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ISBN: (纸本)7030120124

ISBN: (纸本)7040117606

关键词： 植物-发育-研究  

关键词： 潜蝇姬小蜂   南美斑潜蝇   美洲斑潜蝇   生物学特性   繁殖   植物挥发物   活性测定  

摘要： 潜蝇姬小蜂(Diglyphus isaea Walker)是我国蔬菜斑潜蝇的主要寄生蜂，为繁殖和利用该蜂，并为蔬菜潜叶蝇生物防治提供科学依据，作者较系统地研究了该蜂的行为学特性、发育和生殖、功能反应和繁殖技术等，测定了几种植物挥发性物质对潜蝇姬小蜂的生物活性，并对主要植物挥发性物质的组分进行了分析鉴定，主要结果如下： 潜蝇姬小蜂对寄主龄期有选择性，主要寄生2—3龄寄主，其寄生行为分为四个过程：寄主定位、寄主检验、产卵和取食、清扫和梳理。成虫羽化一般在上午进行，温度对羽化时间和高峰有影响，温度越高，羽化时间越集中，羽化高峰时间越早。雄虫比雌虫羽化略早，成虫羽化当日即可交配，雌雄虫均可多次交配。潜蝇姬小蜂寄生活动主要在光照期内进行。成虫补充取食蜂蜜可显著延长其寿命。 潜蝇姬小蜂在美洲斑潜蝇上卵-幼虫、蛹和整个世代发育起点温度分别为10.41℃、7.72℃、9.29℃；在南美斑潜蝇上为10.44℃、8.49℃、10.40℃；在美洲斑潜蝇上的有效积温分别为90.62日度、88.59日度、178.27日度；在南美斑潜蝇上为91.60日度、107.75日度、170.00日度。24℃下，单雌在南美斑潜蝇和美洲斑潜蝇上分别产卵241.0粒和252.6粒，可杀死242.2头南美斑潜蝇，最高为309头；杀死304.1头美洲斑潜蝇，最高可达474头。 在温室条件下研究了笼养潜蝇姬小蜂的扩繁技术，在30×40× 50cm的养蜂笼中，放入12钵蚕豆苗，接种250头南美斑潜蝇成虫一天，可获得796头寄主幼虫。再过7-8天接种50头雌蜂，可收获270头成蜂，出蜂率为34％。单笼在接种80头雌蜂、1488头南美斑潜蝇(20钵蚕豆)时，平均收获蜂量358.2头。在30×40×50cm的笼中，接蜂比为1：13～20时，可获得最佳寄生和繁蜂效果。本研究表明18～30℃适宜潜蝇姬小蜂的生长发育、寄生和羽化，在24℃下，繁殖一代约需15天左右。根据此繁蜂工艺，在温室进行小规模繁殖，每月可生产合格成蜂12172头，其繁蜂成本约为0.04元／头。潜蝇姬小蜂在南美斑潜蝇和美洲斑潜蝇上的功能反应模型分别为： Na(L.h)=0.9801Nt／1+0.0214Nt和Na(L.s)=0.9602Nt／1+0.0234Nt。 采用两种植物挥发性物质提取装置（液氮冷凝装置和 Tenax GR吸附柱装 置），对蚕豆、地豆、油菜、小白菜、甘蓝等受斑潜蝇为害的叶片、完好的叶片 和机械损伤的蚕豆、地豆叶片的挥发性物质分别进行了提取，并利用四臂嗅觉仪 测定了潜蝇姬小蜂对植物叶片的自然挥发物和挥发物质提取液的嗅觉反应。结果 表明：l）、Tenax GR吸附柱提取法获得的植物挥发性物提取液和直接用植物自 然挥发物对潜蝇姬小蜂的活性测定结果一致，说明该提取法比液氮冷凝提取法更 接近自然；2）、潜蝇姬小蜂对所测试的几种受斑潜蝇为害的植物气味均表现出明 显的趋性，特别是对南美斑潜蝇为害的嗜好植物一地豆和蚕豆叶片，雌蜂表现出 了更强的趋性；对机械损伤和完好的蚕豆和地豆叶片也表现出较强的趋性，但不 如对虫害叶片的趋性强。而完好的甘蓝、小油菜、小白菜叶片和非寄主植物小麦 苗和玉米苗则对潜蝇姬小蜂无明显的引诱作用；说明这些植物受斑潜蝇为害后可 能产生或释放了更多的对潜蝇姬小蜂具有引诱活性的物质；3入上述植物叶片在 培养皿中的生测试验也表明，潜蝇姬小蜂对被害叶片有明显的刺探行为；在寄生 蜂近距离寻找寄主行为中，视觉和触角信号可能是不可或缺的。 应用GC－MS分析鉴定了蚕豆和地豆叶片主要挥发性物质的组分，初步结果 表明：1）、完好蚕豆叶片和被斑潜蝇为害后的蚕豆叶片中D－柠檬烯和反刁，7。 二甲基－l，3，6－辛三烯含量都较高。与完好蚕豆叶片相比，被害蚕豆叶片出现 了新的成分：石竹烯、p－香叶烯和澳类化合物；此外，被害蚕豆叶片中D对。 烯（D－Limonene）禾口反－3，7－二甲基－1，3，6－辛三烯（l，3，6－Octatriene．3，7－dimethyl， E）的比例也有所增高：二）、完好地豆叶片和被害地豆叶片中r柠檬烯和3－曹烯 含量都较高。与完好

ISBN: (纸本)7030114701

关键词： antioxidant response   human health   phenolic antioxidants   proline-linked pentose-phosphate pathway   biotechnology   systems biology  

摘要： We are applying a dynamic systems biology approach to the development of several phenolic phytochemicals in food-grade plants as ingredients for functional food applications. Phenolic antioxidant phytochemicals from food-grade plants will be an important part of a healthy diet in a global population that is projected to reach 9 billion in the next 50 years. Such phytochemicals are being targeted for designing conventional foods with added health benefits (functional foods). Such value-added foods are needed for dietary support to manage major oxidation-linked diseases, such as diabetes, cardiovascular disease, arthritis, cognition diseases and cancer. Plants produce phenolic metabolites as a part of growth, developmental and stress-adaptation response. These stress and developmental-modulated phenolic phytochemicals can be targeted for the design of functional foods. In order to design consistent food-grade phytochemical profiles for safety and clinical relevancy, novel tissue culture and bioprocessing technologies have been developed. The strategy for designing these phenolic phytochemicals is based on the model that phenolic metabolites in plants are efficiently produced through an alternative mode of metabolism that links proline synthesis to activity of the pentose-phosphate pathway. Using the proline-linked pentose-phosphate pathway model, techniques have been developed to isolate high phenolic clonal lines of food-grade plants from single heterozygous seeds. Further, using the same model, elicitation concepts and techniques have been applied to over-produce phenolic metabolites in seeds and sprouts. In both clonal and seed sprout systems, exogenous treatment of phenolic phytochemicals from a non-target species elicited endogenous stimulation of phenolic synthesis and, potentially, an antioxidant response. From these investigations, a hypothetical model has been proposed in which the proline-linked pentose-phosphate pathway is critical for modulating protective

关键词： 植物   过敏性蛋白质   功能   变态反应  

摘要： 在引起I型超敏反应的变应原中 ,植物的花粉、果实和汁液可以分别作为吸入性变应原 (inhalentallergen)、食入性变应原 (ingestentallergen)、接触性变应原 (contactentallergen)使过敏者患上鼻炎、哮喘、枯草热等疾病。而其中引起这些超敏反应的植物类蛋白质本身在植物体内亦行使着特定的生物学功能。对这些植物类过敏性蛋白质的研究不仅在植物学本身研究中具有一定意义 ,同时在变态反应性疾病的免疫治疗中亦具有重要的应用价值。目前 ,这类涉及植物学、免疫学和变态反应学的研究逐渐形成了一个新的交叉研究领域。

关键词： phenotypic plasticity   community ecology   microbial ecology   insect herbivores   predators   parasitoids   direct defence   indirect defence   infochemicals   Arabidopsis  

摘要： Phenotypic plasticity enables invididuals to change their phenotype in response to their environment. These phenotypic changes can affect many interactions between the members of a community. Plants are able to respond towards herbivore attack by defensive mechanisms directly affecting the herbivore and by so-called indirect defences that negatively affect the herbivore by maintenance or attraction of carnivores. The phenotypic changes of plants caused by induced defences may vary with the type of attackers. Different attackers can evoke different plant responses due to specific elicitors or wounding. These different plant responses may be mediated by different choreographies of gene expression. Symbiotic and pathogenic microorganisms associated with the plant or the herbivore may play an important role in the induction process. Thus, a plethora of biotic factors affect the physiological, chemical, and molecular characteristics of plants in response to attack. The adaptiveness of phenotypic plasticity in terms of induced responses depends on the balance of their physiological and ecological costs and benefits. An integrated approach is necessary considering ecological, molecular and chemical aspects to gain deeper insight into induced defence and its application in environmentally benign crop protection.

关键词： 百脉根(Lotus japonocus)   花发育   TCP domain基因   kw突变体   花瓣发育  

摘要： 本文以豆科模式植物百脉根（Lotus japonocus）为研究对象，成功地建立了豆科植物花发育的研究系统。通过扫描电镜观察研究了百脉根花序、花和花瓣发育过程，并依据其发育的特征对这些发育过程进行了精确的分期。 TCP domain基因是一类在植物中广泛存在的关键的发育调控基因，它的不同成员在不同物种中参与了多种多样的形态发育过程。我们对百脉根中的两个TCP domain基因——Ljcyc1和Ljcyc2的表达模式和生物学功能进行了研究。 RNA原位杂交实验表明，Ljcyc1基因最早在营养生长时期的茎顶端分生组织（SAM）和初级花序分生组织的一侧表达。在花原基起始后的花发育1期，Ljcyc1基因在同一时间，分别在花原基的中央和背部表达。随着花原基的进一步发育，Ljcyc1基因在花原基的中央和背部的表达范围和强度逐渐增加。在花发育的7期，Ljcyc1基因主要集中在心皮和背部的花瓣（旗瓣）中强烈表达。 Ljcyc2基因的最早表达出现在初级花序（I1）顶端分生组织一侧的几层细胞中。当次级花序原基起始后，Ljcyc2基因在次级花序原基与初级花序相交处表达。当次级花序原基发育到4期时，Ljcyc2基因的表达会出现在次级花序（I2）的顶端中央区域。当花原基从I2起始后（花发育1期），Ljcyc2基因的表达就会随之扩展到花原基的背部区域。随着花分生组织的发育，基因表达的区域也在扩大，涵盖了整个的背部区域，但并不包括心皮原基。从花发育的5期开始，Ljcyc2基因的表达逐渐集中到背部的萼片和花瓣中。在更后的发育时期，Ljcyc2基因只在背部的花瓣（旗瓣）中强烈表达。通过对Ljcyc2转基因植株的分析表明，Ljcyc2基因不仅参与了百脉根花背腹极性的建立，而且还参与了花序的发育，与花序的结构有关。这是首次证明了在植物中，存在着与花序结构调控和发育有关的TCP domain基因家族的成员，这将为我们深入了解TCP domain基因功能的多样性提供帮助。 另外，我们对一类特异的只影响侧部花瓣属性的等位突变——kw1、kw2和kw3进行了遗传和形态的分析。结果表明，在百脉根花的发育过程中，KW基因决定了侧部花瓣（翼瓣）的属性，当KW基因突变后使得侧部花瓣腹部化。