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昆虫击倒抗性的研究进展论文

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昆虫击倒抗性的研究进展论文

观赏昆虫学的研究感想摘 要:本文是作者对观赏昆虫和观赏昆虫学课程内容的介绍以及作者对于观赏昆虫学课程的感想。同时也简要介绍了观赏昆虫学的研究方法、昆虫的采集与捕捉及标本制作等方面的内容。 关键词:观赏昆虫、观赏昆虫学、感想、昆虫资源、采集昆虫在我国,观赏昆虫有着十分悠久的历史,早在唐代就已有了蓄养蟋蟀、听鸣观斗的活动。而历代文人墨客也似乎对这些小虫有着特别的偏爱,吟诗作画常以昆虫为对象,留下不少传世佳作。人们以虫寄情,以情赏虫,充分展现了中华氏族特有的浪漫与博爱,形成了中国独特的虫文化。近年来,随着人民物质生活水平的提高,文化活动日趋丰富多彩,观赏昆虫这一活动越来越受到人们的欢迎和喜爱。鉴于此,我们尝试将民间观赏昆虫的经验总结与现代科学理论相结合,写成本文,目的是使大家对观赏昆虫有个基本了解,并通过观赏昆虫的活动增加知识、开阔视野、陶冶性情,充分领略大自然的奇妙。一、观赏昆虫学课程简介我们学校的观赏昆虫学课程由生物安全科学技术学院开设,肖铁光教授主讲。这是一门选修的课程。为30个学时。使用教材为中国农业出版社出版的《观赏昆虫大全》一书。课程全部采用多媒体教学,课程安排中除在教室上课外,还有两个学时的参观校标本馆。课程结束后,学生须上交10只捕捉的昆虫作为标本。课程由有趣的昆虫外部结构、错综复杂的昆虫体内世界、昆虫的生物学、观赏昆虫的分类、昆虫疾病、昆虫人工饲料、虫—食品、药品、毒品、虫文化赏趣、方寸之中话昆虫、空中“骄龙”—蜻蜓、乡谣俱乐部—鸣虫、忠勇无敌大将军—蟋蟀、大自然的舞姬― 蝴蝶、独角仙、田园番独特景观。台湾开发的“虎山溪观萤”,日本每年6月上旬举办的“萤火虫祭”,吸引了众多游客。也可在宾馆、舞厅等娱乐场所,集萤火虫于特制的玻璃瓶中,当娱乐达到高潮时,突然断电,释放萤火虫,萤光闪闪,似流线舞动,另是一番景象。中国人对昆虫鸣声的注意和欣赏已有2000多年的历史了,在唐朝前的很长一段时期,人们仅仅是欣赏各种野外昆虫优美动听的鸣声。从唐朝开始,人们则将鸣虫作为宠物蓄养在各种笼器内,以便随时随地聆听这一独特的音乐。在蓄养鸣虫的过程中,人们发现有几种蟋蟀不仅善鸣,而且好斗,从此斗蟋便成了一项相当普遍的娱乐活动。如果将这些善鸣、好斗昆虫,集中饲养,适时对外开放,使人们在工作之余,细细倾听这一独特的虫国乐章或观看斗蟋的激烈场面,将是又一奇妙享受。昆虫不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且与人们的精神生活休戚相关,从文字到语言,从神话到传说,从绘画到诗篇,从战争到政治,从恋爱到婚姻,从娱乐到破案,从邮票到服装,从塔碑到航天……几乎无处不有昆虫的身影,无处不渗透着与之相关的知识。如果能建一处昆虫馆,聚昆虫趣味、知识于一室,将会拓宽人们的知识视野,激发人们热爱大自然的情操。观赏昆虫能给人以美感,可供赏玩、娱乐以增添生活情趣,开阔视野,陶冶性情,从而有益于身心健康。观赏昆虫还有益于增加人们对自然资源的保护意识,维护生态平衡,保护昆虫多样性,特别是对珍稀、濒危资源昆虫的保护和合理开发利用,并使之产生较大的经济效益。(三)开发和利用中存在的问题目前群众对观赏昆虫资源尚缺乏一定知识,对昆虫的乱捕滥杀或以商业经销标本为目的大最捕采屡有发生,造成观赏昆虫资源的严重破坏。所以在观赏昆虫活动中,应有正确的娱乐观;合理适度开发利用观赏资源昆虫,开发与保护并重,以保护促开发,使观赏昆虫这类自然资源更好地为人类服务。八、湖南农业大学昆虫标本馆湖南农业大学昆虫标本馆兴建于2001年,原址在老图书馆三楼,只有80余平方米,馆藏标本多为农业害虫。随着学校规模的扩大,为了满足教学与科研的需要,后来在老图书馆一楼扩建了新馆,现已形成占地面积140多平方米,馆藏昆虫20余万只,包括昆虫世界、蝴蝶王国、多媒体放映厅三大场馆在内的综合性科普教育基地。标本馆自建成以来,先后接待了包括长沙市教育局等20多个团体在内的数以万计的校内外人士参观、访问和学习,在校学生的参观人次更是难以胜数。曾先后受到湖南卫视、湖南经视、湖南教育频道、经贸频道以及东方新报等多家大型媒体的关注、报道,并于2004年被授予“湖南省科普教育基地”称号。昆虫馆场馆面积158㎡,馆藏标本20多万号。 静态昆虫展出标本1700多种,8000余号,其中数目较多的有鞘翅目39个科;鳞翅目38个科;膜翅目31个科;同翅目14个科;半翅目12个科;晴蜒目9个科;双翅目8个科;直翅目6个科;等翅目1个科;螳螂目1个科;革翅目1个科;脉翅目1个科;拈翅目1个科等。以教学、科研为主,对校内外各界人士免费开放。建馆以来,在为教学科研提供支持的同时,也为昆虫爱好者进行经验交流提供了场所,激发了参观者热爱昆虫,研究昆虫的热情,在加强广大学生自然观、生态观宣传教育方面发挥了积极作用。后期开展的昆虫知识讲座更是吸引了众多人员前来参观学习,人们在参与欣赏昆虫艺术展(蝶画、翅画、蝴蝶工艺品)当中,开阔了视野,陶冶了情操。现在,新的昆虫标本馆正在建设中,我们观赏昆虫学课程的同学们有幸作为第一批人员参观了新的标本馆。首先我们来到了位于老图书馆一楼的肖铁光老师的昆虫标本制作室,这里制作出来的标本正在源源不断的向新标本馆迁移。新的标本馆位于文渊阁的四楼,同在四楼的还有我们学校的动物标本馆、土壤和岩石标本馆。昆虫馆的新馆实际上是原来农业生物图书书库,不过现在经过装修后已经焕然一新,新馆的面积更大,展位更多,因为还在建设中,许多标本还没有摆上展台,但是单单就摆上展台的这些标本来说,就已经让我们连声惊叹了。希望还有机会去参观!九、结束语我的论文不长,简单的介绍了许多关于昆虫和观赏昆虫的知识,希望大家在读后能够增长一下对观赏昆虫的认识。学了这门课,收获很多,可不仅仅是弄清了一个区别而已,只是不知该怎么说。湖南观赏昆虫资源丰富,应在做好开发利用的宣传、教育工作的基础上,加强管理,科学规划,在保护的前提下合理地加以利用,并在利用的同时尽可能加以保护,以保证湖南观赏昆虫资源的可持续利用。参考文献 [1] 王音 周序国.《观赏昆虫大全》[M],北京:中国农业出版社,1996[2] 李鹏翔.观赏昆虫[J]. 科学大众(中学版),2001年12期[3] 龙中伟. 观赏昆虫采捕加工法[J]. 农村新技术,2000年06期[4] 郑立军 靳桂敏 杨新廷;. 观赏昆虫刍议[J]. 野生动物,2001年03期[5] 吴福泉. 观赏昆虫资源的开发利用[J]. 广东蚕业,1999年03期[6] 朱巽. 湖南观赏昆虫资源的利用研究[J]. 湖南第一师范学报,2007年04期[7] 高卫红. 另类宠物欣赏——观赏昆虫[J]. 畜牧兽医科技信息,2004年06期

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1.代谢作用的增强

昆虫体内代谢杀虫剂能力的增强,是昆虫产生抗药性的重要机制。杀虫剂施用后,一般可以从昆虫的体壁、口腔及气门三个部位进入体内。由于生物长期的适应性,昆虫体内形成了具有代谢分解外来有毒物质的防卫体系,其中主要起代谢作用的酶包括微粒体多功能氧化酶(mixedfunctionoxidases,MFO)、酯酶(esterase)、谷胱甘肽转移酶(glutathione-transferases)、脱氯化氢酶(dehydrochlorinase)等。它们把脂溶性强的、有毒的杀虫剂分解成毒性较低、水溶性较强的代谢物(有些可能为增毒的代谢物),以便继续进一步代谢或排出体外。昆虫对杀虫剂产生的代谢抗性,实际上是这些酶系代谢活性增强的结果。

(1)昆虫体内的微粒体多功能氧化酶系及其代谢:

①昆虫体内的微粒体多功能氧化酶系:1960年孙云沛与Johanson首先指出杀虫剂在昆虫体内的代谢中,氧化作用很普遍且很重要。现在已经证实,这种氧化反应与药剂的降解代谢、增效作用、酶的诱导作用及昆虫对杀虫剂的抗药性都是密切相关的。

微粒体的概念是Caude于1938年提出的。现已可以从细胞匀浆中通过高速离心得到微粒体的粗制品。通过电子显微镜的观察,发现微粒体是匀浆离心后内质网的“碎片”。已经知道微粒体氧化酶系是多酶复合体,一般认为由细胞色素P-450、NADPH-黄素蛋白还原酶、NADH-细胞色素b5还原酶、6-磷酸葡萄糖酶、细胞色素b5、酯酶及核苷二磷酸酯酶等成分组成。

细胞色素P-450是生物体内微粒体氧化酶系的重要组成部分。1958年Klingenberg及Garfinkel在哺乳动物肝细胞的微粒中发现其还原型细胞色素与CO结合的复合体在旋光示差光谱中于450nm有一个最大的吸收峰,因此命名为细胞色素P-450。它在生物细胞中很普遍,在昆虫中主要存在于中肠、马氏管、胃盲囊、脂肪体。

细胞色素P-450的作用机制是将分子氧中的一个氧原子被还原成水,另一个氧原子与底物(AH2)结合,反应过程中由NADPH-黄素蛋白还原酶供给电子,其反应式如下:

虽然细胞色素P-450及其他微粒体多功能氧化酶的作用还未全部研究清楚,但是,大部分反应过程已经了解。

细胞色素P-450及微粒体电子传递系统

上图是细胞色素P-450及微粒体的电子传递简图,表明细胞色素P-450在氧化代谢中的作用机制。整个反应分为四步:

第一步:氧化型细胞色素P-450(Fe3+)与底物形成复合体;第二步:从NADPH经过黄素蛋白还原酶供给电子,使氧化型细胞色素P-450(Fe3+)—底物复合体还原为亚铁(Fe2+)还原型复合体;第三步:还原型(Fe2+)细胞色素P-450—底物复合体与CO反应成一个CO复合体,其示差光谱吸收峰在450nm。在氧分子(O2)存在时,还原型复合体与氧形成氧合中间体;第四步:氧合中间体转变为羟基化底物及H2O,而还原型细胞色素P-450(Fe2+)则转变为氧化型细胞色素P-450(Fe3+)。第四步反应过程尚不清楚。可能存在第二条电子传递途径,即从NADH供给电子,经黄素蛋白还原酶及细胞色素b5传递给氧合中间体,再产生氧化型细胞色素P-450、羟基化底物和水。

微粒体氧化酶系的亲酯性非常突出,因此其主要代谢那些非极性的外来化合物。亲酯性的化合物被代谢为极性的羟基化合物或离子化合物。昆虫的发育阶段,年龄都会影响氧化酶的活性。一般来说卵期和蛹期测不到其活性,幼虫或若虫期酶活性变化很有规律,在每龄幼虫中期活性高,而在蜕皮的前后活性都降低。

②微粒体氧化酶系对杀虫剂的代谢作用:微粒体氧化酶系对各类杀虫剂及增效剂都可使其氧化,绝大多数的氧化结果是解毒代谢,但对少数杀虫剂为活化代谢,致使其毒性先增加,随后又迅速降解为无毒的代谢产物。微粒体氧化酶系对杀虫剂的氧化作用可概括为以下4类反应:

(1)O-、S-及N-脱烷基作用。在杀虫剂中,氧、硫、氮原子与烷基相连接时是微粒体氧化酶攻击的靶标,由于O及S的负电性较强,反应的结果是脱烷基作用。如久效磷和涕灭威。

久效磷

涕灭威

(2)烷基、芳基羟基化作用。氨基甲酸酯苯环上烷基和拟除虫菊酯三碳环上烷基的羟基化。氨基甲酸酯和拟除虫菊酯苯环及其他杂环上羟基化均属于这类反应。

速灭威

克百威

氯菊酯

(3)环氧化作用。以C=C双键变成为环氧化合物。

(4)增毒氧化代谢作用。这类氧化作用为增毒代谢,其产物可进一步代谢为无毒化合物。硫代磷酸酯类化合物(P=S)氧化为磷酸酯(P=O);硫醚及氮的氧化作用。有机磷杀虫剂及其他杀虫剂中硫醚(-S-)被微粒体氧化酶系代谢后产生亚砜及砜的化合物;烟碱中氮的氧化代谢后生成烟碱-1-氧化物。

(2)昆虫体内的水解酶系及其代谢:

①磷酸三酯水解酶:有机磷酸酯类杀虫剂可以被多种水解酶降解,如芳基酯水解酶、O-烷基水解酶、磷酸酯酶、磷酸二酯水解酶等。这些酶总称为磷酸三酯水解酶(phosphorotriesterhydrolases),其对有机磷杀虫剂分子有两个作用部位。

第一个反应产物为二烷基磷酸和HX;第二个反应产物为去烷基衍生物和醇。由于这些含磷的代谢物在中性溶液中是胆碱酯酶弱的抑制剂,因此,水解作用就是解毒代谢。

②羧酸酯水解酶:羧酸酯酶是催化水解马拉硫磷的羧酸酯部位,酯键断裂为水溶性的马拉硫磷—羧酸,对除虫菊酯及类似物也有类似催化解毒作用。

羧酸酯酶在哺乳动物中很普遍,而在昆虫中有些种类却缺乏这种酶。因此,这些昆虫对马拉硫磷特别敏感。但对马拉硫磷有抗性的昆虫,羧酸酯酶的活性就特别高。许多有机磷杀虫剂能抑制羧酸酯酶的活性,特别是P=O结构的磷酸酯抑制能力更强,但马拉硫磷与这些杀虫剂混用可以显著提高对昆虫的药效,同时也可能增加对高等动物的毒性,这在实际应用中必须引起重视。

③酰胺水解酶:酰胺酶能催化水解乐果的酰胺基部位,产生对昆虫无毒的乐果酸。

酰胺酶与羧酸酯酶很相似。它虽能水解硫代磷酸酯类杀虫剂如乐果,但会被含酰胺基的磷酸酯类化合物(如氧乐果、久效磷、百治磷)所抑制。

(3)昆虫体内谷胱甘肽-S-转移酶系及其代谢。谷胱甘肽-S-转移酶在杀虫剂的解毒过程中和在昆虫的抗性中起着重要的作用。特别是许多有机磷化合物能被谷胱甘肽-S-转移酶作用而解毒。根据其底物的特性,该酶系可分为谷胱甘肽-S-烷基转移酶、谷胱甘肽-S-芳基转移酶、谷胱甘肽-S-环氧化转移酶及谷胱甘肽-S-烯链转移酶等。该类酶对二甲基取代的有机磷杀虫剂如甲基对硫磷、甲基谷硫磷、速灭磷及杀螟硫磷等为去甲基反应。也有报道对对氧磷和甲基对氧磷为去芳基反应。

(4)硝基还原酶及脱氯化氢酶。有机磷杀虫剂中有硝基结构的化合物如对硫磷、杀螟硫磷及苯硫磷等,可被硝基还原酶代谢为无毒化合物。哺乳动物、鸟类及鱼等体内都有此酶,反应时需NADPH参与。在昆虫体内有活性的组织包括脂肪体、消化道及马氏管等。

脱氯化氢酶能把DDT分解为无毒的DDE[2,2-双(4-氯苯基)-1,1-二氯乙烯],多数害虫如家蝇、蚊、二十八星瓢虫、菜粉蝶、烟草天蛾、墨西哥豆象等对DDT的抗性是由于脱氯化氢酶活性的增高。

2.昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低

(1)乙酰胆碱酯酶。乙酰胆碱酯酶是有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的靶标酶,其质和量的改变均可导致对这二类药剂的抗药性。据Smissaert(1964)首次观察到棉红蜘蛛(Tetranychusurticae)AChE对有机磷敏感度降低,Schuntner等(1968)最早报道蓝绿蝇(Luciliacuprina)的抗性是其AChE变构引起的。随后在30多种昆虫及螨中发现类似的情况。

通常由AChE变构引起的交互抗性谱比较广。但有时也有一定的专一性,如稻黑尾叶蝉的一个品系其抗性仅限于某些氨基甲酸酯及有机磷杀虫剂(Hama等,1978)。AChE变构可引起负交互抗性,如正丙基氨基甲酸酯对抗性黑尾叶蝉变构AChE的抑制能力高于其对敏感品系AChE的抑制能力。

(2)神经钠通道。神经钠通道(sodiumchannel)是DDT和拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶标部位。由于钠通道的改变,引起对杀虫剂敏感度下降,结果产生击倒抗性(Kdr)。通常具有击倒抗性的昆虫会具有明显的交互抗性。如棉蚜对溴氰菊酯及氰戊菊酯产生抗性后,对几乎所有的拟除虫菊酯都产生交互抗性。

(3)其他靶标部位。γ-氨基丁酸(GABA)受体是环戊二烯类杀虫剂和新型杀虫剂氟虫腈(fipronil)及阿维菌素(abamectin)等杀虫剂的作用靶标部位,环戊二烯类杀虫剂与该受体结合部位敏感度降低,导致了其抗性。

昆虫中肠上皮细胞纹缘膜上受体是生物农药苏云金杆菌(Bt)的作用靶标部位。Bt杀虫毒素蛋白与中肠上皮细胞纹缘膜上受体位点亲和力下降,导致了印度谷螟和小菜蛾的抗性。

3.穿透速率的降低

杀虫剂穿透昆虫表皮速率的降低是昆虫产生抗性的机制之一。如氰戊菊酯对抗性棉铃虫幼虫体壁的穿透速率明显较敏感棉铃虫慢,内吸磷对抗性棉蚜体壁的穿透和敌百虫对抗性淡色库蚊的穿透都有类似的结果。穿透速率降低的原因至今尚不完全清楚。Saito(1979)认为抗三氯杀螨醇的螨对该药穿透速率较慢是由于几丁质较厚引起的,Vinson(1971)则认为抗DDT的烟芽夜蛾幼虫,对DDT穿透较慢是由于几丁质内蛋白与酯类物质较多而骨化程度较高引起的。

4.行为抗性

抗性的产生是由于改变昆虫行为习性的结果。如家蝇及蚊子会飞离药剂喷洒区或室内作滞留喷雾的墙壁,使昆虫在未接触足够药量前或避免了接触药剂就飞离用药区而存活。

以上分别简述了昆虫杀虫剂产生抗性的几个主要的机制。但在实际抗性的例子中,昆虫的抗药性并非都是由单个抗性机制所引起的,往往可以同时存在几种机制,各种抗性机制间的相互作用绝不是简单的相加。如当体壁穿透力的降低为唯一的抗性机制时,其抗性倍数一般较低;但当与代谢酶活性的增加及靶标部位敏感性降低等结合存在时,如棉红蜘蛛的高抗品系,其抗性倍数可高达几千倍。此外,一种杀虫剂可能存在多个酶解毒的作用部位,如对硫磷、马拉硫磷。

①磷酸酯酶②羧酸酯酶③G-SH-S-转移酶④多功能氧化酶。

作物抗寒性研究进展的论文

这是植物为适应周围环境,为了生存。对外界环境的自我保护措施,是植物长期进化的结果。抗旱植物的一种保护是关闭气孔减少蒸腾作用,减少水分的流失。抗寒有的书就是落叶,或者是页面革质或蜡质,等等。【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探讨抗寒与抗旱之间的关系,为中国北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的综合评价提供可借鉴的方法和理论依据。【方法】分别通过自然降温处理(15℃—-5℃)和人工控制水分的方法(干旱胁迫4、7和10 d)分别对6份不同抗寒等级冬油菜摸拟低温和干旱胁迫,分析其形态、生理生化和生长指标的变化,采用隶属函数法、相关性分析法、聚类分析法、主成分分析法对不同品种的抗寒性和抗旱性进行综合评价。【结果】6份冬油菜品种越冬率相差很大(—)。抗寒性强的品种植物学形态特征表现为幼苗匍匐贴地生长、生长点洼陷低于地表、叶色深绿色、真叶刺毛多。且低温胁迫之后抗寒生理生化指标变化明显,相对电导率和MDA(丙二醛)含量增加,且抗寒性强的品种增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等调节性物质含量明显增加,且抗寒性强的品种变化明显,差异显著。随着干旱胁迫时间延长,膜结构首先遭到破坏,相对电导率和MDA含量升高,细胞失水,叶片相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素含量降低(光合作用降低),幼苗苗长、叶片和根鲜干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性强的品种变化幅度小,同时抗旱性强的品种叶片保水能力强、土壤耗水少、萎蔫系数小。通过主成分分析,6份冬油菜的抗寒性强弱依次为陇油7号陇油6号陇油9号延油2号天油2号Vision,而抗旱性强弱依次为陇油6号陇油7号陇油9号延油2号Vision天油2号。【结论】中国北方寒旱区低温、干旱并存,不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大,由于产生了交叉适应性,在抵御低温冻害的同时提高了对干旱胁迫的适应性,因此,白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强。

简述,供你参考。抗旱育种:随着全球性生态环境破坏不断加剧,提高植物自身抗旱性和水分利用效率来发展农业存在着较大的潜力,发展前景十分广阔。研究表明,不同植物适应干旱的方式是多种多样的,一些植物具有综合性的、几种机理共同起作用的抗旱特性。探讨作物的抗旱机理,力求认识作物抗旱的本质,提高水分利用效率,改良作物的抗旱性已成为目前倍受关注的研究内容。目前,培育耐旱作物品种的主要途径有:①将野生耐旱植物驯化成作物;②建立在形态(如株高、生长以及根系发达程度等)、生理(如渗透调节等)、分子标记(RFLP、RAPD等)选择基础之上的传统育种;③利用组织培养和诱变生物技术产生突变表型进行培育;④传统育种方式;与基因工程培育等。毫无疑问,今后工作的重点应从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理功能,通过基因工程手段进行抗旱基因重组,应用常规育种与遗传工程相结合的方法培育耐旱与高水分利用效率的抗旱新品系。可参考

当外界温度降低时,植物体细胞中会强烈地发生糖类等可溶性物质的溶解,增大了细胞汁液的浓度。

研究昆虫的论文

《昆虫记》有感《昆虫记》是法国杰出昆虫学家,文学家法布尔的传世佳作,亦是一部不朽的世界名著。著名作家巴金说:“它熔作者毕生研究成果和人生感悟于一炉,以人性观察虫性,将昆虫世界化作供人类获得知识,趣味,美感和思想的美文。”作者把毕生从事昆虫研究的成果和经历用散文的形式记录下来,以人文精神统领在自然科学的庞杂实据,虫性,人性交融,使昆虫世界成为人类获得知识,趣味,美感和思想的文学形态,将区区小虫的话题书写成层次意味,全方位价值的巨制鸿篇,这样的作品在世界上诚属空前绝后。没有哪位昆虫家具备如此高明的文学表达才能,没有哪位作家具备如此博大精深的昆虫学造诣。若不是有位如此顽强的法布尔,我们的世界也就永远读不到一部《昆虫记》了。说我们幸运,还有更深的道理。法布尔之所以顽强,是因为他有着某种精神。如果他放弃了,丧失了自己那种精神,这世界同样不会出现一部《昆虫记》。《昆虫记》中对昆虫的细节描写更是令人不得不佩服法布尔超人的观察力,如蝉和蚂蚁乞讨粮食时的狼狈形相:“蚂蚁站在门槛上,身边摆放着大袋大袋的麦粒,正调过脸去背对前来乞讨的蝉。那蝉则伸着爪子,唔,对不起,是伸着手。头戴十八世纪宽大撑边女帽,胳膊下夹着吉他琴,裙摆被凛冽寒风吹得贴在腿肚子上,这就是蝉的形象。”这段乞讨的描写真是惟妙惟肖。更令人赞叹的是,法布尔对昆虫倒挂姿势的描写:如在金属笼子里,椎头螳螂的幼虫停在一个地方后姿势始终如一,毫不改变。它用四只后爪的爪尖钩住网子,后背朝下,纹丝不动,高高挂在笼顶,四个悬点承受着整个身体的重量。倒挂栖驻姿势是如此艰难,然而苍蝇的倒挂姿势却截然不同。苍蝇虽然也抓挂在天花板上,但是它总要抽出时间松弛一下,随便飞一飞,操起正常姿势走一走,肚皮贴地,肢体舒展开晒晒太阳。法布尔对昆虫的描写,真是细致入微,令人赞叹。试问一下,那个人没看到过苍蝇倒挂的姿势,但又有谁去注意它呢?但法布尔在《昆虫记》中对上千种昆虫进行了细致入微的描写,这也正是法布尔的成功之处。然而,法布尔的成功不是一蹴而就的,他的一生面临着两大难题:一是“偏见”,二是“贫穷”。法布尔勤奋刻苦,锐意进取,从农民后代变成一位中学教师:中学教书二十余年他兢兢业业,同时业余观察研究昆虫及植物,发表过出色的论文。尽管如此,他想“登上大学讲堂”的梦想始终没有实现,开辟独立的昆虫实验室的愿望始终得不到支持。教育,科学界权威们,骨子里看不起他的自学学历,看不贯他的研究方向。这种漠视与某些人的虚伪,庸俗,妒嫉心里合拍,长期构成对法布尔的偏见。法布尔生在穷苦人家,靠自己打工,读完了小学,中学;成年后只靠中学教师的工资,要后七口之家的生活,前半生一贫如洗,后半生勉强温饱。然而,发布而没有向“偏见”和“贫困”屈服。他依然勤于自修,扩充知识储蓄,坚持不懈地观察试验,不断获得新成果,一次又一次回击“偏见”。他挤出一枚枚钱,购买坛,罐,箱,笼,日复一日,月复一月,年复一年的极了研究资料,化教书匠之“贫困”为昆虫学之富有。他为了完成《昆虫记》几乎是牺牲了一切。他没有抓住一生中出现的许多机遇去巧取功利,过上幻想中的“好日子”却安于清苦,坐了一辈子冷板凳,甚至不惜把一家老小也捆在自己这张“板凳上”。法布尔曾经提出一个问题:“只为活命,吃苦是否值得?”为何吃苦的问题,他已经用自己的九十二个春秋做出了回答:迎着“偏见”,伴着“贫穷”,不怕“牺牲”,“冒犯”和“忘却”,这一切,就是为了那个“真”字。追求真理,探索真相,可谓“求真”。求真,这就是“法布尔的精神”。在这本《昆虫记》中,我们看到的不仅仅是昆虫的大千世界,更应该领略到的是法布尔“追求真理”“探索真理”的精神。

为什么说昆虫对于人类生存至关重要? 没有昆虫,人类就不可能生存。 “昆虫的某些习性似乎与整个人类的习惯、道德观、心理状态格格不入,它们好像来自另外一个更加怪异,更加生机勃勃,却毫无情感,异常残暴的地狱般的星球。”———比利时剧作家莫里斯·梅特林克(1862-1949) 对昆虫存有如此敌意几乎没有道理,地球上现有昆虫大约九百万种,其中大部分还没被发现或不为人知,但只有1.5%的昆虫对我们有害,其余的或者对我们无直接影响,或者为人类提供一些明显的、不可或缺的益处。 如果没有昆虫,人类…… 据哈佛大学的生物学家爱德华.O.威尔森预言:“如果昆虫消失,食物链的很大一部分就会遭到破坏,大量鸟类立即因缺乏食物而饿死,其他依赖鸟类为食的动物也会消失,陆地上依赖昆虫为食的一些小型哺乳动物也要灭绝。整个地球将会出现灾难性的连锁反应。” 如果没有人类,昆虫…… 昆虫对人类的依赖远不如我们依赖它们的程度,然而,如果没有人类所提供的食物供给,一些昆虫还是不可能以目前的形态和大规模的数量出现。普遍遭到白眼的蟑螂跟随着人类和面包屑的踪迹来到地球的每一个角落,甚至在阿波罗7号宇宙飞船上都能够观测到蟑螂的行动;体虱早在72000年前人类学会穿衣时,就开始存在于人类衣物中了;在以人类血液为食之前,温带臭虫很可能生活在岩洞里,寄居在蝙蝠或鸟类身上;从10000年前人类有了农业,以及5500年后学会贮存粮食的时候起,蝗虫、谷象、蚜虫等种类的昆虫就找到了适宜自己生存的环境;至于家蝇、金龟子、蠹虫和其他各种蛾、跳蚤等昆虫也都伴随着人类建立起自己的家园。 蜜蜂 至少3000年前,人类开始养殖蜜蜂,从此人们就一直享用着蜂蜜和蜂蜡。西方蜂还提供其他方面的用途:大约三分之一的人类所需食物都来自于由蜜蜂授粉的农作物。一旦蜜蜂濒临灭绝,我们将最先失去杏、橘子、苹果、蓝莓、茄子、茶叶、大蒜、胡萝卜、洋葱等食物。长期以来,蜂毒一直以治疗关节炎而著称,这很可能是因为蜂毒中含有蜂毒肽———种潜在的消炎物质。蜂蜜本身就有杀灭细菌的功效,威尔士大学的微生物学家罗丝·库珀发现,在杀灭具有抗生素抵抗性的金**葡萄球菌(一种医院里常见的伤口感染细菌)方面,蜂蜜的功效是红糖液的四倍,很可能是因为蜂蜜含有抑制细菌生长的植物化学成分。 臭虫 在人类历史上,臭虫一直是一种难以消灭的昆虫。14世纪埃及神学家卡迈勒丁,达米里写道:"据说臭虫最早产生于恒温动物身上,对人类有特殊的偏好。"他在臭虫起源的问题上弄错了,最常见的温带臭虫在夜间从房屋的墙壁和被褥里爬出,吸取足够的血液,以完成从幼虫到成虫的脱毛过程。这样看来,它们似乎是人类的伙伴,因为我们最初也是在岩洞里居住。蝙蝠身上至少寄生着12种吸血温带臭虫,岩洞里筑巢的鸟类也是很多种类臭虫赖以生存的基地。DDT(滴滴涕,一种杀虫剂———编者注)可以赶走臭虫,可不久以后它们又随着跳蚤市场上的旧家具回来。臭虫虽不传播疾病,然而婴儿被其过多叮咬易患上贫血症。古代人们在缺乏相关认识的情况下,还曾误认为臭虫有一定的药用价值,例如,古罗马长老普利尼就用其治疗毒蛇咬的伤口。格伦·赫里克在1914年出版的《对人类和家庭有害的昆虫》一书中提到:“**剂量:7只臭虫与水混合;儿童剂量;不超过4只……其气味还可以缓解兴奋型窒息。” 蚊子 长久以来,蚊子一直为人们所深恶痛绝,这种最常见的节肢型吸血动物优雅、轻盈,然而它也是致命的。它是人类疾病的头号携带者,传播疟疾、黄热病、登革热、西尼罗河热、脑炎等各种疾病;还携带着引起象皮病的微型蠕虫。但是,3550种蚊子在整个地球的生物网上自然有其生活的空间,鸟类、蝙蝠、鱼以及许多重要的沼泽物种,包括蜻蜓在内,都赖以为食。有足够证据显示,疟蚊(图为其中一种,斯氏疟蚊)曾经改变了人类历史的进程。几百年来,疟疾传播一种叫疟原虫的疟疾寄生虫,通过唾液将其注入人体血液中。事实上,在广泛应用奎宁之前,正是靠蚊子传播疟疾,非洲才幸免于欧洲殖民者死于这种疾病,以至于非洲西海岸被称为“白人的坟墓”。另外一种伊蚊,随着**黑奴的船只将黄热病携带到新大陆,这恰恰促成了法国在1803年对路易斯安那州的出让(1803年,法国将从西班牙手中夺到的路易斯安那州以1500万美元的价格出卖给美国———编者注)。 体虱 有三种虱子在人体中安家:毛虱、头虱和它们的后代体虱,其中人体虱(pediculus humanus corporis)生活在人类的衣物中,以人体血液为食,只有人死亡,尸体冷却后才离开人体。1170年被英国国王亨利二世的党羽谋杀的坎特伯雷大主教托马斯·贝克特就以身上长满虱子而著称,次日他的尸首被郑重地用长袍裹以示众,当路人看到“虱子就像沸水溢出炖锅一样从尸体中爬出”,每个人都被这一场景吓呆了,之后又笑得直不起腰来。虱子不能在新衣中存活,因而体虱在拥挤不堪又不能经常洗涤衣物的监狱中最常见,这也是为什么各种疾病在战争时期最易传播的原因———斑疹伤寒症、五日热、回归热等疾病都经由虱子的排泄物传播。斑疹伤寒症是由一种叫作里克次氏体属微生物的细菌引起的,数不清的战役都曾因这一疾病而告失败,最早是在14**摩尔人与西班牙费迪南德和伊莎贝拉的军队在格兰纳达交战时,17000名士兵死于这种疾病。后来的1917年俄国布尔什维克革命中,许多人也因斑疹伤寒症而致命,这严重威胁到了当时新生的苏维埃政权,以至列宁感叹道:“不是社会主义打败虱子,就是虱子打败社会主义。” 药材甲虫 《为何不食用昆虫》,这是1885年文森特发表的一篇小论文的题目。他在文中指出,昆虫不仅富含营养、可口,而且便于提供,阻止其为人类所广泛食用的惟一原因似乎就是多数人对吞咽昆虫还感到恶心《想像一下清炒桑蚕或是咖喱金龟子》。然而在许多地区,食用昆虫不仅很常见,甚至还很时髦。例如在泰国,盐水蚕蛹是一道美味,mangdand(或叫大田虫)也经常被装饰成沙拉。实际上,昆虫十分有营养:美国爱荷华州立大学统计的数据显示,100克的蝗虫含有大约20克蛋白质,所含脂肪却只有6克。不管我们是否承认,我们确实总是在无意识地食用昆虫,自从4500年前埃及人发明了储藏粮食的方法,谷象、蛾子、瓢虫就一直藏身于我们的食物中,我们也随之将其吞入腹中。药材甲虫不仅吃面粉、调味品和毒性轻微的药物,甚至还能吃锡板和铅片———就像有人开玩笑地说:“除了铸铁以外的任何东西”。美国食品和药物管理局发现了这些害虫的独特之处,便在一定限度上放宽法规,没有全面禁止人们食用这些昆虫。以无核椰枣为例,每批枣中有5%以上被昆虫死尸或其排泄物污染时,才可以对其进行处罚。金提中昆虫的含有量许可为每8盎司中可含有35粒果蝇卵。

《昆虫记》这本书使我十分着迷,读了它我才知道, 原来昆虫世界有这么多的奥秘,我知道了:凌晨,蝉是怎样脱壳;屎壳螂是如何滚粪球的;蚂蚁是怎样去吃蚜虫的分泌物。还弄清了:“螟蛉之子”是错误的,蜂抓青虫不是当成自己的儿子养,而是为自己的后代安排食物。第一次读《昆虫记》,不知怎么的它就吸引了我。这是一部描述昆虫们生育、劳作、狩猎与死亡的科普书,平实的文字,清新自然;幽默的叙述,惹人捧腹……人性化的虫子们翩然登场,多么奇异、有趣的故事啊!法布尔的《昆虫记》,让我没有梦幻感,那些具体而详细的文字,不时让我感觉到放大镜、潮湿、星辰,还有虫子气味的存在,仿佛置身于现场一样。被我忽视太久了的昆虫的身影,及它们嚣张的鸣叫,一下子聚拢过来,我屏住呼吸,然后,凭它们穿透了我心灵的幽暗。是法布尔,让我看到了昆虫跟我们人类在生与死,劳动与掠夺等许多问题上都有着惊人的相似。《昆虫记》不是作家创造出来的世界,它不同于小说,它们是最基本的事实!是法布尔生活的每一天每一夜,是独自的,安静的,几乎与世隔绝的寂寞与艰辛。我仰起了头,这一刻,我非常想仰起我的头,像仰望星空一样,来对待昆虫们存在的奥秘。它使我第一次进入了一个生动的昆虫世界。于是,我接着往下看《昆虫记》。接着往下看,《昆虫记》是一个个有趣的故事:“螳螂是一种十分凶残的动物,然而在它刚刚拥有生命的初期,也会牺牲在个头儿最小的蚂蚁的魔爪下。”蜘蛛织网,“即使用了圆规、尺子之类的工具,也没有一个设计家能画出一个比这更规范的网来”, 丰富的故事情节使我浮想联翩。 看着看着,这些虫子们渐渐地清晰起来,我思考着:如果我们环境保护,不环境污染,这些虫子是不是还会在呢?现在的环境恶化,又是不是在以后还会有呢?我仔细地想了一想这彼此之间的关系,这一次的阅读,《昆虫记》为我打开了一扇全新的门。当我继续阅读《昆虫记》时,我看到法布尔细致入微地观察毛虫的旅行,我看到他不顾危险捕捉黄蜂,我看到他大胆假设、谨慎实验、反复推敲实验过程与数据,一步一步推断高鼻蜂毒针的作用时间与效果,萤的捕食过程,捕蝇蜂处理猎物的方法,孔雀蛾的远距离联络……一次实验失败了,他收集数据、分析原因,转身又设计下一次。严谨的实验方法,大胆的质疑精神,勤勉的作风。这一次,我感觉到了 “科学精神”及其博大精深的内涵。昆虫学家法布尔以人性关照虫性,千辛万苦写出传世巨著《昆虫记》,为人间留下一座富含知识、趣味、美感和思想的散文宝藏。它行文生动活泼,语调轻松诙谐,充满了盎然的情趣。在作者的笔下,杨柳天牛像个吝啬鬼,身穿一件似乎“缺了布料”的短身燕尾礼服;小甲虫“为它的后代作出无私的奉献,为儿女操碎了心”;而被毒蜘蛛咬伤的小麻雀,也会“愉快地进食,如果我们喂食动作慢了,他甚至会像婴儿般哭闹”。多么可爱的小生灵!难怪鲁迅把《昆虫记》奉为“讲昆虫生活”的楷模。我叹服法布尔为探索大自然付出的精神,让我感受到了昆虫与环境息息相关,又让我感受到了作者的独具匠心和细微的观察。《昆虫记》让我眼界开阔了,看待问题的角度不一样了,理解问题的深度也将超越以往。我觉得 《昆虫记》是值得一生阅读的好书, 我想无论是谁,只要认真地阅读一下 《昆虫记》,读出滋味,读出感想,一定可以知道的更多。

昆虫的营养价值:昆虫是人类向自然界摄取蛋白质的途径之一,据记载:从古时,在人民生活困难的时候,就主要使用昆虫。目前在世界贫穷的国家:如非洲,尼泊尔,埃塞俄比亚等均以昆虫和草根为生,昆虫已成为他们的重要摄取脂肪,蛋白质的途径。从营养价值来看,昆虫含有丰富的蛋白质,干虫体的含量高达百分之30~百分之70而且由20多种重要氨基酸组成,含有人体与动物无法合成的8种必需氨基酸和儿童必须的2种氨基酸,干的蝉含有百分之72,蚂蚁含百分之42,黄蜂含百分之81蟋蟀含百分之65,并且昆虫还含有丰富的脂肪,糖类,矿物质,维生素,水。其脂肪中百分之85为软脂肪和不饱和脂肪酸,所以易被人体所吸收。 丰富的食用昆虫资源:由于昆虫数量多,繁殖多,可以在残酷的环境下生存,所以即使大量捕捉也很难造成生态破坏,并且很多国家的养虫业很发达。我国蚕业,蝗虫资源都很丰富,并且有些地方也有使用它们的习惯。我国曾多次向外国出口蝗虫,蚕蛹等~~~~国外也以开办:苍蝇工厂,蚯蚓工厂等,利用其产卵多,生命力强等特点向大众提供大量蛋白质。全世界约有3000种昆虫可以食用,我国约有800种。由于昆虫的食物转换率高,食用3kg植物蛋白可以换1kg昆虫蛋白,而牛需要8kg植物蛋白才可以换1kg动物蛋白,羊则10kg植物蛋白才可以换1kg动物蛋白.所以因为昆虫繁殖快,数量多,生命力强等特点,昆虫业有很好的发展前景。 使用昆虫的利用情况:在现实社会中,昆虫不仅还可以用作食物,还可以用做医药,许多药如:僵蚕,九香虫,蝉蜕,龙凤,冬虫夏草等既是可以治疗某些疾病,还可以对人生体进行滋补。在古代,昆虫就在人们的食谱上曾有过重要的地位,至今,很多国家还保留着这些习惯。墨西哥的外号叫“昆虫之乡”,有370多种昆虫可以作为佳肴,列入品牌的有60多种,所以墨西哥每年因这个原因吸引了世界很多游客。 利用昆虫或其他产品为原料作为饮料:蜂蜜在很多人群众多很流行,老人小孩都很爱喝,在爱喝的同时还可以对胃和其他器官进行护理。我国在3000多年前就有养蜂的习惯,并且一直流传到现在,蜜蜂也是授粉昆虫,所以对农业也有很好的促进。我国不仅是养蜂,食用蜂蜜最多的国家,也是饲养蜂蜜最多的国家,大约拥有600多万箱蜂群。而且在国内外也有很多人提取蜂毒来治疗人体的风湿等疾病。所以,发展昆虫业是很好的一项事业。

玉米抗旱性研究进展论文

:目前,关于玉米抗旱性的研究主要集中在室内,室内模拟干旱条件与大田实际情况差距较大,不能完全作为玉米抗旱种质资源的筛选方法。鉴于此

沃野189玉米抗旱。

1.玉米抗旱基本机理分析

玉米所具有的自身结构具有- -定的优势,这种优势可以很好的实现

旱地种植技术。对于玉米的生长过程来说,玉米的抗旱期主要包括三个

过程,分别为干旱忍耐期、干旱抵御期及干旱躲避期,玉米在种植过程

中对水资源的需求是非常大的。在玉米的干旱抵御期,体积庞大的玉米

根系开始不断伸展从而在深土壤层中实现吸水,达到吸水能力不断提高

的目标,根系在伸展的同时调节气孔会闭合,气孔闭合后水分的流动会

得到减少,从而将玉米生命活动必需的水分留在根系中。如果玉米种子

处于干旱躲避期,此阶段的玉米种子颗粒较大,并且所含的营养物质作

为丰富,所含的水分也是含量最多,玉米嫩叶的包裹起到了对茎尖进行

保护的重要作用,不会出现植株由于叶片萎蔫而死亡的情况。所以,玉

米幼株会因为玉米所在的环境水量不断地增加而达到迅速生长的目标,

如果玉米植株处于干旱忍耐期,玉米植株会通过自身结构的特点来保持

稳定生长,并且在内部储存大量结合水,以及避免水分过度散失,-旦

所处环境回复水资源时,玉米就会恢复快速生长的趋势。

2玉米抗旱栽培技术

品种选择

选择种子时,尽量选择苗期能耐低温、能结实的种子,强土拱形种子,抗旱性强的玉米种子。如果播种的土地是对于中低肥力地或盐碱地,选择的品种应为半密

中早熟耐旱品种;如果土地肥力高,肥料是有机肥或化肥,那么选择水位高、灌溉条件好的土地。如果播种季节是早春,那么播种品种可选择耐密度、半耐密度、中熟或中晚熟高产品种。

适时播种

6月 8月是旱作区主要降雨季节,但玉米播种前期不需要适量的水;由于玉米苗期耐旱,所以玉米苗期必须在雨季他来的时候就安排好了。玉米播种后期需要大量水分玉米的含水量是玉米生育期所需水分的40%以上。控制玉米的播种时间很重要可以保证玉米的健康生长发育。

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自然选择的结果,耐干旱的植物进化的一些特征如叶表面有蜡质层来减少叶面蒸腾,根系发达,可以吸收到土壤更深层次的水分,根冠比较大,不耐干旱的植物一般不具有这些特征。

论文番茄抗寒性研究进展

(1)含目的基因的外源DNA分子上有PstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ三种限制酶切割位点,但用AluⅠ切割会破坏目的基因,单独用PstⅠ切割会导致目的基因或质粒自身环化,也会导致目的基因和载体的黏性末端发生任意连接,因此为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ分别对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割;用限制酶PstⅠ、SmaⅠ切割含目的基因的外源DNA分子后会产生4种DNA片段,而用限制酶PstⅠ、SmaⅠ切割质粒后会产生2种DNA片段.(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因.(3)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法;在个体水平检测鱼抗冻蛋白基因是否表达,通常采用将植物在寒冷的环境中培养方法.故答案为:(1)PstⅠ、SmaⅠ含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒    4、2(2)抗氨苄青霉素基因(3)农杆菌转化    将植物在寒冷的环境中培养

番茄种质资源是其遗传育种的基础,番茄育种中几乎每次重大突破都是与重要材料的创新与利用相联系的。种质资源越多,研究越深入,就越能加快新品种选育的速度。筛选和创新高产、抗多种病害、高品质、耐高温和低温胁迫、抗旱、耐盐等种质一直是番茄遗传育种研究的重点。番茄种质资源创新最有效的手段是常规育种,此外还有基因工程、诱变育种和原生质体融合等途径。

一、常规育种与多种新技术相结合创新番茄种质

至今,常规育种技术仍然是创新番茄资源最有成效的手段,几乎所有育成的品种和杂交种,所有的亲本、自交系,以及所有野生番茄中的抗病虫、抗逆、高品质等基因向栽培番茄骨干亲本的渗入几乎都通过常规育种方法实现。利用基因工程、诱变育种、原生质体融合等手段所获得的番茄新种质,也最终需通过常规育种程序来选择和验证。

(一)常规育种与抗病性鉴定技术相结合加速抗病种质的创新

常规育种创新抗病材料突出的例子是Manapal番茄的选育、引进及其在育种中的广泛应用。Frazier,.(1946)在夏成夷农业试验场采用秘鲁番茄()、醋栗番茄()、多毛番茄()这3个野生番茄复合杂交选育得到抗病品系,SOOST,.(1958,1963)根据抗病性的分离比例明确了抗病性由显性基因控制,Clayberg,.(1960)将其定名为Tm-2,并将其定位于第9条染色体上,和nv(netted viresent)连锁。(1971)利用回交育种方法连续9次回交将抗病基因和nv基因导入到了Manapal中育成Manapal Tm-2v,纯合的Tm-2v其植株表现为抗病、矮缩、黄化、生长缓慢。日本引入该抗病材料后,育成强力玲光、强力圣光、强力明光等品种,中国引入该基因后育成不同类型的亲本材料,选育出高抗番茄烟草花叶病毒(TMV)的中蔬、中杂、红杂、苏抗、佳粉、西粉、浦红、浙红、浙粉、东农、渝红等系列品种,解决了中国番茄生产中TMV的危害问题,在20世纪90年代,每年制种10万kg,约占番茄用种量的50%以上。随后,中国又引进了抗枯萎病、叶霉病、根结线虫、青枯病、晚疫病等抗性材料,在番茄抗病育种中发挥了重要作用。

(二)常规育种与分子标记辅助选择相结合创新优异种质

国际知名的种子公司如孟山都、先正达、安莎、瑞克斯旺、龙井、农友等已将分子育种作为其育种的重要手段,并将一些番茄重要性状如抗病毒、真菌、抗虫、抗逆、高品质基因等的分子标记引物序列应用于分子标记辅助选择。这些公司利用上述方法已聚合了一批同时含有3~6个抗病基因的育种材料。育成的番茄品种可抗ToMV、叶霉病、枯萎病、根结线虫、黄萎病、细菌性斑点病等6种病害。同时,还加强了对番茄重要园艺性状如品质、抗逆性、产量等数量性状的分子标记辅助选择研究。

国内的研究者从“十五”开始,逐步建立了番茄高产,抗病毒病、叶霉病、枯萎病、细菌性斑点病、晚疫病、青枯病、抗根结线虫,高番茄红素、高可溶性固形物等基因的实用分子标记,并利用分子育种手段创新了同时含有4~5个抗病基因且园艺性状优良的育种材料。现以中国农业科学院蔬菜花卉研究所对中杂9号母本的选育及其抗病性改良为例简述中国抗多种病害番茄育种材料的创新过程(图24-13)。

图24-13 中杂9号母本的选育及其多个抗病基因的添加

1.中杂9号母本的选育

1986年从荷兰引进杂交种编号为86-5,经过多代自交分离选择,结合人工接种抗病性鉴定筛选,培育出了同时含有Tm1、Cf5和I-1基因、复合抗病性强、产量高、品质优良、对低温弱光适应性强的优良自交系892-43,该自交系即中杂9号的母本。

2.添加抗根结线虫基因Mi和叶霉病基因Cf9基因

课题组用引进的含Cf9和Mi基因的材料041-373,将其与中杂9号母本杂交,再用中杂9号母本为轮回亲本进行连续回交,从回交2代开始,每个回交世代的幼苗在定植之前均进行DNA提取,再用分子标记检测筛选同时含Cf9和Mi基因的单株,淘汰其余单株。连续4次回交和利用分子标记辅助选择后,再进行2次连续自交和利用分子标记辅助选择,结果获得了以中杂9号母本为遗传背景的含Tm1、Cf5、Cf9、Mi和I-1基因的优异种质07g-2,该材料除具有复合抗病性外,其熟性、丰产性、株型、耐低温弱光性等均与中杂9号母本相当。

3.添加抗细菌性斑点病基因Pto基因

课题组再次将引进的含Pto基因的材料Ⅱ6A-986,与07g-2杂交,再用07g-2为轮回亲本进行连续回交,从回交2代开始,每个回交世代的幼苗在定植之前均进行DNA提取,再用分子标记检测筛选含Pto基因的单株,淘汰其余单株。上述工作在顺利进行,有望获得以中杂9号母本为背景遗传背景含Tm1、Cf5、Cf9、Mi、I-1和Pto基因的优异种质。

图24-14 Mi基因

图24-15 Cf5和Cf9基因

图24-16 含Mi基因抗根结线虫的抗性表现

图24-17 以9706为遗传背景同时含Mi、Cf5、Cf9等6个抗病基因的新种质

(三)数量性状位点(QTL)技术在种质创新中的研究和应用

1.产量QTL

研究发现,在多毛番茄()、潘那利番茄()、细叶番茄()、小花番茄()、奇美留斯基番茄()等果实小、产量低的野生番茄中存在增加番茄产量的基因(QTL),目前共鉴定了40个与番茄产量(如果实大小、果实直径、果实重量、前期产量、总产量等)有关的QTL,克隆了一个具有副作用的QTL ,并建立了高产量QTL近等基因系或亚近等基因系。例如TA1229多毛番茄()的1个近等基因系,含有来自多毛番茄()第一染色体的长24cM的DNA片段,已经证明,该外源DNA片段为含有增加产量的QTL,能增加植株重量和果实数量,在植株生长的后期仍能维持其生长效率,维持营养生长与生殖生长之间的转化率。

2.抗逆性和高品质QTL

研究者们还利用、、、、、、和的RIL、F2、F3、BC1、BC1S1、BC3、BC4S1、NIL群体,结合RFLP、AFLP、RAPD分子标记方法和QTL分析等技术绘制了不同的QTL连锁图谱,并且分离和定位了近1000个数量性状QTL。这些QTL分别与抗逆性(耐高低温、耐盐、耐涝)、品质(番茄红素、胡萝卜素、可溶性固形物、糖、甜度、酸度、滴定酸、pH、维生素C、干物质、黏度)、果实性状(果形、外观颜色、内部颜色、果肩色素、硬度、弹性、果实心室数、果实种子数、种子千粒重、果皮厚度)、植株形态(植株鲜量、干重、分枝数、叶片节数、第一花序节位、叶长、开花期等)、风味品质[芳香味浓度、柠檬气味、糖味、橘子果实味、药味、pent-1-en-3-one,pentanal,pantan-3-one,2-methylbut-2-enal,haxanal,3-methylpentan-1-ol,(E)-hex-2-enal,Hex-3-en-1-ol,2-(Methylthio)ethnol,3-(Methylthio)propanal,6-Methylhept-5-en-2-one,2-Isobutylthiazole,2-Phenylethanal,Orthomethoxyphenol,Eugenol,Geranlacetone,Beta-ionone]等有关。

目前QTL研究存在的普遍问题是高产量、抗逆性好、高品质等QTL的近等基因系中所含有野生番茄的DNA片段长度比较长,QTL与低产量、小果实等不良基因间连锁累赘的影响仍然较大,在育种实践中直接应用这些高产量QTL仍有很大的难度。因此将常规育种与分子育种相结合,打破优良QTL与不良基因之间的连锁,将高产和高品质QTL导入到目前国内栽培品种的高产量骨干亲本中,则番茄产量、抗病性、抗逆性和品质育种将有望取得突破。

四)远缘杂交创新种质

一些野生种番茄具有普通番茄所缺乏的某些宝贵遗传基因,如多种抗病性、抗逆性(耐寒性、耐盐性),以及具有高可溶性固形物等有价值的性状(吴定华,1999)。因此通过与野生种番茄的远缘杂交也是创新番茄种质的重要方法。近几十年来,国内外的番茄研究者对远缘杂交进行了大量研究,并取得优异成绩。研究者们利用较多的野生番茄主要是秘鲁番茄、多毛番茄、智利番茄和醋栗番茄。表24-5列出了近年所筛选的抗源和育成品系。

表24-5 利用远缘杂交选育的新品系

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