刺探电位图谱(EPG)技术的原理与发展

刺探电位图谱(EPG)技术是用来记录刺吸式口器昆虫口针在寄主组织中刺探行为的电信号变化特征的技术,主要用于昆虫刺探(取食)、传毒行为,植物抗虫机制等的研究,本文对其发展历史、基本原理、波形特征和生物学意义进行了综述,并讨论了该技术目前存在的问题及应用前景。     

基于EPG技术分析杭菊两主栽品种对三种菊蚜抗性及其相关抗性物质

为比较杭白菊主栽品种早、晚小洋菊对菊小长管蚜Macrosiphoniella sanborni、棉蚜Aphis gossypii、桃蚜Myzus persicae的抗性,通过刺吸电位技术(electrical penetration graph,EPG)研究菊蚜在菊顶叶上刺吸行为,并检测了菊顶叶主要化合物。结果表明:在晚小洋菊上,菊小长管蚜的E1、E2波平均持续时间4.31、3.47 min,分别短于在早小洋菊上的4.63、3.75 min;棉蚜、桃蚜的E1、E2波平均持续时间分别为4.32、4.72 min和4.92、4.64 min;3种蚜虫的平均刺探次数均大于在早小洋菊上的平均刺探次数。聚类分析结果显示,2个主栽品种之间抗性存在差异。早小洋菊顶叶平均可溶性糖和可溶性蛋白含量分别为2.71 mg/g和25.36 mg/g,均高于晚小洋菊;早小洋菊顶叶总酚含量为0.24 mg/g,显著低于晚小洋菊;早、晚小洋菊总黄酮含量分别为3.46 mg/g和3.37 mg/g。早小洋菊顶叶可溶性糖、可溶性蛋白含量基本上与每种菊蚜的E1、E2波持续时间显著正相关,总酚含量、总黄酮含量与每种菊蚜的E1或E2波持续时间显著负相关。推测早小洋菊对于菊长管蚜的抗性稍弱于晚小洋菊,2种杭白菊对棉蚜或桃蚜的抗性相当,且菊叶中的这4种物质含量与抗蚜性相关。     

O3浓度升高对棉蚜取食行为的影响

在加倍O3浓度的开顶式气室(OTC)中培养抗虫棉GK12幼苗30 d,正常O3浓度处理为对照。应用刺探电位图谱(EPG)技术,对棉蚜(Aphis gossypii Glover)在苗期棉花上的取食行为进行了比较研究。结果表明：蚜虫在加倍O3浓度下生长的棉苗上取食的过程中,C波数量显著减少,pd波首次出现时间明显提前,被动取食持续时间(E2波的总时间)明显拉长。棉蚜的取食适合度明显提高的原因可能是加倍O3浓度对棉花叶片组织结构和体内营养物质的变化有影响。     

基于EPG技术分析苜蓿品种对苜蓿蚜的抗性

为明确6个苜蓿品种对苜蓿蚜Aphis craccivora的抗性差异机理,观察苜蓿蚜在不同苜蓿品种植株上的取食选择行为,利用刺吸电位（electrical penetration graph,EPG）技术判定取食过程中所出现的波形,并筛选适宜参数作为对不同苜蓿品种抗蚜性的评价指标。结果表明,苜蓿蚜在取食苜蓿时呈现出Np、Pd、A、B、C、E1、E2和F波共8种波形。苜蓿的抗虫位点主要存在于苜蓿植株的表皮、叶肉和韧皮部,当苜蓿蚜开始取食时,中苜2号的抗虫位点在叶表面,但抗性较弱,第1次刺探的发生时间迟,为16.00 min,E2波的总持续时间长,为26.99 min;赛迪7的抗虫位点集中在叶肉和韧皮部且抗性强,E2波的持续时间短,为5.00 min;金皇后的抗虫位点出现在第1个E2波之后,第1次E2波后的E1波个数为7.78个,即韧皮部的抗性最强。苜蓿蚜在不同苜蓿品种上的取食行为各异,且不同品种的抗虫位点和抗虫机制不同。聚类分析结果显示,6个苜蓿品种对苜蓿蚜的抗性存在差异,其中赛迪7的抗性最强,中苜2号的抗性较弱。     

基于EPG分析无翅型和有翅型柑橘蚜虫的取食行为

为明确无翅型、有翅型柑橘蚜虫取食行为的差异,采用EPG技术对褐色橘蚜Toxoptera citricida(Kirkaldy)和棉蚜Aphis gossypii Glover的有翅型、无翅型成蚜在柑橘苗上的取食行为进行测定。结果表明,褐色橘蚜无翅型和有翅型的EPG均记录到7种取食波形,依次为非刺探波np、路径波A、B和C、电位下降波pd、韧皮部取食波E1和E2;棉蚜无翅型和有翅型的EPG记录到9种取食波形,除上述7种外,还包括木质部主动吸食波G和口针阻碍波F。褐色橘蚜有翅型和无翅型的np波持续时间为25.73 min和8.39 min,二者间差异显著;棉蚜有翅型的np波持续时间、刺探次数、C波次数分别为27.34 min、19.16次、20.21次,显著高于无翅型,而刺探总持续时间为332.66 min,显著低于无翅型。棉蚜的C波次数及总持续时间、刺探次数、pd波次数及总持续时间均显著高于褐色橘蚜,而E2波总持续时间及平均持续时间均显著小于褐色橘蚜。表明棉蚜无翅型比有翅型在柑橘上更容易取食,影响有翅型蚜虫取食的抗性因子可能位于柑橘表面;褐色橘蚜比棉蚜对柑橘的适应性更强。     

不同燕麦品种对禾谷缢管蚜的抗性评价

禾谷缢管蚜（Rhopalosiphum padi）是危害燕麦（Avena sativa）的主要害虫之一,筛选抗虫品种是防控禾谷缢管蚜的重要措施。采用田间抗蚜性鉴定与刺吸电位技术（electrical penetration graph, EPG）相结合的方法,对5个燕麦品种进行禾谷缢管蚜的抗性评价。田间抗蚜性鉴定结果表明,青海甜为中抗,领袖、贝勒、蒙饲燕2号为低抗,蒙饲燕1号为低感。不同品种抗性波形聚类分析结果显示,第Ⅰ类（青海甜、贝勒、蒙饲燕2号和领袖）抗性高于第Ⅱ类（蒙饲燕1号）,EPG分析结果与田间抗蚜等级相一致。研究结果可为燕麦抗虫品种选育和区域性生产布局提供理论依据。     

蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂对枸杞棉蚜取食行为的影响

为探究枸杞棉蚜经2种蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂处理后的取食行为差异,本试验利用浸渍法对棉蚜进行室内毒力测定,并利用刺吸电位图谱技术对棉蚜在枸杞植株上的取食行为进行测定。结果表明,棉蚜的死亡率随着制剂浓度和处理时间的增加而增加,处理后棉蚜的死亡率逐渐增加,第2天2种制剂最高浓度的校正死亡率达到40%以上。5 d后2种制剂的致死作用达到最强,其最高浓度处理下的校正死亡率分别达到96.97%和95.97%。2种蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂3个浓度处理的棉蚜在总记录时间为8 h内均产生7种波形,分别是非刺探波np波、路径波C波、电位下降波pd波、韧皮部分泌唾液波E1波、韧皮部被动取食波E2波、机械阻碍波F波、木质部主动取食波G波。1#制剂np波和C波随浓度的增加而增加,其余波随浓度的增加而降低,2#制剂np波和C波随浓度的增加先增加后降低,其余波随浓度的增加先降低后增加。棉蚜成虫拒食时间由长至短依次为2#制剂1×10⁶ cfu/mL浓度、1#制剂4×10⁶ cfu/mL、2#制剂4×10⁶ cfu/mL、1#制剂1×10^6<...     

小麦品种(系)对纹枯病抗性鉴定及抗病资源的筛选

室内苗期采用菌落上直播催芽麦粒法和田间连续 2年采用小麦粒砂土壤接菌法对25个小麦品种进行了抗纹枯病性鉴定。结果表明 ,品种间抗感性存在明显差异 ,室内和田间抗感性表现基本一致 ,田间两个年度间抗感性表现具有相对的稳定性。品种南阳82505、S048、荆麦66等 7个品种室内病级为1.03～1.50 ,田间相对抗病性指数为 0.40～0.79,两个年度均表现为中抗。 1998～2000年度共鉴定品种材料5.48份 ,抗性材料占17.9% ,其中湖北省94-5036、96-951等 11份区预试材料表现为中抗 ,占区预试鉴定材料总数的 20.8%。     

灰葡萄孢多药抗性菌株的筛选和鉴定

从浙江杭州市售草莓上分离得到83个灰葡萄孢菌株,测定了这些菌株对苯醚菌酯、多菌灵和异菌脲的敏感性,筛选出对这3种药剂同时产生了抗性的两个菌株HZ021和HZ054,其在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)平板上的菌丝生长和产孢量与敏感菌株相比无显著差异,在黄瓜叶片上均表现出很强的致病力。结果表明,HZ021和HZ 054有很高的适合度。通过对抗性菌株中细胞色素b (CYT b)、双组份组氨酸激酶(OS-1)和β-微管蛋白(TUB 2)基因序列进行分析发现,HZ021和HZ054对多种药剂的抗性是由于其药剂靶标基因上的点突变所致。     

抗条锈病小麦种质WS4-8的抗性鉴定及遗传

为明确小麦体细胞无性系4-8(WS4-8)抗条锈病的遗传稳定性及抗性遗传特点,采用基因推导、抗性鉴定、遗传分析等方法对其进行了抗条锈性的鉴定和等位性分析。结果表明,WS4-8所携带的抗性基因与已知抗性基因不同;WS4-8的条锈病抗性表现优异,遗传稳定;用CY33小种对WS4-8和铭贤169的正交、反交组合F1和F2代植株人工接种鉴定表明,F1全部抗病,F2群体符合3R∶1S单基因控制的抗性遗传规律,WS4-8对CY33的抗性由1对显性核基因控制;用CY33对WS4-8分别与Yr5/6×Avocet S、Yr10/6×Avocet S、Yr15/6×Avocet S及92R137(Yr26)组配的杂交组合F1及F2代植株人工接种鉴定表明,F1全部抗病,而F2中有感病植株,说明WS4-8所携带的抗条锈病基因与Yr5、Yr10、Yr15、Yr26不等位。研究表明,WS4-8的抗条锈性是由1对显性核基因控制,与已知抗性基因不同,可能是一个新的抗条锈病基因。     

新疆地区棉蚜田间种群对10种杀虫剂的抗性

棉蚜是影响新疆棉花种植业的主要害虫之一, 主要依赖化学防治。大量使用化学农药不仅污染环境, 而且对棉蚜产生极大的选择压, 加速抗药性发展。针对近年来新疆多地出现的棉蚜防效下降问题, 采用叶片药膜法, 检测了新疆五家渠、石河子、奎屯、博乐、伊犁和库尔勒地区棉蚜田间种群对10种常用杀虫剂的敏感性。结果表明, 博乐、库尔勒、石河子、五家渠、伊犁、奎屯6个地区的棉蚜田间种群对拟除虫菊酯类和有机磷类杀虫剂产生了极高水平的抗性, 其中对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和氧乐果的抗性分别达到728~2 494倍、353~4 932倍和2 137~9 501倍。对新烟碱类、阿维菌素类和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了中、高水平抗性, 其中对吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪的抗性分别为85.2~412倍、221~777倍和122~1 095倍, 对阿维菌素和甲维盐的抗性分别为19.6~220倍和27.66~130倍, 对灭多威和丁硫克百威的抗性分别为91~292倍和6~148倍。其中五家渠棉蚜田间种群对丁硫克百威表现为低抗性, 这可能与该地区施药的频次及药剂种类有关。建议新疆不同区域棉田交替使用新烟碱类、抗生素类和氨基甲酸酯类杀虫剂。     

济南地区棉蚜对15种杀虫剂的抗性比较

以室内饲养的相对敏感品系为对照，利用叶片浸渍法制定了济南地区棉蚜对15种杀虫剂的抗性倍数。结果表明：济南地区棉蚜对4种拟除虫菊酯类杀虫剂已达到了较高水平的抗性，抗性倍数在82．21－201．51之间；同时对除丙溴以外的5种有机磷酸酯类杀虫剂亦产生了明显抗性，抗性倍数在7．52－16．38之间，对灭多威、吡虫啉及丙溴磷的抗性尚不明显，但已表现出抗性趋势；对丁硫克百威、硫丹及阿维菌素仍处于敏感水平。     

Communication to the Editor Insecticide Resistance in a Strain of Aphis gossypii from Southern France

A strain (R) of Aphis gossypii from Southern France was found to be resistant to several insecticides, particularly to pirimicarb, as compared to a susceptible strain (S). Resistance levels were determined by biological tests, and the highest resistance factor (1350) was for pirimicarb. Resistance was mainly restricted to anticholinesterase inhibitors. Use of synergists, DEF and PB, suggested that resistance mechanisms based on detoxification were involved to a minor extent, since a good correlation was observed between I₅₀ values and k_i values of AChE and in-vivo bioassay data. The two strains differed in esterase activity, with a 27·7-fold increase in the R strain. Resolution of esterases by polyacrylamide gel electrophoresis showed different patterns in the S and R strains, and two isozymes were less sensitive to pirimicarb in the S strain; however, no in-vitro degradation of [¹⁴C]pirimicarb was observed. These data suggest that the main mechanism of resistance was through a decrease in the sensitivity of the target, AChE, to the insecticides. © 1997 SCI.     

北疆地区棉蚜对不同杀虫剂敏感度水平测定

为了解北疆不同地区棉蚜种群对不同类型杀虫剂的敏感度水平,科学指导北疆地区棉蚜的化学防治,利用FAO推荐的叶片浸渍法(1980)测定北疆地区4个棉蚜田间种群对4类杀虫剂的敏感性.结果表明,新农大种群对杀虫剂的敏感水平最高,不同类型杀虫剂的毒力大小顺序为:新烟碱类＞有机磷类＞抗生素类＞拟除虫菊酯类.安宁渠种群较石河子种群更为敏感.石河子垦区内的两个不同种群对菊酯类处于相对敏感状态;对有机磷类产生了明显抗药性,147团种群对辛硫磷的相对抗性倍数为951.8倍,新湖农场种群更达到了1236.9倍;147团种群和新湖种群对啶虫脒亦产生了明显的抗药性,相对抗性倍数分别为134.4倍和270.0倍,但对吡虫啉的敏感度较高.石河子垦区应限制使用新烟碱类的啶虫脒和有机磷类杀虫剂,以减缓棉蚜抗性的发展.     

棉蚜和棉长管蚜对3种杀虫剂的敏感性比较

本文采用浸叶生测法和田间活性试验测定了棉蚜和棉长管蚜对吡虫啉?氟啶虫酰胺?吡蚜酮的敏感性?结果显示:阿拉尔?阿瓦提?图木舒克三地棉蚜对吡虫啉的敏感性低于棉长管蚜, 棉蚜和棉长管蚜对氟啶虫酰胺和吡蚜酮的敏感性无明显差异?在田间试验中, 施用吡虫啉后三地棉长管蚜的虫口减退率均显著高于棉蚜, 施用氟啶虫酰胺和吡蚜酮1 d后三地棉长管蚜和棉蚜的虫口减退率存在显著差异, 3 d和7 d后均无显著性差异, 虫口减退率均分别达到80%以上和90%以上?研究结果可为防治棉花蚜虫合理施药提供参考?