,上、下游引物(10μmol/L)各0.8μL,ROXReferenceDyeⅡ(50×)0.4μL,ddH2O6μL。荧光定量的反应条件为:95℃预变性30s;循环条件95℃5s,6330s,共40个循环。每个样本进行3次技术重复。以各样品所对应的Rps18的Ct值为阳性对照,从而得到AcerOrco基因在内勤蜂和采集蜂各组织的表达谱。

1.5多克隆抗体的制备以中华蜜蜂OrcocDNA全序列设计并合成多肽抗原,免疫2只健康的新西兰大白兔,之后采用G蛋白纯化和免疫亲和纯化2种方法进行抗体纯化。该部分实验委托京天成生物技术(北京)有限公司完成。

1.6总蛋白的提取及Westernblot蛋白检测按照抽提液试剂盒说明书,提取内勤蜂和采集蜂各组织样品的总蛋白。用BCA蛋白质定量试剂检测总蛋白浓度,10%SDS溶液调整各样品总蛋白浓度一致。将浓度调整后的各组织总蛋白相同体积加样到10%SDS-PAGE中进行电泳检测。分离后的蛋白转印70min到NC膜,脱脂奶粉封闭2h,TBST洗膜3次后,加入多克隆抗体,室温摇床孵育1h后,4℃孵育过夜。TBST洗膜3次后,加入羊抗兔IgG-HRP二抗,室温孵育1.5h。充分洗膜后,用超敏ECL化学发光底物进行结果检测。

1.7冰冻切片及免疫组织化学定位检测采集回巢时后足携带花粉的工蜂,活体将触角取下,在冰冻切片机中进行切片,厚度约5μm。粘片后用4%的多聚甲醛溶液固定30min,蒸馏水洗3次,每次10min。之后,于30%H2O2与纯甲醇以1∶50(v/v)的混合液中,室温浸泡30min,以灭活内源性过氧化物酶,蒸馏水洗2次。在载玻片上粘有组织的位置滴加5%BSA封闭液,室温放置40~60min,弃去多余的液体,滴加稀释好的一抗,4℃孵育过夜,同时用PBS溶液代替一抗作为阴性对照。PBS洗3次,滴加生物素化山羊抗兔IgG,37℃孵育30min。PBS再洗3次,滴加SABC,37℃孵育20min,PBS洗4次,每次10min。使用DAB显色剂进行显色,蒸馏水洗涤后用中性树脂(二甲苯稀释)进行封片。光学显微镜下观察结果,用Image-ProPlus7.0软件分析并拍照。1.8数据分析荧光定量结果应用MXPro-MX3000P软件(Stratagene,美国)进行分析处理。根据标准曲线及荧光曲线的Ct值,采用2-Ct法进行数据分析(Livaketal.,2001)。采用SPSS17.0软件中的ANOVA法进行单因素方差分析,Duncan氏法进行显著性差异分析。所得结果均以平均数±标准误(mean±SE)表示,并利用OriginPro8.0软件进行图形分析。

2结果

2.1多克隆抗体检测结果AcerOrco多克隆抗体由京天成生物技术(北京)有限公司合成后,在实验室对抗体进行质量检测,选取的实验材料为中蜂胸部组织。结果如图1所示。从图1中可以看出,阳性结果在目的蛋白分子量处条带清晰,无杂带,阴性结果的相应位置无明显条带,说明所制备的抗体确为目的蛋白抗体,且特异性较好。

2.2AcerOrcomRNA在中蜂内勤蜂和采集蜂不同组织的表达谱分析如图2所示,AcerOrco的转录本在内勤蜂和采集蜂各组织中均有表达,在采集蜂各组织中的表达量普遍高于内勤蜂的表达量(足部除外)(差异显著性用双星号表示),且两者在触角中的表达量均高于其他组织1000倍以上,差异极显著(差异显著性用大写英文字母表示)。除触角外,在内勤蜂各组织中,足部的表达量相对较高,其次为头部和腹部,胸部的表达量最少;而在采集蜂各组织中,头部和胸部的表达量相对较高,且两组织中的表达量几乎无差异,其次为腹部,而足中的表达最少。

2.3AcerOrco受体蛋白在中蜂各组织的表达分析AcerOrco在内勤蜂和采集蜂各组织中蛋白表达的Westernblot结果如图3所示,AcerOrco在内勤蜂和采集蜂的触角、头、胸、腹和足各组织中均有表达。其中,在内勤蜂头部中表达量最高,触角中次之,其他3个组织中表达量差异不大;采集蜂触角中表达量比头部高,胸、腹和足中的表达量较少。

2.4AcerOrco在中蜂触角中的表达定位本实验用前期制备的多克隆抗体,与中蜂触角切片进行免疫组织化学反应,采用蓝色DAB染色,阳性结果为蓝色点状或圆盘状,背景为淡蓝色。对照组背景为无色或淡蓝色,无明显表达结果,说明实验结果特异性较好。免疫组化结果显示,AcerOrco在中蜂触角鞭节中均有表达,且表达位置为感器神经元细胞层。AcerOrco在采集蜂触角中的表达结果既有点状(图4中黑色箭头所指),又有圆盘状(图4中红色箭头所指),点状表达结果相对较多一些,推测AcerOrco在采集蜂触角的板形感器和毛形感器中均有表达,但毛形感器中的表达更多一些;在内勤蜂的触角中,主要为点状表达结果,圆盘状结果较不明显,推测AcerOrco主要在内勤蜂触角上的毛形感器中表达。从图4中还可以看出,采集蜂触角中的点状表达结果明显多于内勤蜂,意味着采集蜂AcerOrco表达量高于内勤蜂。

3讨论

蜜蜂是一种营高度社会性生活的昆虫,在一个蜂群里,工蜂承担了除产卵之外的蜂巢内外的一切工作,内勤蜂是蜂群中的幼、青年工蜂个体,主要从事保温、扇风、饲喂幼虫和蜂王、清理巢房、夯实花粉、酿蜜以及筑巢等工作;采集蜂是蜂群中的壮年蜂,主要承担着外出采集花蜜、花粉、水和树脂等工作(Beshersetal.,2001),因此采集蜂接触到的气味分子的种类和数量更多。触角是昆虫的主要嗅觉器官,上面分布有大量的嗅觉感器,而气味受体基因主要在嗅觉感器的神经元细胞中表达(Vosshalletal.,2000)。蜜蜂触角上分布有多种由皮细胞特化而来的化学感受器,其中,板形感器和毛形感器是最常见的2种感受器,这2种感受器皆与蜜蜂的嗅觉感受相关(Neuhausetal.,2005;Nakagawaetal.,2005)。本研究结果显示,AcerOrco在内勤蜂和采集蜂触角中的表达量均高于其他组织。AcerOrco在采集蜂中的表达量普遍高于内勤蜂(足除外),这与内勤蜂和采集蜂在群内所承担的工作有关,也与张林雅等(2012)的研究结果相一致。AcerOrco在中蜂内勤蜂和采集蜂各组织中均有表达,且两者在触角中的表达量均极显著地高于其他组织,如内勤蜂触角中的表达量是头部的1600倍,胸部的3500倍,这使得头部、胸部和腹部的表达量几乎可以忽略不计,这与张林雅等(2012)报道的Orco在内勤蜂各组织中只在触角和足中表达,而在采集蜂各组织中均有表达的结论相似。在其他昆虫中对Orco表达特性的研究也有较多报道,如棉铃虫Heliothisarmigera、桃蛀螟Dichocrocispunctiferalis、斜纹夜蛾Spodopteralitura、中红侧沟茧蜂Microplitismediator、家蚕Bombyxmori等(Kriegeretal.,2005;王桂荣等,2005;张帅等,2009a,2009b;杨承远,2010;陈茜等,2011;葛星等,2013),其Orco基因或在触角异性表达,或在触角中表达量最高,与本研究结果基本相符,体现了Orco在不同昆虫间功能的保守性。

目前对昆虫嗅觉受体蛋白表达特性的研究报道较少。本研究采用Westernblot技术对AcerOrco蛋白在内勤蜂和采集蜂各组织的表达特性进行研究。结果显示,AcerOrco在采集蜂触角中表达最多,内勤蜂中头部表达量稍多于触角,这有可能是与实验中我们对触角蛋白溶液进行了浓缩,在此过程中产生了蛋白损耗有关。因此,总体上本实验结果与前期荧光定量的实验结果基本一致,这也从蛋白水平验证了Orco的表达特性。迄今对蜜蜂嗅觉受体基因的表达定位研究,大多采用原位杂交的方法,例如Krieger等(2003)采用原位杂交的方法对西方蜜蜂AmelOr2mRNA的表达定位进行了研究,发现AmelOr2基因mRNA主要在位于工蜂触角边缘的板形感器和毛形感器的细胞中表达。张林雅等(2012)利用免疫荧光技术对中华蜜蜂Orco受体进行亚细胞定位,发现该受体同样在毛形感器和板形感器中表达。而本课题组前期亦采用原位杂交技术对AcerOr2在中华蜜蜂触角上的表达进行了定位分析(Zhaoetal.,2013;赵慧婷等,2015),AcerOr2的阳性杂交信号出现在中蜂触角底膜边缘的一连串细胞中,而这些细胞恰恰处在毛形感器和板形感器中。本研究进一步采用免疫组化方法研究了AcerOr2蛋白表达特性,发现与原位杂交结果相似,AcerOrco在中蜂触角鞭节的毛形感器和板形感器中均有表达。其他昆虫的共受体基因,如DOr83b,AgOr7和MsexOr2等的表达情况也相类似(Foxetal.,2001;Kriegeretal.,2003;Malpeletal.,2008;Patchetal.,2009;Miuraetal.,2010)。同时,本研究结果还显示,AcerOrco在采集蜂触角中的表达明显多于内勤蜂,这与mRNA的表达结果相一致。目前多数有关Orco的功能研究均表明,Orco并不直接感受气味分子,需与传统气味受体Ors结合形成二聚体才能发挥嗅觉识别作用(Sakuraietal.,2004),故今后可结合具体的Ors共同进行功能研究,以进一步探索中蜂优越的蜜粉源搜寻能力,为揭示中蜂的嗅觉识别机制提供一定的理论依据。

昆明理工大学调剂篇7

关键词:营林措施;综合性措施;森林;病虫害;生态学基础

前言

在实践过程中,影响森林病虫害预防工作正常开展的因素诸多,比如管理理念因素、预防技术因素、工作人员因素、工作设备因素等。为了解决森林病虫害问题,必须要进行森林病虫害有效营林方案的优化,保证其内部各个工作环节的协调,从而满足现阶段森林病虫害工作的要求。

1关于森林病虫害状况的分析

随着我国社会经济的不断发展,森林资源储备问题逐渐引起社会各界的重视,目前来说,我国的森林病虫害预防工作不容乐观,森林病虫害的发生规模不断扩张,不利于我国森林资源的保护及自然旅游业的开展。根据相关权威统计可以得知,我国的森林病虫害发生面积逐年递增,从上世纪五十年代至今,森林病虫害逐年递增25%,我国每年的森林病虫害损失高达50多亿元,我国森林病虫害规模不断扩大,这大大影响我国林业工程的开展,不利于我国林业的健康可持续发展。目前来说,我国的森林病虫害预防体系依旧不健全,再加上我国森林病虫害的复杂性,森林病虫害问题长期不能得到有效解决。我国的森林病虫害种类较多,经常发生于我国的平原地区,比如河北、山东等地,这些病虫类型主要为松毛虫、美国白蛾、杨树蛀干害虫等,比较常见的常发性森林病虫害有森林鼠、松毛虫,这些害虫的发生面积与日俱增,整体呈现上升趋势,这些重大危险性病虫害的出现,不利于我国森林病虫害防护工作的政策开展。我国森林病虫害的综合防治理论体系依旧是不健全的,从森林病虫害理论分析角度来看,害虫种群生态变化及森林生态系统式森林病虫害防治的理论根本。生态学基础侧重于自然系统的调节及昆虫种群的控制。森林生态系统内部的不同物种,在数量上处于一个动态平衡状况,这些不同的物种之间相互依存,又相互制约。健康的森林生态系统不会出现昆虫泛滥成灾的状况。在我国的河北、山东等平原区域,松毛虫、天牛是其主要的病虫类型。美国白蛾这种病害广泛分布于我国的河南、吉林、辽宁等地区。白蛾病害是一种新型的病害,白蛾的繁殖能力强,适用性强,它的传播途径比较广泛,其危害范围遍及全世界。从生物控制的角度出发,我国的研究人员研究出美国白蛾的寄生性天敌,白蛾周氏啮小蜂,这种蛹寄生蜂具备极高的寄生率。为了满足现阶段森林病虫害工作的要求,必须要遵循相关的森林病虫害防治原则,遵循预防为主、综合治理的原则,实现科学性控制方案,保证营林工作的有效开展,做好不同病虫害的防护措施,保证治理工作上的防患于未然,从而实现病虫害损害率的降低,避免其对于森林资源的损害。在森林病虫害工作中,进行科学性防控思想的遵循是必要的,从而保证森林病虫害的科学性控制及治理,这需要应用科学性治理方案的应用,保证治理过程中的严谨性、科学性,利用科学性的治理方案,进行实际病虫害问题的解决,保证病害防治措施的优化。这需要进行自然灾害本质特征的遵循,进行生态学理论的指导应用,满足现阶段森林病虫害防控措施的应用,针对森林病虫害的行为展开分析,做好森林的病虫害治理工作。

2病虫害防治措施的优化

为了满足现阶段森林病虫害维护工作的要求,必须要实行病虫害测报制度的监理,实现对森林病虫害的有效治理,进行科学性病虫害测报制度的监理,保证森林生态系统健康检测预警体系的健全,针对有害昆虫的发生状况、发展状况及危害状况,展开实时性测控,进行森林系统健康状况信息的及时掌握,有效了解有害昆虫的危害性趋势及动态,从而满足实际工作的要求。在森林病虫害预防过程中,进行天敌资源防止措施的应用是必要的,利用天敌资源进行预防的措施,是非常高效的生态学防治措施。在这个过程中,我们需要意识到生态系统自身具备良好的自我调节能力,其不同的物种处于变化的动态平衡状态中,如果能够进行有害昆虫的天敌引进,就能够起到良好的遏制作用,有利于维护整个森林生态系统的平衡性。在森林病虫害预防过程中,必须进行植物药剂治虫措施的开展,减少对化学药剂的使用。针对那些较为严重的病虫害状况,可以使用生物药剂,但是必须要实现这个环节的控制,要多多开展植物药剂除虫工作的开展,减少化学药剂的使用,避免其对于树木造成过大的损坏。通过对植物药剂的推广,可以有效遏制针叶树、原始阔叶树等病虫害的扩张态势,有利于实现对病虫害的防治及管理,实现有害昆虫生长的有效控制,避免对树木造成不良的影响。化学农药的使用,需要遵循合理性的原则。针对某些比较严重的病虫害状况,可以进行化学农药的使用,这需要做好药物的药效分析工作,确保有害昆虫的有效灭杀,实现用药剂量的有效控制,从而保证昆虫病害预防工作的开展,降低其对于树木的危害。在森林病虫害的防治过程中,进行营林管理措施体系的健全是必要的,这需要从多个角度进行管理环节的开展。在实践过程中,如果有害昆虫的天敌数量趋于稳定,一段时间后,却发现有些有益动物减少的状况,必须进行减少原因的分析并且及时做好补救措施,保证森林植物检疫工作的开展,实现对外来物种及森林的检查工作,做好外来树木的检疫工作,避免出现有害生物的传播及蔓延状况。在森林病虫害预防过程中,我们需要看到森林资源所扮演的角色,其是维护生态平衡的重要自然资源。随着我国病虫害的不断发展及蔓延,很多的树木受到影响及破坏,为了满足森林病虫害预防工作的要求,必须要实现营林措施体系的健全,在遵循生态学的发展规律前提下,落实好病虫害的防治工作,从而提升森林生态系统的整体稳定性,满足我国森林工作的可持续发展的要求。

3结束语

为了满足现阶段森林工作的要求,健全森林病虫害防护体系是必要的,这需要引起相关人员的重视,深化自身的病虫害防护管理意识,进行新型森林病虫害防护方案的应用,从而满足实际工作的要求。

参考文献

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[2]元小兰,谢灿武.搞好森林病虫害防治保护林业经济成果[J].中国林业,2010(5)

[3]卢小志.森林病虫害防治研究及对策[A].生态文明与林业法治———2010全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(上册)[C].2010.

昆明理工大学调剂篇8

受植物种类和自然条件影响,病虫害发生和流行具有相应的规律,但在园林绿化施工中,由于苗木从不同地区调运,人为地将一些危险性病虫害在异地传播,给城市园林绿化带来极大的威胁。因此,搞好植物检疫工作对园林病虫害的防治极为重要,绿化施工前应根据检疫对象名单,严格选择无病虫害的健康苗木,严禁从疫区(国内外)调入植物材料、种子、苗木和所附泥土以及包装材料等,防止新危病虫害的传入。

2、栽培管理

通过科学的栽培管理技术,为园林植物创造良好的生长发育条件,增强生长势,提高其抗耐病虫能力,抑制病虫害的发生,保护园林植物健康生长。常见方法有:一是选择适宜圃地,育苗或栽植前应先进行地下害虫调查,虫口密度过高时,须做土壤消毒,以保证苗木和幼树的安全;二是选择良种壮苗;三是使用充分腐熟的有机肥料;四是适地适树,合理配置各种树木和花卉;五是加强对园林植物的抚育管理,及时修剪;六是公园和绿地内的枯枝落叶和杂草等都是病虫害潜伏的场所,修剪枯枝,清扫落叶,及时除草,都可大量减少越冬病虫害侵染源。

2.1 合理搭配植物种类

很多病虫害都是在同品种植物间传播,若同种植物片植面积大就会加重一些病虫害的蔓延,减小同种植物片植面积,增加植物种类,给病虫害搭建传播隔离屏障,减缓传播速度。

2.2 施肥和灌水

病虫的发生和危害在相当程度上与植物的生长势相关。科学施肥,浇水,松土锄草,可提高植物自身的抗病虫能力。使用有机肥料要充分腐熟,以减少侵染源;使用无机肥料,要注意各元素间的平衡,普遍应注重磷、钾肥和硼、锌肥的施用,促使植株生长健壮,增强抗病力。灌水时一定要根据不同植物的抗旱能力和天气情况制定正确浇水的方法、次数、水量和时间,不能一刀切,如给草坪灌水时,要避免同植在一起的松树受淹。

2.3 做好绿地卫生

花灌木修剪、草坪及模纹的修剪、清除死树,中耕除草及自然落叶等会产生大量园林废弃物,如随意丢放,处理不当就会成为病原微生物的繁殖场所,加重一些病害的发生和流行。应将这些园林废弃物进行资源化利用,及时清除病虫植株残体和枯枝落叶,集中处理,可高温发酵生产有机肥,解决园林植物养管中的部分肥料供应,降低养管成本。

3、生物防治

广义的生物防治除释放天敌,以虫治虫,以菌治虫,以鸟治虫和保护天敌外,还应涵盖使用性诱剂、生物农药、仿生农药以及植物性农药。生物防治技术的共同特点是对人和环境安全,污染小或无污染,持续时间长,病虫害不易产生抗性,不足的是速效性差,库存期短。园林绿地多分布在人们生活居住区周围,应大力推广病虫害的生物防治技术,减少化学农药的使用。

3,1 微生物制剂

微生物杀虫剂主要有白僵菌、苏云金杆菌及昆虫病毒等。我国每年应用白僵菌防治松毛虫的面积较大。

3,2 天敌昆虫

我国应用较多的寄生性天敌昆虫有赤眼蜂、肿腿蜂、姬小蜂、蚜小蜂和天牛蛀姬蜂等;捕食性天敌昆虫有蒙古光瓢虫及异色瓢虫等。

3,3 益鸟

在杨树人工林中利用挂人工鸟巢的方式招引大山雀、啄木鸟和灰喜雀等益鸟,可以明显降低食叶害虫和蛀干害虫的密度。据观察,一对啄木鸟可控制20~30公顷杨树林中的光肩星天牛。猫头鹰对林鼠也有明显的控制作用。

3,4 性外激素的应用

20世纪70年代以来,人工合成性信息素开始用于一些害虫的预测预报和防治。我国应用白杨透翅蛾性信息索和舞毒蛾性信息素制作的诱捕器,捕杀杨透翅蛾和舞毒蛾均取得了良好效果。

3,5 生物和仿生农药

BT乳剂(HD-1)也称苏云金杆菌乳剂。BT乳剂对多种鳞翅目幼虫和叶蝉有致病和毒杀作用,如桃小食心虫、黄刺蛾、枣尺蠖蛾和棉铃虫等,主要用于防治鳞翅目害虫的幼虫,施用期一般比使用化学农药提前2-3d。对害虫的低龄幼虫防治效果好。高温天气施药时效果最好。BT乳剂经国内外在农林、果树、蔬菜和园林植物上大量应用证明,可防治180多种鳞翅目食叶害虫。是目前世界上应用量最多的微生物农药。

灭幼脲属苯甲酰脲类昆虫几丁质合成抑制剂,为昆虫激素类农药。通过抑制昆虫表皮几丁质合成酶和尿核昔辅酶的活性,来抑制昆虫几丁质合成从而导致昆虫不能正常蜕皮而死亡。影响卵的呼吸代谢及胚胎发育过程中的DNA和蛋白质代谢,使卵内幼虫缺乏几丁质而不能孵化或孵化后随即死亡;在幼虫期施用,使害虫新表皮形成受阻,延缓发育,或缺乏硬度,不能正常蜕皮而导致死亡或形成畸形蛹死亡。对变态昆虫,特别是鳞翅目幼虫表现为很好的杀虫活性。

4、物理防治

采用器械和物理方法防治病虫害。如立杀虫灯、挂粘虫板、地膜覆盖树穴、涂粘虫环、扎草把、扎薄膜隔离圈及修剪有病虫枝条等。物理防治可有效减少病虫侵染源,不产生抗性,易于在园林绿地病虫害防治中推广使用。以杀虫灯为例,它是根据昆虫具有趋光性的特点,利用昆虫敏感的特定光谱范围的诱虫光源。诱集昆虫并能有效杀灭昆虫,降低病虫指数,防治虫害和虫媒病害的专用装置。波长320~400nm人类看不见的长波紫外光对数百种害虫有较强的诱集力。各种害虫的视力有差异,为了保证杀虫灯的使用效果,一般都把杀虫灯的有效范围确定为1,5~2公顷(20~30亩)。波长320~680nm覆盖长波紫外光和可见光的光谱范围的光源称为宽谱诱虫光源。宽谱诱虫光源诱杀害虫种类多,效果好,数量大。宽谱诱虫光源对于鳞翅目类各种成虫有特效,如菜蛾、棉铃虫、地老虎、食心虫、蒂蛀虫、吸果叶蛾及美国白蛾等等。有显著诱集效果的其它主要害虫包括:鞘翅目类的金龟子、天牛、步甲、跳甲及象鼻虫等;双翅目类的蚊子、蝇、蠓及虻等;同翅目类的飞虱和叶蝉等;直翅目类的蝼蛄等。据各种环境中的不完全统计,诱杀害虫超过1500种,宽谱诱虫灯对于常见的各类害虫绝大部分都有效。

5、化学防治

使用化学农药防治病虫害,是在上述防治方法的基础上,针对那些突发性和防治难度大的病虫害,如迁飞害虫“粘虫”和钻蛀性害虫“天牛”等,作为应急防治措施,但应尽可能地选用具有选择性、低毒和对环境污染小的药剂,少用或不用广谱性的化学农药。农药品种交替使用,以免害虫产生抗药性。目前,园林植物病虫害防治中大多使用常规喷雾方法。

根据实地监测,常规喷雾时药液量120L/667平米以上,喷洒出去的药液只有不足一半能着落在植物叶片上,大部分都流失到了周围环境和地表,这种施药方法不仅效率低,农药浪费严重。时有人畜中毒事故发生,还污染环境和土壤。因此,必须改进化学农药的施用(特别是喷雾)技术,提倡药液涂茎、根施和注射等方法,提高农药的利用率,降低农药在非靶标环境中的投放量,以减少对环境的污染。

目前,化学防治仍是控制病虫害人发生和消灭虫源基地的主要措施。使用化学农药防治园林植物病虫害约占整个防治面积的70%左右。在搞好预测预报的前提下,正确使用农药适时进行防治,一般可取得良好的防治效果。国内常用的杀虫剂有爱福丁、吡虫啉、高效氯氰菊酯及辛硫磷等;杀菌剂有百菌清、多菌灵、粉锈宁霹甲基托布津等。主要施药方法有喷雾、底施、撒毒土、涂茎及注射等。近年来飞机超低容量喷雾防治技术的应用,提高了防治效果。节省了劳力,降低了成本。在生产中还推广了在树干上用毒笔涂环,捆扎毒绳或药纸带,往蛀孔中插毒签或塞药片,注射药液,撒毒士或毒饵等简便易行的施药方法,收到很好的防治效果。毒性较低的农药,如杀虫脒、苯采特、甲基托布津及溴氰菊酯等部分依靠进旦。由于药价偏高,飞机防治费用不断上涨,地面喷雾防治喷雾器射程不够,影响了防治效果。一些地方长期单一使用溴氰菊酯,害虫出现了抗药性,影响了化学防治工作的进展。

总之,园林植物病虫害防治应作为一个系统工程进行管理,在日常的园林植物养护过程中,首先要根据植物生长规律科学栽培,使植株生长健壮,抗性增强,病虫害发生程度降到最低,要遵循“预防为主,综合防治”的原则,做好病虫害预测工作。防治中以物理和生物防治为主,化学防治为辅,把病虫害控制在景观效果允许的范围之内,实现环境、人和植物的和谐共存。

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