赵耀[1]2016年在《转基因棉对棉蚜及其天敌龟纹瓢虫的影响》文中研究指明目前,转基因作物已在全世界范围内广泛种植,转基因作物对防治靶标害虫以及减少农药使用做出了巨大贡献。但是,种植转基因作物存在一些风险,其中之一就是转基因作物对非靶标昆虫是否有潜在的威胁。转基因作物对非靶标昆虫的安全评价是转基因作物环境安全评价的重要组成部分,是转基因作物能否取得国家安全证书的必经阶段。植食性害虫棉蚜和天敌昆虫龟纹瓢虫是两种非常重要的非靶标昆虫。在本论文中,我们从以下几个方面研究了转基因棉和Bt蛋白对棉蚜和龟纹瓢虫的影响:1 Bt蛋白在“转基因棉-棉蚜-龟纹瓢虫”食物链中的传递及其通过食物链对天敌龟纹瓢虫的影响双价抗虫棉(代号ZMSJ,表达Cry1Ac/Cry2Ab蛋白)和抗虫抗除草剂棉(代号ZMKCKC,表达Cry1Ac/EPSPS蛋白)尚未在国内商业化种植,现阶段对它们的安全评价至关重要。研究发现,取食了转基因棉ZMSJ和ZMKCKC的棉蚜体内存在微量的Cry1Ac蛋白。取食转基因棉棉蚜后,龟纹瓢虫的体内也检测到了Cry1Ac蛋白,并且Cry1Ac蛋白的含量随着龟纹瓢虫取食时间的延长而增加。但是,取食了转基因棉棉蚜的龟纹瓢虫的存活率、成虫体重和产卵量没有显著性的变化。取食了转基因棉棉蚜的龟纹瓢虫的发育历期有显著性的延长,取食了ZMSJ棉蚜的龟纹瓢虫的产卵前期有显著性的延长。这些差异可能是棉蚜的营养质量下降而引起的。我们的实验结果表明,Bt蛋白可以通过食物链传递给龟纹瓢虫,并且这两种转基因棉对龟纹瓢虫的生长发育及繁殖没有不利影响。2 Bt蛋白对棉蚜的影响cry1Ah基因是转基因棉的候选Bt基因,很有希望被转入棉花而研发出新的转基因棉品种,而cry2Ab基因来源于尚未商业化种植的双价抗虫棉ZMSJ。但是,这两个基因所表达的Bt蛋白对非靶标昆虫的影响尚未阐明。棉蚜是危害棉花的重要害虫,也是一种重要的非靶标昆虫。本章研究了Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对棉蚜生物学指标的影响以及在分子水平上棉蚜解毒和氨基酸代谢相关基因对Bt蛋白的响应。研究结果显示,Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对棉蚜的生长发育没有不利影响,并且这两种Bt蛋白对棉蚜解毒和氨基酸代谢相关基因的表达量也没有影响。因此,我们认为Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对棉蚜没有不利影响。3转基因棉上的棉蚜共生细菌的群落结构及多样性蚜虫的共生细菌对蚜虫的生存繁衍起着很重要的作用。转cry1Ac基因棉在中国种植了近20年的时间,但是,对转cry1Ac基因棉棉蚜的共生细菌的研究非常少。在本章中,我们运用Illumina Mi Seq平台的高通量测序技术,研究了中国北方三省的转cry1Ac基因棉棉蚜的共生菌的群落结构及多样性。结果显示,转cry1Ac基因棉棉蚜的共生菌以初级共生菌Buchnera为主,次级共生菌Arsenophonus和Hamiltonella的相对丰度较低。据我们所知,这是首次在棉蚜中发现Hamiltonella共生菌的存在。不同的环境选择压力可能导致了河北省的转基因棉棉蚜共生菌的群落多样性要比河南山东两省的更加丰富,并且使得不同省份间的棉蚜共生菌的群落结构存在差异。4 Bt蛋白对龟纹瓢虫的影响cry1Ah和cry2Ab基因所表达的Bt蛋白对非靶标昆虫的影响尚未阐明。龟纹瓢虫是一种常见的并且种群数量丰富的天敌昆虫,也是一种重要的非靶标昆虫。本章研究了Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫生物学指标的影响以及在分子水平上龟纹瓢虫解毒相关基因对Bt蛋白的响应,还研究了两种Bt蛋白对龟纹瓢虫的营养利用的影响。结果表明,Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫的生物学指标没有不利影响。其次,两种Bt蛋白对龟纹瓢虫解毒相关基因的表达量没有造成影响。最后,两种Bt蛋白对龟纹瓢虫的营养利用也没有影响。可见,Cry1Ah和Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫的安全性很高,没有不利影响。
姚永生[2]2017年在《新疆南部棉区棉蚜与棉长管蚜种间关系的格局变化及影响因素分析》文中进行了进一步梳理棉蚜Aphis gosspii和棉长管蚜Acyrthosiiphon gossypii是新疆棉区棉花上的共存种。棉长管蚜散生无群集现象,密度相对较低,一般不造成严重危害,而棉蚜由于种群异质性大、适应力强、增殖迅速等特性,极易暴发成灾。一段时间以来棉长管蚜和棉蚜在南疆棉田形成了较为稳定的种间格局,棉花出苗至现蕾期前后以棉长管蚜为主,中后期棉蚜为优势种,早期发生的棉长管蚜滋生和培养的天敌对中后期棉蚜发生有重要抑制作用。近几年调查结果显示新疆南部植棉区棉长管蚜在棉田早期适宜温度条件下种群下降,而棉蚜已成为棉花整个生育期的单优蚜虫种群,危害呈加重趋势,同时依赖化学防治也加剧了与传统生物防治的矛盾。本文以新疆南部转基因棉田棉蚜和棉长管蚜种间关系的格局变化为切入点,以两种蚜虫的种间竞争为线索,重点从转Bt基因抗虫棉对棉长管蚜和棉蚜的发育与繁殖、种群动态、天敌作用及不同害虫种群对杀虫剂的敏感性等方面,探讨棉蚜与棉长管蚜种间竞争优势演变的机制,以期了解二者在新疆南部棉区的演替规律以及棉蚜发生危害加重与棉长管蚜种群动态的关系。综合全文研究内容,得到如下结果:(1)新疆南部各植棉区转Bt基因抗虫棉种植占比例进一步提高,2016年新疆南部棉区转Bt基因抗虫棉种植比例已占79.69%,较2013年提高13.69%。结果显示新疆南部植棉区棉花生长前期棉蚜在数量上已占绝对优势,棉长管蚜种群明显下降。转Bt基因抗虫棉品种与其它品种相比,棉蚜和棉长管蚜种群数量无明显变化,而棉田采用化学防治后,转Bt基因抗虫棉、亲本常规棉和新陆中54三个品种处理区棉蚜有再猖獗现象,其平均密度分别提高19.37%、14.07%和9.67%。(2)棉蚜和棉长管蚜对转Bt基因抗虫棉等三个不同棉花品种的取食选择无明显差异,三个棉花品种上棉蚜单种种群的内禀增长率(rm)均显著大于棉长管蚜,棉蚜在新陆中54上内禀增长率最高,但不同棉花品种间差异不明显。棉蚜增长潜力也明显大于棉长管蚜,棉蚜最高密度在Bt棉、常规棉和新陆中54棉花品种上达到2138头/株、2243头/株和2310头/株,分别是棉长管蚜最高密度的8.65倍、8.38倍和8.85倍。两种蚜虫高密度条件下的竞争对棉长管蚜种群的逆密度制约效应大于其种内竞争。(3)棉长管蚜和棉蚜在Bt棉、亲本常规棉和新陆中54品种上的发育历期分别为7.42 d、8.42 d、8.22 d 和 5.68 d、6.27 d、6.39 d,存活率分别为 84.29%、81.31%、82.88%和 83.07%、80.52%、82.29%,品种间差异不显著。棉长管蚜和棉蚜相比,在Bt棉等三个棉花品种上棉长管蚜的生命表参数平均历期、种群加倍时间大于棉蚜,而种群的净生殖率和内禀增长率显著小于棉蚜,棉蚜比棉长管蚜具有更强的繁殖力。(4)十一星瓢虫Coccinellaa uudecimpunctata对棉蚜和棉长管蚜捕食潜力较大,α/Th综合指标显示十一星瓢虫1-4龄幼虫和成虫对棉蚜的a/ah值分别为1.21、53.65、71.75、148.30、143.33,1-4龄幼虫和成虫对棉长管蚜的α/Th值分别为2.08、46.83、46.07、36.59、112.01,除1龄期外,对棉蚜控制力大于棉长管蚜,捕食选择指数随密度升高选择效应增加,且成虫比幼虫具有更高的选择效应。(5)田间控制试验显示保留自然天敌处理和完全排除天敌相比,在Bt棉和亲本常规棉2个品种上棉蚜最高种群密度为52600头/百株和53333头/百株,分别是保留自然天敌处理区棉蚜密度的30.06倍和23.95倍,证明自然条件下棉蚜种群受到自然天敌的重要制约作用。Bt棉田天敌控制作用和常规棉田相似,自然天敌具有较强的生物防治功能。(6)吡虫啉和啶虫脒对棉长管蚜的LC50均明显小于棉蚜。吡虫啉对南疆3个地方棉蚜种群的LC50分别为22.31 mg/L、20.42 mg/L和15.53 mg/L,是对应地区棉长管蚜种群的3.1倍、3倍和2.9倍,啶虫脒处理其LC50分别为42.35 mg/L、45.63 mg/L和30.27 mg/L,是对应地区棉长管蚜种群的5.6倍、5.1倍和7.1倍;吡虫啉和啶虫脒LC30处理后,棉蚜和棉长管蚜F1代种群平均历期缩短、净生殖率降低、内禀增长率提高、种群加倍时间缩短,两种农药对棉蚜和棉长管蚜具有明显的亚致死效应。
李菁[3]2007年在《棉蚜对吡虫啉抗性及其机理的初步研究》文中研究表明棉蚜Aphis gossypii Glover是重要的棉花害虫，其生物学特性使得该害虫极易对频繁使用的杀虫剂产生抗药性。报道资料显示棉蚜已对多种传统杀虫剂产生了严重的抗药性。吡虫啉自上世纪90年代初开始推广使用以来，已经成为田间防治棉蚜的主打药剂，但至今尚无田间棉蚜对此药剂产生抗性的报道。为了研究棉蚜对吡虫啉的抗性风险，及其抗性机制，本文对棉蚜进行了吡虫啉抗性的室内筛选、田间抗性的调查、抗性生化机制的研究，以及吡虫啉作用靶标基因的分子克隆。1．棉蚜对吡虫啉抗性的室内筛选以田间采集的棉蚜为原始种群，在室内进行吡虫啉药剂的抗性选育，经过25次的抗性筛选，棉蚜对吡虫啉的抗性上升了20.03倍，达中等抗性水平。在筛选过程中发现，选育初期棉蚜的抗性呈稳定增长趋势，但从第19次筛选以后，棉蚜对吡虫啉的抗性水平便稳定在20倍左右。该研究结果表明棉蚜对吡虫啉药剂的抗性发展比较缓慢，但仍具有对该药剂产生中等抗性的潜力和风险。2．不同地区棉蚜对吡虫啉等药剂的抗性调查对南京、安阳、北京和泰安四个地区的棉蚜种群进行了吡虫啉、高效氯氟氰菊酯和毒死蜱等3种药剂的抗性调查。结果发现，南京地区棉蚜对三种药剂都属于相对最敏感的种群。相比于南京种群，安阳、北京、泰安三地的棉蚜对吡虫啉的相对抗性倍数分别为2.21、9.53和7.63倍。与国内报道的有机磷类和菊酯类药剂的敏感基线相比，发现不同地区的棉蚜对这两种药剂都具有高水平或极高水平的抗性，仅南京种群对有机磷类为中等水平抗性。本次调查结果表明，吡虫啉仍然是对棉蚜效果最好的药剂之一，但在一些地区棉蚜确实已对吡虫啉产生了一定程度的抗性。该结果证实了抗性室内筛选得到的关于棉蚜具有对吡虫啉产生抗药性风险的结论。3．棉蚜对吡虫啉抗性的生化机理分析以室内筛选的吡虫啉抗性品系和野生敏感种群棉蚜为基础(抗性相差42.3倍)，分别测定了三种解毒酶抑制剂对吡虫啉的增效作用，并且比较了两个品系棉蚜的解毒酶活性。增效剂试验表明，TPP和PBO在两个品系中均有明显的增效作用，并且在抗性品系中的增效作用显著大于敏感品系，但DEM在两品系中均没有明显的增效作用。对两个品系解毒酶活力测定结果显示，抗性品系酯酶(EST)活性显著高于敏感品系(1.71倍)，而谷胱甘肽S-转移酶(GST)的活力变化不大(1.12倍)。测定吡虫啉处理对棉蚜群体EST活力分布的影响，结果发现吡虫啉处理后群体EST分布有明显升高趋势。由此认为，棉蚜对吡虫啉的中等水平抗性主要是由于酯酶和P450单加氧酶活力升高所致，在生产上可以利用酯酶和P450单加氧酶的抑制剂来提高吡虫啉对棉蚜的防效，并延缓其抗药性发展。4．棉蚜烟碱型乙酰胆碱受体基因克隆及序列分析采用简并引物和RACE技术，成功在棉蚜中克隆出2个未报道的烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)α亚基基因全长和1个片段，分别命名为Aga3、Aga4和Aga5。其中Aga3基因为2314bp，开放阅读框为1776bp，编码592个氨基酸；Aga4(包括Aga4-1和Aga4-2)基因为1767bp，开放阅读框为1602bp，编码534个氨基酸；克隆得到的Aga5基因片段为840bp，编码280个氨基酸。经过同源性分析发现，棉蚜的α亚基与GenBank中登陆的其他昆虫的nAChR亚基具有很高的相似性，尤其与桃蚜Myzus persicae和麦长管蚜Sitobion avenae的各相对应亚基相似性最高，均达到90％以上。该研究结果将为进一步研究棉蚜的nAChR，以及可能出现的棉蚜对吡虫啉药剂靶标抗性的分子机制，奠定了基础。综上所述，本研究通过室内筛选确定了棉蚜对吡虫啉的抗性风险，并通过田间调查确定了部分地区棉蚜已经对吡虫啉产生了一定程度的抗性，通过抗性机理分析确定了酯酶和P450单加氧酶活力升高是棉蚜对吡虫啉抗性的主要机理，提出了在生产上利用酯酶和P450单加氧酶的抑制剂来提高吡虫啉对棉蚜的防效，并延缓其抗药性发展的合理建议。显然该研究成果对制定合理的抗性治理策略、延缓田间棉蚜抗性发展具有重要指导意义。此外本研究还克隆了棉蚜nAChR亚基新基因，为进一步研究棉蚜nAChR以及吡虫啉靶标抗性机制奠定了基础。
吴玉新[4]2007年在《蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的系统进化关系研究》文中进行了进一步梳理几乎所有的蚜虫体内都含有一种内共生菌Buchnera，这种共生菌在分类上属于和Escherichia coli非常相近的γ-proteobacterium。该共生菌存在于蚜虫腹部的专为内共生菌而特化的细胞含菌细胞(mycetocytes或bacteriocytes)的胞质中，该共生菌随亲代垂直传递给后代。蚜虫与Buchnera互利共生；Buchnera充分供给蚜虫不能从外界获得的各种营养物质，从而满足蚜虫生存和繁殖的需要；同样，Buchnera离开蚜虫也不能存活。国外学者通过分子生物学方法对一些蚜虫体内的Buchnera进行了深入研究，发现共生菌全序列基因组大大缩小，但保留了多数必需氨基酸合成的基因。正是由于Buchnera对蚜虫的重要作用，国内外学者对Buchnera开展了相关研究。国外学者对Buchnera的研究，涉及了Uroleucon sp., Acryrthosiphon pisum, Diuraphisnoxia(Kurdj)，Schizaphis graminum等有限的蚜虫，这些研究通过分析这些蚜虫Buchnera及其这些蚜虫自身的系统进化，探讨了这些蚜虫Buchnera与其寄主之间的系统进化关系。但是这些研究未曾涉及桃蚜、豆蚜、棉蚜。国内学者对这三种蚜虫Buchnera的研究很少，仅仅涉及了桃蚜的Buchnera groEL基因和16srDNA基因。这三种蚜虫遍及中国乃至世界各地，属于多食性害虫，危害白菜、黄瓜、西红柿、茄子、豆科植物等多种蔬菜和农作物。鉴于Buchnera与蚜虫的特殊关系，对这些蚜虫体内的Buchnera开展研究非常必要。本研究首先分别探讨了这三种蚜虫及其内共生菌Buchnera的系统进化特征，然后综合分析了这三种蚜虫与其内共生菌Buchnera的系统进化关系。一、试验材料的采集和饲养我们选择典型的危害严重的三种蔬菜蚜虫：桃蚜、豆蚜、棉蚜为研究对象。在实验室内分别用萝卜、菜豆、黄瓜进行饲养；各种群分别置于50×50×50的正方体铁架外罩100目双层沙网内，饲养条件为20±2℃，相对湿度60-70％。二、测定三种蚜虫的mtDNA COⅠ／COⅡ、12S／16SrRNA以及核基因EFlalpha的序列，分析三种蚜虫的系统进化在这部分工作中，我们通过以前的研究中采用的引物扩增了并测定了桃蚜、豆蚜、棉蚜的线粒体基因COⅠ／COⅡ、12S／16S rRNA以及核基因EFalpha的序列。每个地理种群随机抽取3～5个样本进行序列测定，以它们的一致序列为准。利用“BLAST”工具(NCBI站点)对测定的序列进行分析、DNA序列检索；用GenDoc软件进行序列同源性比较；用BioEdit软件进行序列编辑；用ClustalⅩ软件进行序列比对(alignment)；比对结果输入MEGA2.0软件，采用距离法计算各样品间的遗传距离，并基于Kimura-2-Parameter模型，用邻接法(Neighbor-Joining，NJ)构建系统发育树，通过自展1000次检验获得系统树分支的置信度。比较测定的这些基因序列，结果发现，四个地理种群的桃蚜的COⅠ／COⅡ、12S／16SrRNA和EFlalpha基因序列差异非常小，相似性高达99％。而桃蚜和棉蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha的这些基因序列相似性为90％左右；桃蚜和豆蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha基因序列的相似性分别为近85％、近90％，豆蚜和棉蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha的相似性分别为过85％、近93％。但是，两种蚜虫的12S／16SrRNA基因序列的相似性则基本达95％。分析这些序列构建的系统发育树，我们可以发现，桃蚜与麦双尾蚜的亲缘关系最近。豆蚜和棉蚜的亲缘关系最近，它们又与麦二叉蚜关系最近。三、测定并分析Buchnera的trpB、dnaN、trpEG的序列，分析三种蚜虫Buchnera的系统进化首先，我们通过Buchnera的基因探讨了这三种蚜虫体内共生菌Buchnera的系统进化。具体来说，我们根据GenBank登录的Uroleucon sp.、Acryrthosiphon pisum、Rhopalosiphum padi以及Schizaphis graminum等已知蚜虫的Buchnera trpB、dnaN、trpEG的基因片段序列，利用Primer Premier 5.0 (http://www.premierbiosoft.com/primerdesign)软件设计引物，扩增了并测定了桃蚜、豆蚜、棉蚜内共生菌Buchnera的trpB、dnaN、trpEG的基因片段序列。每个地理种群随机抽取3～5个样本进行序列测定，以它们的一致序列为准。利用“BLAST”工具(NCBI站点)对测定的序列进行分析、DNA序列检索；用GenDoc软件进行序列同源性比较；用BioEdit软件进行序列编辑；用ClustalⅩ软件进行序列比对(alignment)；比对结果输入MEGA2.0软件，采用距离法计算各样品间的遗传距离，并基于Kimura-2Parameter模型，用邻接法(Neighbor-Joining，NJ)构建系统发育树，通过自展1000次检验获得系统树分支的置信度。比较获得的这些基因序列，结果发现，四个地理种群的桃蚜的trpB、dnaN、trpEG基因序列差异很小；而桃蚜与豆蚜、桃蚜与棉蚜之间的trpB、dnaN、trpEG基因序列差异非常明显，豆蚜与棉蚜的这三段序列差异相对小一些。由trpB，dnaN、trpEG的基因片段序列构建的系统树可以发现，四个地理种群桃蚜的trpB、dnaN基因序列均处于同一支序，它们又与麦双尾蚜的相应基因序列形成一个分支，即桃蚜和麦双尾蚜的Buchnera的亲缘关系最近；并且桃蚜Buchnera的两个染色体基因trpB、dnaN的系统进化与其质粒基因trpEG的进化关系一致，即桃蚜的质粒基因trpEG可能随其Buchnera垂直传递。而豆蚜和棉蚜的trpB、dnaN基因序列总是处于一个支序，关系最近，但是豆蚜和棉蚜所在的这一亚支序的在系统树中的所处的分支变化不定，因此，我们只能认为豆蚜和棉蚜的Buchnera的亲缘关系最近，至于两者又与已知的其它何种蚜虫的Buchnera的亲缘关系最近不能确定。豆蚜和棉蚜的trpEG基因序列处于紧紧相邻的分支，并且这两个相邻的分支所处的大分支与trpB、dnaN基因序列所处的分支也不一样，所以它们的Buchnera trpEG基因是否随Buchnera垂直传递，则不能十分确定。四、蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的系统进化关系分析蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的系统进化关系研究很少，本研究通过比较桃蚜、豆蚜、棉蚜及其内共生菌Buchnera的系统进化特征，揭示了这三种蚜虫与其内共生菌Buchnera的系统进化关系。我们发现，桃蚜与其Buchnera的进化关系一致均与麦双尾蚜的亲缘关系最近，即桃蚜与其Buchnera是协同进化的。豆蚜、棉蚜与其内共生菌Buchnera可能不是严格协同进化的。所以我们认为不同蚜虫与其内共生菌Buchnera的进化关系可能不同，这一结论与前人的研究也是吻合的。这一工作不仅弥补了这三种蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的进化关系空白，同时有助于我们在了解这些蚜虫Buchnera的系统进化特征的基础上，进一步全面地了解了这三种蚜虫的内共生菌Buchnera。综上所述，本研究首次对桃蚜、豆蚜、棉蚜内共生菌Buchnera的系统进化进行了报道，并初步探讨和分析了这三种蚜虫与其内共生菌Buchnera的系统进化关系，该工作对于我们进一步研究这些蚜虫Buchnera的其它特性以及这些蚜虫的次生共生菌都有重要的指导意义。
贾芳曌[5]2008年在《棉蚜在花椒上的种群动态及花椒香豆素对棉蚜生化特性的影响》文中提出重庆是我国主要的青花椒生产基地,种植面积已达76万亩,居全国前列。但随着花椒生产的不断发展,病虫害发生危害日趋严重,其中以棉蚜的危害最为猖獗。本论文对花椒园内棉蚜周年发生的种群动态、不同温度下棉蚜在花椒上的生长发育以及花椒次生物质对棉蚜的抗生作用等进行了研究,并在此基础上探讨了花椒香豆素对棉蚜主要糖转移酶和解毒酶的影响。主要研究结果如下:1.花椒园棉蚜自然种群动态研究周年调查表明,棉蚜在花椒上的数量动态基本上呈“双峰形”,第一个高峰发生在5月初至6月底,另一个发生在9月份,以第一个高峰虫口数量为主,且若蚜和成蚜出现的高峰期基本一致,均在南向方位分布量最大。聚集度指标分析表明,棉蚜在越冬期平均密度较低,种群为均匀分布,在其它时段则均为聚集分布,并得出棉蚜个体群大小为4.5头;而扩散和聚集趋势分析表明,棉蚜在花椒上表现出扩散→聚集→再扩散→再聚集的趋势。并确定了不同虫口密度下的最适理论抽样数及一定防治指标下的序贯抽样模型:春蚜期T_((n))=5n±4.5709n~(1/2),伏蚜期T_((n))=50n±24.8412n~(1/2),n为序贯抽样数。2.温度对棉蚜生长发育的影响在14℃、18℃、21℃、24℃、27℃和30℃六个恒温条件下,以九叶青花椒为寄主,研究了温度对棉蚜的存活率、平均寿命及繁殖力的变化。结果表明:14℃时,若蚜存活率和成蚜产仔量最小,分别只有66.94%和13.5687头,净生殖率R_0、内禀增长率γ_m和周限增长率λ均最小。18℃时,棉蚜的成虫平均寿命最长,死亡高峰日出现最晚,随着温度上升,死亡高峰日提前,30℃时仅为5.28天。18℃～21℃时,棉蚜在花椒上的繁殖力最大,产仔量分别为35.8216头和35.0802头,随着温度上升产仔数反而下降,30℃仅为16.87头,且30℃时日产仔量曲线下降最快。21℃～24℃时棉蚜存活率最高,均达到90%以上。27～30℃高温使其发育历期缩短,而内禀增长率γ_m却显著增加,30℃时γ_m值达到0.3364,表明高温能导致短期内棉蚜种群剧增。运用净生殖率R_0来评价棉蚜在花椒上的生存和繁殖能力,得出21.7℃为最适温度。3.花椒几种次生物质对棉蚜的抗生作用采用人工营养液饲养蚜虫技术,分析花椒精油单体成分a-蒎烯、β-蒎烯和花椒香豆素对棉蚜的抗生作用。结果表明,三种次生物质均对棉蚜有一定的抗生性。其中β-蒎烯对棉蚜的抗性作用最小,仅表现很弱的忌避性;a-蒎烯则主要在低浓度(0.015%～0.045%)时表现较强的忌避性和拒食性,当浓度升高到0.060%时抗性作用反而减小:而香豆素在低浓度时对棉蚜的抗性不明显,但在高浓度(＞0.060%)对棉蚜的抗性显著增加,其中以致毒作用为主,对棉蚜的蜜露分泌也有显著影响。4.花椒香豆素对棉蚜糖转移酶系的影响通过用酶标仪测定了花椒香豆素对棉蚜主要糖转移酶活性的影响。结果表明,尽管不同浓度香豆素处理下的棉蚜淀粉酶、蔗糖酶和海藻糖酶活力和比活力随处理浓度的不同而变化,但与对照相比均无显著差异。可见,香豆素对棉蚜糖转移酶没有明显作用,说明香豆素不影响棉蚜对糖的转化和能量利用。5.花椒香豆素对棉蚜解毒酶系的影响分析了不同浓度的香豆素对棉蚜羧酸酯酶、酸性磷酸酯酶、碱性磷酸酯酶以及谷胱甘肽S-转移酶的离体抑制作用,结果表明,香豆素对这四种解毒酶均有显著的抑制作用。其中,0.06%香豆素能显著抑制棉蚜CarE的活性,抑制率达到52.55%,但随着处理浓度升高,香豆素对CarE的抑制作用反而减小;对ACP和ALP表现出的抑制作用则相对较小,而且ACP和ALP的活性均随香豆素处理浓度的升高而降低;香豆素对棉蚜GSTs的抑制作用则最强,浓度为0.02%处理时抑制率就达到了31.1%,当浓度升高到0.1%时,抑制率达到最大78.76%。可见,香豆素对棉蚜的不良影响主要是使棉蚜解毒能力下降。
李琳琳[6]2017年在《棉蚜对枸杞寄主的适应性研究》文中指出棉蚜是一种广泛分布的多食性害虫,并具有多种寄主生物型。近年枸杞作为温性荒漠区适宜栽培的药用经济作物,在西北地区广泛种植,然而棉蚜严重危害枸杞寄主植物,造成枸杞产量与质量下降。在国内棉蚜已明确对黄瓜棉花寄主喜好,被确定为寄主生物型,例如黄瓜型、棉花型、石榴型。那么,棉蚜对枸杞寄主的适应性如何呢?研究采用形态学测定、寄主转接试验、微卫星分子标记技术等一系列方法,从微观水平至宏观水平,研究枸杞寄主上棉蚜的形态指标、生命表参数、遗传结构等方面同黄瓜型、棉花型棉蚜的差异,以期探讨棉蚜是否形成了新的寄主生物型。研究结果如下:1形态测量结果,经典则分析结果可知,不同寄主上的棉蚜在形态特征上存在明显差异,可以划分为枸杞棉蚜、黄瓜棉蚜和棉花棉蚜三大类群。诺木洪枸杞棉蚜头宽指标大于新疆精河枸杞棉蚜,口针小于新疆精河枸杞棉蚜。2不同寄主棉蚜种群生命表研究结果,发现发育历期除了L2-L3龄期,枸杞棉蚜各虫态的发育历期均大于黄瓜和棉花寄主上的棉蚜。说明枸杞棉蚜若虫期发育较黄瓜、棉花缓慢。枸杞棉蚜生命表参数值显著低于黄瓜棉蚜生命表参数值,与棉花棉蚜生命表参数差异不明显。青海诺木洪枸杞棉蚜种群内禀增长率显著低于新疆精河种群。3寄主转接试验结果表明,枸杞、黄瓜、棉花棉蚜不能互相转接,但都能够利用马铃薯、豇豆和西葫芦,而且枸杞棉蚜对马铃薯的适应性比黄瓜、棉花棉蚜更强;而黄瓜棉蚜对西葫芦的利用能力比枸杞、棉花棉蚜强;棉花棉蚜对豇豆的适应性较枸杞、黄瓜棉蚜强。4不同寄主、地理区中枸杞棉蚜种群的遗传分化存在一定的差异。枸杞能够单独的聚类为一个分支,棉花黄瓜聚类到另一个分支。青海的所有采样点能从19个枸杞棉蚜种群中单独聚为一支,剩余来自宁夏、甘肃、新疆的枸杞棉蚜种群聚为一支。5从形态测量中,典则分析能够显著有效的将枸杞棉蚜从黄瓜型棉花型棉蚜区分开;从寄主转换中,得出枸杞棉蚜不能成功利用黄瓜与棉花寄主,黄瓜型棉花型棉蚜也得出一致结果;从遗传结构聚类分析中,看出枸杞棉蚜单独聚为一类。综合这3个方面的研究结果,明确了棉蚜对枸杞寄主具有了适应性特征,枸杞寄主上的棉蚜已经形成一种新的寄主生物型,即枸杞生物型。
郑彩玲[7]2007年在《棉蚜寄主专化性及其形成机制的研究》文中指出棉蚜是一种重要的农业害虫，能危害棉花、瓜类及多种观赏植物，并能传播植物病毒病，给农业生产带来重大损失。在长期的进化过程中，棉蚜已经形成了不同的寄主专化型。不同寄主型棉蚜在形态特征及生态参数上存在显著差异，而对于棉蚜寄主型形成的机制还不清楚，开展这方面的工作不仅可以让我们明确棉蚜的食性进化路线，而且可以为更好的防治棉蚜提供理论依据。本文从寄主的适应性和寄主转移通道、棉蚜酯酶活力的差异、寄主次生物质对不同寄主型棉蚜产仔量的影响，以及不同寄主型棉蚜在DNA水平上的分化程度等方面，探讨了棉蚜寄主专化性的形成机制，主要结果如下：寄主转接试验结果表明，棉花型和黄瓜型棉蚜不能互相转接，直接互换寄主后，其存活和繁殖力显著下降，表现为棉花型和黄瓜型棉蚜的净增殖率比在原寄主上分别下降980倍和12倍，平均世代寿命缩短5-12天。它们都不能在车前草和大叶黄杨上存活并建立种群，但大叶黄杨上的棉蚜能够在棉花上建立种群，成为棉花上的虫源，而不能在黄瓜上存活。两寄主型棉蚜都能够利用西葫芦和木槿，而且棉花型棉蚜对木槿的利用能力较黄瓜型棉蚜强，而黄瓜型棉蚜对西葫芦的适应性比棉花型棉蚜强。木槿上的棉蚜可以直接转移到棉花上，而需要通过在甜瓜上培养三代以上才能转接到黄瓜上，也可以通过在棉花和西葫芦上分别培养三代后再转到黄瓜上。由此可得出，棉花型棉蚜可以直接来自木槿和大叶黄杨，而黄瓜型棉蚜只能通过西葫芦、甜瓜间接的来自木槿。两寄主型棉蚜可以通过西葫芦实现互相转移，但在西葫芦上的取食经历并不改变棉蚜的寄主专化性。由此推测黄瓜型棉蚜可能终年营孤雌生殖，棉蚜寄主型的形成可能与这种生活史及转移路线的不同有关。酯酶活性测定结果表明，棉花型和黄瓜型棉蚜的羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活性存在显著差异，表现为黄瓜型棉蚜显著高于棉花型棉蚜，黄瓜型棉蚜的羧酸酯酶活力是棉花型棉蚜的3.5倍，乙酰胆碱酯酶活力是棉花型棉蚜的6.6倍，说明了两寄主型棉蚜为了适应不同类型的寄主，而产生了生理水平上的差异。棉花的乙醇和丙酮粗提物对黄瓜型棉蚜的产仔行为具有抑制作用，而黄瓜的乙醇提取物对黄瓜型棉蚜的产仔具有促进作用。棉花型棉蚜对寄主植物的次生物质不如黄瓜型棉蚜那样敏感，但依然表现出对原寄主产仔的喜好性。这种抑制作用的存在会导致两寄主型棉蚜互相转接后不能建立种群从而促进专化性的形成，但具体与哪些化学物质有关尚待研究。RAPD-PCR研究结果表明，同一寄主上的同一克隆系棉蚜个体之间在DNA水平上差异很小，而不同克隆系内存在一定的差异。不同寄主上棉蚜群体间的遗传分化大于相同寄主上棉蚜群体内的遗传分化。不同寄主上棉蚜DNA多态位点率检测结果表明，木槿上棉蚜群体的多态位点率最高，而黄瓜型棉蚜的多态位点率最低。群体内基因多样度结果与此一致。不同寄主上棉蚜群体间的遗传距离结果表明，不同寄主上生活的棉蚜群体的分化仅在种群水平，尚未达到亚种水平的分化。根据群体间的遗传距离可以推测，棉花上的棉蚜主要来自木槿，部分来自大叶黄杨。群体间相似性指数及聚类分析结果说明，棉花型和黄瓜型棉蚜种群间存在较大的分化，木槿棉蚜群体和黄瓜型棉蚜群体之间也存在较大分化，而棉花与木槿、大叶黄杨和木槿上棉蚜群体间遗传分化较小，这种遗传差异的存在可能会进一步促进专化的形成。综上所述，棉蚜寄主型的形成可能与冬寄主到夏寄主不同的寄主转移路线、寄主植物次生物质以及两寄主型棉蚜的酯酶活性差异有关，同时DNA水平上的遗传分化也可能也会促进专化的进化。
崔丽, 张靖, 齐浩亮, 王芹芹, 陆宴辉[8]2016年在《我国棉花主产区棉蚜对吡虫啉的抗性监测及抗性机理》文中提出【目的】由于生长周期短、繁殖率高,棉蚜Aphis gossypii容易对杀虫剂产生抗药性。本研究旨在明确我国棉花主产区棉蚜对吡虫啉的抗性水平及抗性机理。【方法】采用浸叶法测定了北京海淀,河北廊坊和邯郸,山东德州,河南许昌,以及新疆奎屯和阿克苏地区棉蚜对吡虫啉的抗性水平;测定了不同种群棉蚜3种解毒酶(多功能氧化酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶)及乙酰胆碱酯酶的活性;并对靶标基因烟碱型乙酰胆碱受体(n AChR)β1亚基基因进行了突变检测。【结果】北京海淀、河南许昌和河北邯郸的棉蚜对吡虫啉敏感;河北廊坊、新疆阿克苏、山东德州及新疆奎屯地区的棉蚜对吡虫啉的抗性倍数(resistance ratio,RR)分别为22.6,26.3,53.5和61.1倍,为中等水平抗性。酶活力对比研究发现,阿克苏和奎屯地区的棉蚜多功能氧化酶的比活力分别是敏感种群(北京种群)的1.7和1.8倍,羧酸酯酶的比活力分别是敏感种群的1.6和1.7倍,谷胱甘肽S-转移酶的比活力均是敏感种群的1.5倍,但是乙酰胆碱酯酶比活力在棉蚜种群间差异不显著。靶标基因突变检测表明,河北廊坊、新疆阿克苏、山东德州及新疆奎屯棉蚜种群n AChRβ1亚基均存在与吡虫啉抗性相关的精氨酸到苏氨酸(R81T)突变。【结论】结果提示,多功能氧化酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活力升高以及n AChRβ1亚基R81T突变与棉蚜对吡虫啉的抗性形成相关。
梁彦, 张帅, 邵振润, 高希武[9]2013年在《棉蚜抗药性及其化学防治》文中研究表明棉蚜[Aphis gossypii(Glover)]属半翅目蚜科,是一种世界性的害虫,主要通过取食植物汁液和传播病毒给农业生产造成严重损失。长期以来,棉蚜的防治一直以化学防治为主,棉蚜对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、新烟碱类等多种杀虫药剂已经产生了抗性。本文主要从棉蚜抗药性发展历史、抗药性机制以及棉蚜的化学防治等方面进行论述,期望能为农业生产上延缓棉蚜抗药性产生、有效治理棉蚜提供指导。
阿力甫·那思尔（Naser, Alipu）[10]2015年在《食蚜捕食性昆虫的集团内捕食及其对棉蚜种群数量的控制作用》文中认为新疆是我国最大的棉花种植地,但棉蚜Aphis gossypii Glover为害对棉花生长构成重大威胁。棉蚜由于世代历期短、世代重叠明显,产生抗药性快,常使杀虫剂防治难以奏效。自然界存在大量的蚜虫天敌,包括种类繁多、食谱广泛的捕食性昆虫(如瓢虫和草蛉等),大量研究和生产实践证明,保护和利用天敌是持续控制棉田蚜害的重要途径。蚜虫捕食性天敌之间广泛存在捕食现象,即"集团内捕食"。多数理论和实证研究认为,集团内捕食作用会干扰天敌对植食者种群数量的控制作用,从而削弱生物防治的控害效果;而最近的一些研究却不支持上述观点,认为集团内捕食作用不会干扰天敌对植食者种群的控制作用。显然,有关捕食性天敌昆虫的种间互作机理仍需更多的研究,从而为昆虫群落生态学理论和预测天敌对害虫的控制作用提供可靠的依据。为全面认识蚜虫捕食性天敌之间的集团内捕食现象,本学位论文针对新疆干旱区农业生态系统中农田环境和棉蚜发生特征,对4种优势捕食性天敌昆虫—大草蛉Chrysopa pallens、普通草岭Ch.carnea、七星瓢虫Coccinella septempunctata和多异瓢虫Hippodamia variegata之间的集团内捕食效应进行了实验研究,并对其在棉田中的种群数量动态进行了跟踪调查。获得以下主要结果和结论。1.瓢虫种间集团内捕食效应为明确七星瓢虫与多异瓢虫间的集团内捕食效应与个体发育阶段的关系,观察了七星瓢虫与多异瓢虫不同虫态之间17个处理组合的集团内捕食效应。在温室盆栽棉花(无蚜虫)上接种等量的试虫,观察24 h后的存活数量。结果表明,在七星瓢虫与多异瓢虫之间不同虫态及虫龄组配处理中,高一虫态的存活数量显著大于低一虫态;在高龄幼虫的存活数量显著大于低龄幼虫;成虫对卵、1龄和4龄幼虫的捕食程度随虫龄增大而呈抛物线增长,存在二次函数关系。当两种瓢虫的虫态(龄)相同时,多异瓢虫成虫的存活数量显著小于七星瓢虫;多异瓢虫幼虫(1龄和4龄)的存活数量与七星瓢虫没有显著差异。本研究结果说明,在没有集团外猎物(蚜虫)存在的情况下,当广谱捕食性七星瓢虫与多异瓢虫之间的集团内捕食效应在参与者的虫态及虫龄不同时,集团内捕食效应与双方发育阶段有关;当参与者虫态或虫龄相同时,取决于物种生物学特性。2.瓢虫与草蛉间的集团内捕食效应为明确大草蛉与七星瓢虫、多异瓢虫间的集团内捕食效应与个体发育阶段的关系,观察了大草蛉与多异瓢虫、与七星瓢虫间不同虫态34个处理组合的集团内捕食效应。在温室盆栽棉花(无蚜虫)上接种等量的试虫,观察24 h后的存活数量。结果表明,在大草蛉与七星瓢虫、与多异瓢虫之间,当配对双方的虫态不同时,高一虫态的存活数量显著大于低一虫态;当配对双方的幼虫龄期不同时,高龄幼虫的存活数量显著大于低龄幼虫;成虫对卵、1龄和4龄幼虫的捕食程度随虫龄增大而呈抛物线增大,存在显著的二次函数关系。当大草蛉与多异瓢虫的虫态(龄)相同时,多异瓢虫成虫的存活数量显著大于大草蛉成虫,多异瓢虫幼虫(1龄和4龄)的存活数量显著小于大草蛉。当大草蛉与七星瓢虫的虫龄相当情况下,若是高龄,则七星瓢虫存活较多;若是低龄,则大草蛉存活较多。在低龄幼虫与成虫之间,七星瓢虫存活较多;而在高龄幼虫与成虫之间,幼虫存活较多。本研究结果说明,在没有集团外猎物(蚜虫)存在的情况下,当大草蛉与多异瓢虫、与七星瓢虫之间的虫态或虫龄不同时,集团内捕食效应与发育阶段有关;当参与者虫态或虫龄相当时,与物种生物学特征有关。3.捕食七星瓢虫卵对大草龄发育表现的影响捕食性昆虫卵通常成为集团内的猎物,但有些捕食性昆虫卵含有生物碱毒素作为防卫物质,而且这一防卫方式往往并非物种属性,通常是种群属性。为探究新疆干旱区环境中七星瓢虫卵是否具有防卫作用,本研究以大草蛉为捕食者,分别从初龄("长期饲喂")或4龄幼虫("短期饲喂")开始饲喂七星瓢虫卵("瓢虫卵")或棉蚜+七星瓢虫卵("瓢虫卵+棉蚜"),以取食棉蚜("棉蚜")为对照,观察比较成功存活至成虫羽化的比例。研究结果表明,食物类型与饲喂期存在显著互作,影响大草蛉幼虫存活至成虫的概率;无论从初孵幼虫还是4龄幼虫开始饲喂,成虫存活率在不同食物处理间均表现出:在"棉蚜"与"瓢虫卵+棉蚜"处理之间没有差异,但"瓢虫卵"处理下存活率显著减小;但减小幅度在"长期饲喂"处理下大于"短期饲喂"处理下。研究结果说明,新疆干旱区环境中七星瓢虫卵具有防卫作用。4.瓢虫与草蛉对棉蚜种群数量的协同控制作用为明确集团内捕食是否影响其对蚜虫的控制作用,于温室中盆栽棉花、接种棉蚜,观察7个种间组合处理下棉蚜数量的变化趋势。结果表明,两种捕食性昆虫幼虫各自单独存在都使蚜虫密度逐渐降低,而共同存在时的作用则不一定:大草蛉幼成所在的组合处理都使蚜虫密度增大,而大草蛉成虫所在的组合处理使蚜虫密度减小。研究结果说明,大草蛉与七星瓢虫之间的集团内捕食未必一定降低控蚜作用,取决于两种天敌共存时的具体虫态。5.棉田中优势捕食性天敌应对棉蚜密度的数量反应为摸清北疆棉田中捕食性昆虫与棉蚜的种群动态规律,本研究对五家渠地区棉田中棉蚜及其4种主要捕食性天敌昆虫(2种瓢虫和2种草蛉)的种群数量进行了持续2年的跟踪调查。研究结果表明,不同种捕食性天敌昆虫对棉蚜种群数量变化具有不同的响应,具体表现为:1)七星瓢虫数量随蚜虫数量增大而显著增大,多异瓢虫和普通草蛉随蚜虫数量增大而逐渐增大,而大草蛉种群数量与棉蚜数量无关;2)连续2年的大田调查均发现,这4种捕食性昆虫种群数量在7月底有一高峰,而且七星瓢虫和大草蛉数量大于多异瓢虫和普通草蛉。本研究结果说明,七星瓢虫和大草龄是北疆五家渠地区棉田棉蚜的优势天敌。
参考文献：
[1]. 转基因棉对棉蚜及其天敌龟纹瓢虫的影响[D]. 赵耀. 华中农业大学. 2016
[2]. 新疆南部棉区棉蚜与棉长管蚜种间关系的格局变化及影响因素分析[D]. 姚永生. 中国农业大学. 2017
[3]. 棉蚜对吡虫啉抗性及其机理的初步研究[D]. 李菁. 南京农业大学. 2007
[4]. 蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的系统进化关系研究[D]. 吴玉新. 南京农业大学. 2007
[5]. 棉蚜在花椒上的种群动态及花椒香豆素对棉蚜生化特性的影响[D]. 贾芳曌. 西南大学. 2008
[6]. 棉蚜对枸杞寄主的适应性研究[D]. 李琳琳. 青海大学. 2017
[7]. 棉蚜寄主专化性及其形成机制的研究[D]. 郑彩玲. 南京农业大学. 2007
[8]. 我国棉花主产区棉蚜对吡虫啉的抗性监测及抗性机理[J]. 崔丽, 张靖, 齐浩亮, 王芹芹, 陆宴辉. 昆虫学报. 2016
[9]. 棉蚜抗药性及其化学防治[J]. 梁彦, 张帅, 邵振润, 高希武. 植物保护. 2013
[10]. 食蚜捕食性昆虫的集团内捕食及其对棉蚜种群数量的控制作用[D]. 阿力甫·那思尔（Naser, Alipu）. 南京农业大学. 2015
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