[目的]褪黑素作为光周期信号变化的重要生理信号物质,在生物体内普遍存在,对生物有机体的代谢活动、免疫活动、抗逆活动及繁殖活动起着重要的调节作用.本研究旨在明确不同浓度外源褪黑素处理对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda生长发育和繁殖的影响.[方法]在室内采用饲喂法,孵化2 h内的草地贪夜蛾幼虫取食含不同浓度(0,0.02,0.2,2和20 μg/g)外源褪黑素的人工饲料后,观察了草地贪夜蛾的发育历期、体型和体重变化、卵巢发育进度、以及成虫寿命和繁殖力变化.[结果]草地贪夜蛾幼虫取食含0.2,2和20 μg/g外源褪黑素的人工饲料后,3-6龄幼虫历期和总幼虫历期较对照(取食正常人工饲料)显著延长,雌蛹历期较对照显著缩短.在20 μg/g外源褪黑素处理下,草地贪夜蛾总幼虫历期最长,比对照延长2.53 d;雌蛹历期最短,较对照缩短1.67 d;而所有浓度外源褪黑素处理对雄蛹历期无显著影响.与对照相比,2和20 μg/g外源褪黑素处理后,2-6龄幼虫头壳宽度显著减小,预蛹前幼虫体重明显下降,雌雄蛹重显著减轻;成虫寿命和产卵期显著缩短,单雌平均产卵量和单雌日均产卵量显著下降.在20 μg/g外源褪黑素处理下,草地贪夜蛾雌成虫单雌平均产卵量和单雌日均产卵量均最低,与对照相比分别下降45.12％和31.66％.生殖系统解剖观察表明:随着外源褪黑素浓度的增加,雌蛾卵巢的发育速度明显减缓.[结论]高浓度外源褪黑素对草地贪夜蛾生长发育和繁殖有着明显的抑制作用,导致其发育历期延长、体型减小、体重减轻、生殖力下降.本研究的结果为褪黑素在有害生物防控方面的潜在利用和草地贪夜蛾的综合防控提供了理论依据.

[目的]低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道.昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径.本研究通过分析亚致死低温对烟草甲后代生命表参数的影响,以揭示烟草甲的低温适应能力和种群发展潜力.[方法]将烟草甲末龄幼虫暴露于-20℃下若干时长,构建时间-死亡率曲线,分别计算其死亡率为10％和50％的致死时间(即LT10和LT50);然后分别构建烟草甲末龄幼虫经-20℃低温处理LT10和LT50时长后存活F1代种群的年龄-龄期两性生命表.[结果]-20 ℃低温对烟草甲末龄幼虫的亚致死时间LT10和LT50值分别为5.32和12.84 min.在-20℃下暴露LT10和LT50时长后获得的F1代种群,90％以上的个体存活并能完成整个生活史,其卵-成虫总寿命、雌成虫寿命及净繁殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)均与28℃下饲养的对照种群无显著差异.但是,与对照相比,-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT10和LT50时长显著降低了F1代卵和1龄幼虫的起始生命期望值、F1代1龄幼虫历期以及幼虫阶段的繁殖值,且使F1代种群的雄性比例增大.[结论]-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT10和LT50时长能够降低F1代起始生命期望值和种群繁殖率,但是其种群结构和基本生命表参数正常.结果表明,烟草甲幼虫对低温具有较好的适应性,在经历低温处理后幸存个体能够再次迅速扩繁.

[目的]甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是高效治理鳞翅目(Lepidoptera)害虫的新型抗生素类生物源杀虫剂.本研究旨在探究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对水稻害虫白背飞虱Sogatella furcifera的亚致死效应.[方法]采用稻茎浸渍法以不同浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫,72 h后计算甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC10,LC25和LC50值;采用稻茎浸渍法以LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫48 h,测定F0代雌成虫寿命和单雌产卵量;统计F1代卵历期、1-5龄若虫历期、成虫寿命、成虫前历期、总发育历期、成虫产卵前期、成虫总产卵前期和单雌产卵量,构建年龄-龄期两性生命表;利用Timing-MSChart软件预测白背飞虱未来60 d种群动态.[结果]处理72 h时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC50,LC25和LC10值分别为0.831,0.222和0.068 mg/L.与对照组相比,LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理使白背飞虱F0代雌成虫平均寿命分别缩短了 7.19％,24.81％和34.21％,单雌产卵量分别减少22.24％,31.22％和41.53％;LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代5龄雌若虫历期,LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代雄成虫寿命和总发育历期,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代成虫产卵前期和总产卵前期,且显著降低了内禀增长率(r)和周限增长率(λ);LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代净增殖率(R0)显著降低,LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代平均世代周期(T)显著延长;LC10,LC25和LC50这3个亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理明显抑制了白背飞虱种群增长.[结论]亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐胁迫会显著影响白背飞虱成虫寿命和繁殖能力,并降低其后代种群数量,该研究结果可为农业田间科学防治白背飞虱提供理论依据.

[目的]了解氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的亚致死效应,为水稻生产中使用氯虫苯甲酰胺科学高效防治稻水象甲提供参考.[方法]以越冬代稻水象甲成虫为试虫,通过测定不同种群(RW-Js、RW-Gy、RW-Mz、RW-Zy、RW-Lc)稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性,确定氯虫苯甲酰胺对稻水象甲的致死中浓度(LC50)和亚致死剂量(LC25);分别采用室内测定和田间调查的方法,研究亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对稻水象甲体内多种生物酶活性及田间发育动态的影响.[结果]不同来源稻水象甲种群对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异较大,RW-Js种群的LC50值为RW-Gy种群的13.45 倍,达到中等抗性水平;解毒酶抑制剂胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)对氯虫苯甲酰胺的协同增效作用明显高于磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate,DEM);抗性种群RW-Js体内 3 种解毒酶活性较敏感种群RW-Gy显著增高(P<0.05),其中多功能氧化酶(mixed function oxidase,MFO)变化最为明显.稻水象甲成虫经氯虫苯甲酰胺LC25剂量处理后,虫体内几种生物酶活性总体呈先升高后降低的趋势,具明显的时间效应,其中MFO活性在整个测定周期内均显著高于对照处理(P<0.05);氯虫苯甲酰胺LC25 剂量对稻水象甲各虫态的田间始见期、发生高峰期和发生末期均产生不同程度的影响.[结论]解毒酶活性可能与稻水象甲对氯虫苯甲酰胺的敏感性有关,MFO是稻水象甲对氯虫苯甲酰胺解毒代谢过程中最重要的酶,在抗性形成中起主要作用;亚致死剂量氯虫苯甲酰胺可延缓稻水象甲幼虫、蛹和一代成虫的生长发育,缩短成虫寿命、加快田间成虫消亡.

为明确桫椤叶蜂 Rhoptroceros cyatheae 幼虫取食桫椤 Alsophila spinulosa 及小黑桫椤 Gymnosphaera metteniana var.subglabra两种寄主植物后肠道菌群的结构组成和多样性,及取食两种寄主植物上的平均发育历期,利用Illumina HiSeq技术对取食两种寄主植物后的桫椤叶蜂幼虫肠道细菌的16S rDNA的V3～V4区域进行测序与分析,并记录在寄主植物上的平均发育历期.结果显示:(1)取食小黑桫椤的叶蜂卵历期、老熟幼虫期、蛹期(4.07±0.80 d、9.15±1.36 d 和 3.82±1.11 d)相比取食桫椤的(4.57±0.65 d、10.75±1.73 d 和 4.73±0.86 d)显著缩短,成虫寿命无显著影响;(2)取食桫椤的幼虫肠道注释到细菌4门6纲17目26科37属,取食小黑桫椤的桫椤叶蜂幼虫肠道注释到细菌12门17纲32目44科58属;其中,变形菌门Proteobacteria(83.68％±3.74％、81.18％±0.75％)是两组肠道的优势菌门;肠杆菌属 Enterobacter(61.98％±10.64％、30.25％±1.75％)为两组的优势菌属.α多样性分析表明取食小黑桫椤的叶蜂幼虫肠道微生物群落多样性略高于取食桫椤的叶蜂幼虫,β多样性分析结果显示,取食小黑桫椤的叶蜂幼虫肠道微生物群落更稳定.KEGG功能预测分析显示取食桫椤和小黑桫椤的叶蜂肠道细菌群落功能无差异,肠道细菌主要参与宿主的营养代谢.本研究为进一步探讨影响桫椤叶蜂肠道细菌变化的因素,以及后续研究肠道细菌与寄主植物之间的互作提供参考.

[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.

[目的]研究大蒜E素(allicin E,ALE)对斑翅果蝇Drosophila suzukii产卵行为的影响,为利用ALE生物防治斑翅果蝇提供参考依据.[方法]采用产卵双向选择模型检测0.01％,0.015％和0.02％ALE对斑翅果蝇雌成虫产卵驱避作用.利用暗盒实验、摘除前足、摘除触角等方式检测视觉、味觉和嗅觉感觉系统对斑翅果蝇雌成虫产卵偏嗜行为的影响.利用Y生物迷宫试验检测0.015％ALE对斑翅果蝇雌成虫的产卵行为驱避作用.通过检测存活率和发育历期研究ALE对斑翅果蝇适合度的影响.利用荧光染色法检测ALE处理后斑翅果蝇成虫肠道中活性氧水平.[结果]ALE驱避斑翅果蝇雌成虫产卵,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别为-0.30,-0.44和-0.51.在黑暗和摘除前足条件下,斑翅果蝇雌成虫存在对ALE的显著的产卵避性反应,而摘除触角的斑翅果蝇对ALE的产卵避性显著降低,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别降低为-0.10,-0.11和-0.12.斑翅果蝇雌成虫所产卵暴露于0.02％ALE后,后代蛹和成虫的存活率分别降低了 69.23％和69.70％,后代成蛹和羽化时间分别延长5.88和4.75 d.ALE缩短斑翅果蝇成虫寿命,雌性和雄性在0.02％ALE处理下LT50值分别由39 d降低为18和15 d.0.02％ALE处理72 h后斑翅果蝇成虫奔跑和攀爬速度显著降低.0.02％和0.05％ALE处理3 d后斑翅果蝇成虫肠道中的活性氧水平上升.[结论]ALE引起斑翅果蝇雌成虫产卵避性,主要通过嗅觉介导此种产卵避性;ALE延缓了斑翅果蝇后代的生长发育,降低了亲代成虫的运动活力和存活率,并引起肠道损伤,因此具有潜在的生物防治斑翅果蝇价值.

[目的]明确高温处理对七星瓢虫Coccinella septempunctata生长发育及繁殖的影响.[方法]基于设施环境内两个代表区域(植株覆盖层和植株上表层)的高温现状,利用人工气候箱模拟设施高温环境,测定不同高温(37和42 ℃)(恒温)及其组合(变温)对七星瓢虫生长发育及繁殖的影响试验,并使用年龄-龄期两性生命表TWOSEX-MSChart等软件对生长发育、繁殖力、存活率等生命表参数数据进行分析处理.[结果]温度越高和高温持续时间越长,七星瓢虫的发育越快,寿命越短,生殖力越低.七星瓢虫在42℃恒温和25～42 ℃变温条件下无法完成发育,其寿命分别为3.43和4.70 d;在37℃恒温条件下可以完成发育,但生殖力为0,未成熟期为11.67 d,成虫寿命为7.75 d,初羽化成虫体重为0.0207 g,均显著低于对照(25℃恒温下的)的相应指标(分别为未成熟期17.64 d,成虫寿命51.51 d,初羽化成虫体重0.0277 g);25～37℃变温条件下七星瓢虫可以发育和繁殖,但卵的孵化率为0,未成熟期为15.16 d,成虫寿命为22.84 d,产卵期为4.57 d,产卵量为41.86粒/雌,初羽化成虫体重为0.0220 g,总生殖率(gross reproductive rate,GRR)为17.213,内禀增长率(rm)为0.072 d-1,周限增长率(λ)为1.075 d-1,净增殖率(R0)为5.749,平均世代周期(T)为21.188 d,均显著低于对照的相应指标(分别为产卵期28.28 d,产卵量1 410.52粒/雌,初羽化成虫体重0.0277 g,总生殖率708.110,内禀增长率0.256 d-1,周限增长率1.293 d-1,净增殖率673.205,世代周期25.304 d);特殊地,25～37 ℃变温下的3龄幼虫历期(2.19 d)显著长于对照(1.89d),而37℃恒温下的3龄幼虫历期(1.15 d)显著短于对照,25～37 ℃变温下的成虫产卵前期(APOP)长于对照,但二者无显著性差异.[结论]七星瓢虫无法适应42℃恒温和25～42 ℃变温条件,可以适应37 ℃恒温和25～37℃变温条件,但37 ℃恒温条件不能生殖,25～37 ℃变温条件下产卵量显著降低,且卵不能孵化.结果说明高温可对七星瓢虫的生殖发育和繁殖产生显著影响,在设施条件下应用七星瓢虫进行害虫防治具备一定可行性,但相较夏季,更适宜在春、秋季节使用.

番茄潜叶蛾Tuta absoluta目前已成为全世界茄科作物的重要害虫之一,尤其对番茄可以造成毁灭性的危害.本研究针对重大外来入侵生物番茄潜叶蛾,研究温度对其生物学特性的影响,为综合防控措施的制定提供科学理论依据.本研究在19℃、23℃、27℃、30℃、33℃、35℃恒温条件下,对番茄潜叶蛾的生物学特性进行了研究.结果表明,温度对番茄潜叶蛾各虫态发育均有显著影响.19～33℃,随着温度的升高,卵的发育历期从6.20 d缩短至2.10 d,35℃下卵期为2.90d;19～30℃,除了 4龄幼虫,其他各龄期幼虫和蛹的发育历期均随温度的升高而缩短,1龄幼虫从7.20 d缩短至3.00 d,2龄幼虫从6.00 d缩短至3.25 d,3龄幼虫从5.80 d缩短至3.25 d,蛹从9.80 d缩短至4.00 d;4龄幼虫在19℃下发育历期最长(7 d),27℃下最短(3d).23℃卵期、2龄幼虫、3龄幼虫及蛹的存活率均最高,分别为98％、72％、72％和71％,而1龄幼虫在19℃条件下存活率最高,4龄幼虫在27℃条件下存活率相对较高,33℃和35℃时,幼虫无法存活.在23℃条件下,番茄潜叶蛾成虫寿命最长,为22.33 d.整体而言,在19～30℃,番茄潜叶蛾能够顺利完成生活史,且各虫态的发育速率随温度的升高而加快,各虫态存活率在温度23～27℃相对较高,属于番茄潜叶蛾的最适生存温度,适合番茄潜叶蛾的生长发育,33℃和35℃下番茄潜叶蛾不能完成生活史.本研究为番茄潜叶蛾田间精准的预测预报和高效防控提供理论依据.

[目的]观察荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensis卵巢的发育进度,制定该虫卵巢发育级别的划分标准,明确交配对其卵巢发育进度和繁殖力的影响.[方法]初羽化荔枝蒂蛀虫雌雄成虫按1∶1配对饲养后,逐日解剖雌虫卵巢,根据交配囊特征判断雌虫是否交配,记录正常交配及未交配雌成虫的脂肪体特征、卵巢管长度、卵室总数以及成熟卵子数,依照这些指标对卵巢发育进度进行分级.将蒂蛀虫初羽化雌雄成虫1∶1配对饲养和雌成虫单独饲养分别作为交配和非交配组,统计其产卵前期、产卵期、单雌产卵量和雌成虫寿命.[结果]荔枝蒂蛀虫成虫卵巢发育进度可划分为5级,分别为卵黄沉积前期(Ⅰ级)、卵黄沉积期(Ⅱ级)、成熟待产期(Ⅲ级)、产卵盛期(Ⅳ级)和产卵末期(V级).仅有交配后雌虫卵巢可正常发育,未交配的雌成虫卵巢仅能发育至卵黄沉积期(Ⅱ级).交配组雌成虫产卵前期3.82 d,产卵期11.23 d,单雌产卵量176.42粒,雌成虫寿命16.35 d;未交配组雌成虫终生不能产卵,雌成虫寿命20.48 d.[结论]荔枝蒂蛀虫成虫卵巢的发育进度可划分为5级,但交配是雌成虫完成卵巢发育的必备条件,未交配的雌成虫卵巢发育至Ⅱ级后终止发育;交配后雌成虫繁殖力显著高于未交配雌虫,未交配雌成虫终生不能产卵.