新疆麦田主要蚜虫的生态位

利用生态位理论,对新疆塔城、伊犁两地区麦田的麦双尾蚜Diuraphis noxia (Mordvilko)、麦二叉蚜Shizaphis graminum (Rondani)、麦长管蚜Sitobion avenae (F.)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)等4种麦蚜生态位宽度和重叠度进行了估测和分析。在塔城麦田麦双尾蚜时间生态位宽度最大,麦双尾蚜和麦二叉蚜时间生态位重叠最大,竞争激烈。伊犁麦田禾谷缢管蚜时间生态位宽度最大,麦二叉蚜在空间生态位和时 空二维生态位上均占有明显的优势,麦长管蚜和麦双尾蚜的时间生态位重叠最大,麦长管蚜和麦二叉蚜在空间生态位和时 空生态位重叠最大。     

不同小麦品种（系）对麦长管蚜的抗性

采用网罩麦长管蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)的观测方法,对15个不同抗性小麦品种（系）进行苗期不选择性、抗生性测定;选择其中5个代表性品种（系）观测了田间扬花期麦长管蚜的产蚜量,测定了小麦旗叶和穗部中单宁与槲皮素的含量以及麦长管蚜羧酸酯酶（CarE）与谷胱甘肽S-转移酶（GST）的活性。结果表明,代表性品种（系）在苗期对麦长管蚜的产蚜量的影响与扬花期的呈显著正相关（r＝0.956*）。穗部槲皮素的含量与不同抗性品种（系）上的产蚜量呈显著负相关（r＝-0.941*）;单宁含量在不同抗性品种（系）间存在显著差异,其含量变化与产蚜量无显著相关。取食不同抗性品种（系）后麦长管蚜的CarE和GST酶活力存在显著差异。结论认为小麦不同品种（系）对麦长管蚜产蚜量（生殖力）的抑制作用是其抗蚜的重要特性,尤其是中4无芒和冀保一号对麦长管蚜抗生性较强。     

麦蚜在不同抗级小麦上刺吸行为的比较

应用EPG(E1ectrical Penetration Graph)技术记录了麦长管蚜Sitobion avenae F.及禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi L.在不同抗性级别的小麦品种(红芒红、小白冬麦、kok1679和L₁)上的取食行为。结果表明,麦蚜在参试品种上刺吸的各种特征波型基本相同,但其出现时间、重复出现的次数及历期长短存在差异,其中自开始记录至第一次出现E₁：波的时间及E₂。波历期比率可做为参试品种是否抗蚜的主要生理性指标。依据主要波型统计参数用聚类分析方法对参试品种抗蚜性进行分类,其结果与室内生命表参数研究及田间鉴定结果基本一致。本文还对EPG在抗性因子定位、抗蚜鉴定中作用及EPG记录的影响因素略作讨论。     

雪花莲凝集素基因转化小麦及转基因小麦抗蚜性的研究

雪花莲凝集素对具有刺吸式口器的同翅目害虫具有毒杀作用。用基因枪法将1个新的雪花莲凝集素(GNA)基因转入普通春小麦品种中-60634和生产上正在推广的冬小麦高产品种——豫麦66中,分别获得了转基因小麦植株。抗蚜实验证明,转化gna基因的小麦植株对我国北方冬麦区的主要麦蚜——麦长管蚜和禾谷缢管蚜的抗性效果不尽相同。对禾谷缢管蚜,在接种当代即表现出明显的毒杀作用。对麦长管蚜,则表现为虫体发育减缓并且降低了其所生产的若蚜成活率。在自然放养条件下,gna基因则对这两种麦蚜的取食均起到了一定的抑制作用。     

麦长管蚜和禾谷缢管蚜对吡虫啉敏感性的比较研究

采用麦穗浸渍法在室内测定了麦长管蚜Macrosiphumavenae(Fabricius)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(L .)对吡虫啉可湿性粉剂和乳油的敏感度。结果表明 ,禾谷缢管蚜对吡虫啉的敏感度是麦长管蚜的 3～ 4倍 (基于LC50 的比较 )。在北京、河南、江苏、湖北、四川等地同浓度的吡虫啉对禾谷缢管蚜的防治效果要好于麦长管蚜 (特别是在低浓度时尤为明显 )。依据我国不同省份小麦穗蚜的优势种不同 ,建议用吡虫啉防治小麦穗蚜时 ,在南方麦区 ,禾谷缢管蚜为优势种的麦田 ,吡虫啉用药量为 15～ 3 0g(a.i) hm2 ;北方麦区 ,以麦长管蚜为优势种的麦田 ,吡虫啉的用药量应大于 3 0g(a.i) hm2 。     

麦长管蚜和禾谷缢管蚜对小麦植株挥发物及蚜害诱导挥发物的行为反应

用四臂嗅觉计测定了麦长管蚜Macrosiphum avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi对小麦植株挥发物及麦蚜取食诱导挥发物的行为反应,揭示了2种麦蚜的嗅觉及小麦植株的诱导防御反应特点.在所选的13种小麦植株挥发物及蚜害诱导挥发物组分中,6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯对这2种蚜虫表现出强的驱拒作用;反-2-己烯醛对麦长管蚜的有翅和无翅蚜的吸引作用最强;反-2-己烯醇对禾谷缢管蚜的无翅蚜吸引作用最强,反-3-己酰醋酸酯对禾谷缢管蚜有翅蚜的吸引作用最强.说明麦蚜取食能诱导小麦植株的防御反应,麦长管蚜和禾谷缢管蚜及其不同蚜型间嗅觉反应的特点不同.     

京郊麦蚜发生规律和防治研究

麦蚜是京郊麦类作物重要害虫,不仅危害麦苗正常发育,还传播麦类黄矮病,往在造成严重减产。三年来,我们对麦蚜的发生规律和防治,进行了初步观察。结果如下: 一、麦蚜种类和发生特点 京郊为害麦类作物的蚜虫主要有四种:麦长管蚜Macrosiphum avenae(F.)、麦无网长管蚜 Acyrthosi-phum dirhodum(Walker)、麦二叉蚜 Schizaphis gra-minum(Rond.)、禾谷缢管蚜Rhopalasiphum padi(Linnaeus)。田间检索表简列如下:     

小麦品种对麦蚜主要生命参数影响的研究

选用经田间鉴定抗蚜性表现不同的１０个小麦品种,在室内外较系统地研究了其对禾谷缢管蚜和麦长管蚜存活、生长发育和生殖的影响,分析了室内外试验结果的相关性．结果表明,小麦品种的抗生性并不能造成若蚜个体的直接死亡,但对若蚜发育历期、成蚜寿命和产仔数影响显著,差异均达极显著水平或显著水平．其中对两种蚜虫若蚜发育历期的影响室内外表现了较好的一致性,可作为小麦品种抗蚜性鉴定的主要指标;其次是对成蚜产仔数的影响,禾谷缢管蚜室内外试验结果比较的吻合性也较好     

禾谷缢管蚜和麦长管蚜玻璃管药膜法敏感毒力基线的建立

【目的】建立禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi（Linnaeus）和麦长管蚜Sitobion avenae（Fabricius）对常用杀虫剂的相对敏感基线。【方法】从田间采集麦蚜在实验室内饲养30代以上,利用玻璃管药膜法测定其对杀虫剂的敏感度,每条毒力基线为2次以上独立测定数据合并后的计算结果。【结果】用玻璃管药膜法建立了包括新烟碱类、吡啶类、氨基甲酸酯类、有机磷类和拟除虫菊酯类共22个药剂品种对禾谷缢管蚜和麦长管蚜3 h的敏感毒力基线。禾谷缢管蚜对新烟碱类药剂吡虫啉和啶虫脒的LC₅₀值分别为0.02和0.007 μg/cm²;对吡啶类药剂吡蚜酮的LC₅₀值为0.124 μg/cm²;对氨基甲酸酯类药剂丁硫克百威、硫双灭多威、灭多威、抗蚜威、西维因的LC₅₀值为0.0026~0.70 μg/cm²;对有机磷类药剂三唑磷、丙溴磷、氧乐果、乐果、马拉硫磷、辛硫磷、敌敌畏、毒死蜱的LC₅₀值为0.005~0.065 μg/cm²;对拟除虫菊酯类药剂三氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯的LC₅₀值为0.033~0.240 μg/cm²。麦长管蚜对新烟碱类药剂吡虫啉和啶虫脒的LC₅₀值分别为0.15和0.12 μg/cm²;对吡啶类药剂吡蚜酮的LC₅₀值为0.41 μg/cm²;对氨基甲酸酯类药剂丁硫克百威、硫双灭多威、灭多威、抗蚜威、西维因的LC50值为0.005~0.76 μg/cm²;对有机磷类药剂三唑磷、丙溴磷、氧乐果、乐果、马拉硫磷、辛硫磷、敌敌畏、毒死蜱的LC₅₀值为0.018~0.36 μg/cm²;对拟除虫菊酯类药剂三氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯的LC50值为0.20~2.94 μg/cm²。【结论】建立的两种麦蚜对22种杀虫药剂的相对敏感基线,包括当前所有可能用于防治麦蚜的药剂,可以用于以后麦蚜抗药性监测或其他相关研究的参照;禾谷缢管蚜对药剂的敏感度高于麦长管蚜。     

大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响

利用开顶式熏气室研究了大气CO₂浓度和土壤水分对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)种群动态的影响,并分析了禾谷缢管蚜密度与被处理小麦叶片化学成分的关系。结果表明：（1）禾谷缢管蚜种群密度随CO₂浓度升高而持续增大并与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%田间持水量时的密度最大;（2）CO₂和土壤水分对小麦叶片化学成分有明显的影响,麦叶水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量随CO₂浓度和土壤水分含量上升而增加,纤维素含量随CO₂浓度上升而增加、随土壤水分含量上升而降低,单宁、丁布（DIMBOA）含量在CO₂浓度为550 μl/L时最高,但单宁含量随土壤水分上升而增加,丁布含量在60%田间持水量时最低;（3）禾谷缢管蚜密度与叶片水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量呈正相关,与丁布、单宁含量呈负相关。结论：在未来的气候条件下,随着CO₂浓度升高禾谷缢管蚜种群可能会持续增长,这种增长在半干旱区更加突出。禾谷缢管蚜种群增长的原因之一是大气CO₂和土壤水分条件改变了植物的化学成分构成。     

小麦抗禾缢管蚜的生化研究

通过福林法、葸酮法、滴定法等分别测定了不同抗蚜性小麦品种植株中酚、糖含量及酸度。结果表明：小麦对禾缢管蚜尺Rhopalosiphum padi(Linnaeus)的抗性与小麦体内酚含量有关,抗性强的小麦其体内含酚量相对高,反之低。同时小麦抗性的强弱与体内糖含量,酸度亦有相关性。另外还测走了在不同抗性小麦品种上生长的蚜虫体内淀粉酶及羧酸酯酶的活性,结果表明在抗性强的小麦品种上生长的蚜虫体内淀粉酶,羧酸酯酶活性强,反之弱。     

小麦体内生化物质在抗蚜中的作用

综述了小麦体内生化物质的抗蚜作用 ,主要包括不同抗性品种对麦蚜的影响、小麦体内氨基酸、糖类、酚类物质、生物碱和非蛋白氨基酸等与抗蚜性的关系 ,以及蚜虫对小麦体内抗虫生化物质的诱导作用 ,并提出了深入研究小麦生化物质与抗蚜性关系的前景和意义。     

3个新引进小麦品种对麦长管蚜抗性的初步研究

以小偃-22和Amigo(美国)为对照对麦长管蚜在3个新引进小麦品种Astron、Batis和Xanthos(德国)上的抗蚜性进行了测定。在室内控制条件下,麦长管蚜在5个品种上的发育历期(DD)、体重差(dW)、相对日均体重增长率(MRGR)和生殖力(F)的测定结果表明,Astron、Xanthos与Amigo、小偃-22的抗性水平相当,均优于Batis;在大田自然条件下,通过对不同品种在不同生育期的感蚜指数以及感蚜量动态曲线的监测分析表明,Astron、Xanthos在我国的抗蚜水平与抗性品种Amigo的抗蚜性水平相当,优于Batis和小偃-22。可初步说明Astron、Xanthos在我国也具有较好的抗蚜性,可作为我国抗蚜育种材料。     

温度对麦双尾蚜发育、存活和繁殖的影响

实验室内测定麦双尾蚜Diuraphis noxia (Mordvilko) 在9个恒温下取食小麦叶片时的生长发育数据。麦双尾蚜发育起点温度为3.27℃,发育适温区为15～20℃,有效积温为152.55日·度。在较低温度下 (7.5℃、10℃、15℃) 各发育阶段的总存活率较高,说明低温对麦双尾蚜生长有利,但1～2龄若蚜的存活率略低于3～4龄,说明低龄若蚜的抗逆性稍差。在15～24℃下麦双尾蚜单雌产仔量高,为繁殖最适温区。     

施钾提高蚜害诱导的小麦茉莉酸含量和叶片相关防御酶活性

研究表明,施钾能够提高作物对蚜虫的抗性,但其机理尚不明确。试验采用营养液培养的方法,设置2 mmol/L和0.005mmol/L KCl两个钾浓度,分析不同钾水平培养下的小麦植株在蚜虫为害后,体内茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量和脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)等防御酶活性的变化。结果表明,低钾胁迫显著降低了小麦体内JA和SA的含量,并且诱导LOX和POD酶活性增强,但是对PPO和PAL酶活性没有显著影响。蚜虫为害48 h后,高钾小麦体内JA含量显著高于低钾植株,而SA含量没有明显变化。高钾显著提高了蚜虫为害后小麦叶片中的LOX、PAL、PPO和POD酶活性,而低钾小麦体内4种酶的活性在整个虫害调查期间均没有显著变化。研究表明,充足供钾能够显著提高小麦受到蚜虫为害后体内茉莉酸含量,激活其体内的JA信号传导途径,从而提高防御酶活性,增强其对蚜虫的抵御能力。     

草地贪夜蛾在不同小麦品种上的取食选择性和适应性及其与叶片生化物质含量的关系

【目的】测定草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda在不同小麦品种上的取食选择性及适应性,探索害虫为害与小麦品种间的关系,明确黄淮海麦区主栽小麦品种对草地贪夜蛾的抗性水平,为麦田抗虫品种布局和害虫综合防治提供理论依据。【方法】比较了草地贪夜蛾1和3龄幼虫对15个小麦品种的取食选择性,初步筛选出1和3龄幼虫取食选择性均较高的4个品种和较低的2个品种,测定了此6个品种小麦叶片的生化物质(总蛋白、可溶性糖、总酚、单宁)含量,并通过Pearson相关性分析阐明了幼虫取食选择与叶片生化成分含量间的关系,并观察了草地贪夜蛾在6个小麦品种上的适应性。【结果】草地贪夜蛾1和3龄幼虫对淮麦46、淮麦33、KOK1679和铜麦6号的取食选择性较高,而对鲁原502和烟农21的取食选择性较低。Pearson相关性分析表明,1和3龄幼虫对不同小麦品种叶片的取食选择率与小麦叶片的总蛋白和可溶性糖含量呈正相关,与叶片总酚和单宁含量呈负相关。在不同小麦品种上草地贪夜蛾的生长发育进程存在明显差异,在铜麦6号上的寄主适合度指数最高、幼虫历期最短,而在烟农21上的幼虫历期最长。【结论】草地贪夜蛾对小麦品种适应性不同,其中烟农21对其具有较高的抗性。草地贪夜蛾幼虫偏好在总蛋白和可溶性糖含量高的小麦叶片上取食,而叶片总酚和单宁含量高则会抑制其取食,说明小麦利用营养物质和次生物质的代谢协调其不选择性和抗生性,导致品种间对草地贪夜蛾抗虫性的差异。     

Central Role of Salicylic Acid in Resistance of Wheat Against <Emphasis Type="Italic">Fusarium graminearum</Emphasis>

Head blight caused by Fusarium graminearum (F. graminearum) is one of the major threats to wheat and barley around the world. The importance of this disease is due to a reduction in both grain yield and quality in infected plants. Currently, there is limited knowledge about the physiological mechanisms involved in plant resistance against this pathogen. To reveal the physiological mechanisms underlying the resistance to F. graminearum, spikes of resistant (Sumai3) and susceptible (Falat) wheat cultivars were analyzed 4 days after inoculation, as the first symptoms of pathogen infection appeared. F. graminearum inoculation resulted in a greater induction level and activity of salicylic acid (SA), callose, phenolic compounds, peroxidase, phenylalanine ammonia lyase (PAL), and polyphenol oxidase in resistant versus susceptible cultivars. Soil drench application to spikes of SA, 24 h before inoculation with F. graminearum alleviated Fusarium head blight symptoms in both resistant and susceptible cultivars. SA treated plants showed a significant increment in hydrogen peroxide (H₂O₂) production, lipid peroxidation, SA, and callose content. SA-induced H₂O₂ level seems to be related to increased superoxide dismutase and decreased catalase activities. In addition, real-time quantitative PCR analysis showed that SA pretreatment induced expression of PAL genes in both infected and non-infected head tissues of the susceptible and resistant cultivars. Our data showed that soil drench application of SA activates antioxidant defense responses and may subsequently induce systemic acquired resistance, which may contribute to the resistance against F. graminearum. These results provide novel insights about the physiological and molecular role of SA in plant resistance against hemi-biotrophic pathogen infection.     

Partial antibiosis to Rhopalosiphum padi in wheat and some phytochemical correlations

The fecundity of the aphid Rhopalosiphum padi during the first ten days of reproduction was measured on five wheats at three growth stages. The wheats were of UK and Iranian origin, but also involved both spring and winter wheats as well as hexaploid and tetraploid types. Aphids which had already been reared on the respective variety for at least one generation were transferred to the experimental plants. The tetraploid Emmer showed some resistance in comparison with the hexaploid UK varieties at later growth stages, whereas the Iranian variety Moghan 2 appeared relatively resistant only at the tillering stage. The other Iranian variety, Ommid, was resistant at all growth stages, and appears to be the most resistant hexaploid wheat variety to R. padi so far identified. Correlations of aphid fecundity with plant chemistry were attempted with total phenolic compounds, hydroxamic acids and amino acids. All three of these chemical groups have previously been reported as correlated with plant resistance to cereal aphids. Even just for the results at the tillering stage, no correlation could be found for phenolics or hydroxamic acids, but a multiple regression based on the levels of alanine, histidine and threonine accounted for over 95% of the variation in aphid fecundity at all 15 data points (5 wheats × 3 growth stages). No cause or effect relationship is necessarily implied.