检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2020年第1期56卷 74-86页

作者：吴项乾曹林申鑫汪贵斌曹福亮南京林业大学南方现代林业协同创新中心

【目的】精确估测银杏人工林有效叶面积指数(eLAI),以更好了解银杏人工林的生长和竞争、理解人工林生态系统的功能和生产力。【方法】基于多旋翼无人机激光雷达(LiDAR)系统获取的点云数据,结合45块地面实测样地数据,使用孔隙度模型法(... 详细信息

【目的】精确估测银杏人工林有效叶面积指数(eLAI),以更好了解银杏人工林的生长和竞争、理解人工林生态系统的功能和生产力。【方法】基于多旋翼无人机激光雷达(LiDAR)系统获取的点云数据,结合45块地面实测样地数据,使用孔隙度模型法(通过计算点云的冠层穿透率,根据Beer-Lambert定律计算有效叶面积指数)和统计模型法(首先通过地面实测的有效叶面积指数和所提取的LiDAR特征变量建模,然后借助拟合的模型估测有效叶面积指数)对我国典型银杏人工林进行样地尺度的有效叶面积指数估测。【结果】1)使用统计模型法估测eLAI时,仅利用LiDAR高度特征变量估测精度为R^2=0.38(rRMSE=54%),引入其他特征变量(冠层密度特征、冠层容积比以及强度特征变量)后精度分别达到R^2=0.64(rRMSE=26%)、R^2=0.61(rRMSE=28%)、R^2=0.74(rRMSE=23%);2)根据Cover将样地分组建模后发现,分组建模的精度优于不分组建模的精度;3)孔隙度模型法估测有效叶面积指数的精度为R^2=0.71(rRMSE=32.0%)。【结论】结合多组LiDAR特征变量估测有效叶面积指数能够充分挖掘LiDAR数据包含的冠层结构特性,从而提升估测精度;同时,使用孔隙度模型法可以有效估测银杏人工林有效叶面积指数。无人机LiDAR点云在估测银杏人工林有效叶面积指数上具有较好的潜力。

关键词：无人机激光雷达银杏人工林有效叶面积指数

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基于黑莓果实转录组数据的SSR位点特征分析

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分子植物育种 2025年第4期23卷 1132-1139页

作者：吴雅琼张春红杨海燕闾连飞李维林吴文龙江苏省中国科学院植物研究所果树研究中心南京210014 南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

黑莓(Rubus spp.)是蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)重要经济林小浆果树种,其果实含有丰富的营养物质,具有重要的经济和药用价值。本研究以黑莓‘Chester’果实为试验材料获得转录组序列数据,基于转录组数据分析简单重复序列(SSR)位点... 详细信息

黑莓(Rubus spp.)是蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)重要经济林小浆果树种,其果实含有丰富的营养物质,具有重要的经济和药用价值。本研究以黑莓‘Chester’果实为试验材料获得转录组序列数据,基于转录组数据分析简单重复序列(SSR)位点信息、序列特征和分布特点,以期为黑莓SSR分子标记的筛选与开发、种质资源遗传改良和遗传多样性研究提供理论基础。运用MicroSAtellite(MISA)软件对全部unigenes序列的SSR位点进行检索和特征分析,结果表明,SSR位点总数为11486,SSR发生频率为13.3%。SSR基元类型中以二、三核苷酸重复最多,分别占转录组总SSR重复数量的46.54%和39.81%,其中AG/CT(30.58%)是出现频率最高的重复基元,其次为AT/AT(11.81%)和AAG/CTT(10.84%)基元类型。不同重复基元类型间SSR序列的长度也存在差异,平均长度范围为18.07~26.26 bp,总平均长度为19.11 bp。黑莓转录组SSR长度大多集中于12~16 bp和>30 bp,占SSR总数量均超过10%,而SSR序列长度>20 bp,占比32.13%。黑莓转录组SSR位点发生频率较高,平均距离较短,重复基元类型较丰富,可为悬钩子属乃至蔷薇科的遗传多样性研究、品种鉴定和分子标记辅助育种提供新思路。

关键词：黑莓转录组 SSR位点

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遥感在森林精准培育中的应用现状与展望

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遥感学报 2021年第1期25卷 423-438页

作者：周凯曹林南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

随着社会经济快速发展及人口增长,中国木材供需矛盾突出,对外依存度高。面对有限的土地资源,迫切需要更为高效、高质量地培育森林资源,在定向培育和集约经营等的各个环节实现培育技术精准化。现代遥感技术所构建的多平台、多角度、多模... 详细信息

随着社会经济快速发展及人口增长,中国木材供需矛盾突出,对外依存度高。面对有限的土地资源,迫切需要更为高效、高质量地培育森林资源,在定向培育和集约经营等的各个环节实现培育技术精准化。现代遥感技术所构建的多平台、多角度、多模式立体观测体系及定量分析方法是森林精准培育的关键技术。以遥感技术为核心所构建的从土壤类型分析、土地适应性评价、生态环境模拟到林木育种、灌溉施肥、林木长势监测、病虫害防治等一体化、精准化的森林精准培育新体系,将全面支撑现代林业的整体提质增效和森林质量精准提升。本文首先介绍了RGB相机、多光谱、高光谱、激光雷达、热红外和荧光传感器在森林精准培育中应用现状,并对其应用特点及测量指标进行了综合比较;然后,重点介绍了遥感在林木良种选育、营养胁迫监测诊断及水肥精准喷灌以及森林病虫害防治与健康评估这3个森林精准培育重要方向上的应用,并分析了各应用方向的共性需求;最后,从3个方面,即多源遥感信息融合,人工智能、物联网及3S技术集成,以及遥感数据与生理生态模型和辐射传输模型等的集成应用,分析了未来遥感技术在森林精准培育中的发展趋势及应用前景。

关键词：森林精准培育遥感表型森林培育林木遗传育种森林健康

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基于苦楝转录组测序的SSR分子标记开发

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林业科学 2021年第6期57卷 85-92页

作者：蔡金峰杨晓明郁万文汪贵斌曹福亮南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】基于转录组测序数据开发苦楝SSR标记,为苦楝种质资源的选育、评价和遗传改良提供理论基础和科学依据。【方法】利用Illumina HiSeqTM 2500平台对苦楝叶片进行高通量测序,分别利用Trinity、MISA软件对转录组数据进行拼接组装、... 详细信息

【目的】基于转录组测序数据开发苦楝SSR标记,为苦楝种质资源的选育、评价和遗传改良提供理论基础和科学依据。【方法】利用Illumina HiSeqTM 2500平台对苦楝叶片进行高通量测序,分别利用Trinity、MISA软件对转录组数据进行拼接组装、序列检索及SSR分布类型和特征分析。采用Primer 3软件设计合成100对SSR引物,分别用2%琼脂糖凝胶电泳和PAGE凝胶电泳进行初步筛选和多态性筛选。【结果】共获得Unigenes 20077条,平均长度为1431.82 bp,N50为1955 bp;对Unigenes进行SSR位点的发掘和分析,发现4116条Unigenes序列中含有5469个SSR位点,SSR的发生频率为20.50%,平均分布距离为8.74 kb;单、二、三核苷酸重复单元分别占总SSR的50.23%、24.43%和22.11%;SSR重复单元以6~10次重复的最多,占总数的51.27%。筛选出16对多态性引物并进行PCR扩增,共检测到56个等位基因片段,平均每个位点含3.5个,平均有效等位基因数为2.31个,平均Shannon多样性指数I为0.861,平均多态性信息含量PIC为0.507。【结论】苦楝转录组SSR位点具有较高的出现频率和分布密度,基元类型和重复次数相对较高,具有高多态性的潜能,可以进行有目的的引物设计和开发。开发的16对SSR引物在苦楝上可检测到较高的多态信息含量,进一步丰富了楝科现有SSR标记数据库资源,可为楝科植物在基因组水平上的遗传多样性分析和分子辅助育种等提供参考。

关键词：苦楝转录组 EST-SSR 引物

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高光谱与高空间分辨率遥感数据的亚热带森林生物量反演

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遥感学报 2016年第6期20卷 1446-1460页

作者：申鑫曹林佘光辉南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

精确估算森林生物量对全球碳平衡以及气候变化的研究有重要意义。以亚热带天然次生林为研究对象,借助地面实测样地数据,通过对机载LiCHy(LiDAR,CCD and Hyperspectral)传感器同时获取的高光谱和高空间分辨率数据进行信息提取和数据融合... 详细信息

精确估算森林生物量对全球碳平衡以及气候变化的研究有重要意义。以亚热带天然次生林为研究对象,借助地面实测样地数据,通过对机载LiCHy(LiDAR,CCD and Hyperspectral)传感器同时获取的高光谱和高空间分辨率数据进行信息提取和数据融合,建模反演森林生物量。首先通过面向对象分割方法进行单木冠幅提取,然后融合从高光谱数据提取的光谱特征变量和从高空间分辨率数据提取的单木冠幅统计变量,构建多元回归模型估算地上、地下生物量,最后利用地面实测生物量经交叉验证评价模型精度。结果表明,综合模型的精度(R^2为0.54—0.62)高于高光谱模型(R^2为0.48—0.57);在高光谱模型中地上生物量模型精度(R^2为0.57)高于地下生物量模型(R^2为0.48);在综合模型中地上生物量模型精度(R^2为0.62)同样高于地下生物量模型(R^2为0.54)。交叉验证结果表明,与仅使用高光谱数据(单一数据源)相比,通过集成高光谱和高空间分辨率数据的生物量反演效果有所提升,可以更加有效地估算亚热带森林生物量。

关键词：亚热带森林生物量估算遥感反演高光谱数据高空间分辨率数据

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机载激光雷达森林垂直结构剖面参数的沿海平原人工林林分特征反演

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遥感学报 2018年第5期22卷 872-888页

作者：刘浩张峥男曹林南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

中国是世界上人工林面积最大的国家,实时、定量、精确地获取人工林林分特征对于人工林资源监测、管理以及全球碳循环具有重要意义。以北亚热带沿海平原人工林为研究对象,借助机载激光雷达LiDAR(Light Detection And Ranging)点云数据并... 详细信息

中国是世界上人工林面积最大的国家,实时、定量、精确地获取人工林林分特征对于人工林资源监测、管理以及全球碳循环具有重要意义。以北亚热带沿海平原人工林为研究对象,借助机载激光雷达LiDAR(Light Detection And Ranging)点云数据并结合地面实测的55个样地来反演人工林林分特征。首先,构建冠层高度分布剖面CHD(Canopy Height Distribution)和枝叶剖面FP(Foliage Profile);然后,通过Weibull函数分别对CHD和FP进行拟合并提取Weibull参数作为特征变量(第1组);同时,还直接基于点云提取了LiDAR高度变量HRM(HeightRelated Metrics)和冠层密度变量DRM(Density-Related Metrics)(第2组);最后,结合地面实测数据和两组特征变量构建了多元回归模型用于预测各林分特征(即林分密度、平均胸径、胸高断面积、Lorey’s树高、蓄积量和地上生物量)。结果表明:(1)与只使用基于点云的特征变量(即第2组)相比,结合点云特征变量(第2组)和冠层垂直结构剖面特征变量(第1组)的各林分特征预测精度均有所提升(ΔAdjusted R2=0—0.13,ΔrRMSE=0.08—3.65%);(2)对各林分特征预测的结果中,Lorey’s树高(Adjusted R2=0.85, rRMSE=7.66%)和蓄积量(Adjusted R2=0.84,rRMSE=14.27%)的预测精度最高,地上生物量(Adjusted R2=0.78, rRMSE=14.15%)、胸高断面积(Adjusted R2=0.73, rRMSE=14.70%)和平均胸径(Adjusted R2=0.64, rRMSE=15.05%)次之,林分密度(Adjusted R2=0.58,rRMSE=26.16%)的预测精度最低;(3)Weibull函数较准确地反映了亚热带人工林垂直冠层结构,可以有效提高林分特征反演精度。

关键词：激光雷达冠层垂直结构剖面 Weibull 枝叶剖面点云特征变量

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美国白蛾内参基因的鉴定及筛选

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林业科学 2019年第9期55卷 111-120页

作者：陶蓉李慧孙宇航于晓航朱晗郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

【目的】为筛选美国白蛾在不同温度处理、不同发育阶段、幼虫不同组织中稳定的内参基因,为美国白蛾相关的基因定量研究奠定基础。【方法】在美国白蛾转录组测序结果中筛选出8个候选内参基因GAPDH、ACT、RPL12、RPL18a、RPS16、EF1α、EF... 详细信息

【目的】为筛选美国白蛾在不同温度处理、不同发育阶段、幼虫不同组织中稳定的内参基因,为美国白蛾相关的基因定量研究奠定基础。【方法】在美国白蛾转录组测序结果中筛选出8个候选内参基因GAPDH、ACT、RPL12、RPL18a、RPS16、EF1α、EF1β、18S rRNA,获得碱基序列。将以上序列进行克隆、测序、比对最终证明其为美国白蛾的基因且碱基序列正确,之后将其上传到NCBI获得登录号。设计以上8个候选内参基因的实时荧光定量PCR(qRT?PCR)引物,利用qRT?PCR技术测定8个候选内参基因在美国白蛾不同发育阶段(幼虫1~6龄)、不同温度处理下(-10、-5、0、25、35、40、45℃处理2 h)、幼虫的不同组织(头、肠道、脂肪体、马氏管、表皮)中的表达量,记录Ct值;然后通过ΔCt法、GeNorm、NormFinder和BestKeeper共4种方法对8个候选内参基因在不同条件下的Ct值进行统计分析,最后综合RelFinder选出最稳定的内参基因。通过GeNorm计算Vn/(n+1)最合适内参基因的数目。【结果】Ct分析表明,在不同发育阶段和在不同温度处理下表达最稳定的是RPL12;在幼虫不同组织中,最稳定的是RPS16。GeNorm分析结果与ΔCt分析结果相同。NormFinder分析表明,在不同的发育阶段和不同温度处理下最稳定的候选内参基因分别是RPL18a和EF1α;在幼虫组织中,最稳定的是ACT。BestKeeper分析认为,不同发育阶段,ACT、GAPDH不适合作为内参基因;不同温度处理下,ACT、RPL18a、RPL12、RPS16、EF1β不适合作为内参基因;在不同幼虫组织中,RPL18a、EF1α、EF1β、18S rRNA不适合作为内参基因。最后RelFinder综合评价显示,在不同的发育阶段最稳定的内参基因组合是RPL12和EF1β,最不稳定的是ACT;在不同的温度处理下,最稳定的内参基因组合是EF1α和GAPDH,最不稳定的是ACT;在不同组织中,最稳定的组合是ACT和RPS16,最不稳定的是RPL18a。经GeNorm软件计算,最合适的内参基因数目应该是2个。【结论】在美国白蛾不同发育阶段的基因定量研究中,建议以RPL12和EF1β作为内参基因;在不同温度处理的基因定量研究中,建议以EF1α和GAPDH作为内参基因;在幼虫不同组织的基因定量研究中,建议以ACT和RPS16作为内参基因。此外,亦初步说明了昆虫内参基因在不同试验条件下的不稳定性。

关键词：内参基因基因筛选 qRT-PCR

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吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007吲哚-3-乙酰胺IAA合成功能及其依赖途径鉴定

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林业科学 2019年第9期55卷 121-129页

作者：刘婉慧陈飞飞叶建仁王朝恩康熠付欢欢南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

【目的】探索吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007(Burkholderia pyrrocinia JK-SH007)合成生长素吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的能力,并阐明*** JK-SH007存在色氨酸依赖型的吲哚-3-乙酰胺(indole-3-acetamide, IAM)IAA合成途径。【方法】使用Salkowski比色法和酶联免疫吸附法(ELISA)进行L-色氨酸对*** JK-SH007合成IAA能力影响的检测;以*** JK-SH007全基因组为模板,设计特异性引物克隆iaaM和iaaH基因,并使用生物信息学方法对其蛋白质和亲缘关系进行分析;通过实时荧光定量PCR方法分析*** JK-SH007中的iaaM和iaaH基因在L-色氨酸处理下的差异表达。【结果】*** JK-SH007菌株能够合成15.663μg·mL-1的IAA,在以L-色氨酸为前体的条件下其合成IAA的量显著增加,达到了44.404μg·mL-1。iaaM和iaaH基因均含有一个完整的开放阅读框,其中iaaM基因全长1 782 bp,编码593个氨基酸,属于Aminooxidase super family家族;iaaH基因全长1 368 bp,编码455个氨基酸,属于Amidase super family家族。在L-色氨酸的处理下,*** JK-SH007中的iaaM和iaaH基因的表达量均显著增加。【结论】*** JK-SH007具有合成IAA的能力,L-色氨酸对其合成IAA具有显著促进作用,且克隆得到了iaaM和iaaH基因,其在进化上具有一定的保守性,证明*** JK-SH007中存在吲哚-3-乙酰胺IAA合成途径。

关键词：吡咯伯克霍尔德氏菌吲哚-3-乙酸吲哚-3-乙酰胺途径色氨酸2-单加氧酶基因吲哚乙酰胺水解酶基因

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仁扇舟蛾化学感受蛋白cDNA的克隆、序列分析及时空表达

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林业科学 2018年第4期54卷 67-75页

作者：李慧顾天滋陈昌宇黄开茹田朔赵旭东郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院南京210037

【目的】通过克隆仁扇舟蛾化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs)覆盖编码区的cDNA序列全长并研究其特征以及在不同发育阶段、不同日龄、不同组织的表达情况,为研究该蛋白在仁扇舟蛾化学感受系统中的作用奠定基础。【方法】利用转... 详细信息

【目的】通过克隆仁扇舟蛾化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs)覆盖编码区的cDNA序列全长并研究其特征以及在不同发育阶段、不同日龄、不同组织的表达情况,为研究该蛋白在仁扇舟蛾化学感受系统中的作用奠定基础。【方法】利用转录组测序和RACE技术克隆CresCSP3的覆盖编码区的全长cDNA序列,使用在线工具预测其信号肽、等电点、分子质量和三维结构。利用Blast进行同源性对比,并用MEGA 6.0软件Neighbor-joining法构建进化树,进而分析其与鳞翅目其他12种昆虫化学感受蛋白的亲缘关系。应用qRT-PCR技术对CresCSP3在不同发育阶段,羽化后1~6日龄雌雄成虫触角以及在雌雄成虫头(不含触角)、触角、足、翅不同组织的表达情况进行分析。【结果】克隆获得仁扇舟蛾1条化学感受蛋白基因的cDNA序列全长,命名为CresCSP3。cDNA全长为545 bp,包括61 bp的5'非翻译区,100 bp的3'非翻译区以及384 bp的开放阅读框,编码127个氨基酸残基,成熟蛋白分子质量14.34 kD,等电点5.75,预测N末端含有18个氨基酸组成的信号肽。CresCSP3的三维结构由6个α-螺旋组成,形成1个疏水性的结合腔,具有化学感受蛋白家族的典型特征。氨基酸序列比较显示仁扇舟蛾化学感受蛋白氨基酸序列与棉铃虫、烟青虫及双委夜蛾比较相近,与亚洲玉米螟和小菜蛾也较为相近,与小菜蛾的CSP相似性最高,氨基酸序列相似性达到61%,而与茶尺蠖的EObl CSP2氨基酸序列的相似性只有27%。系统进化树分析表明,CresCSP3并没有与其他种类聚为一支。qRT-PCR结果表明:CresCSP3在不同发育阶段均有表达,卵期及蛹期表达量较低,并在4龄时达到高峰。CresCSP3在雌雄成虫触角均有分布,但表达情况有差异,雄虫前4天CresCSP3的表达量高于雌虫,3~4天出现高峰,而雌虫于羽化后4、5天出现表达高峰;CresCSP3在触角、头、足和翅中均有分布,相对表达量触角中均为最高,且在雄虫触角中高于雌虫触角。【结论】明确了仁扇舟蛾化学感受蛋白基因仁扇舟蛾化学感受蛋白CresCSP3的结构特征。CresCSP3与其他12种鳞翅目昆虫的CSP亲缘关系较远,表明化学感受蛋白家族的多样性。不同发育阶段CresCSP3的表达方式表明该基因参与仁扇舟蛾在幼虫取食过程中的寄主定位。不同日龄雌、雄虫触角中CresCSP3的表达量特性表明CSP3参与雄虫交配行为和配偶定位,也可能参与雌虫产卵过程中的寄主定位。CresCSP3在雌、雄成虫的触角中表达量最高,可能是因为昆虫主要通过触角感受外界挥发性气味分子,而翅、足、头部一定程度上也会参与对外界环境的感知,CresCSP3的广泛分布表明其对仁扇舟蛾识别环境中复杂的化学信号的从而使机体做出准确的反应起到重要作用。

关键词：仁扇舟蛾化学感受蛋白分子克隆序列分析时空表达

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芳樟醇、桉叶油素取食胁迫下香樟齿喙象(鞘翅目:象甲科)幼虫的生长发育及抗性基因的转录表达

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林业科学 2023年第5期59卷 109-120页

作者：王璟廷李寿银左壮徐文轩郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心、南京林业大学林学院南京210037

【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象... 详细信息

【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象初孵幼虫取食不同质量分数芳樟醇和桉叶油素3天后的死亡率,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的敏感性。分别设定10.0、19.7 mg·g^(-1)的芳樟醇及5.0、15.2 mg·g^(-1)的桉叶油素进行长期取食处理,测定香樟齿喙象幼虫阶段的存活曲线、发育历期、体重等生长发育指标,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的生物学响应。利用qRT-PCR技术,测定香樟齿喙象4龄幼虫取食芳樟醇和桉叶油素后的解毒酶基因(细胞色素P450酶、羧酸酯酶、UDP-葡萄糖醛酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶和ABC转运蛋白)和表皮蛋白基因的相对表达量变化。【结果】芳樟醇和桉叶油素在2种处理质量分数条件长期胁迫下,对香樟齿喙象幼虫的生长发育产生显著的抑制作用,并且抑制作用随质量分数增加而增强,即发育历期延长、体重降低以及死亡率提高。此外,还表现出幼虫在蜕皮期前后出现高频死亡的特征。相较于桉叶油素,香樟齿喙象幼虫对芳樟醇表现出更强的耐受性。qRT-PCR结果显示,芳樟醇胁迫能够显著地诱导香樟齿喙象幼虫体内细胞色素P450酶和表皮蛋白的基因表达,而桉叶油素取食胁迫下仅有1条UDP-葡萄糖醛酸转移酶的基因表达量显著上调。【结论】香樟齿喙象幼虫对2种寄主植物次生物质的取食胁迫产生不同生理适应性。同时,其幼虫的解毒酶相关基因和表皮蛋白基因对2种萜类物质胁迫的表达响应模式存在差异性。香樟齿喙象幼虫能够有目的地调控不同生理适应机制,以克服不同的寄主次生物质防御,以实现寄主定殖和种群暴发。

关键词：香樟齿喙象寄主次生物质解毒酶表皮蛋白生理适应性

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