小麦禾谷缢管蚜发生为害与生态环境研究

八十年代以来,我区麦蚜频繁成灾,减产2—3成的麦田较为普遍,研究证明:成灾的主要原因是优势种群已由麦长管蚜Sitobion avenae(Fabr.)转变为禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(L.)。田间调查弄清了禾谷缢管蚜在不同海拔高度的早、中、晚播麦田的不同生育阶段,以及在植株各部位的分布。穗期禾谷缢管蚜发生轻重与3月中旬平均温度呈正相关,与3月下旬雨量呈负相关。由此建立了预测禾谷缢管蚜发生程度的多元回归方程式: Y=0.792 0.205X_1-0.015X_2用这个预测式回测8年田间实测值与预测值极近。     

小麦灌浆期抗禾谷缢管蚜的生化机制

对禾谷缢管蚜不同小麦抗性品种灌浆期麦穗的几种化学物质和含水量测定表明,抗蚜性与氮素－氨基酸、锌和植物总酚的含量有关。主成分分析表明,高含量氮素－氨基酸、锌和植物总酚对降低该蚜虫的繁殖率最有利,高含量锌可以提高若蚜的死亡率,提高这些物质含量对小麦品种的抗蚜性具有重要的作用。进一步分析氮素中的17种氨基酸表明,高含量异亮氨酸和酪氨酸有助于小麦的抗蚜性。     

禾谷缢管蚜翅型分化与共生菌的关联

本研究旨在探究共生菌与禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(Linnaeus)翅型分化之间的联系,丰富对昆虫表型可塑性作用机理的认知.利用Illumina MiSeq高通量测序技术对禾谷缢管蚜体内细菌的16S rDNA的V3-V4变异区进行测序分析.从所有样品中鉴定出174个可操作分类单元(OTU),隶属于1...     

小麦禾谷缢管蚜的危害损失和防治指标研究

禾谷缢管蚜种群数量和危害历期是造成小麦产量损失的主要因素。采用累积虫日作为危害量指标 ,建立了蚜虫危害量与小麦产量损失的回归模型 ,即Y₁=1.4250+5.3529×10^-4X₁,Y₂=1.1780+0.0106X₂ ,确定了禾谷缢管蚜的动态防治指标     

禾谷缢管蚜体内保幼激素的变化趋势

为明确禾谷缢管蚜Rjopalosiphum padi 不同发育阶段体内保幼激素(ju-venile hormone,JH)的变化趋势,借助高效液相色谱(HPLC),确定了蚜虫JH测试方法,并对其JH进行了测定.结果表明:在若蚜阶段存在三种JH即JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ;在成蚜阶段只能检测到JHⅢ.在整个发育过程中,JH变化趋势为虫龄越高,JH滴度越低,无翅3、4龄若蚜体内三种JH均极显著高于同期有翅若蚜.母代翅型对子代不同龄期若蚜JH滴度有明显影响.无翅成蚜后代1龄JH滴度极显著高于同期有翅成蚜的后代;2龄时,有翅成蚜的后代JH滴度骤然上升;有翅成蚜后代在2、3龄时JH滴度极显著高于同期无翅成蚜的后代.2龄之前是两种翅型母代的后代滴度变化的转折点,表明1～2龄若蚜期是禾谷缢管蚜翅型分化的关键时期和JH影响翅型分化的敏感龄期.     

亚致死浓度毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜生长和繁殖的影响

为探讨毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(Linnaeus)的亚致死效应,采用玻璃管药膜法确定了其亚致死浓度(LC10、LC20和LC30),并研究了该浓度下毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜生长和繁殖的影响。结果表明:以LC10、LC20和LC30浓度处理后,禾谷缢管蚜成蚜的寿命分别为(8.60±0.22)、(8.03±0.18)和(6.68±0.18)d,均显著短于对照的(10.36±0.31)d;单雌产仔量分别为(21.88±0.63)、(20.41±0.53)和(16.68±0.35)只,也均显著少于对照的(26.40±0.89)只;产仔历期分别为(7.55±0.22)、(6.69±0.17)和(5.64±0.15)d,均显著短于对照的(9.13±0.31)d;试验浓度药剂处理对下一代若蚜期的影响不显著;LC30浓度处理对下一代成蚜繁殖有显著的抑制作用,可减少单雌产仔量3.74只,缩短产仔历期1.39 d。生命表参数分析表明:LC30浓度毒死蜱处理使小麦禾谷缢管蚜的净增殖率(R0)比对照降低了34.71%,使种群加倍时间(t)比对照延长了17.37%;LC20浓度处理使小麦禾谷缢管蚜的平均世代历期(T)延长了12.59%;LC10浓度处理组各项指标与对照间无显著性差异。研究表明,亚致死浓度毒死蜱能够缩短小麦禾谷缢管蚜成蚜的寿命,降低其繁殖力,该结果对小麦禾谷缢管蚜综合防治策略的制定具有积极意义。     

陕西关中地区小麦田禾谷缢管蚜对7种杀虫剂的抗性监测

为明确陕西关中地区麦蚜田间种群对杀虫剂的抗药性现状,采用浸叶法测定了兴平、礼泉、凤翔、岐山、扶风地区麦田禾谷缢管蚜种群对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、吡虫啉、异丙威、毒死蜱、阿维菌素、氟啶虫胺腈等7种杀虫剂的抗性水平。结果表明,禾谷缢管蚜对高效氯氰菊酯的抗性水平最高,其中凤翔种群对高效氯氰菊酯达到高水平抗性(抗性倍数为72.5),岐山和扶风种群对该药产生中等水平抗性(抗性倍数分别为31.4、29.9);5个地区的禾谷缢管蚜对溴氰菊酯、吡虫啉、毒死蜱、异丙威和阿维菌素的抗性水平较低,表现为敏感、敏感性下降或者低抗性;5个地区的试虫对氟啶虫胺腈均表现为敏感。分析认为,高效氯氰菊酯不适合用于关中地区禾谷缢管蚜防治,氟啶虫胺腈作为一种新型杀虫剂,可以在该虫防治中推广使用,吡虫啉、阿维菌素等其他几种杀虫剂可以在禾谷缢管蚜的防治中交替使用。     

小麦禾缢管蚜种群动态的研究

本文采用平均密度（X），聚块性指标（m/m）和有蚜株率（F）对小麦禾缢管蚜种群动态进行模糊聚类分析。找出了其种群消长的4个时期：点片发生期，始盛期，猖獗期和衰退期；防治重点应在始盛期，即瓢虫卵期，以达到经济有效，充分保护利用天敌的目的。     

禾谷缢管蚜对温度梯度的行为反应

利用自制的温度梯度产生装置,研究了禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi的避热行为及其栖息分布与温度梯度之间的关系。其避热率随温度梯度场温差的增大而显著增加,温度梯度为27.0~22.7、32.0~23.8、37.0~25.3和42.0~27.7℃时,其避热率分别为52.5%、72.5%、92.1%和100%。高温适应性锻炼可显著提高其对高温的适应能力,分别经15和35℃预适应温度训练1.5h后的成蚜,避热率分别为77.5%和64.2%。不同发育阶段的蚜虫在温度梯度场内的避热率无显著差异。总体上看,在26~43℃的叶片温度梯度内,50%的禾谷缢管蚜分布在27.7℃以下的区域内,99%的蚜虫分布在32.0℃以下的区域内。不同发育阶段的蚜虫在温度梯度内的分布有一定差异,99%的1龄若蚜分布在32.7℃以下的温度区域内,而99%的3龄若蚜分布区域为30.0℃以下。     

吡虫啉对小麦上禾谷缢管蚜的生物活性及应用技术

通过室内测定和田间多点试验,明确了吡虫啉对小麦上禾谷缢管蚜[Rhopalosiphum padi(L.)]具有优异的生物活性,处理后48h的致死中浓度为0.11mg/L,40mg/L浓度处理麦株后22天的残留活性为89.9％;每hm~2用20％吡虫啉60～75g可以有效地防治小麦穗蚜的发生为害,持效期可达20天左右,用手动喷雾和弥雾具有同样的防治效果。田间施用吡虫啉可增产11％～18％。     

禾谷缢管蚜气味降解酶鉴定及其与关键信息化学物质的分子对接

为探究禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi气味降解酶(odorant degrading enzyme,ODE)与关键信息化学物质的作用模式,从其触角转录组中筛选属于ODE的细胞色素P450与谷胱甘肽-S-转移酶,利用IQ-tree 2.1.1软件构建进化树;根据FPKM值筛选出高表达蛋白,用SWISS-MODEL软件进行同源建模;并应用AutoDock软件与寄主植物挥发性气味和信息素进行分子对接。结果表明,筛选获得禾谷缢管蚜细胞色素P450基因30个,谷胱甘肽-S-转移酶基因10个,且40个基因均有完整的开放阅读框;根据FPKM值筛选出9个在禾谷缢管蚜触角表达量较高的基因,其中同源建模成功的有5个;同一蛋白与不同气味分子结合时,结合能有差异;结构相似的气味分子与不同蛋白结合时,结合位点与结合能相似。表明与气味结合蛋白相比较,禾谷缢管蚜ODE对气味分子的选择特异性较低。     

禾谷缢管蚜水通道蛋白基因RpAQP1的克隆、分子特性和表达分析

为探究禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (Linnaeus)水通道蛋白基因RpAQP1的序列特征及其在不同龄期的表达,利用RT-PCR和RACE技术克隆了RpAQP1基因的cDNA全序列,采用生物信息学软件分析了RpAQP1编码蛋白的特性,利用qRT-PCR分析了RpAQP1在不同龄期的表达量。结果显示:禾谷缢管蚜水通道蛋白基因RpAQP1的cDNA全长为1 216 bp,其750 bp的开放阅读框编码250个氨基酸,蛋白分子量为27.36 kD。RpAQP1属于水通道蛋白亚家族DRIP(果蝇内嵌蛋白Drosophila integral protein)的一员,具有6个跨膜区,2个保守的NPA结构单元和1个压缩区域Ar/R;qRT-PCR结果显示,RpAQP1在整个发育历期均有表达,其在2龄若蚜中表达水平最高,是成蚜表达量的1.432倍;在4龄若蚜中表达量最低,为成蚜表达量的0.444倍,显著低于其它龄期,而其余各龄期RpAQP1表达量无显著差异。     

模拟气候变暖对不同纬度带麦长管蚜和禾谷缢管蚜种群动态的影响

为明确气候变暖对不同纬度带麦田麦长管蚜Sitobion avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi种群动态的影响,在高纬度的河北省廊坊市(39°30′N,116°36′E)和相对低纬度的河南省原阳县(34°55′N,114°15′E)开展红外线辐射增温试验,调查廊坊市(+2.00℃)和原阳县(+1.18℃)2个试验点的增温处理小区和对照小区麦长管蚜和禾谷缢管蚜的种群动态,并计算其盛期发生比值。结果表明,增温使廊坊市试验点的麦长管蚜始见期、峰期分别提前21、7 d,使原阳县试验点的麦长管蚜始见期、峰期分别提前14、14 d;而禾谷缢管蚜的始见期和峰期仅在原阳县试验点提前31 d和7 d。增温使廊坊市试验点的麦长管蚜盛期蚜量、峰期蚜量分别显著增加了139.21%和77.83%,禾谷缢管蚜盛期蚜量和峰期蚜量分别显著增加了157.31%和130.16%;增温使原阳县试验点的麦长管蚜盛期蚜量、峰期蚜量分别显著增加了149.62%和176.52%,禾谷缢管蚜/麦长管蚜的盛期蚜量比值显著降低了43.21%。表明增温有利于高纬度地区(廊坊市)麦长管蚜和禾谷缢管蚜种群增长,而在低纬度地区(原阳县)仅有利于麦长管蚜种群增长。     

禾谷缢管蚜热激蛋白Hsp90基因的克隆和表达分析

为探讨高温驯化对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi Hsp90基因表达量的影响,以及其在不同发育阶段的表达,通过RT-PCR与RACE技术克隆了热激蛋白Hsp90基因的全长,命名为Rp Hsp90,采用生物信息方法分析了其序列特征,利用实时荧光定量PCR技术研究了Rp Hsp90在禾谷缢管蚜不同发育阶段和驯化后热激处理的表达量变化。结果显示:禾谷缢管蚜Rp Hsp90的c DNA全长为2 644 bp,编码727个氨基酸,分子量为83.2 k D。推导的氨基酸序列具有Hsp90蛋白家族的5个签名序列及C末端细胞质特征序列EEVD。系统进化树结果显示,Rp Hsp90与其它昆虫Hsp90具有很高的相似性。实时荧光定量PCR结果表明,不同发育阶段Rp Hsp90均有表达,并且4龄若蚜期表达量最高,显著高于其它龄期;27℃热驯化后禾谷缢管蚜Rp Hsp90表达量和常温24℃处理试虫无显著差异;热激处理显著诱导Rp Hsp90的表达,39℃热激处理Rp Hsp90表达量显著高于40℃热激处理;热驯化种群经热激处理后表达量显著高于常温热激处理。表明Rp Hsp90在禾谷缢管蚜不同龄期差异表达,且在该虫对热胁迫的响应中具有重要作用。     

我国禾谷缢管蚜微卫星位点扩增稳定性及遗传多样性

为筛选用于我国禾谷缢管蚜种群遗传学研究的微卫星位点,从8个省(市)共9个地区采集282头试虫,采用微卫星PCR产物荧光标记与自动扫描分型方法,研究了8个欧洲禾谷缢管蚜微卫星位点在试虫个体中的扩增稳定性和遗传多样性。结果显示:位点R1.35在9个种群中均不能扩增;位点R5.29b只在7个种群的少数样本中能扩增;位点R2.73、R3.171、R5.10、R5.138、R5.50和R6.3在各种群中均能稳定扩增,这6个位点的无效等位基因频率为0.0044~0.2663,平均等位基因数为2.9~9.3个,观测杂合度为0.047~0.912,其中位点R6.3具有较低的观测杂合度(0.047)和等位基因数(2.9),不适合用于种群遗传多样性研究,而位点R2.73、R3.171、R5.10、R5.138和R5.50均具有较高的杂合度和等位基因数,可用于我国禾谷缢管蚜的种群遗传学研究。     

禾谷缢管蚜RpGST1基因的克隆、序列分析及原核表达

为揭示禾谷缢管蚜耐药性的分子机理,采用RT-PCR方法克隆了禾谷缢管蚜谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)的cDNA序列,命名为RpGST1(GenBank登录号KP192850),并构建原核表达载体pET32-RpGST1,对RpGST1基因进行原核表达、SDS-PAGE和Western blotting检测。结果显示,禾谷缢管蚜RpGST1基因的编码区长651 bp,编码216个氨基酸,分子量约为24.06 kD,理论等电点为6.20;RpGST1基因在大肠杆菌中成功表达出一个分子量约为45 kD的融合蛋白,与预测的融合蛋白分子量大小一致。通过克隆RpGST1基因的cDNA序列并进行序列比对分析,表明构建了GST基因的原核表达载体并成功表达。     

基于MaxEnt模型预测苹红缢管蚜在中国的适生区

为评估苹红缢管蚜Rhopalosiphum oxyacanthae入侵我国的潜在地理分布范围,基于其在全球的118个分布点和筛选的9个环境变量数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件对苹红缢管蚜于当前和未来气候条件下在我国的潜在适生区进行预测。结果表明,基于苹红缢管蚜的全球分布数据,MaxEnt模型预测的平均AUC值为0.919,预测结果准确性较高。当前气候条件下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积占全国陆地面积的48.73%,其中高、中、低适生区的面积分别占全国陆地面积的5.92%、13.30%和29.51%,高适生区主要位于河南、江苏、安徽、湖北、湖南、贵州、江西、浙江、福建、广西、台湾等省区。未来RCP2.6和RCP8.5气候情景下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积增加并呈逐渐向东北方向迁移扩散的趋势,其中低适生区面积逐渐增加,高、中适生区面积逐渐减少,原先中南部的高适生区逐渐转变为低适生区或非适生区,但新疆维吾尔自治区北部、吉林省与辽宁省边界处的高适生区面积呈逐渐增加趋势。表明苹红缢管蚜在我国的适生范围极为广泛,具有较高的入侵风险,应加强进境口岸对该虫的检疫监管力度。     

Impacts of atmospheric CO<Subscript>2</Subscript> concentrations and soil water on the population dynamics,fecundity and development of the bird cherry-oat aphid<Emphasis Type="Italic">Rhopalosiphum padi</Emphasis>

The impacts of elevated CO₂ and soil water on the population dynamics, adult fecundity and nymphal period of the bird cherry-oat aphidRhopalsiphum padi (Linnaeus) were evaluated in three experiments: (i)Combined effects of CO ₂ and soil water on aphid populations. Spring wheat was grown in pots at three CO₂ concentrations (350, 550 and 700 ppm) and three soil water levels (40%, 60% and 80% of field water capacity, FWC) in field open-top chambers (OTC) and infested with the bird cherry-oat aphid. Aphid population dynamics were recorded throughout the growing season; at the same time, adult fecundity and duration of the nymphal period were recorded. Chemical composition of spring wheat leaves was also analyzed. (ii)Indirect effects of CO ₂ concentrations and soil water on aphid adult fecundity and nymphal period. The experiment was conducted with the leaf discs method in the laboratory. Aphids were reared on leaf discs excised from the treated wheat in OTC with different CO₂ and soil water levels. (iii)Direct effects of CO ₂ concentrations on aphid adult fecundity and nymphal period. Aphids were reared on leaf discs excised from the wheat grown under natural conditions. The experiment was conducted with the leaf disc method in OTC with the three CO₂ concentrations. It was found that the direct effect of CO₂ concentration on aphid population parameters was minor. CO₂ and soil water affected aphid population indirectly through their effects on wheat characteristics. The aphid population under 550 ppm CO₂ was far larger than the one under 350 ppm CO₂, whereas the population under 700 ppm CO₂ was slightly higher than that under 550 ppm CO₂. The largest aphid population was obtained with the 60% soil water treatment, regardless of CO₂ treatment. The effects of CO₂ concentration on aphid population were, however, not significantly correlated with soil water level. Adult fecundity increased with CO₂ concentration, the highest fecundity being achieved under 60% FWC treatments. The nymphal period was not affected by CO₂ concentration. The shortest period occurred under 60% FWC. Atmospheric CO₂ and soil water had significant effects on the chemical composition of the wheat leaves. Aphid population size was positively correlated with leaf water content, concentrations of soluble proteins, soluble carbohydrates and starch, and negatively correlated with DIMBOA and tannins concentrations. http://www.phytoparasitica.org posting Oct. 20, 2003.