异色瓢虫胁迫对棉铃虫生长发育及压力蛋白基因表达的影响

【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历期、雌雄蛾寿命、总寿命)和变态发育(蛹重、化蛹率、羽化失败率、卷翅率)指标;设置长时(1龄幼虫至3日龄成虫)和短时(15 min至6 h)异色瓢虫胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测棉铃虫压力蛋白基因(即热激蛋白基因)Hsp70和Hsp90及热激同源蛋白基因Hsc70在胁迫后的表达水平变化。【结果】在捕食性天敌异色瓢虫的胁迫下,棉铃虫幼虫历期、蛹期、雌雄蛾寿命、总寿命均显著性缩短,蛹重和化蛹率显著性下降,成虫卷翅率显著性升高,而羽化失败率无显著性变化。在不同食源的天敌胁迫下,棉铃虫幼虫历期在异色瓢虫取食蚜虫时最短,蛹历期在瓢虫取食棉铃虫卵时最短,总寿命在瓢虫取食虾卵时最短,而雌雄蛾寿命在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异;棉铃虫成虫卷翅率在瓢虫取食棉铃虫卵时最高,而蛹重、化蛹率、羽化失败率在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异。压力蛋白基因Hsp70和Hsp90在短时胁迫下(Hsp70:30min至3 h;Hsp90:15 min、1.5 h、2 h、6 h)表达水平显著性上调,热激同源蛋白基因Hsc70在长时胁迫下(5龄幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛾阶段)表达水平显著性上调。【结论】在面对捕食性天敌异色瓢虫长时胁迫作用下,棉铃虫各生长发育阶段均出现缩短的现象,即棉铃虫为躲避被捕食风险表现出了发育加速的现象,而快速的生长发育在一定程度上干扰了变态发育,导致蛹重和化蛹率下降,成虫卷翅率提高,符合权衡效应。棉铃虫对不同食源的天敌胁迫具有不同程度的敏感性,即棉铃虫对潜在的捕食风险可能存在一定的分级能力,但这种分级能力没有得到规律性体现。异色瓢虫胁迫能够引起棉铃虫分子层面的生理反应,导致压力蛋白基因的表达上调,其中压力蛋白基因Hsp70和Hsp90受到短时胁迫的反应较为明显,而热激同源蛋白基因Hsc70受到慢性胁迫刺激的反应更为显著。     

光周期和食物对异色瓢虫生长发育的影响

本试验在培养温度为20℃、光周期10L:14D和14L:10D条件下,分别饲喂白杨毛蚜和菜缢管蚜,观察异色瓢虫的生长发育情况。结果表明:光周期、食物因素对异色瓢虫生长发育都能产生一定影响,但光周期因素的影响较大。异色瓢虫成虫前发育历期在长光照(14L:10D)下比在短光照(10L:14D)下显著延长,饲喂白杨毛蚜延长雌虫1.0d、雄虫1.5d,饲喂菜缢管蚜延长雌虫3.6d、雄虫3.1d。在短光照下,食物对异色瓢虫成虫前发育历期影响差异不显著;在长光照下,异色瓢虫的发育受食物变化影响显著,取食白杨毛蚜的异色瓢虫比取食菜缢管蚜的发育快。根据异色瓢虫的羽化率、雌雄比、产卵前期和羽化后20d的单雌产卵量的变化,表明其羽化后发育主要受光周期影响,受食物影响较小。     

异色瓢虫的交配及配后的保护行为研究

通过室内试验,对异色瓢虫的交配及配后的保护行为进行了初步研究.结果表明:异色瓢虫完成交配时间为110.89 min,雌雄虫生殖器结合39 min后雄虫的身体开始晃动,完成一次交配雄虫晃动的总时间为75.11min,雄虫晃动的回合数为129.57个,每个晃动回合包括几个至十几个身体左右晃动的单元,晃动持续直至交配结束.交...     

SO2胁迫对大花蕙兰叶片保护酶活性的影响

采用0.10%、0.40%、0.70%的Na2SO3溶液浸泡处理来研究模拟大气污染胁迫下大花蕙兰(Cymbidium grandiflorum)叶片内保护酶活性的变化,比较2、4、6、8h后叶片内超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的动态变化过程,结果发现,随着Na2SO3浓度的升高,SOD的活性均高于对照组,但幅度随时间延长而降低;POD活性在处理2～6 h内高于对照组,且呈上升趋势,而6～8 h低于对照,且呈急剧下降趋势;CAT的活性只有在0.10%的Na2SO3处理下高于对照,其余呈缓慢下降趋势.说明高浓度Na2SO3处理后期,叶片内保护酶系统清除活性氧的能力下降,从而引起细胞膜的损伤.     

20-羟基蜕皮甾酮对异色瓢虫幼虫的活力和保护酶活性的影响

为研究20-羟基蜕皮甾酮(20E)对异色瓢虫[Harmonia axyridis Pallas]的影响,选取了0.1 mg/L、0.5mg/L、1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L的20E,处理异色瓢虫4龄幼虫,观察20E对幼虫存活量和捕食量以及幼虫体内超氧化物歧化酶和过氧化物酶等保护酶的影响。结果表明:0.1 mg/L和0.5 mg/L 20E处理时,异色瓢虫4龄幼虫的存活状态、捕食量以及2种保护酶受到的影响不显著,认为这两个浓度对异色瓢虫4龄幼虫安全。20E处理浓度为1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L时,对异色瓢虫4龄幼虫的各项试验指标产生了严重的不良影响,认为1.0mg/L及以上浓度的20E对异色瓢虫幼虫不安全。     

果园蚜虫的发生及应用异色瓢虫控蚜

果园蚜虫发生种类多且为害时期长，应用化学防治会使水果内含有残留农药。异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)是蚜虫的优势种天敌，且对蚜虫有广泛的控制作用。在果业生产中，就地取材保护利用异色瓢虫，不仅可以有效控制果园蚜虫，而且能够保证人们安全食用果品。异色瓢虫是一种很有开发价值的控蚜的天敌昆虫。     

SO2胁迫对异色瓢虫捕食桃粉大尾蚜功能影响的研究

采用简易静态熏气系统在浓度为17mg/m^3的SO2胁迫下,研究异色瓢虫Harmonia axyridis（Pallas）3龄幼虫和成虫对桃粉大尾蚜Hyaloptera amygdales（Blanchard）捕食的功能反应及自身密度干扰作用。研究结果表明,捕食功能反应属于Holling-Ⅱ型圆盘方程,SO2可以提高异色瓢虫3龄幼虫、成虫捕食能力,异色瓢虫的捕食量随着猎物密度的增加而增大,对桃粉大尾蚜的寻找效应也有增加的趋势,同时SO2减缓了随着异色瓢虫自身密度增加存在的干扰作用。     

人工饲料对异色瓢虫幼虫生长发育的影响

室内以单头饲养的方法,比较了人工饲料和白杨毛蚜对异色瓢虫幼虫存活和发育的影响。结果表明：与对照相比,取食人工饲料的异色瓢虫幼虫蜕皮率、化蛹率和羽化率没有显著的影响;对各个的发育历期影响不显著,但显著的降低了异色瓢虫蛹期的发育时间。     

人工饲料添加不同凝固剂对异色瓢虫生长发育的影响

在人工饲料中分别添加质量分数为2%、4%、6%的凝固剂(卡拉胶、食用明胶、海藻酸钠),探究异色瓢虫幼虫各龄期的存活率及发育历期。结果表明,添加食用明胶效果相对较好,部分幼虫可发育至成虫,但对存活率具不利影响,且各龄期的发育时间较不添加凝固剂显著延长;添加海藻酸钠的效果最差,所有幼虫不能正常化蛹,当人工饲料中海藻酸钠的浓度为6%时几乎无幼虫能正常发育至2龄。综合来看,添加3种凝固剂的效果均不理想。     

温湿度对马铃薯瓢虫生长发育的影响

室内定温试验结果表明:在15～30℃范围内,马铃薯瓢虫Henosepilachna vigintioctomuculata(Mots.)卵、幼虫(各龄期)、蛹的发育速度与湿度呈线形上升关系,卵巢发育在27℃以上受阻,发育速度下降.不同湿度下饲养结果表明,卵在RH50%以下不能孵化;各虫态发育适宜的RH卵为90%,1～3龄幼虫为65%～75%,蛹为65%.4龄幼虫对高湿敏感,但在RH35%～75%条件下发育历期无差异卵、幼虫、蛹的发育起点温度分别为10.4251,9.4831,9.3460℃;有效积温分别为68.6587,239.2038和75.1445日度.越冬虫态的过冷却点及体液冰点分别为(-7.52±2.80)℃和(-5.05±2.85)℃.试验结果提示高于27℃的温度可能是影响该虫化性的原因之一.     

SO_2对4种李属彩叶树木膜脂过氧化和保护酶活性的影响

为园林上科学地选用彩叶树种提供指导,以紫叶李、紫叶矮樱、黑杆樱李及美人梅4种李属彩叶树木为试材,采用静态熏气系统进行熏气处理,研究了不同浓度SO2处理对其膜脂过氧化和保护酶活性的影响。结果表明:随着SO2浓度增加,4种彩叶树木叶片膜透性增大,MDA含量增加,SOD、POD和CAT活性上升,这5项指标均与最后综合评定结果呈显著相关关系,认为是测定彩叶植物对SO2抗性的关键指标;采用模糊数学隶属度对各项指标综合评定得出,4种彩叶树木对SO2的抗性能力由强到弱顺序为紫叶李、黑杆樱李、紫叶矮樱、美人梅。     

异色瓢虫对莲缢管蚜的捕食作用研究

异色瓢虫对莲缢管蚜的捕食功能反应符合HollingII型方程,其捕食量随猎物密度的增加而增大,寻找效应随着猎物密度的增加而降低。与此同时,研究结果还表明,异色瓢虫的捕食作用有较强的种内干扰反应,随着捕食者密度的增大,平均捕食量逐渐减少,捕食作用率也相应降低,其干扰反应模型为:E=0.36P-1.3112(3龄幼虫)、E=0.522 4P-1.909 6(4龄幼虫)和E=0.384 5P-1.856 3(成虫)。     

异色瓢虫对麦蚜和红蜘蛛的捕食功能反应

在实验室条件下进行了异色瓢虫成虫及三、四龄幼虫对麦蚜和果树红蜘蛛的捕食功能反应研究。结果表明,异色瓢虫对两种猎物的捕食功能反应均符合HollingⅡ型方程,其捕食量随猎物密度的增加而增大,寻找效应随着猎物密度的增加而降低;异色瓢虫的日捕食量表现为四龄幼虫>成虫>三龄幼虫;在麦蚜和红蜘蛛的混合种群中,异色瓢虫喜欢取食麦蚜。     

山西省异色瓢虫生物学特性研究

1999年作者对山西省异色瓢虫Harmoniaaxyridis (Pallas)的生物学特性进行了研究。结果表明 :该虫在山西省一年发生 4代 ,以成虫越冬。完成 1代需 2 5 12d ,其中卵期 2 5d ,幼虫期 8 6 2d ,预蛹期 1 0d ,蛹期 3 0d ,成虫产卵前期 10 0d。屋檐下角落处是其主要越冬场所之一。越冬前每日以 14∶0 0到 16∶0 0活动最为频繁。     

铝胁迫对常绿杨生长状况及保护酶活性的影响

选取常绿杨为试验材料,研究酸性条件下铝胁迫对常绿杨生长状况及叶片保护酶活性的影响.结果表明,在酸性条件,铝浓度0.075 mmol· L-1胁迫下,常绿杨根茎叶的生物量及生长量均有小幅升高,叶片保护酶(SOD、CAT、POD)活性均升高.当铝浓度高于0.222 mmol· L-时,常绿杨根茎叶的生物量及生长量均大幅下降,叶片保护酶活性也开始下降.铝胁迫对根茎叶生物量的影响为根＞叶＞茎.因此,酸性条件下,在铝毒害较轻微的情况下,常绿杨的生长并未受到明显的抑制,当铝浓度超过0.222 mmol·L-1时,保护酶活性受到抑制,常绿杨的生长状况最终受到了较为明显的抑制作用.     

异色瓢虫对松大蚜和板栗大蚜选择效应研究

异色瓢虫是徂徕山林场常见天敌之一,在实验室条件下,测定了异色瓢虫对徂徕山林场2种重要蚜虫板栗大蚜和松蚜的选择效应。结果表明,当2种蚜虫种群数量同步增加,则取决于瓢虫原来的生境和饲喂条件,当板栗大蚜或松蚜种群上升时,则喜好取食种群数量大的蚜虫。     

山西省异色瓢虫色斑类型考察

1999年调查了山西省异色瓢虫Harmoniaaxyridis (Pallas)的色斑类型 ,结果共发现 76个色型 ,其中黄底型占 66个 ,黑底型占 10个 ;黄底型中以十九斑变型最多 ,黑底型中以显明变型最多。     

低温冷藏对越冬代异色瓢虫生理生化指标的影响

在3℃条件下,对越冬代异色瓢虫[Harmonia axyridis(Pall)]雌、雄虫不同冷藏时间(0,30,60,90,120,150 d)的糖、蛋白质、脂肪、含水量等生理生化指标进行了测定。结果表明:冷藏期间,含糖量随冷藏时间的增加而降低,各冷藏时间之间的含糖量差异显著,冷藏0 d雌雄成虫的含糖量最高,分别达40.00μg/mg和43.69μg/mg;整个冷藏期间雌虫蛋白质含量显著高于冷藏0 d的蛋白质含量;整个冷藏期间雄虫蛋白质含量与冷藏0 d的蛋白质含量差异不显著;脂肪含量随冷藏时间的增加而降低,各冷藏时间之间的脂肪含量差异显著,冷藏0 d雌、雄成虫的脂肪含量最高,分别达475.87μg/mg和450.67μg/mg;含水量随冷藏时间的增加而降低,但差异不显著。     

以生命表技术评价异色瓢虫对豆蚜的控害潜能

为评价捕食性天敌异色瓢虫对豆蚜的控害潜能,编制了天敌与害虫的实验种群生命表,测定了异色瓢虫对豆蚜的捕食功能反应。结果表明:异色瓢虫年龄特征生命表参数为净生殖力R0=725.850 5,内禀增长率rm=0.082 0,世代平均历期T=80.333 3 d,周限增长率K=1.085 4;豆蚜的生命表参数为R0=72.064 1,rm=0.183 1,T=23.370 0 d,K=1.200 9。异色瓢虫成虫及不同龄期的幼虫对豆蚜的捕食功能反应均符合HollingⅡ型模型,1~4龄幼虫a值分别为1.121,1.325,0.840和1.189,Th值分别为0.060 2,0.395 0,0.011 1和0.006 25,最大理论捕食量分别为16.61,25.32,90.09,160.00头。成虫a=1.567,Th=0.007 88,Namax=126.90头。通过生命表参数比较和功能反应模型分析,可见异色瓢虫在豆蚜上具有较强的取食及繁殖能力,对豆蚜种群具有较强的控制能力;从内禀增长率rm的比较可知,异色瓢虫的rm(0.082 0)远小于豆蚜的rm(0.183 1),天敌对害虫的发生是"跟随的"。因此,在生物防治过程中,采取相应的对策才能充分发挥天敌的控害潜能。