简介：【背景】多样性比较是评价转基因作物对生物群落影响的标准参数之一。以往用于描述多样性的指数很多，但这些指数各有优缺点，生物学解释不全面。运用现代生物多样性表示方法，能够描述更复杂情况下的多样性关系。本文主要介绍了Rényi多样性指数曲线在生物安全研究中的应用。【方法】Rényi多样性指数曲线与以往常用的一维多样性指数不同，当其等级参数为某些特定值时代表了几个著名的多样性指数，该方法可较为确切地评价复杂的生物群落的多样性。本文在介绍其计算公式后，通过比较河北省2种转Bt基因棉田（孟山都33B和中棉30，均未施农药）以及常规管理（施用农药）和综合治理（IPM，施用农药和释放赤眼蜂相结合）条件下非转基因棉田的蜘蛛群落，证明了该方法的适用性。【结果】Rényi多样性指数曲线分析表明了所有可能的互作类型：1个明确的多样性排序以及2类棉田蜘蛛群落间不同的潜在关系。Rényi指数分析表明，在供试棉田中，中棉30棉田的蜘蛛多样性指数最高，其他3种棉田蜘蛛的多样性高低则难以一概而论。蜘蛛稀有种的多样性以孟山都33B棉田最高，IPM和常规棉田次之；蜘蛛常见种的多样性以IPM棉田最高，常规棉田和孟山都33B棉田次之。【结论与意义】Rényi多样性指数可用于生物群落多样性的综合评价，并可用于评价不同管理措施对生物多样性的影响。该方法弥补了仅用单一数量参数评价多样性的传统方法的缺陷，将不同参数整合成一个具有内在关联的概念框架。

简介：苹果蠹蛾是重要的世界性果树害虫,寄主广泛,通过形成各种生态型或种群适应新入侵环境,对当地果品生产造成严重损失。本文综述了国内外有关苹果蠹蛾遗传多样性的研究进展。相关研究表明,寄主植物、地理隔离和杀虫剂等因素影响种群间的遗传多样性和遗传分化。其中,地理隔离是种群间形成遗传分化的主要原因之一,寄主分布格局、气候条件、虫体飞行能力和人为活动等因素都会影响种群间遗传分化的程度。苹果蠹蛾是我国重要的入侵害虫,我国东北地区和西北地区的苹果蠹蛾种群具有不同的遗传多样性水平,并且种群间有一定程度的分化,今后需要进一步研究影响我国苹果蠹蛾种群遗传的重要因素,明确该虫种群间分化情况、入侵来源和扩散路径,这对于延缓苹果蠹蛾在我国的扩散,制定合理有效的综合防治策略具有重要意义。

简介：【目的】紫茎泽兰的入侵将对入侵地生态环境和农业经济造成严重危害,比较紫茎泽兰不同入侵区域土壤细菌多样性,丰富入侵植物的土壤微生物假说,也为紫茎泽兰的防控提供重要的理论依据。【方法】采用磷脂脂肪酸(PLFAs)分析法和16srDNA高通量测序法,对不同紫茎泽兰重度入侵区域其根际土壤细菌群落进行分析比较,在此基础上使用相关性分析和主成分分析等统计方法,比较土壤细菌群落差异,探究其与土壤环境因子之间的相互关系。【结果】(1)各采样点中紫茎泽兰根际土壤细菌含量占微生物总量的比例均高于60%。其中Y2样点土壤细菌含量显著高于其他样点样品,达123.74μg·g-1,但该样地中检测到的门、科、属数量均低于其他样点。(2)从门水平上看,各样点土壤样品中相对丰度最高的前五个门分别是变形杆菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和疣微菌门,其中变形杆菌门的相对丰度均为最高,在细菌群落中所占比例均超过30%;从属水平上看,四个样点存在不同的优势菌群,Y1样点优势菌群为固氮菌属和芽孢杆菌属,Y2样点优势菌群为乳酸杆菌属、结核分枝杆菌属以及根瘤菌属等,Y3样点优势属为鞘氨醇单胞菌属,Y4中的优势菌群为假单胞菌属。(3)土壤速效钾、铵态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶以及蛋白酶等环境因子与土壤细菌群落Alpha多样性指数存在显著相关性;土壤速效钾、硝态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶等环境因子影响不同样点紫茎泽兰根际土壤细菌群落组成。【结论】不同紫茎泽兰重度入侵区域其根际土壤细菌在含量、门水平和属水平上均存在差异。土壤速效钾、有机质含量、蔗糖酶、脲酶等是影响土壤细菌群落结构的主要因素。

简介：【背景】随着转基因作物的大面积种植，其潜在的环境安全性问题备受关注。转基因作物收获后，大部分残留物会重返土壤，可能对土壤微生物造成影响。【方法】通过室内模拟田间秸秆降解试验，采用平板计数法、表面荧光显微镜直接计数法（FDC）以及变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术，分析了抗真菌转基因水稻秸秆降解对土壤细菌数量及多样性的影响。【结果】平板计数表明，在整个降解过程中，转基因与非转基因处理土壤可培养细菌数量的变化趋势有所差别，但差异不显著。FDC结果表明，转基因与非转基因处理土壤细菌总数差异不显著。DGGE指纹图谱显示，转基因与非转基因处理土壤样品之间的多样性指数、均匀度和丰富度均无显著差异。【结论与意义】抗真菌转基因水稻秸秆降解并未对土壤细菌数量和多样性产生显著影响。本研究为抗真菌转基因水稻的环境安全性评估提供了依据。

简介：【背景】节肢动物群落是农田生态系统的重要组成部分,转基因作物的种植对节肢动物群落结构及多样性的影响是环境安全评价的重要内容之一。转植酸酶基因玉米是我国首例获得生产应用安全证书的转基因粮食作物。【方法】以转植酸酶基因玉米10TPY005、非转基因亲本玉米蠡玉35和当地常规品种郑单958为试验材料,在大田种植条件下,采用直接观察法定期调查了玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数以及优势集中性指数,研究了转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。【结果】在各个调查时间,转植酸酶基因玉米10TPY005与亲本玉米蠡玉35相比,各群落指数均不存在显著性差异;随着玉米生育期的延长,各群落指数的变化趋势也基本一致。【结论与意义】转植酸酶基因玉米的短期种植,对田间节肢动物群落多样性没有明显影响。

简介：【背景】台湾芒果是我国南方种植的最重要的热带水果之一,其分布广、产量高,极具经济价值。福建地处台湾海峡西岸,与台湾隔海相望,气候条件与台湾相仿,所以台湾芒果很容易在福建定植。然而,台湾芒果在福建的大面积种植,带来了新的虫害问题。因此,掌握台湾芒果园害虫发生的动态及规律对其防治具有重要意义。【方法】2006年8月～2007年8月对福建省惠安县台湾芒果树冠层节肢动物群落进行系统调查。【结果】共采集到28247头节肢动物,隶属于2纲15目79科145种。其中,害虫76种（占总群落物种数的52.41%）、天敌42种（占28.97%）、中性昆虫27种（占18.62%）。芒果园节肢动物的物种丰富度、个体数、群落多样性、均匀性和优势集中性等都呈明显的季节消长规律。多样性指数表现为总群落〉天敌亚群落〉中性昆虫亚群落〉害虫亚群落;均匀度表现为天敌亚群落〉中性昆虫亚群落〉总群落〉害虫亚群落;优势集中性指数表现为害虫亚群落〉中性昆虫亚群落〉总群落〉天敌亚群落。生态优势度测定显示：芒果小爪螨和茶黄蓟马是害虫中的优势种;主要天敌有腹管食螨瓢虫和园蛛科等,优势种是腹管食螨瓢虫;中性昆虫主要以双翅目的花翅摇蚊、啮虫目的凹翅单啮及膜翅目的中国小黑家蚁和红蚂蚁为主。【结论与意义】本研究为芒果园生物资源及天敌的保护与利用、芒果害虫的预测预报和持续控制提供了理论依据。

简介：【背景】转基因手段已成为改良玉米品种的重要途径之一,具有诸多优点的转基因玉米越来越受到人们的青睐。转基因玉米带来巨大经济和社会效益的同时,其安全风险问题也引发人们广泛关注,因此有必要对转基因玉米进行生物多样性影响评价。【方法】采用直接观察法和陷阱法对种植转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2及其对应的非转基因对照郑58的田间节肢动物进行调查,分析其群落组成、群落结构及主要类群动态。【结果】转基因玉米CC-2无论是喷施除草剂还是不喷施除草剂处理,与其对应的非转基因对照郑58相比,田间节肢动物群落组成、群落结构,以及田间主要节肢动物类群动态均无显著差异。【结论与意义】初步认为转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2对节肢动物多样性无安全风险,为转EPSPS基因抗除草剂玉米的推广提供一定生态安全数据。

简介：【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花（GGK2,N15-5）及其亲本（K312,J14）为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查：（1）在整个生育期每7d调查一次（5月上旬—9月中下旬）;（2）主要生育期调查（5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬）和（3）6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田（GGK2）与其亲本（K312）相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。

简介：【目的】外来植物黄顶菊对生态环境和农业经济造成了严重危害,了解黄顶菊与3种不同本地植物种植生长对丛生菌根（AM）真菌群落结构和多样性造成的影响,可以从土壤微生物角度进一步解释黄顶菊的入侵机制。【方法】通过同质园小区试验模拟黄顶菊入侵的生态进程,以黄顶菊和3种本地植物狗尾草、藜、黄香草木樨为研究对象,采用AM真菌的形态学鉴定方法,研究黄顶菊与3种本地植物不同种植方式对AM真菌群落结构和多样性的影响。【结果】（1）黄顶菊根际土壤聚集的AM真菌种类与其伴生本地植物种类有关：黄顶菊与狗尾草混种处理中优势种为网状球囊霉和根内球囊霉,而黄顶菊分别与藜、草木樨混种处理中优势种均为网状球囊霉、根内球囊霉和缩球囊霉;（2）黄顶菊分别与狗尾草和黄香草木樨混种处理中AM真菌种类既高于本地单种处理,也高于黄顶菊单种处理,说明随着黄顶菊的入侵和地上植物多样性的改变,AM真菌种类也发生改变;（3）与3种本地植物单种相比,黄顶菊各混种处理和黄顶菊单种处理中黄顶菊根际土壤根内球囊霉的重要值均增加,表明黄顶菊入侵有利于根内球囊霉的生长和发育。【结论】黄顶菊入侵改变了根际土壤AM真菌的群落结构和多样性,AM真菌的改变既与本地植物种类有关,也与入侵程度有关。

简介：[目的]安全评价是转基因品种研发的重要保障，为明确转基因玉米Bt-799在生物多样性影响方面的安全性，并为其在吉林春玉米区种植提供安全保证，开展了转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性影响的研究。[方法]综合利用直接观察法和地面陷阱法，以多样性指数、均匀度指数、优势度指数等参数以及主要种群动态作为评价指标，系统研究转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性的影响。[结果]转基因玉米Bt-799较之对应的非转基因对照郑58在田间节肢动物群落结构参数、主要种群动态等方面均无显著差异。[结论]转Cry1Ac基因玉米Bt-799在吉林省种植，不会对田间节肢动物群落多样性造成显著不良影响。

简介：【背景】紫茎泽兰潜在的化感效应可能是其具有极强入侵性的重要原因。目前，针对紫茎泽兰潜在化感活性物质的研究主要集中于偏小极性的萜烯类化合物，而对大极性化学物质的研究相对较少。【方法】采用活性跟踪分析法对紫茎泽兰乙酸乙酯提取物大极性亚组分进行潜在化感活性物质的跟踪分离，并用现代波谱技术解析其化学结构，最后就分离获得的单体成分与已报道的化感活性物质羟基泽兰酮（2）和泽兰二酮（3）以及信号分子JA-Ile在抑制拟南芥种子萌发和幼苗根生长方面进行潜在化感活性的对比分析。【结果】分离鉴定出一个具有潜在强化感活性的大极性化合物2．香豆酸葡萄糖苷（1），研究发现该化合物虽然对拟南芥种子萌发的抑制作用不显著，但在0．1mmol·L^-1的浓度条件下对拟南芥幼苗根生长却有着比羟基泽兰酮和泽兰二酮更为显著的抑制活性，且其抑制作用的浓度一活性关系与信号分子JA-Ile类似。【结论与意义】紫茎泽兰中潜在大极性的非萜烯类化感活性物质对于紫茎泽兰的综合化感效应可能同样具有重要而不可或缺的作用，化合物1等潜在大极性化感活性物质的逐步揭示对于系统解析紫茎泽兰的化感效应机制具有重要意义。

简介：【背景】空心莲子草是难以防除的恶性入侵杂草,因此,探索高效无毒的化感防治方法具有重要意义。【方法】利用水浸提法研究了博落回、苦瓜、樟树、柳杉、凤尾蕨、柑橘、夹竹桃、洋葱及大蒜9种植物不同器官对空心莲子草的化感作用。【结果】与对照相比,博落回叶、苦瓜果肉与种子、凤尾蕨、樟树叶和柳杉叶的水浸提液对空心莲子草具有较强的化感作用,主要表现为空心莲子草叶片数和茎节数减少,株高与生物量的增长受到抑制。【结论与意义】不同植物水浸提液对空心莲子草的化感作用有所差异。本研究为利用植物的化感作用控制空心莲子草提供了依据。

简介：【背景】紫茎泽兰是一种入侵我国的世界性恶性杂草,给当地的农、林、畜牧业生产造成严重的经济损失,使生态环境面临＂绿色灾难＂。紫茎泽兰的化感作用是其成功入侵的重要原因,其化感物质对当地植物的生长具有明显的抑制作用。【方法】利用培养皿滤纸法研究了紫茎泽兰叶片水提液对9种草本植物种子萌发的影响,这些植物包括紫茎泽兰入侵早期直接与之竞争的云南草本植物：鲁梅克斯、高丹红、鸭茅（安巴）、苕子、胡枝子,以及为替代控制紫茎泽兰而引进的外来优良牧草：紫花苜蓿（敖汉）、白三叶（海发）、红三叶、黑麦草（速达）。【结果】紫茎泽兰叶片提取液对9种受体植物种子萌发均具有化感作用。低浓度提取液对受体植物的化感作用较弱（对部分植物种子萌发有促进作用）;高浓度提取液对受体植物的化感作用较强,且能降低种子发芽率及发芽速率,其中,发芽速率对化感作用更敏感。不同植物对紫茎泽兰化感作用的敏感程度不同,鲁梅克斯、鸭茅和苕子对紫茎泽兰的化感作用较敏感;黑麦草、胡枝子和高丹红最不敏感;紫花苜蓿、红三叶和白三叶对低浓度紫茎泽兰叶片水提液不敏感,对高浓度提取液较敏感。【结论与意义】不同植物种子对紫茎泽兰化感作用的敏感性存在差异,研究结果有利于了解紫茎泽兰成功入侵的机制,并可为筛选具有替代控制潜力的优良牧草奠定基础。

简介：【目的】二化螟是水稻的重要害虫之一,钙黏蛋白(cadherin,CAD)是一类重要的Bt杀虫蛋白受体,在获得二化螟钙黏蛋白基因(CsCAD1)的基础上,明确CsCAD1蛋白与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白的结合能力。【方法】利用PCR技术克隆CsCAD1基因片段,将构建的pET-28a-(+)-CsCAD1重组质粒转入原核表达菌株BL21(DE3)中,IPTG诱导表达。目的蛋白经Ni柱亲和纯化后SDS-PAGE电泳检测,利用westernblot和ligandblot技术分析其与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白的结合能力。【结果】重组载体可在表达菌株BL21中表达一个约44ku的蛋白,原核表达载体构建成功。SDS-PAGE显示该蛋白条带单一,且纯度较好。Ni柱亲和层析纯化该目的蛋白后进行Ligandblot分析,结果显示CsCAD1重组蛋白可以与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合。【结论】CsCAD1蛋白可以与Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合,是潜在的Cry蛋白受体,所得结果有助于阐明Cry1Ac和Cry2Aa蛋白对二化螟的作用机制。