植物与昆虫化学生态学研究现状与展望

植物次生代谢物和昆虫信息素是化学生态学中的重要研究内容.自1959年人类从雌蚕中分离、鉴定了第一个昆虫性信息素———蚕醇以来,昆虫信息素的研究迅猛发展,极大地推动了植物化学生态学的发展.诸多的研究揭示了昆虫对环境的适应能力在于种内发达的通讯和寻找寄主的能力;植物面对环境胁迫和种间竞争的机制是体内合成次生代谢物作为防御和通讯的工具;植物和昆虫之间也存在着交互作用的化学关系.植物和昆虫化学生态的研究,已成为农林牧病虫害防治的理论依据和发展方向.化学生态学所涉及的生物活性物质是开发生物农药的源泉.概述了植物次生代谢物和昆虫信息素在农业上的研究、应用及发展前景.阐明在生态农业安全条件下,通过利用自然界生物间的这种化学作用规律,对于提高农业产量和对有害生物控制方面具有的重要意义.     

巴氏钝绥螨对二斑叶螨的捕食功能反应

为明确巴氏钝绥螨Amblyseius barkeri(Hughes)对二斑叶螨Tetranychus urticae(Koch)的潜在控制能力,采用功能反应方法,在温度为16、20、24、28、32℃,相对湿度(85±5)%条件下对巴氏钝绥螨捕食二斑叶螨的效应进行了研究。结果表明:巴氏钝绥螨对二斑叶螨的卵和若螨表现为嗜食性,对雌成螨表现为非嗜食性。巴氏钝绥螨对二斑叶螨雌成螨、若螨和卵均有较强的捕食作用,捕食功能反应均拟合HollingⅡ型方程,在相同温度下对各螨态的捕食量大小为:卵若螨雌成螨。在16~28℃,巴氏钝绥螨对各螨态的瞬间攻击系数(a)、捕食能力(a/Th)、最大日捕食量(1/Th)均随温度的升高而增加,处理时间则缩短,当温度高于32℃时捕食量开始减小。当二斑叶螨密度固定时,巴氏钝绥螨的日平均捕食量则随其自身密度的增加而逐渐降低,说明巴氏钝绥螨存在明显的竞争和自我干扰作用。     

瑞香狼毒根乙醇提取物及4种溶剂萃取物对两种叶螨及豌豆蚜的触杀活性比较

本文分别采用玻片浸渍法和带虫浸叶法测定比较了瑞香狼毒根乙醇提取物及4种不同溶剂萃取物对截形叶螨、二斑叶螨及豌豆蚜的触杀活性。结果表明,瑞香狼毒根的乙醇提取物对截形叶螨、二斑叶螨、豌豆蚜处理12h的校正死亡率分别为60.28%、59.24%、54.32%,24h的校正死亡率分别为66.75%、61.45%、65.53%;石油醚萃取物对3种供试生物处理12h和24h校正死亡率分别为89.39%、93.70%、91.49%和93.33%、84.19%、100%;氯仿萃取物处理12h和24h后校正死亡率分别为32.11%、35.66%、27.35%和34.47%、35.95%、38.60%,瑞香狼毒4种溶剂萃取物触杀活性顺序为:石油醚氯仿水乙酸乙酯,随着浓度增大,萃取物对3种供试生物的触杀活性明显增强,表现出良好的量效关系。石油醚萃取物对截形叶螨12h和24h的LC50分别为2.040 2mg/mL和0.8mg/mL;对二斑叶螨12h和24h的LC50分别为0.280 3mg/mL和0.037mg/mL;对豌豆蚜12h和24h的LC50分别为0.911 4mg/mL和0.360 5mg/mL,24h毒力均高于12h毒力。     

二斑叶螨多重抗性品系解毒酶基因表达模式解析

【目的】二斑叶螨（Tetranychus urticae）是一种重要的农业害螨,由于个体小、繁殖快等特点,极易产生抗药性,论文从生理生化和分子水平探讨二斑叶螨mRNA水平相对表达量的变化,旨在明确二斑叶螨对混剂的多重抗性机制,为该螨的综合治理提供依据。【方法】在温度（25±l）℃,相对湿度60%±5%,光周期L﹕D=16 h﹕8 h的室内条件下,于盆栽豇豆苗上饲养不接触任何药剂的二斑叶螨敏感品系（SS）和用螺螨酯、甲氰菊酯、阿维菌素以其单剂的致死中浓度（LC50）为汰选浓度混合连续汰选的多重抗性品系（Mp-R）;Mp-R品系用药4-5次待其种群扩增后,参照FAO推荐的叶片残毒法进行室内毒力测定一次,计算其LC₅₀,求出抗性倍数（RR）,并记为一个汰选周期;连续汰选3个周期后,逐渐增加汰选浓度,用PoloPlus软件求其毒力回归方程、LC50、抗性指数及卡方值;采用生化分析法测定选育50代的二斑叶螨SS与Mp-R品系卵、幼螨、若螨、雄成螨、雌成螨的谷胱甘肽S转移酶（GSTs）、羧酸酯酶（CarEs）、多功能氧化酶（MFOs）的活性,以ELFn为内参基因,采用RT-qPCR技术以比较Ct值的方法计算二斑叶螨Mp-R品系中10个与抗性相关的解毒酶基因的表达量。【结果】在室内经50代抗性选育,二斑叶螨对阿维菌素、甲氰菊酯及螺螨酯的LC₅₀分别达到1 103.55、5 993.33和2 345.62 mg·L^-1,抗性倍数分别为603.03、167.65和51.77倍。卵中Mp-R品系MFOs比活力显著高于SS品系,GSTs、CarEs比活力差异不显著;其他发育阶段Mp-R品系的GSTs、CarEs比活力显著高于SS品系,MFOs比活力则差异不显著;Mp-R品系雌成螨的GSTs、CarEs比活力显著高于其他发育阶段,卵的MFOs比活力显著高于其他发育阶段。与敏感品系相比,二斑叶螨TuGSTd05、TuGSTd06与TuGSTd09基因表达量在Mp-R品系各发育阶段显著上调1.80倍以上,TuGSTd01表达量在若螨期显著上调1.63倍,其他发育阶段差异不显著;CYP392E10表达量在卵中极显著上调5.87倍,幼螨、若螨阶段显著上调2.15倍和2.09倍,成螨阶段表达量差异不显著;CYP392A6在卵、幼螨与若螨阶段表达量均显著上调1.89、1.64和1.59倍,在成螨阶段表达量差异不显著。CYP392A16在各发育阶段均极显著上调,卵中上调6.97倍,幼螨中上调8.20倍,若螨中上调8.88倍,雄成螨上调7.34倍,雌成螨上调8.59倍。CYP392D 8在卵、幼螨和雄、雌成螨中表达量均显著上调2.18、2.00、2.03和2.41倍,在若螨阶段表达量差异不显著;TuCCE35在若螨及雄、雌成螨中表达量显著上调1.58、1.86和2.65倍;TuCCE36在卵和雄、雌成螨中表达量显著上调1.73、1.89和2.14倍。【结论】与敏感品系相比,二斑叶螨Mp-R品系10个与抗性相关的解毒酶基因表达量在其不同发育阶段均有不同程度的变化。CYP392A16表达量在各发育阶段上调较大,可能参与了二斑叶螨多重抗性的形成;其余基因表达量均未见大幅度上调,这些基因是否参与了对3种药剂的代谢还需进一步验证。     

节裂角茴香几种溶剂提取物对粘虫的作用方式研究

本研究以节裂角茴香为对象,采用室内生物测定方法,开展了不同提取方法(恒温振荡法和索氏抽提法)和不同溶剂(乙醇、甲醇、正己烷、二氯甲烷)所得的8种提取物对粘虫的作用方式的研究。结果表明,节裂角茴香最佳杀虫提取方法与溶剂分别为索氏抽提法及乙醇;其提取物对3龄粘虫幼虫具有较强的拒食和生长发育抑制作用,24和48 h的拒食率均在70%以上,乙醇提取物拒食率最高达到90.78%,4种溶剂提取物处理粘虫24 h的生长发育抑制率为74.21%~91.45%,乙醇提取物48 h为87.00%,生长发育速度缓慢,最终化蛹率为23.33%;8种提取物对粘虫的触杀和胃毒作用均较弱,乙醇提取物48 h触杀和胃毒校正死亡率最高,为33.33%和23.3%;且节裂角茴香对粘虫的拒食活性物质主要集中在植株地上部分。     

阿维菌素亚致死剂量对二斑叶螨解毒酶系的影响

【目的】为明确阿维菌素(avermectin)亚致死剂量在不同时间对二斑叶螨(Tetranychus urticae)体内解毒酶系的影响.【方法】采用喷雾法,测定了阿维菌素对敏感品系二斑叶螨雌成螨的亚致死剂量LC10和LC20,并分析了经两种剂量处理后不同时间,其体内谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFOs)和羧酸酯酶(CarEs)的比活力及米氏常数Km和最大反应速率Vmax的变化.【结果】GSTs在LC20处理后6、12、24h和LC10处理后12、24h比活力显著升高;MFOs在LC20处理后12、24h和LC10处理后12h比活力显著升高;CarEs只在LC20处理后12h比活力显著升高;各酶比活力均在处理后12h时达到最大;GSTs和MFOs在处理后24h的米氏常数Km和最大反应速率Vmax均显著高于对照,CarEs的Km值和Vmax与对照差异不显著.【结论】施药12h后二斑叶螨对阿维菌素的解毒代谢作用最强,GSTs和MFOs在对阿维菌素的代谢中起主要作用,而CarEs对阿维菌素的代谢影响较小.     

顶孢霉孢子悬浮液对小麦和黄瓜种子萌发及六种作物幼苗生长的影响

【目的】研究顶孢霉Ahy1对作物的安全性及生理指标的影响.【方法】采用室内生测和生理生化分析法,测定了顶孢霉(Ahy1)孢子悬浮液对小麦和黄瓜种子萌发、体内酶活性以及对6种作物幼苗生长的影响.【结果】在25℃,相对湿度75%条件下,不同浓度的悬浮液对小麦和黄瓜种子萌发及根长生长表现出高抑和低促作用;对小麦种子中4种酶的活性均有不同程度的促进作用;对黄瓜种子中SOD、POD表现为促进作用,相对抑制率分别为-82.51%和-35.96%,对CAT有明显的抑制作用,对Pro含量影响不明显.对菜豆、小麦、玉米、辣椒、茄子、黄瓜6种供试作物株高平均抑制率分别为-18.62%、-8.12%、-11.11%、-8.56%、-6.61%和-1.71%;对菜豆、小麦幼苗鲜质量的相对抑制率分别为-21.10%、-14.29%,对辣椒、菜豆、茄子和小麦干质量抑制率分别为-16.41%、-15.59%、-15.10%和-9.50%,表现促生作用,但对黄瓜和玉米的干质量表现抑制作用.【结论】Ahy1菌株不同浓度孢子悬浮液处理供试作物21d后,均未见任何发病症状,植株生长正常,对供试作物生长没有明显可见影响.     

苍耳提取物对萝卜蚜和粘虫作用方式及解毒酶活性影响的研究

采用室内生测法,研究了苍耳3种溶剂(丙酮、乙醇、氯仿)提取物对萝卜蚜和粘虫的作用方式及苍耳氯仿提取物对两种试虫的3种解毒酶活性的影响。结果表明,苍耳氯仿提取物对萝卜蚜有很强的忌避作用,当浓度为0.05 g/mL,处理4 h,忌避率达94.25%,48 h忌避率为84.53%;其次是触杀作用,校正死亡率最高为67.24%,LC₅₀为0.7420 g/mL;内吸作用极弱。对粘虫主要表现为拒食和生长发育抑制作用,拒食校正死亡率最高达98.27%,AFC₅₀为0.1985 g/mL;72 h体重增长率为-5.85%,与对照差异极显著;胃毒和触杀毒力较弱,LC₅₀分别为0.8997和1.3070 g/mL。苍耳氯仿提取物对萝卜蚜和粘虫的乙酰胆碱酯酶(AchE)有抑制作用,处理萝卜蚜24 h及处理粘虫4 h时,乙酰胆碱酯酶(AchE)抑制率最高,分别为37.55%和25.65%;对谷胱甘肽转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)活力影响不明显。     

苏氏盲走螨对山楂叶螨捕食作用的研究

苏氏盲走螨对山楂叶螨卵和幼螨的功能反应均可用Ｈｏｌｌｉｎｇ的圆盘方程模拟。在室内自然变温条件下,苏氏盲走螨对山楂叶螨卵和幼螨的最大日捕食量分别为６２．５４粒和３．８８头,时攻击率分别为０．２８０６和０．５５４４;在山楂叶螨各螨态中,对卵有明显的正喜好,其次是幼螨。     

顶孢霉Ahy1菌株微粉剂的配方筛选

采用室内生物测定的方法,从6种载体、6种分散剂、5种黏着剂、5种紫外保护剂中筛选适宜于顶孢霉Ahy1孢子粉微粉剂的助剂。结果表明,载体硅藻土、紫外线保护剂荧光素钠和腐植酸、分散剂木质素磺酸钠(或钙)、黏着剂羧甲基纤维素对顶孢霉孢子的生物活性无显著影响。用以上助剂加工的20%顶孢霉孢子粉微粉剂,孢子含量为9.8×109个/g,干燥减量为4.36%,孢子萌发率为90.23%,比重为0.37g/cm~3,颗粒细度过200目筛,粉粒直径约为74μm,5℃下贮藏6个月后孢子萌发率为80%,符合真菌农药粉剂国家标准(标准号GB/T25864-2010),在微粉细度上符合制剂标准。