不同生境中灰飞虱种群的消长动态及灰飞虱的寄主适合性研究

论文摘要

灰飞虱传播的水稻条纹叶枯病近年来在江淮稻区大发生,导致了水稻大面积减产甚至绝收。为探明灰飞虱的发生规律及其对不同寄主植物的适应性情况,系统调查了田间不同生境中灰飞虱种群动态,研究了不同寄植物对灰飞虱的适合度及解毒酶和靶标酶在灰飞虱寄主适应中的作用。主要结果如下:1.通过大田不同生境中灰飞虱的调查,明确了浙江富阳市灰飞虱的年发生世代及消长动态。灰飞虱在浙江富阳田间1年发生6代。小麦和杂草为主要越冬寄主植物。越冬代若虫于2月下旬～4月中上旬羽化。第1代若虫于4月中旬～5月上旬孵化,主要为害小麦。第2代若虫发生于5月下旬～6月下旬,主要分布于早稻、中稻上,由小麦及杂草上迁移而来,于6月中旬出现虫量高峰。第3代发生于在7月初至8月上旬,主要见于中稻、直播晚稻及生长茂盛的禾本科杂草地（如闲置稻田稗草）。第4代发生在8月上旬至9月上旬,主要在晚稻及闲置稻田稗草等生境,田边杂草上数量很少。第5代发生于9月上旬,主要分布于中稻、晚稻、闲置田和田边杂草地。第3、4、5代峰期分别在7月中旬、8月上旬,9月中旬。第5代成虫除杂草地上的仍可能留在原地之外,稻田中多数成虫转移到周边的麦地或杂草上,继续繁殖第6代（越冬代）。全年灰飞虱成虫有3次迁移过程。2006～2007年,富阳麦田虫量在14.9～22.7头/10m2,稻田虫量在6.6～55头/10m2。可见,麦田及稻田灰飞虱发生量比条纹叶枯病大发生地区少。2.通过室内笼罩饲养方法观察了水稻、玉米、高粱、稗草等57种供试植物上灰飞虱的生长发育繁殖情况。结果表明:不同供试植物上灰飞虱羽化率、若虫历期、初羽化成虫重量、成虫寿命、产卵量等参数均存在不同程度的差异。结合主成分分析和种群趋势指数分析,发现57种供试植物中,适宜灰飞虱生存的寄主植物有稗草等5种供试植物,其上灰飞虱羽化率介于59.4% -86.9%,种群趋势指数在27.8以上;较适宜灰飞虱生存的寄主植物有黑麦草等9种供试植物,灰飞虱羽化率在27.0% -64.5%之间,种群趋势指数多在10以上;较不适宜灰飞虱生存的寄主植物有牛筋草等5种供试植物,羽化率介于13.0% -35.6%,种群趋势指数在1-10之间;不适宜灰飞虱生存的植物有无芒雀麦等13种植物,羽化率在10%以下,种群趋势指数在1以下;玉米等25种植物上灰飞虱若虫则不能羽化为成虫。其中黑麦草、棒头草、菵草、白顶早熟禾、野燕麦、荠菜等为新证实寄主植物。3.以褐飞虱为对照,测定了灰飞虱在经历水稻与稗草转换后,体内解毒酶（羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶）和靶标酶（乙酰胆碱酯酶）的活力,以明确解毒酶和靶标酶在灰飞虱寄主适应中的作用。结果表明:两种飞虱取食稗草后,体内的解毒酶比活力存在着显著差异。取食稗草后,灰飞虱体内的α-羧酸酯酶比活力显著高于褐飞虱的;与褐飞虱相比,有更多灰飞虱个体的酶比活力分布于高酶比活力区域。取食稗草后,灰飞虱雄虫体内β-羧酸酯酶比活力及雌虫体内的谷胱甘肽S-转移酶比活力显著高于褐飞虱的;但两种飞虱的β-羧酸酯酶及谷胱甘肽S-转移酶比活力频率分布存在较广范围的重叠区域。取食稗草后,两种飞虱体内的乙酰胆碱酯酶比活力无显著差异。因此,灰飞虱体内的解毒酶尤其是α-羧酸酯酶在其寄主适应中起着重要的作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一篇 文献综述
• 第一章 灰飞虱的生物学特性、发生规律及爆发原因研究进展
• 1. 灰飞虱的生物学特性
• 1.1 灰飞虱越冬虫态和场所
• 1.2 灰飞虱与寄主植物的关系
• 2. 灰飞虱发生规律
• 2.1 发生世代及各虫态历期
• 2.2 田间发生规律
• 3. 灰飞虱种群爆发原因
• 3.1 耕作制度的改变
• 3.2 农田生境多样
• 3.3 虫源基数及气候条件
• 3.4 灰飞虱抗药性及施药技术
• 第二章 不同寄主植物对害虫生理代谢影响的研究进展
• 1. 寄主植物对多功能氧化酶（MFOs）的影响
• 2. 寄主植物对酯酶（ESTs）的影响
• 3. 寄主植物对谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）的影响
• 4. 结束语
• 第三章 本研究的目的和意义
• 第二篇 试验研究
• 第一章 大田不同生境中灰飞虱种群发生动态
• 1 材料和方法
• 1.1 田间调查地点及其基本情况
• 1.2 田间调查方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同生境中灰飞虱种群消长动态
• 2.1.1 麦田灰飞虱消长动态
• 2.1.2 休闲田灰飞虱消长动态
• 2.1.3 水稻大田灰飞虱消长动态
• 2.1.4 岸边杂草地上灰飞虱消长动态
• 2.2 田边或休闲地不同杂草优势种上灰飞虱种群的消长动态
• 2.3 灰飞虱年发生世代及主要生境间的迁移
• 3 小结与讨论
• 第二章 不同植物上灰飞虱适合度的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同供试植物上若虫期的生长发育情况
• 1.2.2 不同供试植物上成虫繁殖力与卵孵化率
• 1.2.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同供试植物上若虫期的生长发育情况
• 2.1.1 羽化情况
• 2.1.2 雌、雄若虫历期
• 2.1.3 初羽化成虫的体重
• 2.1.4 相关指标的主成分分析
• 2.2 成虫寿命、产卵量和卵孵化率
• 2.3 不同供试植物上灰飞虱若虫的种群趋势指数（I）
• 3 小结与讨论
• 第三章 灰飞虱解毒酶和靶标酶在寄主适应中的作用
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 供试虫饲养及处理
• 1.2.2 酶源制备
• 1.2.3 羧酸酯酶活力测定
• 1.2.4 乙酰胆碱酯酶活力测定
• 1.2.5 谷胱甘肽 S-转移酶活力测定
• 1.2.6 蛋白质含量测定
• 2 结果与分析
• 2.1 取食不同植物灰飞虱和褐飞虱的酶比活力
• 2.1.1 羧酸酯酶比活力
• 2.1.2 谷胱甘肽S-转移酶比活力
• 2.1.3 乙酰胆碱酯酶比活力
• 2.2 不同植物上两种飞虱酶活力频率的分布
• 2.2.1 羧酸酯酶
• 2.2.2 谷胱甘肽S-转移酶
• 2.2.3 乙酰胆碱酯酶
• 3 小结与讨论
• 第三篇 总讨论
• 1 杂草在灰飞虱种群消长中的作用及其启示
• 2 今后的研究方向
• 参考文献
• 致谢