褐飞虱、白背飞虱的种内和种间效应

在室内条件下研究了褐飞虱,白背飞虱在3种类型水稻稻苗上的种内密度效应和种间互作效应,结果表明：在6－24头／盆若虫和2－6对／盆成虫的接虫密度范围内,褐飞虱,白背飞虱的种内密度效应均较弱,其中尤以褐飞虱的种内密度效应更弱,种内密度效应与水稻品种有关,在秀水11和协优9308上,白背飞虱的种内密度效应相对较强;褐飞虱在浙852和协优9308上表现一定的密度效应;褐飞虱和白背飞虱共存时种间在互利关系,其中尤以对白背飞虱有利,主要表现为两种飞虱的若虫存活率,成虫短翅率,单雌每天产卵量和后代虫孵化率在混合饲养时比一种飞虱单独饲养时均有不同程度的提高。     

褐飞虱与灰飞虱间接种内和种间效应的比较研究

为了明确褐飞虱Nilaparva talugens(Stl)与灰飞虱Laodelphgax striatellus(Fallén)经寄主植物而诱导引起的间接种间效应,在人工气候室内以健康植株为对照,研究了2种飞虱在事先分别经一种稻飞虱危害的汕优63和秀水11上的表现,比较由同种或异种诱导的间接种内和种间效应对该2种稻飞虱主要生物学参数的影响,结果表明在每2株稻苗接20头高龄单一种飞虱若虫危害2d的条件下,褐飞虱存在一定的间接种内竞争,主要表现为在事先由同种危害的寄主上若虫存活率显著下降,但未发现灰飞虱对褐飞虱的正面或负面的间接种间效应。但是,在试验条件下灰飞虱并不存在间接种内竞争,而存在着显著的褐飞虱对灰飞虱诱导的间接种间促进作用,主要表现为在事先经褐飞虱取食危害的寄主植物上灰飞虱若虫的历期缩短、存活率提高、雌成虫寿命延长、每雌产卵量增加。同时,褐飞虱对灰飞虱所表现的间接诱导种间促进效应与寄主品种有显著互作关系,在中抗灰飞虱的汕优63品种上,间接诱导种间促进效应较在感灰飞虱品种秀水10上更为明显。本文对稻飞虱间接诱导种内和种间效应的机制和进化意义进行了讨论。     

褐飞虱与白背飞虱若虫间的互作效应

用罩笼试验方法,研究了褐飞虱和白背飞虱若虫间的互作关系．结果表明,两种飞虱若虫间存在程度不同的相互作用过程．褐飞虱或白背飞虱的羽化、性别、翅型、雌虫体长和体重等生物学特性的表现都受到来自异种飞虱存在的影响．随褐飞虱比例的增加,白背飞虱的上述反应愈趋明显;反之,随白背飞虱比例的增加,褐飞虱则少有这种变化．种间密度制约效应远大于种内密度制约效应,表明两种飞虱诸种生物学特性对种间作用的反应存在着差异．     

褐飞虱、白背飞虱种间、种内密度制约效应研究

以高感品种TN1为材料．研究了褐飞虱、白背飞虱成、若虫密度对种群的制约效应。实验表明,单虫种一龄善虫密度15头／株和30头／株相比．褐飞虱成虫的羽化率、短翘率、体长和若虫历期均无明显差异,但成虫雌性比率前高;白背飞虱成虫羽化率前比后高21．22％．短翘率高15.25％。在两种飞虱一龄若虫密度30、45、60头／株等虫量混合组配下,褐飞虱成虫羽化率60头／株比30头／株下降28％,白背飞虱若虫历期以30头／株最长。在总虫量为30头／株时,种内(30头／株)和种间(15：15头／株)比．白背飞虱种内处理成虫羽化率高36．83％．昔虫历期短;褐飞虱以种内处理成虫短翘率高。从产卵位点来看．褐飞虱喜产在稻株叶鞘中下部厚肉组织上,白背飞虱以叶脉基部产卵为主．成虫密度2、4、8对／株3处理,其叶鞘、叶脉上的平均卵块变小;10天内的平均卵量亦减步。同密度下,种间组合比种内组合的产卵量多。从各指标对密度反应来看,褐飞虱比白背飞虱更耐拥挤。     

高温对稻褐飞虱发育与生殖的影响

通过高温处理及交配产卵实验,探讨了高温对稻褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)发育与生殖的影响。研究了不同高温条件对褐飞虱若虫发育历期、产卵量、产卵前期、寿命等生物学特性的影响。34℃以上高温导致褐飞虱若虫发育历期延长。高温处理4龄若虫使羽化后的雌成虫产卵量减少。高温处理不同日龄雌成虫也致使其产卵量减少,其中以1日龄短翅型、3日龄长翅型的产卵量影响最大。高温处理后褐飞虱寿命缩短。高温恒温处理,对短翅型雌成虫的产卵前期影响不大,但能延长长翅型雌成虫的产卵前期;而高温变温处理致使短、长翅型雌成虫的产卵前期均延长。高温变温对褐飞虱生殖的影响程度大于高温恒温。高温处理组雌、雄成虫与对照组相应的成虫交配试验表明,高温对雌性的影响大于雄性。实验初步确定34℃为对褐飞虱发育与生殖产生影响的临界温度。     

稻株含氮量和密度对褐飞虱存活、发育和生殖特性的影响

对褐飞虱种群在不同含氮量稻株和若虫密度条件下的反应进行了研究。结果表明,若虫密度对褐飞虱存活的抑制作用随若虫密度提高而增强,但随寄主含氮量的增加而显著下降,表现为低含量的寄主植物可以增强对种群调节的负反馈作用。在低氮稻株上的饲养代数也明显影响若虫存活率,而在高氮稻株上饲养的不同代别褐飞虱之间则无显著差异。若虫率与稻株含氮量呈极显著的负相关,即在高若虫密度下寄主含氮量的增加可显著缩短褐飞虱若虫的发育历期。与高含氮量稻株上的褐飞虱种群相比,饲养在低含氮量稻株上的褐飞虱种群的若虫发育时间在高若虫密度下显著延长。在每盆40头褐飞虱若虫的密度下,成虫性比与稻株含氮量呈极显著的正相关,而在不同若虫密度下,随着若虫密度的增加雌性成虫比例显著下降。在每盆160头的若虫密度时低氮稻株上褐飞虱种群的性比低于0.3,显著低于在高氮稻株上的褐飞虱种群的性比0.85。在含氮量低的稻株上的雌成虫体重随若虫密度的增加极显著减少,连续取食第2代的雌成虫又比取食第1代时的轻。在所研究的所有若虫密度下,取食高含氮量稻株的褐飞虱种群的雌成虫寿命均为取食低含氮量稻株褐飞虱种群雌成虫寿命的3倍左右,差异极为显著。稻株含氮量和若虫密度对褐飞虱生殖力的作用最大,特别是在低氮稻株上若虫密度对褐飞虱生殖力的作用更为突出。在高含氮量稻株上的卵孵化率均随若虫密度的增加而有所下降,但在相同含氮量稻株上卵孵化率的差异均不显著。结果推测由于施用氮肥较多的水稻可以承受高密度的褐飞虱,提高了它们的迁出临界密度,减少了褐飞虱在克服逆境过程中的种群损失,从而造成更高的密度和更重的田间危害程度。     

转基因抗虫水稻MSA和MSB对非靶标害虫褐飞虱和白背飞虱的影响

本文报道了转SCK+cry1Ac双基因抗虫水稻MSA和MSB对非靶标害虫褐飞虱Nilaparvata lugens 和白背飞虱Sogatella fucifera生物学及田间发生动态的影响。与亲本明恢86相比,MSA对两种飞虱若虫发育历期、初羽化成虫鲜重、羽化率、短翅率、成虫产卵量、卵受精率、单雌子代数及发育进度等生物学指标均无明显影响,而MSB虽然对多数指标影响不明显,但可以引起白背飞虱初羽化雌虫鲜重与短翅率显著下降,还引起褐飞虱初羽化雄虫鲜重明显减轻。在近距离（株间距约 8 cm）寄主选择实验中,褐飞虱对MSA和MSB无明显选择性,而白背飞虱若虫和成虫均明显趋向两种转基因水稻。田间小区实验表明MSB上的稻飞虱（主要为白背飞虱）密度一般低于亲本明恢86,但差异不显著,提示转基因水稻MSB引发非靶标害虫稻飞虱灾变的风险较小。     

氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫褐飞虱实验种群的亚致死效应

在稻田中,氯虫苯甲酰胺是以鳞翅目幼虫为主要防治对象的新型杀虫剂,而褐飞虱 是该药剂的重要非靶标害虫.本文采用稻茎浸渍法测定氯虫苯甲酰胺对其非靶标害虫褐飞虱3龄若虫和成虫的毒力.结果表明:氯虫苯甲酰胺对褐飞虱3龄若虫和成虫的LC50分别为26.85和35.53 mg·L-1;以氯虫苯甲酰胺亚致死浓度LC10和LC25分别处理褐飞虱3龄若虫后,对当代褐飞虱雌虫寿命无显著影响,但LC25剂量处理后,当代褐飞虱雌虫产卵量显著降低45.6粒.亚致死剂量处理褐飞虱3龄若虫后,显著影响F1代褐飞虱的产卵量和雌虫寿命,雌虫产卵量分别减少43.5和72.9粒,雌虫寿命分别缩短1.35和2.87 d;两个剂量处理后F1代的各虫态发育历期均有所延长;施药后各项种群参数也发生了变化,种群内禀增长率rm分别降低12.8％和23.5％,净增殖率R0分别降低37.4％和68.7％,而世代平均历期T和种群加倍时间t均延长.表明氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对褐飞虱种群增长具有一定的抑制作用.     

三种稻飞虱在高温变温下的生态表现

在大型人工气候箱内模拟自然高温变温(27℃-38℃)下研究褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱等3种稻飞虱种群的表现,并以恒温28．3℃为对照。发现3种稻飞虱的卵孵化率在变温下暴露5天,10天后,除白背飞虱卵孵化率在10天处理下比对照下降30％外,其他几种处理均和对照无显著差异;从发育历期来看,各虫种卵的发育速率随变温处理时间的延长而加快;3种稻飞虱若虫在变温处理5天后,褐飞虱,白背飞虱和灰飞虱的生存率依次为20％,30％和55%,明显低于对照;变温处理10天后,白背飞虱无一个体生存;褐飞虱比对照低75％．灰飞虱低50％;褐飞虱和白背飞虱雌成虫寿命明显比对照短;灰飞虱雌成虫的产卵量各处理间无显著差异,但白背飞虱和褐飞虱的产卵量在变温处理8天后,仅为对照的40％和80％,变温处理15天后,分别为对照的15％和54％。     

水稻OsLecRK1基因介导的抗褐飞虱功能分析

褐飞虱Nilaparvata lugens St(a)l是对水稻最具破坏性的害虫之一,OsLecRK1是水稻Bph3基因簇中对褐飞虱抗性贡献最大的基因.本文对RHTd(含Bph3)等材料进行了褐飞虱抗性评价,克隆并构建了OsLecRK1过量表达突变体水稻,利用该突变体分析了OsLecRK1基因对褐飞虱若虫存活率、若虫发育历期等生物学参数的影响.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地强于含Bph1基因水稻Mudgo和bph2基因水稻ASD7,RHTd水稻的褐飞虱受害指数仅为Mudgo和ASD7水稻的53.5％和24.1％.过量表达OsLecRK1基因能显著地增加水稻对褐飞虱的驱避性和抗生性,褐飞虱雌成虫偏好于在野生型水稻上产卵;突变体水稻上的褐飞虱若虫存活率显著地降低,仅为野生型水稻上若虫存活率的75.2％ ～81.8％,且若虫发育历期显著地延长,羽化率和初羽化雌成虫体重均显著地降低;此外,褐飞虱在突变体水稻上取食分泌的蜜露量只有野生型上的40.3％ ～ 60.9％,褐飞虱单雌产卵量只为野生型51％ ～61.2％,卵孵化率只有野生型的52.2％～56.7％,均显著地减少.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地高于分别含Bph1、bph2的水稻Mudgo和ASD7;水稻Bph3基因座的OsLecRK1单个基因过量表达即可显著增加水稻对褐飞虱的抗性,OsLecRK1协同影响褐飞虱的多个生物学参数降低褐飞虱的适合度.     

Influence of rice black streaked dwarf virus on the ecological fitness of non-vector planthopper Nilaparvata lugens （Hemiptera： Delphacidae）

Rice black streak dwarf virus （RBSDV） is transmitted by the small brown planthopper （SBPH）, Laodelphax striatellus （Fallen）. Non-vector rice brown planthopper （BPH）, Nilaparvata lugens （Stal）, shares the same host rice plants with SBPH in paddy fields. The changes in nutritional composition of rice plants infected by RBSDV and the ecological fitness of BPH feeding on the infected plants were studied under both artificial climate chamber and field conditions. Contents of 16 detected amino acids and soluble sugar in RBSDV infected rice plants were higher than those in the healthy ones. On the diseased plants BPH had significantly higher nymphal survival rates, nymphal duration of the males, weight of the female adults, as well as egg hatchability compared to BPH being fed on healthy plants. However, there was no obvious difference in female nymph duration, longevity and fecundity. Defense enzymes （superoxidase dismutase, SOD and catalase, CAT） and detoxifying enzymes （carboxylesterase, CAE and glutathione S-transferase, GST） in BPH adults fed on diseased plants had markedly higher activities. The results indicate rice plants infected by RBSDV improved the ecological fitness of the brown planthopper, a serious pest but not a transmitter of the RBSDV virus.     

稻飞虱种群发生的调查与取样技术

稻飞虱是中国和许多国家水稻生产上的主要害虫,属r对策暴发危害类型。其中,褐飞虱和白背飞虱是典型的远距离迁飞性害虫,具有大区域同期"突增"和"突减"的灾变特性;灰飞虱则主要以本地越冬为主,远距离迁飞对种群结构的影响较小,但其传播的病毒病对水稻生产的影响更甚。针对3种稻飞虱的生物学特性,本文发展了稻飞虱田间种群发生与危害等的调查与取样技术,为其种群发生及其监测预警提供技术支撑。     

稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律研究

【目的】明确稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律,以指导其大田迁入种群和迁出种群的发生预测与灾变预警。【方法】本研究运用逐时自动灯诱装置对2010和2011连续两年稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律进行了系统研究。【结果】灰飞虱Laodelphax striatellus迁飞种群上灯始见期和灯诱虫量年际间差异不明显,白背飞虱Sogatella furcifera和褐飞虱Nilaparvata lugens迁飞过境种群上灯始见期和灯诱虫量年际间差异较大。此外,灰飞虱迁飞种群的特大高峰期和高峰期逐时灯诱虫量百分比与一般上灯期和零星上灯期相比突出了晨暮双峰型中的暮峰型上灯行为特点;白背飞虱迁飞种群特大高峰期逐时灯诱虫量百分比与高峰期和一般期相比突出了晨暮双峰型中的晨峰型生物学特性。【结论】稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律存在种的特异性,这一行为节律除了受环境因素的影响外主要与其生物学特性有关。     

转Bt基因及其亲本水稻上褐飞虱对三唑磷和溴氰菊酯的反应

以转Bt基因抗虫水稻T1C-19(含cry1C基因)和T2A-1(含cry2A基因)及其亲本水稻MH63为材料,用20和40 mg·L^-1的三唑磷以及1、3和6 mg·L^-1的溴氰菊酯喷雾分别处理稻株上的3龄褐飞虱若虫,研究了两种农药对转Bt基因抗虫水稻上褐飞虱再猖獗的影响.结果表明： 三唑磷处理对褐飞虱的若虫历期无显著性影响,溴氰菊酯则能显著降低若虫历期,但随着两种药剂处理浓度的升高,若虫的存活率降低、成虫的产卵量增加.在同一浓度农药药剂处理下,3个水稻品种上的褐飞虱若虫发育历期、若虫存活率、初羽雌成虫体质量、产卵量和卵孵化率等生态学参数均没有显著差异.表明褐飞虱在两种转Bt水稻上对三唑磷和溴氰菊酯诱导再猖獗的反应能力与其亲本水稻MH63没有差异.     

温度和氮肥对褐飞虱存活、生长发育和繁殖的交互作用

在实验室条件下,研究了不同温度（20 ℃、23 ℃、26 ℃、29 ℃和32 ℃）和氮肥水平（不施氮：0 kg·hm^-2;高氮：250 kg·hm^-2）对褐飞虱存活、发育和繁殖的影响和交互作用.结果表明：在20 ℃~29 ℃范围内,随着温度的升高,褐飞虱的卵孵化率和若虫存活率提高,卵和若虫历期缩短,成虫寿命缩短,同时产卵量增加;32 ℃时, 褐飞虱卵孵化率和若虫存活率降低、卵和若虫历期延长、成虫生殖力降低;在不同温度下,高氮植株上的褐飞虱卵孵化率和若虫存活率、成虫生殖力均明显高于低氮稻株上的褐飞虱,同时高氮植株上褐飞虱的卵和若虫历期明显短于低氮稻株上的褐飞虱,说明施用高水平氮肥提高了褐飞虱对逆境条件的生态适应性;温度和氮肥对褐飞虱卵存活率、若虫历期和产卵量的交互作用显著,表明全球气候变暖和长期施用高水平氮肥很可能是近年来褐飞虱猖獗暴发的重要原因.     

室内饲养灰飞虱的一种简便方法

介绍一种以海绵为介质培育稻苗,进行灰飞虱Laodelphax striatellus Falln大批量饲养的方法。水稻种子经24h浸种后,平铺在垫有海绵的塑料盒中。在26℃下,10d左右稻苗可长至6～8cm高,此时可以用于饲养灰飞虱。在一般饲养条件下稻苗能保持较好的长势,并且一批稻苗可持续30d左右。灰飞虱的单头饲养可采用单苗单管饲养法,该方法饲养的灰飞虱若虫存活率高、产卵量大。21～27℃、光周期12∶12条件下,灰飞虱世代历期约为20～35d,各龄若虫的存活率均在80%以上。     

稻飞虱翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感

【目的】为了明确光周期和遗传因子在稻飞虱翅型分化中的作用, 研究了3种稻飞虱（褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus）翅型纯系或近纯系在不同光照时数下的翅型分化比率。【方法】以经过5~45代连续翅型筛选后的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的长翅型和短翅型纯系或近纯系为材料, 在室内分别测定了其在长光照（16和20 h）、短光照(4~12 h)和正常光照(14 h) 3类光周期条件下饲养后, 雌、雄成虫中长翅和短翅个体出现的比率及存活率。【结果】白背飞虱和灰飞虱的长翅型纯系M♂×M♀或短翅型纯系B♂×B♀在不同光周期下的翅型比率均无显著差异（P>0.05）。褐飞虱短翅型近纯系B♂×B♀的雌虫短翅率和成虫总短翅率在不同光周期下也无显著差异（P>0.05）, 但雄虫短翅率在正常光照14 h和短光照4 h下显著高于长光照20 h下的（P<0.05）。当褐飞虱短翅型达到纯系后, 其后代翅型在6~16 h光照条件下无显著差异。褐飞虱长翅型近纯系M♂×M♀的后代虽有短翅个体出现, 但是雌虫和雄虫的各自短翅率在不同光周期下无显著差异（P>0.05), 仅总体短翅率在12 h光照条件下的显著高于16 h下的（P<0.05）。褐飞虱长、短翅型杂交筛选品系M♂×B♀的雌虫短翅率随光照时数的延长而升高; 灰飞虱杂交筛选品系M♂×B♀的短翅雄虫随光照时数的缩短而增多（P<0.05）, 但当筛选代次达到45代时, 这种趋势不再显著。3种稻飞虱长翅型和短翅型纯系或近纯系若虫的存活率会稍低于长、短翅型杂交后代的存活率, 但长、短翅型品系的存活率在6~16 h光照条件下差异不显著(P>0.05)。【结论】稻飞虱翅型分化对光周期的反应受飞虱本身遗传背景的影响, 翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感。     

灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异

【目的】灰飞虱Laodelphax striatellus种群存在长翅和短翅个体,其翅型分化受遗传和环境条件的影响。本研究旨在明确经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异。【方法】在室内分别长期定向筛选63和65代建立灰飞虱长、短翅型品系,并在南京田间采集灰飞虱自然种群;分别在25℃, 30℃和35℃恒温条件下测定上述灰飞虱长、短翅型品系和自然种群的繁殖力、存活率和发育历期,测定若虫在5℃和-20℃下的存活率以及若虫和成虫的过冷却点,通过品系间存活率、发育历期、生殖力和过冷却点的比较分析,确定灰飞虱长、短翅型品系对高温和低温的耐受能力。【结果】在25℃, 30℃和35℃下,灰飞虱自然种群雌成虫的繁殖力均显著高于室内筛选后的长、短翅型品系,而长、短翅型品系雌成虫之间的繁殖力均无显著差异;长、短翅型品系的繁殖力在25℃和30℃之间均无显著差异,但自然种群在25℃下的繁殖力显著高于30℃条件下的繁殖力;35℃下长、短翅型品系基本无若虫产生。25℃下长翅型品系、短翅型品系和自然种群若虫的存活率无显著差异,但在30℃下,短翅型品系若虫的存活率显著低于自然种群,而与长翅型品系差异不显著;35℃下长、短翅型品系的若虫最长只能存活到3龄,且两品系间无显著差异,而自然种群可存活到5龄。25℃下,短翅型品系若虫的发育历期显著短于自然种群,而与长翅型品系无差异;但是在30℃下,短翅型品系若虫历期显著长于长翅型品系和自然种群。长翅型品系、短翅型品系和自然种群灰飞虱3-4龄若虫在5℃低温下的存活天数无显著差异,并且长翅和短翅型品系在-20℃极端低温下暴露10 min后其死亡率也无显著差异且均显著高于自然种群。3个品系(种群)成虫的过冷却点无显著差异,但5龄若虫的过冷却点表现为短翅型品系显著高于自然种群,而与长翅型品系无显著差异。【结论】经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对低温和高温的适应力基本相当,且低于自然种群。在高温条件下灰飞虱短翅型品系的发育速率低于长翅型品系。