[目的]明确4个枸杞品种对棉蚜Aphis gossypii的抗性差异,以探明抗虫因子及位点,并筛选抗蚜枸杞品种.[方法]利用刺吸电位图谱(electrical penetration graph,EPG)技术记录棉蚜成蚜在4个枸杞品种(宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号和宁杞10号)上的取食行为,并利用室内抗蚜性鉴定和聚类分析相结合的方法对不同枸杞品种对棉蚜成蚜的抗性进行综合评价.[结果]棉蚜成蚜在取食4个枸杞品种时呈现出Np,A,G,B,C,Pd,E和F波8种波形.在棉蚜成蚜的取食过程中,E1总持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞5号和宁杞7号上次之,在宁杞10号上最短;E2波持续时间以在宁杞10号上最长,在宁杞1号上最短;F波持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞10号上最短,在宁杞5号和宁杞7号上的F波持续时间介于前两者之间,说明宁杞1号的机械抗性较强,而宁杞10号机械抗性较弱.通过抗蚜性的鉴定和聚类分析,将4个枸杞品种归为3类,第Ⅰ类:宁杞1号,为高抗蚜品种;第Ⅱ类:宁杞5号和宁杞7号,为抗蚜品种;第Ⅲ类:宁杞10号,为感蚜品种.[结论]棉蚜在4个枸杞品种上的取食行为存在差异,且4个枸杞品种的抗虫机制和位点也存在差异,宁杞1号在叶表皮、叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,抗蚜性最强,为高抗蚜品种;宁杞5号和宁杞7号在叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,但抗蚜性较弱,为抗蚜品种;宁杞10号能够被棉蚜长时间刺吸取食,其抗蚜性最弱,为感蚜品种.

[目的]明确低浓度吡虫啉对多异瓢虫Hippodamia variegata成虫嗅觉行为的影响.[方法]采用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫在摄入低浓度(LC20和LC50)吡虫啉后对健康棉株和棉蚜Aphis gossypii成蚜为害棉株挥发物的行为反应;并通过固相微萃取收集健康棉株和棉蚜成蚜为害棉株的挥发物,以气相色谱-质谱联用仪分析鉴定挥发物成分;进而测试多异瓢虫成虫对棉株挥发物单一组分的选择行为.[结果]未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株具有显著的正趋性,但对健康棉株和清洁空气均无显著的趋向性;摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株、健康棉株以及清洁空气均无显著的趋向性.对比健康棉株,从棉蚜成蚜为害棉株的挥发物中鉴定出8种挥发量显著增加的化合物,分别为月桂烯、柠檬烯、1-癸炔、3-蒈烯、(3E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯[(3E)-4,8-dimethyl-1,3,7-nonatriene,DMNT]、β-石竹烯、α-葎草烯、(3E,7E)-4,8,12 三甲基十三碳-1,3,7,11-四烯[(3E,7E)-4,8,12-trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraene,TMTT].利用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫对以上8种物质的嗅觉选择行为发现,未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对TMTT具有显著的正趋性,对其他7种挥发性化合物无显著趋性,而摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对8种挥发性化合物均无显著正趋性.在行为选择测试中,低浓度吡虫啉处理后的多异瓢虫成虫对棉株挥发物及单一组分的未选择个体数量均显著多于对照组.[结论]研究结果证实低浓度吡虫啉削弱了多异瓢虫成虫对棉花植株挥发物的嗅觉识别功能,为新疆棉田多异瓢虫的保护利用及棉田农药的合理使用提供科学依据.

农田景观格局的变化显著影响害虫的发生和危害,不同景观格局会对害虫的种群数量产生不同程度的影响,因而明确农田景观格局对害虫的生态学效应是控制害虫的重要前提之一.以山东省的棉花种植区为研究区域,选取14个典型的尽量临近不同土地覆盖类型的棉花生产县,通过卫星遥感影像和土地覆盖分类数据综合分析获得取样县/区的景观因子指数,并系统调查对应县/区的棉蚜种群数量.省级范围的大空间尺度下分析景观组成、景观构成和景观结构等多因子分别与棉田中苗蚜和伏蚜种群的相关性.研究结果表明棉蚜的种群数量与景观格局有密切的关系,且棉蚜发生的两个时期苗蚜和伏蚜对景观因子的响应特征并不完全一致.苗蚜的种群数量与景观总面积、耕地的分形指数、县域范围的蔓延度和县域范围的回旋半径等呈显著正相关,与Simpson多样性指标呈显著负相关;伏蚜的种群数量与斑块丰富密度、居住工业交通的蔓延度等呈显著正相关.总之,苗蚜和伏蚜对景观的蔓延度(形)响应基本上是一致的,景观的破碎化程度越小,伏蚜和苗蚜发生越重.而苗蚜和伏蚜对景观多样性(质)的响应不一致,景观多样性高的农田景观不利于苗蚜的发生,对伏蚜的影响不显著;而丰富度密度有助于伏蚜的发生,却对苗蚜没有显著影响.这一结果显示了农业害虫的不同发生时期对农田景观格局响应的复杂性.

[目的]在农田中,天敌瓢虫主要捕食植食性害虫,从而间接摄入残留在害虫体内的寄主植物DNA;也常取食花粉等植物性食物,直接摄入植物DNA.本文比较研究两种摄入方式下,植物DNA在瓢虫体内的降解和残留动态.[方法]以异色瓢虫-棉蚜-棉花为研究对象,利用PCR技术检测瓢虫取食棉花上棉蚜、棉花花粉后,体内棉花DNA的残留情况,明确摄入方式、消化时间对棉花DNA检出率的影响效应.[结果]异色瓢虫成虫取食棉花叶片上的棉蚜,4 h后体内棉花DNA的最大检出率为16.7％,8 h后完全检测不到.瓢虫取食棉花花粉,4 h后体内棉花DNA检出率为70.4％,12 h后为51.9％,16 h后下降为39.3％,20 h后检测不到.[结论]异色瓢虫取食棉花花粉后,体内棉花DNA残留时间远长于通过捕食棉蚜的摄入方式.这种差异有助于对瓢虫体内由不同方式摄入的植物DNA进行区别分析.

[目的]近年来,我国长江流域和黄河流域棉花面积锐减,种植区域向滨海盐碱地或干旱地转移.研究盐碱旱地转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落差异,可为盐碱旱地对转基因棉田生物影响和盐碱旱地转基因棉田害虫防治提供理论指导.[方法]在山东东营和河北枣强盐碱干旱地转Bt基因棉田分别设置常规施药田和非施药田,进行了系统的田间昆虫种群消长动态的调查和统计分析.[结果]中轻度盐碱旱地种植转基因棉花对靶标害虫棉铃虫具有较好的控制作用;与非转基因棉花相比,对其他非靶标害虫棉蚜、烟粉虱和盲蝽及自然天敌龟纹瓢虫、草间小黑蛛种群数量无显著影响,草蛉种群数量在转基因棉田低于非转基因棉田;喷施化学农药对棉铃虫幼虫和棉蚜的防治作用较好,对烟粉虱和盲蝽的防治效果年度间和试验点间有差异,对龟纹瓢虫的杀伤力较大,对草间小黑蛛和草蛉未见明显影响.[结论]盐碱旱地对棉田不同的害虫和天敌影响不同,且转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落结构与对照棉田无显著差异.

为探究缩节胺对棉蚜体内能源物质的影响,以室内繁殖棉蚜为试材,采用生化酶学方法,测定了缩节胺对棉蚜代谢过程中主要能源物质脂类、蛋白质、总糖、游离氨基酸含量.结果表明:15 mg/L、25 mg/L、35 mg/L、50 mg/L缩节胺处理下的棉蚜体内三油酸甘油酯含量均比对照组低,且处理初期随缩节胺浓度增大,甘油酯含量逐渐下降;总糖、游离氨基酸及蛋白质含量均比对照组高,游离氨基酸含量变化趋势与蛋白质含量变化趋势相似.表明棉蚜受到缩节胺胁迫初期时,棉蚜以消耗体内脂肪能源物质来应对缩节胺对自身的胁迫作用,与此同时,棉蚜体内糖类、游离氨基酸、蛋白质能源物质开始积累,以维持棉蚜正常的生命活动.

C002是蚜虫取食过程中的一种十分重要的水溶性唾液蛋白.本研究从棉蚜的转录组数据中,克隆得到棉蚜C002基因的cDNA序列(GenBank登录号:AHX71991.1).C002基因的开放阅读框全长为641 bp,编码213个氨基酸,推测其蛋白质的分子质量为24.1 kDa,等电点为9.06,具有由24个氨基酸组成的信号肽.运用荧光定量PCR技术,分析棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜的时间表达谱,结果表明,C002基因在两种寄主专化型棉蚜生长发育的早期阶段表达量均较高.将棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜分别转接到西葫芦后,C002基因的表达量在转接前后无显著变化,说明C002基因在棉蚜适应寄主过程中并没有起到关键性作用.

[目的]枸杞蚜虫Aphis gossypii Glover是枸杞上的重要害虫,危害枸杞的蚜虫主要是棉蚜,化学防治是最主要的防治方法之一.菊酯类杀虫剂被认为是负温度系数的农药,本文主要研究了温度对菊酯类杀虫剂在棉蚜作用机制的影响.[方法]室内采用药膜法测定了不同温度下3种菊酯类杀虫剂对棉蚜的毒力;采用试剂盒测定了不同温度下3种菊酯类杀虫剂对棉蚜Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase的活性抑制;采用DPH作为探针,应用荧光偏振的方法测定了温度对菊酯类杀虫剂在棉蚜线粒体膜流动性的影响.[结果]在温度分别为17、27、37℃时,溴氰菊酯对棉蚜的毒力表现为正温度系数,百树菊酯和氰戊菊酯表现为负温度系数.当3种菊酯类杀虫剂浓度为1×10-4mol/L,3种杀虫剂对两种ATPase的抑制均表现负温度系数.在不同温度下,3种杀虫剂对棉蚜线粒体膜流动性的影响表现出相似的变化趋势:低温下影响大,高温下影响小,呈现负温度系数.[结论]影响菊酯类杀虫剂温度系数的机制比较复杂,ATPase和线粒体膜流动性在负温度系数中起着重要的作用.

中间寄主植物在植食性昆虫的取食选择和进化方向上起着重要的作用.本研究在田间设置罩笼,结合生态学调查和生物型鉴定技术研究了中间寄主豇豆对棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜专化性的影响.研究结果表明,棉花型棉蚜在豇豆上需经过1周时间的适应才能在豇豆上繁殖并在接虫后的第31天达到峰值(1 019±191头/百株),但不能够继续转移到黄瓜上建立种群;黄瓜型棉蚜在豇豆上在接虫后的第1 1天首次被记录后,其种群密度就迅速增加,到接虫后的第28天达到种群数量最大值(16 810 ±2 966头/百株),但也未能成功转移到棉花上存活并建立种群.在本实验研究条件下,中间寄主豇豆不能够改变棉花型棉蚜对棉花的偏好性,也不能在短期内改变黄瓜型棉蚜对黄瓜的专化性.

[目的]明确外源茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)诱导的棉花防御对棉蚜Aphis gossypii及斜纹夜蛾Spodoptera litura发育的影响.[方法]采用4种浓度(0.5、1.0、2.0、4.0 mmol·L-1)的MeJA处理4片真叶期的棉苗,在处理后的1、3、5、7、15d测定棉叶中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)的活性及总酚含量;选择2种浓度(1.0 mmol.L-1、2.0 mmol.L-1)的MeJA处理棉苗,在处理后的棉苗叶片上接人棉蚜或斜纹夜蛾幼虫,记录并统计棉蚜若蚜的发育历期及单雌产蚜量、斜纹夜蛾幼虫的发育历期及幼虫重量的变化.[结果]不同浓度的MeJA处理后,棉苗POD、PPO活性及总酚含量均显著提高.0.5、1.0、2.0 mmol·L-1 MeJA处理棉苗5d后,棉苗POD活性达到最高水平,分别为对照的4.11倍、5.71倍、4.74倍.4种不同浓度MeJA处理棉苗15d后,棉苗POD活性均显著高于对照(P＜0.05);4种不同浓度MeJA处理棉苗3d后,棉苗PPO活性达到最高水平,分别为对照的1.7倍、2.1倍、2.16倍、2.71倍.2.0、4.0 mmol·L-1 MeJA处理棉苗15d后,棉苗PPO活性均显著高于对照(P＜0.05);0.5、1.0 mmol·L-1 MeJA处理棉花15d后,棉苗总酚含量达到最高水平,分别为对照的1.73倍、1.58倍.2.0、4.0 mmol·L-MeJA处理棉苗7d后,棉苗总酚含量达到最高水平,分别为对照的1.6倍、1.7倍;1.0、2.0 mmol.L-1 MeJA处理棉苗后,棉蚜若蚜的发育历期均为对照的1.07倍;棉蚜单雌产蚜量比对照减少20％、39.4％.斜纹夜蛾幼虫的重量比对照减少12.7％、34.2％;幼虫的发育历期为对照的1.22倍、1.25倍.[结论]4种浓度的外源MeJA处理均可显著提高棉花主要防御酶的活性及总酚含量,外源MeJA诱导的棉花防御对棉蚜、斜纹夜蛾的发育具有显著的抑制作用.