连续UV-B胁迫对绿色型豌豆蚜生物学特性的影响

为了明确连续UV-B胁迫对绿色型豌豆蚜生长发育及种群参数的影响,将12 h内所产绿色型豌豆蚜若蚜经40 W UV-B辐射连续处理8代,每代6次,每天1次,每次分别处理20 min、30 min、40 min、50 min和60 min,每次处理后单头饲养,最终采用实验种群生命表方法进行评价,获得多代种群内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、平均世代周期(T)和周限增长率(λ)等生命参数。结果显示,随着辐射时间延长,世代数增加,各处理下若蚜历期最终延长,最长为8.11 d,成蚜寿命先延长后缩短,F8代为对照的6.71%~21.27%;净增殖率先升高后降低,F8代为对照的0.20%~22.32%;内禀增长率在F8代时显著降低,最高为对照的11.05%;周限增长率先升高后缩短,F8代为对照的0.90%~22.14%;F8代平均世代周期显著缩短,相对于对照减短8.54%~21.11%。连续UV-B胁迫试验中,处理时间越长,随着世代数增多,UV-B对绿色型豌豆蚜生长发育和繁殖抑制作用越强,种群数量增长越慢。     

紫外线(UV-B)辐射对不同色型豌豆蚜生物学特性的影响

为了明确紫外线(UV-B)辐射对红色型和绿色型豌豆蚜生物学特性的影响,本研究将2种不同色型豌豆蚜的初生若蚜经过40 W UV-B波段紫外线每日照射30 min,在3种温度梯度(16℃、20℃、24℃)和2种苜蓿品种"甘农3号"和"甘农5号"条件下,在人工气候箱中单头饲养,测定各个处理豌豆蚜的发育历期、体质量差和相对日均体质量增长率等生物学参数。结果显示:在"甘农3号"上,16℃时,在UV-B辐射对2种色型豌豆蚜的发育历期、体质量差和日均体质量增长率均无显著影响(P>0.05);在20℃时,UV-B辐射下红色型豌豆蚜的发育历期显著延长(P<0.05),相对日均体质量增长率也显著减少(P<0.05),体质量差无显著变化(P>0.05);而在24℃时,UV-B辐射下绿色型豌豆蚜的发育历期显著延长(P<0.05),体质量差和相对日均体质量增长率也显著减少(P<0.05)。在"甘农5号"上,在16℃时,UV-B辐射下红色型豌豆蚜的发育历期显著延长(P<0.05),体质量差和相对日均体质量增长率也显著减少(P<0.05);在20℃和24℃时,UV-B辐射绿色型豌豆蚜的发育历期显著延长(P<0.05),体质量差和相对日均体质量增长率也显著减少(P<0.05)。由此可知,UV-B辐射对豌豆蚜的影响与温度和苜蓿品种均密切相关。     

豌豆品种对绿色型豌豆蚜种群参数的影响

在(23±1)℃、光照时间16 h、相对湿度70%~80%人工气候箱条件下,研究了"草豌豆"、"定豌1号"、"定豌2号"、"G1997"4个豌豆品种对绿色型豌豆蚜种群变化的影响,旨在为种植豌豆时品种的选择提供理论依据。结果表明,在不同豌豆品种上绿色型豌豆蚜的各虫态发育历期和单雌一生最高产仔量均有显著差异,其在"G1997"上完成一生所需时间最长(17.92 d),在"草豌豆"上最短(12.69 d);其最高产仔量在"G1997"上最多,为117头.头1,在"草豌豆"上最少,为60头.头1。存活曲线均为Ⅰ型,存活率高低依次为"G1997"、"定豌2号"、"定豌1号"和"草豌豆";净增值率"定豌2号"、"定豌1号"、"G1997"、"草豌豆"相应分别为40.569 2、37.952 4、31.607 8、25.000 0;内禀增长率在"定豌1号"上最大,为0.275 8,而在"G1997"上最小,为0.188 6;种群加倍时间依次为"G1997"(3.675 0 d)、"定豌2号"(2.867 6 d)、"草豌豆"(2.729 8 d)和"定豌1号"(2.513 1 d);"定豌1号"是其最喜食的品种,其次为"定豌2号"、"草豌豆",最后是"G1997"。     

不同光周期条件下绿色型豌豆蚜性蚜分化规律研究

为了明确豌豆蚜随光周期变化时的种群繁殖策略以及性蚜分化规律,在4个光周期(8L∶16D、10L∶14D、12L∶12D和14L∶10D)条件下,研究了绿色型豌豆蚜经光周期连续诱导2代后(G_1和G_2),后代(G3)中的性蚜分化情况。结果表明:兰州地区豌豆蚜性雌蚜均为无翅型,而雄蚜均为有翅型。光周期对豌豆蚜性蚜分化有显著影响(P0.05)。在14L∶10D光周期条件下,豌豆蚜后代中无性蚜分化;在12L∶12D、10L∶14D和8L∶16D 3个光周期条件下均有性蚜分化,而且随着光照时间的变短,豌豆蚜G_3中雄蚜所占百分比逐渐减小,性雌蚜所占百分比逐渐升高。在12L∶12D光周期条件下,雄蚜比例最高(30.39%),而性雌蚜比例最低(55.67%);在10L∶14D光周期条件下,G_3中胎生蚜比例最高,而性蚜比例最低;在8L∶16D光周期条件下,无雄蚜分化,而性雌蚜比例最高(90.76%)。在同一短光照条件下,G_1产仔日龄对G_3中性蚜分化具有显著影响(P0.05),同时性蚜分化具有一定的时间顺序,即先产性雌蚜,后产雄蚜,由性雌蚜向雄蚜过渡过程中伴随产生胎生蚜。表明绿色型豌豆蚜性蚜产生的临界光照时长介于12~14 h,相对较长的光照条件下有利于雄蚜产生,而光照时间越短性雌蚜比例越高。说明光周期变化是豌豆蚜生殖模式转变和性蚜分化的重要因子,而且豌豆蚜亲代经历光周期处理时间的长短影响后代中性蚜的分化。     

阿维菌素亚致死剂量下2种色型豌豆蚜解毒酶活力的研究

采用室内培养方法研究了阿维菌素亚致死剂量分别处理红色和绿色型豌豆蚜后,其乙酰胆碱酯酶(AChE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)比活力在不同时间内的变化。结果表明,亚致死剂量LC20、LC10和LC5分别处理2种色型豌豆蚜24 h后,3种酶比活力均高于对照,且GSTs和MFO比活力均随亚致死剂量升高而增大,但AChE比活力表现为2种色型均在LC10处理后达到最大值,分别为13.93 nmol·min-1·mg-1(pro)和53.93nmol·min-1·mg-1(pro)。各处理表现为AChE比活力绿色型大于红色型,GSTs比活力与前者相反,而MFO比活力红、绿色型间无明显规律。随着处理后取样时间的变化,对红、绿色型豌豆蚜AChE、GSTs和MFO比活力的影响均表现为诱导或抑制作用,其中,GSTs比活力绿色型在0 h均达到最大值[nmol·min-1·mg-1(pro)]且显著高于其余时间,分别为49.84(CK)、48.87(LC5)、42.74(LC10)和45.35(LC20)。2种色型豌豆蚜体内AChE、GSTs和MFO比活力变化不但受阿维菌素不同亚致死剂量的影响,还表现出明显的时间效应。     

异色瓢虫和多异瓢虫对两种色型豌豆蚜的捕食偏好研究

为了明确异色瓢虫和多异瓢虫对红色型和绿色型豌豆蚜的偏好性及对种群的控制作用,本文将异色瓢虫捕食豌豆蚜的总密度设置为90头?皿?1、120头?皿?1、150头?皿?1,多异瓢虫捕食豌豆蚜的总密度设置为42头?皿?1、60头?皿?1、78头?皿?1,分别进行了异色瓢虫和多异瓢虫对2种色型豌豆蚜的选择捕食作用研究。结果显示:当2种色型豌豆蚜共存时,异色瓢虫雌成虫对红色型豌豆蚜在低密度(90头?皿?1)和中密度(120头?皿?1)时均不表现喜(偏)好性,而在高密度(150头?皿?1)时表现正喜(偏)好性,对绿色型豌豆蚜在各密度条件下均不表现喜(偏)好性;对2种色型豌豆蚜的转换效应因总猎物密度的不同而表现不同,即红色型豌豆蚜在低密度(90头?皿?1)时无转换行为,在中密度(120头?皿?1)和高密度(150头?皿?1)时均表现负转换效应,而绿色型豌豆蚜则在各个密度条件下均不表现转换效应。多异瓢虫雌成虫对2种色型豌豆蚜在各密度下均不表现明显的喜(偏)好性;对2种色型豌豆蚜的转换效应因总猎物密度的不同而有所不同,即在低密度(42头?皿?1)时对2种色型豌豆蚜均不表现转换效应,在中高密度(60头?皿?1和78头?皿?1)时,对2种色型豌豆蚜均表现为负转换效应。由此可知,多异瓢虫对2种色型豌豆蚜无明显的选择偏好;异色瓢虫在红绿色型种群数量较低时,对2种色型没有明显的选择偏好作用,但当红色型和绿色型种群数量较高时,异色瓢虫对红色型豌豆蚜具有一定的偏好性,可能影响2种色型豌豆蚜虫种群动态变化。说明优势天敌瓢虫是引起2种色型豌豆蚜种群数量变化的因素之一。     

不同抗生素对豌豆蚜生物学特性的影响

为明确不同抗生素及其处理方式对绿色型豌豆蚜生物学特性的影响,将盐酸金霉素(chlortetracycline HCl)、氯霉素(chloraomycetin)、盐酸土霉素(oxytetracycline HCl)、青霉素G钾盐(penicillin-G K salt)和硫酸链霉素(streptomycin sulfate)5种抗生素分别按同时喷洒蚕豆植株和蚜虫虫体、只喷洒蚜虫虫体和只喷洒蚕豆植株3种方式处理,了解不同处理下豌豆蚜的发育历期、平均体重、体质量差、相对日均体质量增长率和平均产蚜量等生物学参数变化特征。结果表明:3种处理方式对绿色型豌豆蚜的生物学参数影响大小顺序为:同时喷洒植株和虫体处理喷洒植株处理喷洒虫体处理。5种抗生素对绿色型豌豆蚜的生物学参数影响大小顺序为:盐酸土霉素盐酸金霉素硫酸链霉素氯霉素青霉素G钾盐。经过喷洒蚜虫虫体和植株表面联合作用处理,土霉素对绿色型豌豆蚜的生长发育影响最大,若虫期延长2.25 d,整个世代周期延长3.70 d,体重减轻52.37%,体质量差减小55.84%,相对日均体质量增长率减小53.85%,产蚜量下降79.07%;金霉素处理表现为延长发育历期,青霉素、氯霉素和链霉素为缩短发育历期;经5种抗生素处理后的绿色型豌豆蚜体重均减轻,产蚜量下降。土霉素处理对绿色型豌豆蚜的若虫期、世代历期和相对日均体质量增长率的影响与其他4种抗生素差异显著(P0.05),土霉素和金霉素对平均体重和体重差的影响与其他3种抗生素差异显著(P0.05),但相互间差异不显著(P0.05)。经过喷洒植株表面的间接作用处理,土霉素对绿色型豌豆蚜的生长发育影响最大,若虫期龄期延长1.63 d,世代历期延长3.38 d,体重减轻50.28%,体质量差减小51.49%,相对日均体质量增长率减小41.67%,产蚜量下降75.45%;金霉素的影响作用次之,表现为延长发育历期;青霉素、氯霉素和链霉素为缩短发育历期。5种抗生素处理后绿色型豌豆蚜均体重减轻,产蚜量下降。土霉素处理对绿色型豌豆蚜的若虫期、平均体重和产蚜量的影响与其他4种抗生素差异显著(P0.05),土霉素和金霉素对世代历期和相对日均体质量增长率影响差异显著(P0.05),但相互间差异不显著(P0.05)。经过直接喷洒蚜虫虫体间接作用方式处理,土霉素对绿色型豌豆蚜的生长发育影响最大,若虫期延长0.34 d,体重减轻24.32%,相对日均体质量增长率减小26.32%,产蚜量下降44.23%,其他4种抗生素对绿色型豌豆蚜的生物学参数影响较小。土霉素处理对相对日均体质量增长率的影响与其他4种抗生素差异显著(P0.05),土霉素和金霉素对若虫期和产蚜量的影响与其他3种抗生素差异显著(P0.05),但相互间差异不显著(P0.05)。由不同抗生素的不同处理方式进行多重比较得知,对绿色型豌豆蚜生长发育影响较大的3种处理组合为:土霉素同时喷洒植株和虫体处理组合土霉素喷洒植株处理组合金霉素同时喷洒植株和虫体处理组合,3种作用处理间对绿色型豌豆蚜生物学特性影响差异不显著(P0.05),土霉素同时喷洒植株和虫体处理组合对生物学特性的影响与除土霉素喷洒植株处理组合和金霉素同时喷洒植株和虫体组合之外的其他组合处理差异显著(P0.05)。     

温度对红色型豌豆蚜生长发育和繁殖的世代累积效应

为了探明温度对红色型豌豆蚜的世代累积效应,为利用生态措施防治豌豆蚜提供理论依据,本研究在人工设置的5个温度条件下(12℃、17℃、22℃、25℃和28℃)调查了红色型豌豆蚜连续3代的生长发育、繁殖力及生命表等。研究结果表明:红色型豌豆蚜在12℃时F_2代的若虫期较F_0和F_1代分别缩短16.0%和6.8%,而22℃和25℃下若虫期在3代间无显著差异;12℃时世代历期在F_2代较F_0和F_1代分别缩短10.5%和12.4%,17℃、22℃和25℃条件下世代历期在3代间差异不显著。在12℃下红色型豌豆蚜F_2代平均产蚜量较F_0和F_1代降低;而在持续高温25℃条件下后代繁殖力下降幅度最大,F_1和F_2代平均产蚜量较F_0代分别下降49.3%和50.9%,22℃下F_1和F_2代产蚜量与F_0代无显著差异。连续饲养红色型豌豆蚜,其成蚜体重在12℃和25℃下受影响最小,体重在3代间无显著差异;22℃下F_1代成蚜体重显著高于F_0和F_2代,12℃时体质量增长率有随代数增加逐代增长的趋势。随世代数增加红色型豌豆蚜在12℃和25℃条件下净增殖力(R0)降低、平均世代周期(T)缩短;25℃时F_1和F_2代的内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)都较F_0代显著增长。表明在连续较低温或较高温胁迫下,红色型豌豆蚜后代繁殖力下降,体重无明显变化,但发育历期缩短,内禀增长率和周限增长率增长,表现出极强的环境适应能力,这可能是其种群数量上升的原因之一。     

阿尔蚜茧蜂对不同龄期豌豆蚜的寄生及后代适合度研究

为了明确阿尔蚜茧蜂(Aphidius ervi Haliday)对寄主豌豆蚜[Acyrthosiphon pisum(Harris)]龄期的寄生偏好及其后代适合度特征,在24℃下进行了阿尔蚜茧蜂对不同龄期豌豆蚜的寄生作用研究。结果表明:豌豆蚜被寄生时的龄期大小对阿尔蚜茧蜂的寄生和后代适合度有显著影响(P0.05)。阿尔蚜茧蜂能寄生各发育期豌豆蚜,但对2龄若蚜的寄生率最高(56.67%),其次为1龄若蚜(30.67%),而对4龄若蚜和成蚜的寄生率最低;寄生低龄蚜虫的后代蜂羽化率显著高于寄生高龄若蚜和成蚜。阿尔蚜茧蜂寄生1龄若蚜后,僵蚜出现历期最长(9.47 d),后代蜂羽化历期也最长(5.51 d),随着被寄生时寄主龄期的增大,僵蚜出现历期和后代蜂羽化历期都逐渐缩短;后代蜂发育历期在寄生1龄若蚜时最长(14.85 d),而寄生成蚜时最短(7.87 d)。后代蜂雌性比例在寄生1龄若蚜时最低(24.52%),而寄生成蚜时最高(57.33%),且后代蜂体型随寄主龄期(体型)增大而增大。寄主龄期(体型)与阿尔蚜茧蜂后代适合度呈正相关。因此,从后代适合度的角度,阿尔蚜茧蜂偏好选择龄期(体型)大的寄主寄生,但取得较高的后代适合度的代价是降低其寄生率。说明寄主龄期(体型)大小对阿尔蚜茧蜂的寄生选择及其后代适合度具有重要影响。     

绿色豌豆蚜不同地理种群的遗传多样性

豌豆蚜是我国苜蓿上危害最为严重的害虫之一。利用微卫星标记研究了我国绿色型豌豆蚜10个地理种群的遗传相似性、基因分化、遗传距离与地理距离和海拔之间的关系及其基因结构。选取15对引物扩增300个个体,共检测到41个多态性条带,多态性条带百分率(PPB)为100%。10个豌豆蚜地理种群观测等位基因数(Na)为1.592 7,有效等位基因数(Ne)为1.356 9,Nei’s基因多样性指数为0.206 6,Shannon-Wiener指数(I)为0.307 6。新疆维吾尔自治区、陕西省、河南省种群的遗传多样性较高,内蒙古自治区、山东省、青海省种群相对较低。然而,10个地理种群豌豆蚜(绿色型)的遗传分化较高(Gst=0.399 6)。种群聚类分析结果显示,全部豌豆蚜种群明显聚为两大类群,山东省、河南省种群为一大类群,其余为另一大类群。Mentel检测表明,遗传分化与地理距离、海拔无显著相关性。我国豌豆蚜种群具有非常丰富的遗传多样性,应加强豌豆蚜的监测和治理。     

CO2浓度升高条件下不同程度豌豆蚜危害对紫花苜蓿叶片营养物质和次生代谢物质的影响

由于人类大量开采使用石油、煤炭、天然气等化石燃料,使大气CO₂浓度升高,这不但加速全球变暖,还将影响地球上动植物的生存和分布,从而对整个生态系统产生深远影响。为探明CO₂浓度升高与豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）虫口密度对紫花苜蓿（Medicago sativa）叶片内化学物质的影响,明确CO₂浓度升高和蚜虫密度在紫花苜蓿生理生化中的作用,试验在CO₂光照培养箱内设置380 μL·L^-1（对照）、550 μL·L^-1和750 μL·L^-1 3个CO₂浓度培育苜蓿幼苗并接入10日龄成蚜10头·株^-1、20头·株^-1、30头·株^-1,并以0头·株^-1作为空白对照,1周后测定植物体内营养物质和次生代谢物质含量。结果表明,随CO₂浓度升高,蚜虫密度为30头·株^-1时紫花苜蓿可溶性蛋白、可溶性糖以及淀粉含量均上升,在750 μL·L^-1 CO₂浓度下分别比CK上升11.62倍、0.49倍和0.24倍;黄酮、总酚和简单酚含量也显著上升。随蚜虫危害程度加重,同一CO₂浓度下紫花苜蓿淀粉、简单酚含量先上升后下降,高CO₂浓度蚜虫密度为30头·株^-1时比0头·株^-1时可溶性糖、总酚以及单宁含量上升1.66倍、1.49 mg·g^-1和1.09 mg·g^-1,差异均显著（P<0.05）。说明具有固氮作用的豆科植物更易于适应CO₂浓度升高的变化,从而在受到刺吸胁迫后增强自身诱导抗虫性以抵御害虫为害。