【摘 要】
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印楝素是世界上公认的最优秀的植物源农药,具有高效、低毒、易降解、无残留等多种特点。对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目、半翅目等10余目400多种农、林、储粮和卫生害虫有生物活性,防治谱十分广泛。印楝素对害虫的作用方式主要有拒食、抑制生长发育、胃毒、触杀、忌避、产卵忌避。天敌昆虫在自然界中易受化学农药的不利影响,故本文期望寻求新的途径,即利用印楝素的驱避作用来达到既控制害虫又保护天敌的目的,加强绿色农
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印楝素是世界上公认的最优秀的植物源农药,具有高效、低毒、易降解、无残留等多种特点。对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目、半翅目等10余目400多种农、林、储粮和卫生害虫有生物活性,防治谱十分广泛。印楝素对害虫的作用方式主要有拒食、抑制生长发育、胃毒、触杀、忌避、产卵忌避。天敌昆虫在自然界中易受化学农药的不利影响,故本文期望寻求新的途径,即利用印楝素的驱避作用来达到既控制害虫又保护天敌的目的,加强绿色农药与天敌联合控制害虫的机制。根据上述目的,本文研究了选择性条件下印楝素对异色瓢虫的驱避保护作用,在强制性条件下研究印楝素对异色瓢虫的潜在影响。研究内容如下:1.采用粘蚜虫法研究了在选择性条件下印楝素对异色瓢虫的选择性拒食作用。选择性条件下,印楝素对异色瓢虫幼虫和成虫都表现出选择性拒食作用,随印楝素浓度的增加,选择性拒食现象明显,随处理时间的延长,拒食率下降:印楝素浓度为10 mg/kg时,异色瓢虫4龄幼虫各时间点捕食量处理组与对照组差异极显著(P<0.01),4龄幼虫对CK和10 mg/kg蚜虫的捕食量在12,24,48h分别为8、3,18、12.33和29.67、25.33头,拒食率为45.45,18.68和7.88%。印楝素对异色瓢虫成虫的拒食作用强于幼虫。研究证明印楝素对异色瓢虫具有驱避保护作用。2.强制性条件下,通过印楝素直接浸渍异色瓢虫卵,测定其孵化率来明确印楝素对异色瓢虫卵的作用效果。结果显示,异色瓢虫卵的孵化率随着印楝素浓度的提高而降低,但孵化率皆在94%以上,与对照相比无显著差异。采用直接浸渍和毒蚜饲喂两种方法测定了印楝素对异色瓢虫幼虫和成虫体重的影响:印楝素对成虫的体重影响表现为体重降低但差异不显著;对幼虫的体重影响较明显,表现为随处理浓度的增加而降低,随处理时间的延长而增加,且与处理方式有关,毒蚜饲喂法较直接浸渍法对体重影响更大。直接浸渍法处理48h后,50 mg/kg印楝素处理组的幼虫平均体重为4.50±0.75 mg,显著低于对照组的幼虫平均体重8.62±0.51 mg;毒蚜饲喂法处理48 h后,50 mg/kg印楝素处理组的幼虫平均体重分别为2.39±0.13 mg,均显著低于对照组的幼虫平均体重8.97±0.20 mg。3.强制性条件下,印楝素毒蚜饲喂对异色瓢虫幼虫和成虫的捕食量,与对照相比印楝素三个浓度都造成了异色瓢虫的捕食量的降低,且印楝素浓度越大,捕食量越低。4.采用毒蚜饲喂法研究了印楝素3个浓度对异色瓢虫幼虫和成虫捕食豌豆蚜的功能反应的影响。结果表明:印楝素处理后,瓢虫捕食功能反应模型没有发生变化,仍是典型HollingⅡ型,但模型的各项参数发生了改变,处理时间的延长,具体表现为瞬时攻击率和最大日捕食量的降低,这表明印楝素对异色瓢虫的捕食功能产生了不利影响。搜寻效应结果表明异色瓢虫对经印楝素处理过后的豌豆蚜的寻找效应均低于对照。同时对异色瓢虫的捕食行为进行了观察,发现蚜虫经印楝素处理后导致异色瓢虫的捕食行为发生了改变,试探次数增多,成虫还伴随着长时间强烈的清理触角、下颚须、前足等部位的行为。5.印楝素毒蚜饲喂对异色瓢虫幼虫和成虫体内的三种保护酶(SOD、CAT、POD)的活性产生影响,酶活性或被抑制或被激活,说明印楝素对异色瓢虫产生了不利影响。6.通过扫描电镜技术观察了异色瓢虫成虫触角、下颚须和前足的感受器变化。结果表明:印楝素毒蚜饲喂处理后造成了成虫触角柄节、前足的腿节胫节附节和下颚须末节上的毛状感器产生不同程度的损伤或脱落,对前足附节上的耳勺状的特殊感器也产生了损伤,造成斧状下颚须的表面杂质较多。7.采用Illumina RNA-seq测序分析了印楝素对异色瓢虫在分子层面的影响,结果表明:10和50 mg/kg印楝素处理后,异色瓢虫幼虫体内基因发生显著差异表达的数量分别达到1240和1274个,成虫为179和372个。GO富集结果表明,印楝素处理对异色瓢虫的多个代谢过程产生了显著影响。差异基因进行KEGG代谢通路富集分析表明,印楝素对幼虫影响最大的代谢通路为药物代谢-酶途径,对成虫影响最大的代谢通路为核糖体通路。印楝素在选择性条件下会表现出对异色瓢虫的选择性拒食作用,起到了对异色瓢虫的驱避保护的作用;在强制性条件下,印楝素处理会降低异色瓢虫幼虫的体重,降低异色瓢虫幼虫和成虫的捕食量,并且改变了瓢虫体内三种保护酶的活性。印楝素处理没有显著降低卵的孵化率,未改变异色瓢虫的捕食功能反应类型,但改变了具体参数。扫描电镜结果显示印楝素造成了瓢虫触角等部位毛状感器的损伤,这也部分解释了印楝素处理使异色瓢虫的捕食行为发生了变化。转录组结果显示印楝素对异色瓢虫产生了分子层面的影响。
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