贵州中部稻区大螟和二化螟发生规律初探

大螟和二化螟是水稻上的重要钻蛀性害虫,了解其发生规律,是制定有效防治措施的前提。笔者于2014-2017年调查了贵州省中部地区贵阳市花溪区、安顺市平坝县和贵阳市息烽县稻区两种螟虫的灯下发生动态,并对该地区水稻蛀杆螟虫的田间发生和越冬虫量进行调查。灯诱结果显示,大螟和二化螟在该地区每年发生2代,其中二化螟越冬代螟蛾在4月上旬初见,5月盛发,六月下旬至七月上旬终见;大螟越冬代螟蛾在4月上旬初见,4月下旬至5月中旬盛发,五月下旬至六月上旬终见。另外,田间调查结果显示,该地区主要以二化螟危害为主,大螟次之,且二化螟和大螟的发生近年呈减轻趋势,2014年危害最为严重,3个调查点的螟害株率分别为2. 75%,3. 88%和3. 52%; 2017年达到最低,分别为0. 07%、0. 81%和0. 27%。另外,对不同类型田中越冬螟虫数量的调查结果表明,农事操作能够显著降低螟虫的越冬基数,从而减少冬后螟虫的数量。     

噻虫嗪对白背飞虱试验种群繁殖力的亚致死效应

为探究噻虫嗪对白背飞虱的亚致死效应,采用稻茎浸渍法以噻虫嗪亚致死浓度LC_(10)和LC_(25)胁迫白背飞虱3龄若虫,测定了F_0代和F_1代若虫的存活率、雌成虫寿命和产卵量,并组建了F_1代种群相对适合度生命表。结果表明,经噻虫嗪亚致死浓度胁迫后,F_0代白背飞虱若虫的发育历期延长,存活率降低,并且LC_(10)处理组的F_0代雌成虫寿命比对照组显著延长,而成虫产卵量无显著变化;F_1代的若虫发育历期比对照组显著延长,且产卵量有所减少,LC_(10)处理组雌成虫产卵量比对照组减少了22.24,LC_(25)处理组比对照组减少了69.96,且差异显著;LC_(10)和LC_(25)亚致死浓度处理后F_1代的种群增长趋势指数均下降,种群相对适合度分别下降了0.12和0.36。研究表明,噻虫嗪亚致死浓度胁迫均可抑制白背飞虱的种群增长。     

溴氰虫酰胺对白背飞虱室内敏感种群的亚致死效应

为探究溴氰虫酰胺对白背飞虱的亚致死效应,采用稻茎浸渍法,分别以LC10和LC25浓度的溴氰虫酰胺胁迫白背飞虱3龄若虫,观察受胁迫后试虫发育历期、产卵量和雌虫寿命的变化情况,并组建了其F1代种群的特定时间生命表。结果表明:经LC10和LC25浓度溴氰虫酰胺胁迫后,F0代白背飞虱单雌产卵量与对照相比差异显著,分别减少了40.41%和41.36%;F1代雌虫比例（Fr）及孵化率（Ha）与对照相比差异不显著,但其繁殖力（Fd）比对照组分别降低了14.41%和16.31%,预测的后代数量（N）及种群增长趋势指数（I）也均低于对照组。经溴氰虫酰胺LC10和LC25浓度处理后,白背飞虱的相对适合度分别为0.78和0.64。根据研究结果推测,在田间施用溴氰虫酰胺防治水稻害虫时,不仅对当代白背飞虱有致死效应,对其后代种群的增长也有一定的抑制作用。     

南方水稻黑条矮缩病对白背飞虱和褐飞虱体内3种水解酶活性的影响

为明确水稻感染病毒病后对白背飞虱和褐飞虱体内水解酶活性的影响,本文研究了水稻感染南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)对两种稻飞虱若虫及成虫体内3种水解酶活性的变化。结果表明:白背飞虱若虫和成虫取食带毒稻株后,羧酸酯酶(CarE)活性分别在5 d和24 h时显著低于对照组;而酸性磷酸酯酶(ACP)活性仅在成虫取食带毒稻株12 h时显著低于对照组;碱性磷酸酯酶(AKP)活性虽低于对照组,但差异均不显著。另外,褐飞虱若虫取食带毒稻株后,CarE活性在24 h和5 d时均显著低于对照组,但是ACP和AKP活性与对照相比均无显著差异。褐飞虱成虫取食带毒稻株后,CarE活性(12 h、24 h和5 d)和ACP活性(24 h)被显著抑制,但AKP活性与对照相比均无显著差异。白背飞虱和褐飞虱取食染病稻株后,其成虫及若虫体内CarE和ACP活性被显著抑制,但是AKP活性与对照相比虽有降低,但均无显著差异。     

杀虫剂胁迫后白背飞虱对其他药剂的敏感性

田间杀虫剂的使用,使得昆虫不可避免地会受到杀虫剂亚致死浓度的胁迫。为了明确白背飞虱受杀虫剂亚致死浓度胁迫后对其他药剂的敏感性变化,采用稻茎浸渍法测定了白背飞虱受噻虫嗪、溴氰虫酰胺亚致死浓度(LC_(10)和LC_(25))胁迫后对三唑磷、吡虫啉、吡蚜酮的敏感性。结果表明:经噻虫嗪亚致死浓度胁迫的种群,对吡虫啉有较低的敏感性,其敏感度随噻虫嗪浓度的增高而降低;对三唑磷的敏感性表现为:LC_(10)种群LC_(25)种群敏感种群;对吡蚜酮的敏感性表现为:LC_(25)种群敏感种群LC_(10)种群。经溴氰虫酰胺亚致死浓度胁迫的种群,对三唑磷有较低的敏感性,并随溴氰虫酰胺处理浓度的增加,敏感性降低;对吡蚜酮的敏感性基本不变,对吡虫啉的敏感性表现为:LC_(10)处理种群敏感种群LC_(25)处理种群。根据以上研究结果,建议田间防治白背飞虱时,轮用噻虫嗪和三唑磷,但要避免噻虫嗪与吡虫啉、溴氰虫酰胺和三唑磷的轮用。     

白背飞虱ABCB2基因克隆与杀虫剂胁迫下的表达分析

三磷酸腺苷结合盒转运蛋白,简称ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter),是一个庞大的跨膜蛋白家族,在抗药性产生过程中发挥着关键作用。为探究白背飞虱(Sogatella furcifera Horváth)ABC转运蛋白在杀虫剂胁迫下的表达关系,本文以白背飞虱为实验材料,通过RT-PCR技术克隆白背飞虱ABC家族中的一个成员,命名为ABCB2;使用实时荧光定量PCR技术,测定白背飞虱3龄若虫经不同浓度的噻虫嗪、噻嗪酮和阿维菌素处理48 h后ABCB2基因的表达量。结果表明:ABCB2 cDNA全长序列包含完整的2 265 bp的开放阅读框(ORF),编码754个氨基酸,预测分子量约为83.855 kDa,预测理论等电点为9.29。与对照组(CK)相比,噻嗪酮和噻虫嗪LC_(10)浓度胁迫后的ABCB2基因表达量被显著诱导,噻嗪酮LC_(25)处理下的ABCB2基因相对表达量显著低于对照组;而在阿维菌素胁迫后,ABCB2基因的表达量仅在LC_(90)浓度处理下被显著诱导,而在LC_(10)和LC_(25)浓度处理下均被显著抑制。该研究结果为探索白背飞虱对杀虫剂的适应和抗性产生的分子机制奠定了基础。     

白背飞虱两个P450基因的克隆、序列分析及杀虫剂胁迫下的表达分析

细胞色素P450属于超基因家族，与昆虫对杀虫剂抗药性产生有重要关系。本文在白背飞虱转录组数据的基础上，克隆到了两个P450基因，分别命名为SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2，其分别编码534和471个氨基酸，分子量约为61.567和53.762 kDa，理论等电点为9.18和8.74。结构域分析发现，SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2氨基酸序列中均包含5个P450基因共有序列。噻虫嗪、噻嗪酮和阿维菌素的LC₁₀、LC₂₅、LC₅₀和LC₉₀4个不同浓度处理白背飞虱3龄若虫48 h后，采用RT-qPCR技术测定SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2两个基因的相对表达量，结果表明：噻虫嗪、噻嗪酮LC₁₀和LC₂₅浓度胁迫后SfCYP4DE1基因相对表达量均显著低于对照组，但随着浓度继续的加大，SfCYP4DE1基因的表达量出现上升的趋势。不同的是，经阿维菌素LC₁₀和LC₂₅浓度胁迫后，SfCYP4DE1基因的表达量均显著高于对照组，且随着浓度增加其表达量升高。与对照组相比，经噻虫嗪不同浓度胁迫后，SfCYP353D1v2基因表达量均呈现出诱导增加的趋势，且LC₁₀、LC₅₀和LC₉₀处理组显著高于对照组。噻嗪酮LC₁₀浓度处理能够显著诱导SfCYP353D1v2基因的表达，但阿维菌素LC₁₀浓度处理下其表达量被显著抑制。另外，以阿维菌素LC₅₀和LC₉₀浓度处理后，SfCYP353D1v2基因的表达量被显著诱导。以上研究结果可为进一步研究白背飞虱P450基因对杀虫剂解毒代谢途径提供基础资料。     

白背飞虱交配和产卵行为研究

生殖行为是个体生物学的重要研究内容,本文对白背飞虱的交配、产卵等生殖行为进行了研究。结果表明:白背飞虱雌虫羽化昼夜节律高峰期在12∶00~14∶00,雄虫羽化高峰期比雌虫早,在10∶00~12∶00,交配昼夜节律高峰期在凌晨0∶00~2∶00和中午12∶00~14∶00,产卵昼夜节律高峰在12∶00~16∶00,雌雄成虫均可交配2次以上,雌虫多次交配后产卵量显著多于单次交配的雌虫,未经交配的雌虫也能产卵,但产卵量显著少于交配过的雌虫且所产卵不能孵化,表明白背飞虱不具有孤雌生殖现象。     

南方水稻黑条矮缩病对水稻营养物质和两种稻飞虱解毒酶活性的影响

在稻田生态系统中,白背飞虱和褐飞虱常常混合发生。为了探明南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)对水稻主要营养物质和两种稻飞虱体内解毒酶活性的影响,在室内测定了水稻感染SRBSDV后的主要营养物质可溶性糖、游离氨基酸的变化,以及褐飞虱和白背飞虱取食感病稻株后体内乙酰胆碱酯酶(AchE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性的变化。结果表明:水稻在感染SRBSDV后,体内可溶性糖含量显著降低,游离氨基酸含量显著升高;在带毒水稻上取食24 h时,白背飞虱和褐飞虱的若虫、成虫体内AchE活性与对照相比显著降低;另外,取食12 h、24 h、5 d时,褐飞虱若虫、成虫体内GST活性显著高于对照,而取食12 h、24 h时的白背飞虱成虫、若虫体内GST活性相比对照稍有增强但差异不显著,但5 d时的酶活性显著高于对照。上述结果表明SRBSDV感染影响水稻体内游离氨基酸和可溶性糖的含量;另外,褐飞虱和白背飞虱取食感病植株后,可通过调节自身解毒酶活性的变化来适应逆境。