汞、砷对亚洲玉米螟生长发育及生殖行为的影响

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现今,工业化和城市化迅速发展,重(类)金属污染日益严重,Cd、Hg、Pb、As等(类)重金属含量一旦超出环境承载能力,就会对植物、昆虫产生一定的危害,本文采用室内添加含对应LC25浓度的Hg2+和As3+的人工饲料的方法饲养亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee),分别设置Hg2+、As3+、Hg2+-As3+和空白对照(CK)4个处理,连续饲养3代,系统观察其各代的生长发育、繁殖行为、雌蛾求偶行为以及雄蛾对性信息素的定向行为,研究农田重(类)金属Hg2+和As3+污染对植食性昆虫生长发育和生殖行为的潜在影响。结果表明:亚洲玉米螟的生长发育和繁殖受到了Hg2+和As3+的影响。取食含Hg2+人工饲料后,亚洲玉米螟雌、雄蛾寿命分别缩短0.6d-1.7d、0.8d-1.4d;As3+对亚洲玉米螟的生长发育历期产生显著地抑制作用,雌、雄幼虫历期分别延长1.2d-3.1d、1.0d-3.0d,雌、雄蛾寿命分别缩短0.4 d-1.1 d、0.7 d-1.7 d;Hg2+和As3+混合处理后,仅P代亚洲玉米螟幼虫历期受到显著地抑制作用,其雌、雄幼虫历期分别延长3.4d、2.5d;经重(类)金属处理后,雌蛹重减轻而雄蛹重增重、化蛹率和羽化率降低且As3+对化蛹率的抑制作用大于Hg2+处理和Hg2+-As3+处理;各代重(类)金属处理组的产卵量和卵孵化率均显著低于对照,且随着世代的增加,重(类)金属对产卵量和卵孵化率的抑制作用增强。Hg2+和Hg2+-As3+对亚洲玉米螟P代雌蛾的求偶百分率产生抑制作用,对F1代和F2代求偶百分率产生促进作用,而As3+处理组P代求偶百分率与对照组差异不大,F1代求偶百分率升高,F2代求偶百分率下降;P代Hg2+处理组和Hg2+-As3+处理组求偶高峰期出现时间推迟1-3 h,F1代所有重(类)金属处理组的求偶高峰期出现时间则提前2-6 h,其中Hg2+处理组在暗期4和As3+处理组在暗期6时均比同一暗期对照组提前6 h,而F2代重(类)金属处理组求偶高峰期出现时间在暗期4、5时推迟0.5-3.5h,在暗期3、6时提前1.5-3h;3个重(类)金属处理组的平均求偶持续时间延长,其中F1代第3个暗期表现最为明显,其平均求偶持续时间分别延长1.76 h、2.11 h和2.26 h。亚洲玉米螟各代雄蛾的定向行为受到重(类)金属Hg2+和As3+的抑制作用且抑制作用逐代减小。Hg2+、As3+单独处理的P代雄蛾接近性信息素的百分率均显著低于对照组,Hg2+、As3+单独处理对雄蛾定向行为的影响大于Hg2+-As3+混合处理的影响;重(类)金属不同处理组的P代和F1代雄蛾降落至信息源的百分率均显著低于对照组,而F2代中仅As3+处理的雄蛾降落至信息源的百分率显著低于对照组。另外,重(类)金属3种不同处理下,雄蛾对性信息素的反应时间得到了显著的延长,且随世代的增加发生不同变化,说明重(类)金属汞和砷对雄蛾识别雌蛾性信息素产生了一定的干扰。
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