[目的]以新型、高效、持效期长的杀虫剂三氟苯嘧啶和四唑虫酰胺为例,探究带药移栽对水稻害虫的防控效果及农药减量增效的实践意义.[方法]通过室内模拟秧苗带药移栽分别测定了1.95,5.85 和 9.75 mg a.i./m2 三氟苯嘧啶处理对褐飞 虱 Nilaparvata lugens 和白背飞虱 Sogatella furcifera成虫或若虫的毒力和持效期,并在浙江杭州和湖南衡阳两地评估了早、中、晚稻秧苗高剂量带药移栽处理对二化螟Chilo suppressalis和稻飞虱的田间防效以及不同施药模式对稻田寄生蜂种群动态的影响.[结果]室内经5.85和9.75 mg a.i./m2三氟苯嘧啶处理的秧苗在移栽后35 d时使褐飞虱雌成虫和3龄若虫均能保持75％以上的校正死亡率,且5.85 mg a.i./m2剂量处理在移栽后28 d时使白背飞虱雌成虫的校正死亡率大于80％;使用12.75和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺处理秧苗在移栽后35 d时对早稻二化螟为害的校正防效均在85％以上.综合浙江杭州和湖南衡阳两地中、晚稻田间试验结果表明,应用5.85 mg a.i./m2三氟苯嘧啶和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺进行秧苗"送嫁药"处理可减少1～2次大田用药和98％以上的农药有效成分用量,同时还保持着与常规喷施相当的防效,并使寄生蜂总种类和总数量分别提高了 29.0％～49.7％和61.2％～69.3％.[结论]秧苗移栽前施用防效优良且持效期长的杀虫剂能减少水稻前期的施药次数和用量,产生较好的经济和生态效益.本研究为利用带药移栽技术推行水稻病虫害的绿色防控提供了重要参考.

[目的]明确转Bt基因抗虫水稻在病虫害胁迫下对Bt蛋白表达量的影响.[方法]以Bt水稻T1C-19(表达Cry1C蛋白)为研究对象,探究褐飞虱、白叶枯病等 6 种水稻常见病虫害胁迫下其体内Bt蛋白的表达量变化.[结果]褐飞虱取食引起T1C-19 水稻叶片中Bt蛋白含量降低,而黑尾叶蝉取食显著降低了T1C-19 水稻叶鞘中的Bt蛋白含量,白叶枯病侵染导致Bt水稻叶鞘中的Bt蛋白含量显著上升.二化螟、水稻普通矮缩病、稻瘟病的胁迫对转基因水稻T1C-19 叶片和叶鞘中的Bt蛋白含量均无显著影响.[结论]病虫害胁迫因种类不同对Bt水稻中Bt蛋白表达量的影响有所不同.这将为Bt水稻的抗虫效果评价提供数据基础,同时为Bt水稻病虫害综合治理提供科学依据.

环境因素影响昆虫两性间的化学通讯,也影响性信息素技术的田间防治效果.本文探讨了温度对二化螟雌蛾性信息素产生以及雄蛾对性信息素触角电位反应的影响,以期为田间二化螟的性信息素防治提供指导.在二化螟蛹期和成虫期进行不同温度处理(15、20、25、30和35℃),然后利用气相色谱仪(GC)分析雌蛾性腺内各性信息素组分的含量及比例,同时利用触角电位仪(EAG)测定雄蛾对性信息素组分的电生理反应.结果表明:25℃处理中雌蛾性腺内3个性信息素组分(Z9-16:Ald、Z11-16:Ald和Z13-18:Ald)的含量均显著高于其他温度处理(15、20和30℃),且25℃处理中Z13-18:Ald的相对比例也显著低于其他温度处理.就雄蛾对性信息素的敏感性而言,对3种性信息素单一组分及特定比例混合物的EAG反应在15～25℃间没有显著差异,但在25～ 35℃间(Z13-18:Ald在30～35℃间)随温度升高呈下降趋势,且30℃较25℃显著降低,35℃较30℃又显著降低.综合分析认为,二化螟性信息素通讯的适宜温度为20～25℃,温度过高或过低均不利于二化螟两性间的正常化学通讯.研究结果为二化螟性信息素防治技术的合理应用及极端温度条件下害虫种群发生的预测预报,提供了重要参考.

昆虫几丁质酶参与昆虫蜕皮、消化、防御及免疫等多种生理过程,在昆虫的变态和发育中发挥着重要作用.本研究采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆获得小菜蛾Plutella xylosteUa几丁质酶基因,命名为PxyChi.该基因开放阅读框长1677 bp,编码558个氨基酸,推测的蛋白分子量为62.03 kDa.氨基酸序列分析表明,小菜蛾几丁质酶第1-19位氨基酸为蛋白的信号肽,且该序列具有典型昆虫几丁质酶的4个保守氨基酸序列.蛋白结构域分析表明,PxyChi属于几丁质酶Group Ⅱ家族.进化树分析表明:PxyChi与同属鳞翅目二化螟Chilo suppressalis的几丁质酶亲缘关系最近,为75.5％.不同发育时期的荧光定量PCR分析表明,PxyChi在小菜蛾各个发育时期的表达量不同,其中PxyChi在2、3、4龄幼虫、蛹和成虫中的表达量分别是1龄幼虫的28.22、0.76、0.50、84.83和286倍,PxyChi在成虫的表达量最高.暗示PxyChi蛋白可能参与小菜蛾蛹期旧表皮降解和成虫翅的发育等生理过程.本研究可为探索几丁质酶在小菜蛾发育中的功能提供理论依据.

水稻钻蛀性害虫主要包括二化螟Chilo suppressalis和大螟Sesamia inferens.目前,对于二化螟和大螟的防治仍主要采用化学药剂.但是,在杀虫药剂的胁迫下,部分螟虫会接触到低剂量的杀虫药剂,导致部分个体产生亚致死效应.为明确亚致死剂量茚虫威和氯虫苯甲酰胺是否对水稻螟虫取食有刺激作用,本实验通过稻苗浸渍法测定这两种农药对水稻螟虫的毒力,确定亚致死剂量LC10和LC25,在此基础上分析了两种药剂亚致死剂量对螟虫取食水稻3d后营养指标的影响.结果表明,茚虫威对二化螟和大螟的LC10分别为5.420、4.707 mg/L;LC25分别为10.246、8.462 mg/L.氯虫苯甲酰胺对二化螟和大螟的LC10分别为7.601、5.517 mg/L;LC25分别为14.361、10.981 mg/L.生长发育和营养指标测定发现,亚致死剂量茚虫威处理二化螟幼虫后,除YLC10处理组的近似消耗率(AD)显著高于对照组外,其余指标与对照组比均无显著差异.亚致死剂量氯虫苯甲酰胺处理二化螟幼虫后,除LLC25处理组的体重增加量与对照组无显著差异外,其他处理组食物消耗量和体重增加量均显著上升;除LLC25组的粗生长率(ECI)与对照组无显著差异外,其他处理组近似消耗率和ECI均显著下降.LLC10处理组二化螟幼虫的相对消耗速率(RCR)显著高于对照组.亚致死剂量茚虫威和氯虫苯甲酰胺处理大螟幼虫后,体重增加量显著高于对照组;茚虫威YLC10和氯虫苯甲酰胺LLC25处理组的相对生长速率(RGR)、相对消耗速率(RCR)显著高于对照组.对比各组干物质积累曲线,我们发现除氯虫苯甲酰胺LLC10处理组外,其余处理组的二化螟幼虫干/鲜比大于对照组,说明这些处理组幼虫取食水稻后干物质积累比对照组快;除茚虫威LC25处理组外,其余处理组的大螟幼虫取食水稻后干物质积累比对照组快.研究结果初步证明了亚致死剂量(LC1o、LC25)茚虫威和氯虫苯甲酰胺对水稻螟虫取食、营养、消耗等指标存在一定影响,某种程度上能够刺激水稻螟虫的取食和生长发育.

小分子量热激蛋白(sHSPs,small heat shock proteins)在昆虫中分布广泛,能影响昆虫的生长繁殖、参与多种生理过程以及增强昆虫的温度耐受性.水稻二化螟Chilo suppressalis (Walker)是水稻上的主要害虫之一,目前在我国局部稻区危害严重.为了深入了解sHSPs在水稻二化螟生长发育及温度耐受性中的功能,利用RT-PCR和RACE技术克隆出一个二化螟小分子量热激蛋白CsHSP21.3基因.Cshsp21.3的cDNA序列全长为844 bp,其中开放阅读框(ORF)为555 bp,编码184个氨基酸,理论分子量为21.3 kDa,等电点为5.97;基因组结构分析发现,Cshsp21.3缺失内含子.实时定量PCR的实验结果表明:在脂肪体中Cshsp21.3的表达高于其它不同组织器官;在二化螟的不同发育阶段,3龄幼虫Cshsp21.3的表达水平最高,而且雌雄蛹的表达差异显著;高低温不能显著诱导Cshsp21.3的表达,说明该基因对温度胁迫不敏感.总之,Cshsp21.3与二化螟的温度耐受性之间没有密切的联系,但在二化螟的生长发育方面起着重要的作用.

[目的]鉴定二化螟Chilo suppressalis谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione-S-trans ferase,GST)基因,明确GST基因在幼虫各组织中的表达谱,并分析GST应对氯虫苯甲酰胺胁迫的表达模式.[方法]从二化螟转录组数据库中鉴定GST的cDNA序列,使用实时荧光定量PCR技术分析GST在幼虫不同组织内的相对表达水平,并考察亚致死剂量氯虫苯甲酰胺处理幼虫之后GST表达水平的变化.[结果]从二化螟转录组中检索得到16个GST基因,分别被命名为CsGSTdl-CsGSTu1.这16个GST被划分为6个家族(Delta、Epsilon、Omega、Sigma、Zeta和Theta)和一个“未分类”亚组(Unclassified subgroup).CsGSTd2、CsGSTd3、CsGSTe1、CsGSTo3、CsGSTtl主要表达于脂肪体,CsGSTe3主要表达于马氏管.未检测到特异表达于中肠的GST基因.氯虫苯甲酰胺处理6h后,CsGSTo2显著上调,但CsGSTd2、CsGSTd3、CsGSTe3、CsGSTo1和CsGSTtl显著下调.药剂处理12h后,CsGSTdl、CsGSTd2、CsGSTd3、CsGSTe1、CsGSTe2、CsGSTe3、CsGSTo2、CsGSTo3、CsGSTo4和CsGSTtl显著上调,而CsGSTul显著下调.[结论]CsGSTdl、CsGSTd2、CsGSTd3、CsGSTe1、CsGSTe2、CsGSTe3、CsGSTo2、CsGSTo3、CsGSTo4和CsGSTtl可能参与了对氯虫苯甲酰胺的解毒代谢.

[目的]本研究主要目的是通过染色饲料饲喂获得标记的二化螟Chilo suppressalis(Walker)成虫,且不影响其生理和行为,为二化螟成虫的扩散和运动行为提供一种标记方法.[方法]笔者所在实验室前期筛选出一个适合二化螟染料及浓度,通过连续3代饲养观察染色剂对二化螟标记效果及生长发育的影响.[结果]连续3代的幼虫期饲喂含500 mg·kg-1浓度的苏丹红7B人工饲料后,幼虫、成虫及卵均可被染色,饲喂染色饲料后,其化蛹率、羽化率、成虫产卵量、寿命和卵孵化率与对照均没有显著差异.取食染色饲料的二化螟雌、雄平均蛹重比对照分别高5.3 mg和4.2 mg,雌、雄平均幼虫+蛹历期比对照延长2.8d和2.3 d.[结论]该标记技术对二化螟没有明显的生物学影响,操作简便且经济可行,是一种较好的大规模标记二化螟的方法.

[目的]比较不同方法以及不同靶标基因的RNA干扰(RNA interference,RNAi)效率,建立并优化二化螟Chilo suppressalis碱性神经酰胺酶saCER和中性鞘磷脂酶snSMase基因的RNAi的技术体系.[方法]通过培养液浸泡法将果蝇Drosophila daCER基因的dsRNA导入果蝇S2细胞内;分别通过显微注射法和荧光纳米粒子介导喂食法将体外合成的二化螟saCER和snSMase基因的特异性双链RNA (dsRNA)导入二化螟3龄(注射法)和2龄(喂食法)幼虫体内,之后利用qPCR测定靶标基因的mRNA表达水平,比较不同方法对不同基因的RNA干扰效率.[结果]将果蝇S2细胞浸泡在浓度为15 ng/μL的含daCER dsRNA细胞培养液中培养72 h后,daCER基因的表达水平下降了约84％.dsRNA(5 000 ng/μL)注射二化螟3龄幼虫60 h后对saCER基因的干扰效率达到最高(41％),dsRNA (2 500 ng/μL)注射48 h后对snSMase基因的干扰效率最高(47％);给二化螟2龄幼虫喂食dsRNA(48 μg/d)后,分别在第7天和第8天对saCER(32％)和snSMase(52％)基因达到最大干扰效率.对于aCER基因,果蝇S2细胞浸泡法与二化螟注射法和喂食法相比,干扰效率差异极其显著;使用相同方法,对saCER基因和snSMase基因的干扰效率无显著差异;对于二化螟的同一基因(saCER或者snSMase),注射法与荧光纳米粒子喂食法之间干扰效率也无显著性差异.[结论]碱性神经酰胺酶基因和中性鞘磷脂酶基因对导入dsRNA进行RNAi的方法较敏感,本研究建立并优化的显微注射法和荧光纳米粒子介导喂食法RNAi技术体系在鞘脂质代谢酶基因功能的基础研究中具有可行性.注射法和喂食法对二化螟幼虫aCER基因的干扰效率远低于浸泡法对果蝇S2细胞中这一基因的干扰效率,进一步证实二化螟血淋巴中的RNA酶对dsRNA的快速降解以及中肠围食膜的阻隔很大程度上削减了dsRNA进入二化螟细胞内发挥干扰作用.

水稻蛀秆螟虫是生产上的一类重要害虫.为了明确湖北省水稻蛀秆螟虫的种群发生现状和幼虫越冬情况,为害虫防治提供科学依据,本文从2013年至2016年连续调查研究了武穴、崇阳、广水、曾都、公安和远安等地螟虫的越冬生物学.对蛀秆螟虫越冬生物学的研究与分析结果表明,目前湖北省田间蛀秆螟虫发生种类为二化螟、三化螟和大螟,未见有褐边螟和台湾稻螟等.其中,二化螟为田间发生优势种群;三化螟仅在部分地区零星发生;大螟亦有一定程度地发生,并有加重趋势,应当引起重视和关注.这几种螟虫均以高龄老熟幼虫在稻茬中越冬,且在虫龄分布、越冬部位和头部朝向等方面存在明显的趋性,可能与其耐寒性、地区气候和栽培制度等有关.并对螟虫发生现状与栽培制度的关系进行了深入的探讨.