专辑速递 || 2020—2021年森林保护论文专辑

南京林业大学学

林木与病原菌分子互作机制研究进展

田呈明, 王笑连, 余璐, 韩珠

北京林业大学林学院,省部共建森林培育与保护教育部重点实验室。

近年来林木与病原菌互作的分子机制研究成果丰硕,尤其是HIGS与CRISPR/Cas9等技术的发展,促进了林木病原菌关键致病基因的功能、病原菌基因组与转录组学、病原菌效应蛋白、林木抗病基因功能、林木抗病与生长平衡、林木抗病分子育种等多个层面研究的快速发展。从植物-病原菌分子互作的基本问题出发,综述了国内外林木-病原菌分子互作机制研究的进展与热点,包括病原菌侵入过程的信号 络及功能、病原菌活性氧解毒机制及效应蛋白的多种作用机制、林木与病原菌的组学研究进展、林木关键防御机制、林木与内生真菌及外生真菌互作机制等。基于目前的研究进展,对未来林木-病原菌分子互作的发展趋势进行了展望,“Zigzag”理论、“诱饵”假说这些新理论,高效的测序技术及分子操作等新技术, 效应蛋白及免疫受体互作等新方向的出现也预示着林木-病原菌互作研究开始迈入新的阶段。

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[1]田呈明,王笑连,余璐,等. 林木与病原菌分子互作机制研究进展[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）,2021,45(1):1- 12.TIAN Chengming, WANG Xiaolian,YU Lu,HAN Zhu.A review on the studies of molecular interaction between forest trees and phytopathogens [J].Journal of Nanjing Forestry University(Natural Science Edition),2021,45(1)
:1-12.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202010001.

光肩星天牛对糖槭挥发物的EAG及嗅觉行为反应

马晓乾1,2, 葛君2, 王琪1, 赵红盈1, 孙妍1, 高宇1, 申国涛1, 于文喜1

1.黑龙江省林业科学院森林保护研究所；2.东北林业大学林学院。

【目的】分析影响光肩星天牛定位寄主的糖槭挥发物成分,解析挥发物在光肩星天牛搜寻和定位寄主过程中的作用,为光肩星天牛的综合防控提供依据。【方法】利用热脱附气质联用法(thermal desorption gas chromatography-mass spectrometry,TCT-GC-MS)分析鉴定糖槭挥发物组分,通过触角电位仪和“Y”型嗅觉仪测定光肩星天牛对槭树挥发物的触角电位(EAG)及嗅觉行为反应。采用多重比较、独立样本t检验和卡方检验分析等方法,明确影响光肩星天牛搜寻和定位寄主的主要挥发物。【结果】经鉴定,糖槭具有34种挥发性化合物,其主要成分为酯类、烯类、酸类和醇类,分别占61.67%、12.99%、5.58%和5.02%。光肩星天牛对所测定的12种糖槭挥发物均有一定的EAG及嗅觉行为反应,在不同挥发物间、同种挥发物不同浓度间、同种挥发物同一浓度雌、雄光肩星天牛成虫间EAG及嗅觉行为反应存在一定的差异。光肩星天牛雌、雄成虫对乙酸己酯、己二酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、乙酸叶醇酯、丙酸叶醇酯、顺-3-己烯醇、2-己基-1-癸醇、罗勒烯和角鲨烯具有明显的EAG反应;乙酸己酯、乙酸叶醇酯、丙酸叶醇酯、顺-3-己烯醇和2-己基-1-癸醇对光肩星天牛雌、雄成虫均具有较强的引诱作用,罗勒烯和角鲨烯具有较强的驱避作用;己二酸二异丁酯和月桂酸对光肩星天牛雌成虫具有引诱作用,对雄成虫无明显的趋性引诱作用。【结论】糖槭挥发物中乙酸己酯、乙酸叶醇酯、丙酸叶醇酯、顺-3-己烯醇和2-己基-1-癸醇对光肩星天牛雌、雄成虫均具有较强的引诱作用,罗勒烯和角鲨烯具有较强的驱避作用。己二酸二异丁酯和月桂酸对光肩星天牛雌成虫具有引诱作用,对雄成虫无明显的趋性作用。

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[1]马晓乾,葛君,王琪,等. 光肩星天牛对糖槭挥发物的EAG及嗅觉行为反应[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）,2021,45(1):123-130.MA Xiaoqian, GE Jun, WANG Qi,ZHAO Hongying ,SUN Yan,GAO Yu, SHEN Guotao,YU Wenxi.EAG and olfactory behavioral responses of Anoplophora glabripennis (Coleoptera: Cerambycidae) to volatiles of Acer saccharum[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(1):123-130.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.201907048.

DNA宏条形码技术在动植物法医鉴定中的应用进展

李磊1,2, 蒋敬2, 陈云霞2*

1.南京林业大学；2.南京森林警察学院。

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[1]李磊,等蒋敬,等陈云霞. DNA宏条形码技术在动植物法医鉴定中的应用进展[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）,2021,45(1):235-241.LI Lei,JIANG Jing,CHEN Yunxia.Recent advances in the application of DNA metabarcoding technology in forensic identification of animals and plants[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition),2021,45(1)
:235-241.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202005015.

榛子中的杀虫剂残留GC-MS检测与膳食风险评估

张兴政, 李欣宇, 程云清, 刘剑锋*

吉林师范大学吉林省植物资源科学与绿色生产重点实验室。

【目的】对人工化学防治榛园中榛仁、果壳、叶片和土壤杀虫剂残留水平进行了检测,开展了榛仁的健康风险评估。【方法】在辽宁、吉林的10个地区、26个人工榛园分别采集了榛仁、果壳各26份,叶片、土壤样品各21份,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析检测了9种有机磷类(organophosphates, OPs)、2种有机氯类(organochlorines, OCs)和8种除虫菊酯类(pyrethroids, PYs)杀虫剂的残留水平,利用急性危害指数、长期摄入危害指数和累积危害指数等指标评估消费者健康风险。【结果】在检测的94份样品中,45份样品检测出杀虫剂残留,其中29份样品中杀虫剂残留超出国家标准中最大残留限量。26个榛仁样品中,26.90%样品含有2种以上杀虫剂残留,11.54%样品含有5种以上杀虫剂残留;19.23%样品残留物高于最大残留限值;所有样品共检出13种杀虫剂;短期风险评估中的重要指标急性危害指数最高为2.45%;长期风险评估中的重要指标长期摄入危害指数最高为5.50%。榛仁中OPs、OCs和PYs杀虫剂累积危害指数(cumulative hazard index, cHI)分别为7.98%、0.08%、2.07%。【结论】榛园中杀虫剂残留种类较多,总体残留程度不高,且在榛仁中存在部分杀虫剂(13种)残留,但其急性危害指数及累积危害指数很小,摄入健康风险较小。

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[1]张兴政,李欣宇,程云清,等. 榛子中的杀虫剂残留GC-MS检测与膳食风险评估[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）,2021,45(2):213-219.ZHANG Xingzheng,LI Xinyu,CHENG Yunqing,LIU Jianfeng.GC-MS detection of pesticide residues in the hazelnut and dietary risk assessment[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition),2021,45(2):213-219.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.201912036.

室内饲养松墨天牛幼虫不同肠段细菌的群落结构及功能分析

陈宏健1, 郝德君1*, 田敏2, 周杨1, 夏小洪1, 赵欣怡1, 乔恒1, 谈家金1

1.南京林业大学林学院,南方现代林业协同创新中心；2.上海市松江区林业站。

【目的】了解室内饲养松墨天牛(Monochamus alternatus)幼虫前、中、后肠段细菌的群落结构,比较不同肠段之间菌群多样性和优势菌群的差异,为揭示肠道细菌在松墨天牛获取营养、克服寄主植物化学防御的机理提供参考。【方法】分别提取室内饲养的松墨天牛4龄幼虫前、中、后肠各3组样本(每组5个前肠、5个中肠、5个后肠)的肠道DNA。利用Illumina HiSeq技术对松墨天牛幼虫肠道细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行文库构建和高通量测序。原始序列使用Trimmomatic软件和FLASH软件分别进行质控和拼接。利用USEARCH软件对序列进行操作分类单元(OTUs)聚类,统计OTUs数量并绘制Venn图。在门和属分类水平上统计各样本的群落组成及物种丰度情况。通过Alpha多样性和Beta多样性分析反映不同样本的菌群多样性和相似性。采用PICRUSt软件预测松墨天牛幼虫肠道细菌映射到KEGG数据库上的功能,探究不同肠段细菌群落发挥的潜在功能。【结果】共获得643 404条高质量序列,在97% 相似度下将其聚类为1 614个操作分类单元(OTUs),共注释到35门、63纲、137目、250科、554属和844种。前肠OTUs最少,后肠OTUs最多,每个肠段的OTUs组成上既有相似性,也存在差异性。变形菌门(Proteobacteria)为3个肠段中最优势门;葡糖杆菌属(Gluconobacter)为前肠中最优势属,沙雷氏菌属(Serratia)为中肠的最优势属,葡糖杆菌属和沙雷氏菌属同为后肠的最优势属。Alpha多样性显示中、后肠群落多样性更丰富;Beta多样性分析表明,3个肠段的细菌群落组成存在差异,但中肠与后肠的群落组成较相近。功能预测表明,整个肠道菌群中代谢功能丰度最高,其中以糖类代谢和氨基酸代谢为主,这些功能集中在中、后肠。【结论】本实验中菌群功能是基于PICRUSt软件预测的结果,松墨天牛幼虫室内种群的前、中、后肠的细菌群落结构及不同肠段细菌的潜在功能存在差异,是由于不同肠段内的理化性质差异及其在消化中发挥的不同功能所致。肠道细菌与松墨天牛幼虫形成一个共生功能体,菌群在协助幼虫代谢物质、获取营养以及克服寄主植物化学防御方面发挥着重要作用。

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[1]陈宏健,郝德君,田敏,等. 室内饲养松墨天牛幼虫不同肠段细菌的群落结构及功能分析[J].南京林业大学学 （自然科学版）,2021,45(3):143-151.CHEN Hongjian, HAO Dejun, TIAN Min, ZHOU Yang, XIA Xiaohong, ZHAO Xinyi, QIAO Heng, TAN Jiajin.The community structure and functional analysis of intestinal bacteria in Monochamus alternatus larvae reared indoors[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(3): 143-151.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.202004009.

荔枝挂果末期荔枝蒂蛀虫防治指标分析

周成辉, 朱麟*

海南师范大学生命科学学院。

【目的】荔枝是华南地区著名的热带水果之一,荔枝蒂蛀虫是危害荔枝的主要害虫,每年都需要投入大量的防治费用。探讨荔枝蒂蛀虫成虫的防治指标和经济允许损失水平,为荔枝蒂蛀虫的科学防治提供指导。【方法】于海口市三门坡镇一荔枝种植园内,采用整株套罩和人工接虫的方法研究荔枝蒂蛀虫成虫的接虫数量与荔枝蛀果率之间的关系,设置无接虫为空白对照组,分析荔枝蒂蛀虫的防治指标与经济允许损失水平。【结果】不同处理组之间蛀果率存在显著差异,随着接虫数增加,荔枝蛀果率也随之升高,最高蛀果率为55.75%。荔枝蒂蛀虫接虫数与蛀果率之间的回归方程为:y=13.442x-1.484,R2=0.983 5。【结论】荔枝蛀果率与荔枝蒂蛀虫的数量呈正相关关系,防治荔枝蒂蛀虫的平均经济允许损失水平为2.27%/株,平均防治指标为0.28对/株。

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[1]周成辉,等朱麟. 荔枝挂果末期荔枝蒂蛀虫防治指标分析[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）,2021, 45(4):190-194.ZHOU Chenghui, ZHU Lin. Analyses on the control index of Conopomorpha sinensis at the end of Litchi chinensis fruiting[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021,45(4)
:190-194.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202006030.

一种西藏藏川杨潜叶新害虫——柳潜细蛾

苏胜荣1, 王继山2*, 刘腾