扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis(Tinsley)(半翅目:蚧科)生态学、交配行为及对新烟碱类杀虫剂和热激反应的研究

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扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis Tinsley),为半翅目、粉蚧科、绵粉蚧属的一种多食性入侵害虫,Tinsley 1898首次给予描述后迅速在美洲区域扩散,目前的分布已涉及全球至少24个国家和地区的农业生态区。已有记录扶桑绵粉蚧能危害200多种植物,分属于55科。在亚洲许多国家,包括巴基斯坦、印度和中国,已对棉花和花卉植物造成重大损失。同时,寄主作物范围还在快速扩大。番茄已经变成其常规寄主。在番茄上,其若虫和成虫产生的蜜露比在棉花上还多,蜜露导致烟媒病,减少叶片的呼吸作用和光合作用,甚至导致全株枯死。该害虫的生物学特性,尤其是在以棉花为寄主上的生物学特性,已有许多科学家给予研究报道,但有些结果是相互矛盾的,而且有些生物学特性以前还没有进行过研究。因此,我用番茄作为寄主,开展了下列方面的研究:评估恒温和变温对其的影响,明确生殖属性,评价延迟交配对繁殖参数的影响,调查二种新烟碱类药剂(啶虫脒和吡虫啉)致死效应和亚致死剂量对抗氧化酶和取食行为的影响;我还对诱导热激对其存活、抗氧化酶和取食行为的影响也进行了研究。取得了如下研究结果:在室内5个恒温(20至35℃)和5个变温(15至40 ℃间变动)下测定了温度对扶桑绵粉蚧的发育、存活、繁殖参数及寿命的影响。结果表明;在恒定温度下,在温度低于30℃时,随温度升高若虫发育历期、产卵前期、产卵期和雌雄成虫寿命均显著而缩短,繁殖力显著降低;但在35 ℃下,3龄雌性若虫的发育历期和雌成虫寿命比30℃更长,无雄性成虫成功羽化。与恒温相比,总体上,变温下若虫发育显著加快、产卵前期显著延长、产卵期显著缩短、繁殖力和若虫存活率显著降低、雄性和雌性寿命均显著缩短。这些研究结果表明在应用室内恒温条件下获得的研究结果时,应该慎重。鉴于文献中扶桑绵粉蚧的生殖方式存在矛盾,在室内研究了其生殖属性,包括生殖方式、雄成虫的交配能力、雌成虫年龄及密度对熊成虫交配能力的影响,同时也研究了交配对雌性寿命的影响。结果表明,扶桑绵粉蚧的生殖方式为两性生殖,每头雄成虫一天可以交配1-2次,一生可以交配3-6次,对雌性的年龄和密度没有嗜好性。小部分没有交配的雌成虫虽然也可以形成卵囊,但不会产卵也不会在卵囊内产卵。未交配过得雌成虫寿命显著长于交配过的雌成虫。两性生殖伴随雄性成虫寿命短,暗示着以雄性成虫作为靶标的防治措施具有很大的潜力,如应用性信息素诱杀雄成虫、在雄性成虫活动期喷施化学品可能是治理扶桑绵粉蚧的有效措施。在室内评价了延迟交配对扶桑绵粉蚧雄性交配能力、雌性繁殖表现及雌雄性成虫寿命的影响。结果表明:当雄性延迟交配时,雌性生殖前期(羽化至产生后代的历期)及雄性成虫寿命延长,雌性产卵期缩短,雌性繁殖力和雄性交配能力降低,但雌性产卵前期(交配至产卵的历期)和寿命不受影响。当雌性延迟交配时,雄性的交配能力和成虫寿命不受影响,雌性生殖前期呈现逐渐缩短的趋势,而产卵前期和雌性成虫寿命则呈现出逐渐延长的趋势;雌成虫在羽化后34天内获得交配,雌性产卵期无显著变化;雌成虫在羽化后26天内获得交配,雌性繁殖力无显著变化。当雌性和雄性同时延迟交配时,雌性生殖前期、产卵期均大为缩短,雌性繁殖力和雄性交配能力均大为降低,但产卵前期及雌雄成虫寿命均大为延长。这些结果表明各种交配干扰技术,如应用性信息素诱杀雄成虫,将是控制扶桑绵粉蚧的有效途径。啶虫脒和吡虫啉是田间广泛用于防治包括扶桑绵粉蚧在内的刺吸式口器害虫的二种重要的新烟碱类杀虫剂。有关其致死效应的信息虽已有报道,但有关其亚致死效应的信息未有报道。为此,本论文进行了一系列实验,测定了二种杀虫剂的致死效应及对产卵历期、繁殖力、抗氧化酶的亚致死效应,同时利用电子穿刺图(EPG)评价了二种杀虫剂对取食行为的亚致死效应。结果表明,啶虫脒的毒性高于吡虫啉;当以亚致死剂量使用时,二种杀虫剂产卵期显著缩短,繁殖力显著降低;过氧化氢酶(CAT)活性均比对照增加(吡虫啉LC75处理例外),过氧化物酶(POD)活性均比对照下降,而超氧化物歧化酶(SOD)活性,啶虫脒各浓度处理时均比对照增加,而吡虫啉各浓度处理时(LC25处理例外)均比对照降低。EPG测定表明,二种杀虫剂处理后,非穿刺时间延长,韧皮部和木质部的取食活动减少,但各种波出现的时间和频次二种杀虫剂处理间均无显著差异。这些结果表明二种杀虫剂不仅可以通过直接杀死扶桑绵粉蚧来保护作物免受损害,还可以通过亚致死效应降低其繁殖力、抑制取食行为来保护作物免受损害。温度是一个非常重要的非生物因素,对各种生物行为和生理变化负有重要责任。热激诱导与取食行为及引起过氧化损害的活性氧产生密切相关。本论文研究了亚致死热激对扶桑绵粉蚧取食行为,特别是韧皮部和木质部的取食行为的影响,以及对其雌成虫包括CAT、SOD和POD在内的抗氧化酶系的影响。结果表明热激能改变扶桑绵粉蚧的取食喜好性。热激处理后,在木质部取食的时间及取食的百分比增加而在韧皮部的取食时间及百分比减少。类似的,热激处理后也改变了抗氧化酶的活性。CAT、SOD和POD的活性与30℃的对照相比,高强度的热激使CAT、SOD和POD活性增加,而低强度的热激则使CAT、SOD和POD的活性降低。这些结果表明热激处理可能会导致体内水分损失,导致木质部取食行为增加;抗氧化酶在克服氧化损害中起着重要作用。总的来说,本论文的研究结果将为进一步研究恒温和变温、杀虫剂和高温热激对扶桑绵粉蚧影响提供重要信息,有助于理解在恒温和变温下扶桑绵粉蚧的种群动态,可为致死和亚致死剂量的啶虫脒和吡虫啉提供有效的管理措施。延迟交配的实验结果将证明利用干扰交配技术,如使用性信息素等,可能是一种治理扶桑绵粉蚧的非常有效途径。
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