[目的]麦长管蚜Sitobion avenae是小麦生产的首要害虫.本研究旨在明确miR-263干扰对麦长管蚜室内种群的影响,为小麦蚜虫的绿色防控提供技术支持.[方法]以纳米材料为载体,利用400 nmol/L miR-263 agomir干扰麦长管蚜1龄若蚜,采用两性生命表评价miR-263干扰对其生长发育、繁殖和种群增长的影响,以清水阴性对照(water negative control,NCW)和纳米材料阴性对照(nanomaterial negative control,NCS)作为对照组.[结果]miR-263干扰后,与NCW和NCS相比,麦长管蚜1和2龄若蚜历期显著延长,3龄若蚜历期没有显著差异,4龄若蚜历期要显著短于NCW组,整个若蚜历期显著延长;全生育期(25.42 d)显著长于NCS的(23.73 d),与NCW(23.84 d)没有显著差异;成蚜寿命和繁殖历期有所延长,单雌产蚜量有所增加,但与NCW和NCS的比没有显著差异.miR-263干扰后麦长管蚜成蚜前存活率为43.33％,显著低于NCW和NCS的(分别为91.34％和91.32％).种群生命表数据显示,miR-263干扰后内禀增长率(r)、周限增长率(λ)、净增殖率(R0)均显著低于NCW和NCS的,平均世代周期(T)比NCW和NCS显著延长;种群预测结果显示,在miR-263干扰60 d时麦长管蚜种群约为8万头,显著低于NCS的454万头和NCW的394万头.[结论]miR-263干扰主要影响低龄若蚜的历期和存活率,并对麦长管蚜的种群增长具有抑制作用,研究结果为麦长管蚜RNAi生物农药的研发提供了候选基因.

[目的]研究亚致死浓度(LC20)呋虫胺长期暴露对麦长管蚜Sitobion avenae生长发育的影响,为科学利用呋虫胺防治麦长管蚜及延缓对其抗性发展和延长药剂使用寿命提供理论依据.[方法]采用带虫浸叶法测定呋虫胺对麦长管蚜3龄若蚜的LC20,并利用LC20浓度呋虫胺对麦长管蚜进行15代长期暴露;采用试管幼苗饲养,测定麦长管蚜对呋虫胺的抗性倍数,记录连续2代麦长管蚜的发育历期、繁殖和存活率,并测定F0代成蚜体长、体宽和体重;运用特定种群生命表及DPS软件分析各世代低抗品系与敏感品系之间体长、体宽、体重、存活率、成蚜寿命和产蚜量的差异.[结果]利用LC20浓度呋虫胺长期处理麦长管蚜15代后,其对呋虫胺达到低水平抗性(6.54倍);与敏感品系比较,F0 代低抗品系2,3和4龄若蚜发育历期显著延长,成蚜体长、体宽和体重显著增加,但每成蚜产蚜量、成蚜寿命都显著减少或缩短,其子代(F1代)成蚜存活率和每成蚜产蚜量明显降低,成蚜寿命也显著缩短,2龄若蚜历期及若蚜历期显著缩短;种群生命表参数中F0 及F1 代净增殖率(R0)、内禀增长率(Rm)和周限增长率(λ)显著降低,而种群加倍时间(DT)及F1代平均世代历期(T)显著延长.[结论]LC20浓度呋虫胺长期暴露能增加麦长管蚜的抗药性,刺激F0 代成蚜个体体型变大,同时对F0及F,代麦长管蚜的寿命及繁殖均具有一定的抑制作用.

为了探明UV-B长期辐射亲代麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius后对其子代种群动态的影响.采用特定年龄生命表方法,设置不同强度(0,0.50,0.70 mW/cm2) UV-B连续多代处理麦长管蚜成虫,统计麦长管蚜分别经历UV-B辐射一代,六代,十一代,十五代后其子代麦长管蚜存活率和繁殖力、繁殖参数、种群参数的变化.结果表明:(1)经UV-B处理亲代麦长管蚜后,其子代种群的内禀增长率r与周限增长率λ在低强度处理组各世代之间无显著差异,在高强度处理组各世代之间呈先上升后下降的趋势.(2)处理组麦长管蚜种群繁殖力F、净增殖率Ro、平均世代周期T、产卵天数和成蚜寿命均在G7代达到最大值,且与对照组无显著差异.(3)亲代麦长管蚜经UV-B胁迫处理后对子代种群的存活率影响显著.研究结论:亲代麦长管蚜经过不同代数的UV-B胁迫,可显著影响子代的生长发育与繁殖,且对处于不同世代的子代生态学指标产生不同影响.研究的创新点在于探究亲代麦长管蚜经历紫外胁迫后对其子代生长、发育与繁殖的影响,为逆境胁迫下蚜虫的生态遗传与进化机理提供理论依据.

麦长管蚜是广域发生的麦类作物重要害虫.了解广域麦长管蚜种群时空动态规律有助于确定广域农药施用必要性和施用时间,为大范围内麦长管蚜综合防治提供支持.本文使用非参数检验法比较了武汉、新乡、安阳、临汾、北京5个地点麦长管蚜发生高峰期、高峰期蚜量差异,利用逐步回归法构建了我国冬小麦产区范围内麦长管蚜高峰期蚜量与高峰期前2周初始虫量、高峰期前三周气象因子关系模型,具体表达式为Log(PN) =0.478?Log(IN) -0.18?Tave-0.007?Rainfall+6.384.结果表明麦长管蚜发生高峰期、高峰期蚜量自北向南逐渐递减,初始虫量、平均温度、降雨量是决定高峰期蚜量的广域因子.

羧酸酯酶在昆虫对杀虫剂的解毒代谢过程中发挥重要作用,本研究旨在分析吡虫啉胁迫对麦长管蚜羧酸酯酶基因表达的影响.采用同源克隆方法克隆麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段,实时荧光定量PCR技术检测羧酸酯酶基因在不同吡虫啉剂量下的表达量变化.扩增所得麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段大小为392 bp,命名为SaEST3(GenBank登录号KY 441614),该片段编码130个氨基酸残基,分子量14 kD,等电点4.93.序列同源性比对及生物信息学分析表明SaEST3推导的氨基酸序列与豌豆长管蚜、麦双尾蚜、夹竹桃蚜、桃蚜的羧酸酯酶氨基酸序列相似性较高,分别为94％、85％、80％和80％.实时荧光定量PCR结果显示,不同吡虫啉处理剂量下,SaEST3 mRNA的相对表达量均上调.克隆得到的基因片段为麦长管蚜羧酸酯酶基因片段,吡虫啉对麦长管蚜羧酸酯酶基因SaEST3表达有一定的影响.

[目的]麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius)是我国冬小麦产区的重要害虫,燕麦蚜茧蜂Aphidius avenae Haliday和烟蚜茧蜂A.gifuensis Ashmead是麦田寄生蜂优势种.试验比较了2种蚜茧蜂对蚜虫报警外激素(Eβf)和性外激素(NEP)的嗅觉行为反应,为蚜虫外激素在害虫控制中的科学应用提供理论依据.[方法]本文以四臂嗅觉计测定了燕麦蚜茧蜂和烟蚜茧蜂对蚜虫报警外激素及性外激素的嗅觉行为趋向及反应阈值.[结果]烟蚜茧蜂雌蜂对高浓度的Eβf(1μg·μL-1、0.1 μg·μL-1)具有显著的正趋向反应(P＜0.01),而燕麦蚜茧蜂雌蜂对低浓度的Eβf(0.01 μg·μL-1和0.001 μg·μL-1)具有显著的正趋向反应(P＜0.01).0.1 μg·μL-1 Eβf对2种蚜茧蜂雌蜂都有显著吸引作用(烟蚜茧蜂雌蜂:P＜0.01;燕麦蚜茧蜂雌蜂:P＜0.05).烟蚜茧蜂雌蜂对设定浓度的NEP具有显著的趋向反应(1μg·μL-1和0.01 μg·μL-1:P＜0.01;0.1 μg·μL-1和0.001μg·μL-1:P＜0.05),而燕麦蚜茧蜂对此没有明显的嗅觉行为反应.从嗅觉行为反应的选择系数看,烟蚜茧蜂雌蜂对1 μg·μL-1的Eβf或1μg·μL-1 NEP的选择系数最高而燕麦蚜茧蜂雌蜂对0.01μg·μL-1的Eβf选择系数最高.[结论]Eβf和NEP可以作为麦田操纵寄生性天敌行为反应的信号化合物.烟蚜茧蜂可利用Eβf或NEP作为寄主搜寻和定位的化学线索,而燕麦蚜茧蜂仅可利用Eβf作为寄主搜寻和定位的化学线索.

为了评估紫外连续处理对第20代以后麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius)种群动态的影响,采用特定年龄生命表方法,设置不同强度(0,0.50,0.70 mW/cm2) UV-B连续多代处理麦长管蚜成虫,统计经紫外处理后的麦长管蚜第22代,第27代,第32代,第37代麦长管蚜生命表种群参数的变化并总结了1-37代麦长管蚜内禀增长率的变化规律结果表明:(1)处理组供试麦长管蚜平均世代周期(7)呈先显著升高后下降的趋势.(2)低强度处理组内禀增长率(rm)、净增殖率(Ro)、周限增长率(λ)均呈先升高后下降又升高的趋势,高强度处理组供试麦长管蚜内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、周限增长率(λ)呈先下降后显著升高的的趋势,且均在G37达到最大值.(3)1-37代处理组麦长管蚜rm呈现先显著增高后下降又升高又下降又显著升高的变化规律,且均在G37达到最大值.由此可见:麦长管蚜经过多代的UV-B胁迫后,对其生命表参数的影响依然显著,在G37麦长管蚜对紫外的适应能力最强.本研究的创新点在于解析了第22代以后紫外胁迫对麦长管蚜种群动态的影响,从而为全面深入的阐述紫外胁迫对麦长管蚜生长繁殖的影响规律,掌握不同紫外胁迫下的剂量效应关系及麦长管蚜的适应性提供实验基础和理论依据.

[目的]分析麦长管蚜Sitobion avenae有翅成蚜饥饿胁迫下的母性效应,为迁飞性有翅蚜在新栖息地的成功定殖和种群延续研究提供依据.[方法]以正常取食个体为对照,观察麦长管蚜有翅成蚜饥饿24,48,72,96,120和144 h后的存活率以及恢复取食后24 h之内初产后代数、个体大小和随后生长发育与繁殖情况,评价母代饥饿胁迫对后代的潜在影响.[结果]在同一处理时间,饥饿组麦长管蚜有翅成蚜的存活率均低于正常取食对照,且在饥饿胁迫期间很少产仔,但恢复取食后24 h之内初产后代数高于正常取食对照.随母代饥饿时间延长,恢复取食后24 h之内初产后代的个体大小随饥饿时间延长而减小,当饥饿时间96 h,有翅成蚜初产后代的个体大小显著小于同一时间取食个体的初产后代.将恢复取食后24 h之内的初产后代在正常取食条件下单头饲养,发现随母代饥饿胁迫时间延长,其后代的若虫历期显著延长,其中母代经120 h和144 h饥饿胁迫后,相比于同一时间取食有翅成蚜的后代若虫历期,分别延长了15.1％和15.8％,差异达显著水平.但母代饥饿时间并不影响恢复取食后24 h之内所产后代的若虫存活率、无翅蚜率以及成虫寿命和产仔量.[结论]麦长管蚜有翅成蚜母代饥饿可使其存活率降低,但恢复取食后24 h之内初产后代数高于同一时间正常取食个体;母代饥饿时间延长,恢复取食后24 h之内初产后代的个体大小减小,若虫历期延长,而对恢复取食后24 h之内所产后代的若虫存活率、无翅蚜率以及成虫寿命和产仔量并无影响,这种适应性反应可能是迁飞性有翅蚜在新栖息地成功定殖的重要因素之一.

为明确温度对中华通草蛉Chrysoperla sinica捕食麦蚜能力的影响,充分发挥其控害潜能,本研究利用年龄-龄期两性生命表方法,研究了5个温度下(16℃、19℃、22℃、25℃、28℃)中华通草蛉幼虫对麦长管蚜Sitobion avenae的捕食能力.结果发现,1龄幼虫在19℃条件下捕食量最高,16℃条件下捕食量最低,且差异显著.2龄幼虫不同温度处理间捕食量均无显著性差异,3龄幼虫捕食麦长管蚜数量则随处理温度的提高而显著降低,而幼虫期总捕食量除28℃在不同温度间均无显著性差异.2龄幼虫平均捕食率高于1龄幼虫,但显著低于3龄幼虫.年龄-龄期捕食率结果说明,温度升高缩短了幼虫发育时间,但提高了其捕食能力;虽然不同温度处理总捕食量不变,但高温缩短了幼虫捕食所消耗的时间.22℃条件下中华通草蛉雌成虫期长(96.63 d),产卵期长(55.36 d),繁殖力强(310.36),平均世代周期(T)短(48.99 d),容易产生世代重叠现象;内禀增长率(r)和周限增长率(λ)显示中华通草蛉种群呈正增长趋势.研究结果对于春季田间释放中华通草蛉防治麦长管蚜具有一定参考价值.

[目的]前期研究发现麦长管蚜Sitobion avenae孤雌蚜有翅和无翅个体中存在很多差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA),本研究旨在进一步明确这些miRNA在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中发挥作用的发育阶段,探索miRNA调控孤雌蚜翅两型性分化的机制.[方法]选择在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜中显著差异表达,且靶基因为蜕皮激素、胰岛素信号通路及翅型发育关键基因的5个miRNA(Let-7,miR-92a,miR-92b,miR-92a-1-p5和miR-277),利用qPCR检测这些miRNA及其靶标基因在豌豆蚜3-4龄若蚜和成虫有翅和无翅个体中的表达谱;同时利用双荧光素酶活性检测法对上述miRNA的靶基因进行验证.[结果]表达谱分析发现,这5个miRNA在豌豆蚜成虫中表达量均高于其在若蚜中的表达量,而其预测的靶基因在4龄若蚜中的表达量均高于其在成虫中的表达量,表明miRNA对其靶基因的调控作用可能集中在成虫阶段.分析豌豆蚜有翅和无翅个体中5个miRNA的表达情况发现,在成虫有翅个体中5个miRNA的表达量均高于无翅个体中的,其中miR-277表达差异最显著,成虫有翅个体中的表达量是无翅个体中表达量的7.5倍;其次为Let-7,表达差异达3倍.而Let-7在3龄有翅若蚜和无翅若蚜中表达差异最显著,有翅个体中的表达量是无翅个体中的37.8倍;其次为miR-277,表达差异达7.6倍.比较5个miRNA与其靶基因在豌豆蚜3-4龄若蚜及成虫有翅和无翅个体中的表达发现,miRNA Let-7和miR-92b的表达趋势分别与其靶基因abrupt和Foxo的基本相反.荧光素酶活性检测结果显示,Let-7的真实靶标为abrupt,共转染Let-7模拟物后与对照相比,荧光素酶活性下降53％,达极显著水平.其他miRNA与靶标基因的互作不显著.[结论]首次发现miRNA对豌豆蚜孤雌蚜翅型分化相关基因的调控可能发生在成虫阶段.Let-7可能通过调控abrupt基因参与孤雌蚜翅型分化.该研究为进一步探索miRNA参与孤雌蚜翅两型性分化的机制奠定了基础.