为了探究草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J.E.Smith在不同寄主上的适应性,本试验采用室内饲养观察法比较其取食玉米Zea mays L.和水稻Oryza sativa L.叶片后的发育、存活和繁殖,同时,对草地贪夜蛾4龄幼虫肠道进行解剖,运用代谢组学分析方法,探究幼虫在分别取食两种寄主植物(玉米/水稻)后肠道代谢谱的差异,筛选与不同寄主取食相关的重要代谢物及代谢通路.结果显示,相较取食玉米叶片(对照组),取食水稻叶片(试验组)的世代周期延长(38.05±0.35 d),成虫前期存活率下降(0.46±0.01),生命表参数中净繁殖力R0(191.68±33.54)、内禀增长率r(0.125±6.77)、周限增长率λ(1.133±7.65)均低于对照组;肠道代谢谱中,共有750个差异代谢物,其中下调587个,上调163个,取食水稻叶片较取食玉米叶片的草地贪夜蛾幼虫肠道中,下调的差异代谢物主要包括组氨酸、α-亚麻酸(ALA)和莽草酸;上调的代谢物有天冬酰胺基半胱氨酸以及N-乙酰氨基甲酸等,这些代谢物涉及氨基酸代谢和脂质代谢等通路.本研究结果可为草地贪夜蛾取食不同寄主的适应机制提供了线索.

[目的]本研究旨在明确寄主转换经历是否会改变亚致死浓度杀虫剂对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生长发育和繁殖的影响,为杀虫剂的合理使用及稻纵卷叶螟的综合治理提供理论依据.[方法]从稻纵卷叶螟水稻种群和小麦种群中收集卵,并将其分别转换寄主植物饲养至2龄,作为具有不同寄主转换经历处理的幼虫[以水稻为食的水稻种群(R-R)、以小麦为食的水稻种群(R-W)、以小麦为食的小麦种群(W-W)和以水稻为食的小麦种群(W-R)].利用离体叶片浸渍法对这些幼虫在亚致死浓度(LC25)阿维菌素和毒死蜱浸渍下的水稻或小麦叶片处理后48 h,测定3-5龄幼虫生长发育及成虫繁殖能力和寿命.[结果]未经杀虫剂处理时,寄主转换显著影响稻纵卷叶螟3-5龄幼虫总历期、化蛹率和蛹重,但对水稻种群和小麦种群的影响相反.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理2龄幼虫,显著延长3-5龄幼虫总历期,但延长程度因寄主转换经历而异.LC25浓度阿维菌素显著降低各寄主转换经历幼虫的化蛹率(R-R组除外).LC25浓度毒死蜱仅显著降低W-W组的化蛹率.在2龄幼虫暴露于LC25浓度阿维菌素后W-W和W-R组的蛹重显著降低.水稻种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素处理后消失,而小麦种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理后均消失.无论是何种寄主转换经历还是LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响成虫羽化率、交配率和单雌产卵量.寄主转换处理只显著影响未经杀虫剂处理时水稻种群的卵孵化率,但卵孵化率均未受LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理影响.与未经杀虫剂处理相比,LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响雌成虫寿命,但LC25浓度毒死蜱处理显著增加了 W-W组雄成虫寿命.[结论]寄主转换经历会影响阿维菌素和毒死蜱对稻纵卷叶螟的亚致死效应.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理经历寄主转换的稻纵卷叶螟幼虫后,其幼虫和蛹生长发育均受到不同程度影响,但成虫繁殖和寿命所受影响较小.使用针对稻纵卷叶螟的杀虫剂时和进行毒理实验时应考虑到寄主植物的潜在影响.

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)和甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)是我国重要的农作物害虫,存在很多共同的寄主植物.为明确草地贪夜蛾和甜菜夜蛾的竞争关系,本文在食物充足和食物缺乏条件下,研究了草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种内和种间竞争行为;研究了不同初始种群密度草地贪夜蛾和甜菜夜蛾初孵幼虫在相同生态位的种群竞争行为.结果表明:无食物条件下,扭动行为是草地贪夜蛾种内竞争最主要的行为表现,其中3龄与5龄幼虫组合扭动行为出现次数最多,为8.57±0.49次/30 min.与无食物处理相比,有食物处理下草地贪夜蛾攻防行为次数较少.种间竞争中,在无食物条件下二者攻击行为主要表现为头部接触,防御主要表现为扭动行为,其中草地贪夜蛾4龄幼虫与甜菜夜蛾5龄幼虫竞争时头部接触和扭动行为最频繁,分别出现5.03±2.43次/30 min和18.47±5.92次/30 min.此外,同一龄期的草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种间竞争中,草地贪夜蛾存活率更高;不同龄期两者竞争时,龄期相对较高的幼虫存活率更高,且有食物时两者存活率均高于无食物处理.种群竞争的室内模拟研究中,草地贪夜蛾和甜菜夜蛾种群的存活率随共存时间的增加逐渐降低.重复测量方差分析表明,5头草地贪夜蛾幼虫与40头甜菜夜蛾幼虫接入玉米苗后,共存时间没有显著影响草地贪夜蛾幼虫的存活率,但甜菜夜蛾幼虫的存活率受共存时间影响显著;其他组合中共存时间均显著影响草地贪夜蛾与甜菜夜蛾幼虫的存活率,其中,40头草地贪夜蛾幼虫与40头甜菜夜蛾幼虫接入玉米苗后,两者存活率均存在显著差异,草地贪夜蛾的存活率显著高于甜菜夜蛾,草地贪夜蛾种群可能取代甜菜夜蛾种群.研究结果可为明确草地贪夜蛾和甜菜夜蛾的种群演替规律及制定科学的防治措施提供参考.

[目的]评价本地寄生性天敌昆虫螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus对重大入侵农业害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的寄生潜能.[方法]采用选择性试验研究螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂对草地贪夜蛾1-3龄幼虫的寄生偏好性;采用非选择性试验研究螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂寄生草地贪夜蛾1,2或3龄幼虫后子代蜂的发育历期、出茧数、羽化率、性比(雌性占比)、成蜂寿命及个体大小;通过直接观察法确定羽化后24 h已交配螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的产卵次数,测定不同产卵次数对螟蛉盘绒茧蜂子代的发育历期、出茧数、羽化率、性比、成蜂寿命和个体大小的影响;采用小叶碟法测定羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的寄生功能反应.[结果]羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂寄生草地贪夜蛾1-3龄幼虫时,寄生率为34％～54％,卵-幼虫历期为8.7～9.9 d,蛹历期为3.9～4.1 d,每头寄主出茧数为19.7～41.2粒,羽化率为84.4％～92.0％,雌性占比为31.5％～38.8％;子代雌成蜂的个体均大于雄成蜂的;寄生草地贪夜蛾1或3龄幼虫时子代雌成蜂的寿命明显长于雄成蜂的.螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂在草地贪夜蛾2龄幼虫上的产卵次数对子代蜂生物学特性影响显著.随产卵次数增加螟蛉盘绒茧蜂子代雄成蜂寿命缩短,个体变小;与羽化后24 h已交配的螟蛉盘绒茧蜂雌成蜂寄生草地贪夜蛾2龄幼虫1次的相比,寄生3次后,螟蛉盘绒茧蜂子代蜂卵-幼虫历期显著延长了 0.7 d,蛹历期缩短了 0.4 d,每头寄主出茧数显著增加了 25粒,雌性占比显著降低了 58.8％.螟蛉盘绒茧蜂羽化后24 h已交配雌成蜂对草地贪夜蛾2龄幼虫的寄生功能反应为Holling Ⅱ型,日最大寄生量为17.5头,瞬时攻击率为0.043,平均处理时间为1.368.[结论]本研究首次评价了螟蛉盘绒茧蜂对草地贪夜蛾幼虫的寄生潜能,表明该寄生蜂是草地贪夜蛾的有效本地天敌,为进一步利用本地天敌控制入侵害虫提供了技术储备和理论依据.

为明确温度对大菜粉蝶生长发育的影响,在16、20、22、25、28 和31℃共6 个恒温条件下以白菜为寄主进行饲养,测定了温度对大菜粉蝶各虫态的发育历期、发育速率、存活率及成虫寿命等的影响,并采用直接最优法计算其各虫态的发育起点温度和有效积温.结果表明:在16～28℃温度范围内,大菜粉蝶的卵、幼虫、蛹及全世代平均发育速率具有随温度升高而加快的趋势,存活率则随着温度的升高而降低;卵、幼虫、蛹和成虫的发育起点温度分别为11.76℃、6.87℃、5.30℃和14.91℃,有效积温分别为38.14、213.90、169.68 和43.01 d·℃.在28℃时大菜粉蝶卵的孵化率、各龄幼虫存活率、化蛹率、蛹重及羽化率均显著低于其他温度,31℃条件下不能完成个体发育.由此可见,高温环境不利于大菜粉蝶的存活和生长发育.研究结果可为大菜粉蝶田间发生期预测及综合防治提供科学依据.

美国白蛾Hyphantria cunea原产于北美地区,1979 年首次在我国辽宁省丹东地区发现,目前已扩散至江苏省南京市等地区,并有进一步扩散的趋势.由于其寄主范围广,适应能力强,危害严重,因此给我国林业生产造成了重大损失.美国白蛾1～4 龄幼虫常聚集危害,4 龄后开始破网分散危害.本文旨在探明幼虫密度变化对其生活史参数的影响,为解析美国白蛾种群动态变化规律提供科学依据.于温度 25℃±1℃和光周期 16L∶8D条件下,设置5 头、10 头、20 头、40 头和80 头幼虫/容器5 个密度处理组,待幼虫化蛹和成虫羽化后,分别检测幼虫龄期与成活率、蛹的体型(体长和体宽)与体重及成活率、成虫体型(成虫头幅宽度、前翅长度和后足腿节长度)与寿命及繁殖力等生活史参数.结果表明,幼虫密度增加缩短了幼虫发育历期,同时降低了幼虫成活率.幼虫密度增加对蛹重、蛹长、雌蛹宽度及蛹成活率有明显的负效应,但对雄蛹宽度无显著影响.幼虫密度增加对雌虫头幅宽度、雌虫繁殖力、成虫寿命与卵直径具明显负面影响,对雄虫头幅宽度与雌虫前翅长度无显著影响,对成虫后足腿节长度、雄虫前翅长度则具正面影响.因此,本研究表明幼虫密度对美国白蛾不同阶段的生活史参数具调控作用,其中幼虫密度增加对幼虫成活率、蛹的体型与体重及成活率、雌虫繁殖力与卵直径及成虫寿命的负面影响对其种群适合度可能是不利的;然而,成虫对幼虫密度增加会采取一定的适应策略,高密度条件下羽化的成虫具较长的后足腿节与前翅长度以提高其迁移扩散半径,有助于减轻子代种内竞争压力,进而提高种群适合度.

为分析桉蝙蛾Endoclita signifer幼虫嗅觉蛋白中结合蛋白(OBPs+CSPs)在不同龄期和体段的表达,揭示桉蝙蛾幼虫结合蛋白的时空表达谱,基于表达谱阐明其与幼虫寄主选择行为的关系,本研究利用qRT-PCR分析桉蝙蛾幼虫结合蛋白在4 个龄期和 3 个体段中的表达.在各龄期幼虫的头部中,EsigOBP2、EsigOBP5、EsigOBP8、EsigGOBP2、EsigGOBP3、EsigGOBP6、EsigCSP1 和EsigCSP2 均在3 龄幼虫头部显著地高量表达,同时82.4%的结合蛋白在幼龄幼虫(3 龄和5 龄)的某个体段表达量最高.此外,47.1%和 35.3%的结合蛋白在桉蝙蛾幼虫腹部和胸部的表达量最高.以上筛选出的8 个结合蛋白是桉蝙蛾3 龄幼虫在地栖转树栖过程中,参与寄主识别最主要的蛋白;且结合蛋白在3 龄幼虫头部的显著高量表达与3 龄幼虫转移栖息地和选择寄主相一致,同时结合蛋白在幼龄幼虫中的高量表达可能与选择寄主后幼龄幼虫对寄主挥发物的适应相一致;本研究支持了桉蝙蛾幼龄幼虫寄主选择的推测.与其他昆虫一致,结合蛋白在桉蝙蛾幼虫的腹部和胸部(非嗅觉部位)高量表达,其功能有待解读.

为明确黄胸蓟马Thrips hawaiiensis (Morgan)的种群生活史与生态学特点,本研究观测、比较不同食料上该虫的幼期各历期、存活率、成虫寿命和繁殖力差异,并组建生命表.结果表明,黄胸蓟马在取食香蕉花瓣时幼期各历期最短(卵期3.61 d,幼虫期3.27 d,预蛹期2.02 d,蛹期3.02 d)、雌成虫寿命最长(22.64 d)、繁殖力最高(单雌产一龄若虫数62.74头),表明黄胸蓟马在香蕉花瓣上比在茶叶、四季豆上具有更强的适应性.当用茶花粉,或在香蕉花瓣中添加茶花粉、蜂蜜水饲喂下,幼期发育历期显著缩短、繁殖力明显提高、成虫寿命有所延长,其中以香蕉花瓣添加茶花粉和蜂蜜水时影响作用最显著.种群生命表参数显示,黄胸蓟马在香蕉花瓣上的相关参数优于茶叶、四季豆,其净生殖率(R0)为36.2874、内禀增长率(rm)为0.1389、周限增长率(λ)为1.1490、平均世代周期(T)为25.8414 d、种群加倍时间(t)为4.9901 d;当共同添加花粉、蜂蜜水时生命表参数达最优,分别为Ro=124.3853、rm=0.2645、λ=1.3028、T=25.1977 d、t=2.6204 d.本研究明确了黄胸蓟马在不同寄主和添加食物上的生物学特征,为阐明该虫的适应性机制、灾变规律和科学防控提供理论依据.

为探明植食性昆虫对受重金属胁迫的寄主植物的生理生态响应机制,本研究用Cd胁迫下银中杨的叶片饲养舞毒蛾幼虫,分析舞毒蛾幼虫对食物的利用情况以及其对Cd的排毒代谢机制.结果表明:取食Cd胁迫下银中杨的叶片后,舞毒蛾3～6龄幼虫体内的Cd浓度和Cd含量均显著高于对照,但随着幼虫龄期增长,其体内Cd浓度显著降低,而Cd含量有不同程度的提高;舞毒蛾幼虫粪便和虫蜕中的Cd浓度均显著高于对照;舞毒蛾3～5龄幼虫的食物消耗率显著高于对照,而转化率显著低于对照;3～4龄幼虫的食物利用率均与对照差异不显著,但在5龄时显著低于对照.说明在Cd胁迫下,舞毒蛾幼虫能通过有效的排毒代谢途径将体内富集的部分Cd排出体外,且高龄幼虫的排毒代谢能力强于低龄幼虫;舞毒蛾幼虫体质量的增加会对体内的Cd浓度形成一种稀释效应;舞毒蛾幼虫能通过调整食物消耗率和转化率之间的比例,来维持其正常生长发育所需的食物利用率,但超过一定限度后仍会造成食物利用率降低.

[目的]二点委夜蛾Athetis lepigone是夏玉米Zea mays苗期的一种新发害虫.本研究旨在测定不同品种玉米苗对二点委夜蛾幼虫的生物学和营养效应,揭示其发生与玉米品种的关系.[方法]二点委夜蛾3,4和5龄幼虫分别饲喂3种普通玉米(鲁单9032、先玉335、郑单958)和1种甜玉米(超甜6)苗,测定幼虫鲜重、干重、存活率、相对取食速率(RCR)、相对生长速率(RGR)、近似消化率(AD)、食物转化率(ECD)和食物利用率(ECI),分析这些指标与玉米苗中营养物质、蜡质和次生物质含量之间的关系.[结果]不同龄期的二点委夜蛾幼虫取食玉米苗的生物学和营养指标有较大差异.4种玉米苗的营养物质、蜡质和次生物质含量有显著差异.3龄幼虫取食鲁单9032和超甜6时相对取食速率、相对生长速率和近似消化率均较高,其存活率、鲜重、干重、相对取食速率、食物转化率与玉米苗可溶性糖含量呈显著正相关;相对生长速率与玉米苗蛋白质含量和氨基酸含量均呈显著正相关;存活率和相对取食速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关;食物转化率与玉米苗单宁含量呈显著负相关.4龄幼虫取食先玉335时鲜重和干重最低,取食超甜6时近似消化率最高,取食郑单958时食物利用率最高,其鲜重、干重、相对取食速率和相对生长速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关.5龄幼虫取食鲁单9032和先玉335时鲜重、干重和食物转化率较高,取食郑单958和超甜6时相对取食速率和近似消化率最高,取食先玉335的食物利用率最高,其相对生长速率与玉米苗蛋白质、氨基酸含量显著正相关.[结论]随着幼虫龄期的增加,二点委夜蛾在玉米上的适应性提高;二点委夜蛾幼虫对玉米的适应性与玉米叶片中可溶性糖、蛋白质和氨基酸含量呈正相关,与总酚和单宁含量呈负相关.