室内饲养的小菜蛾种群近交衰退分析

【目的】分析近交繁殖对小菜蛾Plutella xylostella种群的影响,为室内繁殖小菜蛾种群提供依据。【方法】在室内条件下,连续饲养6代小菜蛾种群,比较近交种群和杂交种群在交配行为、繁殖能力、蛹重、成虫寿命及形态等方面的差异。【结果】近交繁殖各代蛹重达极显著差异,尤其第3代后,蛹重显著下降;近交各代的雌雄成虫在交配次数和交配持续时间上显著减小,尤其是第4代后,下降幅度极其明显,F6代雌(雄)成虫的交配次数和交配持续时间分别是F0代的12.9%(13.8%)和8.3%(8.9%),表明自F4代后,近交小菜蛾种群已呈现出明显的衰退现象。同样,F4代后近交种群的产卵前期、产卵期、产卵量、卵孵化率、成虫寿命等均极显著下降,但世代历期显著延长。同时,近交对雌雄成虫体长有显著影响,F6代雌雄成虫体长是F0代的60%左右。【结论】自近交繁殖3代始,会导致小菜蛾种群交配行为、繁殖及形态的变化,尤其是近交繁殖4代以后变化更为明显,使种群出现明显的衰退现象。因此,在小菜蛾室内繁殖时,隔一段时间(至多3代)采集远源虫源,避免种群衰退。     

小种群的遗传变异和近交衰退

小种群一般拥有较小的遗传变异.当前人为干扰和破坏造成了生物种群个体数量减少,导致种群遗传多样性丧失,引起近交衰退,影响到种群后代适应性.产生近交衰退的原因是近交增加了有害等位基因纯合几率,导致个体适应能力下降.近交衰退受交配系统、世系效应、环境胁迫等的影响.在物种保护和恢复过程中,要防止近交衰退.     

小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传方式 和相对适合度研究

就小菜蛾Plutella xylostella对阿维菌素的抗性遗传方式和抗性品系的相对适合度进行了研究。室内选育的阿维菌素抗性品系与同源的敏感品系杂交、F₁代自交、F₁代与亲本回交,结果表明：杂交后的显性度（D）分别为-0.64和-0.52,说明小菜蛾对阿维菌素的抗性是常染色体、不完全隐性遗传;χ²检验证实,可能是多基因控制的抗性遗传。杂交F₁代乙酰胆碱酯酶（AChE）、羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性比抗性亲本有所降低,F2代及回交后代三种酶的活性继续降低。种群适合度研究表明,抗性品系相对于敏感品系有0.84的适合度。     

多次交配对小菜蛾精包形成与生殖力的影响

【目的】小菜蛾Plutella xylostella是主要为害十字花科作物的一种世界性害虫,强大的生殖能力是其成为田间最难防治的害虫的主要原因之一。交配是营两性生殖昆虫繁衍后代必要的一个生理过程,明确小菜蛾雌雄成虫的交配行为及交配后的生理响应,对于小菜蛾种群监测和综合防治具有重要意义。【方法】解剖观察小菜蛾成虫生殖腺及精包形成;利用行为学与生物学实验,测定和分析小菜蛾成虫交配与再交配能力、精包形成与消化,以及交配次数对精包形成以及雌虫生殖力的影响。【结果】小菜蛾雄成虫在交配过程中精液以精包的形式传递给雌成虫,在交配囊中精包呈白色、不透明、气球状结构,交配结束后精包可被充分消化和吸收。成虫交配能力观测结果显示,小菜蛾雌雄成虫均具有多次交配行为。首次交配后,雄成虫表现出短暂的再交配延迟,20 min内其交配成功率为54.6%,显著低于首次交配。虽然交配次数不会影响雄成虫的交配时长,但雄成虫交配史对其自身的精包大小以及雌成虫的生殖力均具有显著的抑制作用。雌成虫表现出明显的再交配抑制性,交配过的雌成虫在12 h内的交配率显著低于未交配雌成虫的,这可能取决于首次交配后精包的消化和吸收速率。雌成虫多次交配后,其产卵量和卵孵化率与单次交配的相比没有显著差异。【结论】多次交配会使小菜蛾雄成虫再交配延迟,雌成虫再交配受到抑制;多次交配产生的雄成虫精包显著减小,雌成虫产卵量与卵孵化率并没有从多次交配中获得收益。本研究为解析小菜蛾雌雄成虫生殖调控机制奠定理论基础。     

小菜蛾保幼激素受体基因PxMet-1和PxMet-2的分子特性、表达模式与功能分析

【目的】本研究旨在明确小菜蛾Plutella xylostella保幼激素受体基因Met的分子特性与表达模式,分析其生殖调控作用,为筛选有效控制小菜蛾的新靶标奠定基础。【方法】根据本课题组已有的小菜蛾基因组数据库,采用PCR技术克隆小菜蛾两个Met基因的cDNA全长序列;利用qPCR测定其在小菜蛾不同发育阶段及成虫不同组织中的表达模式;基于RNAi解析其在小菜蛾雌成虫生殖发育中的作用。【结果】克隆获得小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号: MK697672)与PxMet-2(GenBank登录号: MK697673)的cDNA序列,开放阅读框(ORF)全长分别为1 575和2 100 bp,预计分别编码524和699个氨基酸,理论分子质量分别为60.5和70.7 kD,预测等电点分别为6.73和5.50。PxMet-1和PxMet-2都具有4个保守结构域,即1个helix-loop-helix结构域(bHLH)、2个PAS保守结构域及1个PAC保守基序。系统发育树分析表明,小菜蛾PxMet-1和PxMet-2聚为不同的两支,但两者均与鳞翅目昆虫Met聚在一起。表达模式分析表明,小菜蛾PxMet 1与PxMet-2在蛹期(化蛹后1-3 d)与雌成虫期(羽化后0-72 h)均有表达;PxMet-1的表达量在蛹期(化蛹后1-3 d)无明显差异,但均显著高于雌成虫期(羽化后0-48 h),在羽化后72 h达到高峰;而PxMet-2在雌成虫期(羽化后0-48 h)的表达量呈先上升后下降的趋势,在羽化后12 h出现表达高峰,且成虫期(羽化后0-36 h)的表达量显著高于蛹期。PxMet-1与PxMet-2在成虫脂肪体中的表达量显著高于其他组织。注射PxMet-1+PxMet-2 dsRNA 24 h后,小菜蛾PxMet-1与PxMet-2的表达量均受到显著抑制;同时干扰PxMet-1和PxMet-2后,小菜蛾成熟卵子数目显著减少,羽化后3 d内单雌产卵量显著下降。【结论】抑制Met基因表达能够显著降低小菜蛾雌虫的卵子形成与产卵量。本研究为探索保幼激素的生殖调控机理奠定了基础,在实践上有助于筛选小菜蛾种群遗传调控的潜在靶标。     

近交衰退:我们检测到了吗

近交衰退产生的原因是近交增加了有害等位基因纯合几率,导致个体适应能力下降。种群变小是导致近交衰退的主要原因,但在实际研究中发现近交衰退并非一定明显表现出来,这可能有以下几个主要的原因遗传负荷的淘汰、在较好的环境下近交衰退会表现不明显、并非能在所有性状中检测到近交衰退、近交衰退只出现在某些发育阶段和不同家系、种群、个体中的近交衰退程度不同。这提示我们近交衰退与生态及遗传密切相关。     

氰氟虫腙对小菜蛾阿维菌素抗性和敏感种群的亚致死效应(英文)

在实验室条件下采用生命表技术研究了氰氟虫腙亚致死剂量（LC₂₅）对小菜蛾Plutella xylostella阿维菌素抗性（AV-R）和敏感（AV-S）种群的亚致死效应, 旨在为小菜蛾对阿维菌素的抗性治理提供理论基础。结果表明： 氰氟虫腙对小菜蛾3龄幼虫抗性种群的LC₅₀和LC₂₅分别为0.24 mg/L和0.09 mg/L; 对敏感种群的LC₅₀和LC₂₅分别为0.20 mg/L和0.07 mg/L。氰氟虫腙亚致死剂量0.09 mg/L 处理小菜蛾后, 对处理代的影响表现为显著降低处理种群的化蛹率、 蛹重、 羽化率、 繁殖力; 明显延长蛹期, 缩短成虫产卵期和寿命; 对子代种群的影响表现为显著降低卵的孵化率、 幼虫各龄期的存活率, 延长发育历期。处理种群的内禀增长率（r_m）、 周限增长率（λ）和净增值率（R₀）显著低于对照种群（P<0.0001）。亚致死剂量的氰氟虫腙对小菜蛾抗性种群的影响大于敏感种群, 对处理代种群的影响大于子代种群。氰氟虫腙亚致死剂量可以极大地影响小菜蛾尤其是阿维菌素抗性种群的种群动态, 因此氰氟虫腙对于小菜蛾的抗性治理具有积极的作用。     

光周期对小菜蛾羽化节律的影响

【目的】本研究旨在探究光周期对小菜蛾Plutella xylostella(Linn.)羽化节律的调控作用,为小菜蛾的季节性种群动态预测提供理论基础。【方法】在自然光周期和逆转光周期条件下,观察小菜蛾每日的羽化情况。【结果】在自然光周期和逆转光周期条件下,小菜蛾蛹在24 h均可以羽化。正常光周期下,羽化行为表现为近似抛物线形昼夜节律,雌成虫通常在黑暗阶段羽化（18:00-6:00）,而雄成虫大多在光照阶段羽化（6:00-18:00）。在逆转光周期下,小菜蛾蛹的羽化无明显规律。在正常光周期下,雌成虫的羽化频率在光期和暗期没有显著差异,但是,相比于暗期,雄成虫在光期羽化率较高;在逆转光周期后,雌成虫在暗期（6:00-18:00）的羽化数量比光期（18:00-6:00）高,雄成虫暗期的羽化数量比光期低。【结论】光周期逆转后小菜蛾雌成虫和雄成虫的羽化节律明显改变,这将有助于阐明害虫光周期变化与生物钟之间的关系。     

小菜蛾成虫对健康和机械损伤薄荷的嗅觉反应

【目的】比较健康和机械损伤的薄荷Mentha spicata对小菜蛾Plutella xylostella成虫嗅觉反应的影响,为筛选小菜蛾植物源驱避剂提供科学依据。【方法】利用触角电位(EAG)仪和Y型嗅觉仪分别测定小菜蛾雌、雄成虫对健康和机械损伤薄荷的触角电位和嗅觉行为反应,通过田间试验测定雌蛾产卵选择的忌避反应。【结果】健康薄荷和机械损伤薄荷均能引起小菜蛾雌、雄成虫触角电位反应,但损伤薄荷引起的触角电位反应值显著高于健康薄荷(P0.05);室内行为选择试验结果显示,损伤薄荷对小菜蛾雄性成虫有显著驱避作用(P0.05),驱避指数为53.33%,对雌性成虫有极显著驱避作用(P0.01),驱避指数达到80%;田间产卵选择试验发现,损伤薄荷对小菜蛾雌成虫产卵有极显著驱避作用(P0.01),产卵忌避指数达到71.32%。但是健康薄荷对小菜蛾雌、雄成虫的行为选择和雌性成虫的产卵选择均无显著驱避作用(P0.05)。【结论】机械损伤薄荷对小菜蛾成虫有较强的驱避效果,可以对其进行驱避活性挥发物质的筛选或作为驱避源来防治小菜蛾的危害。     

高温对抗性和敏感小菜蛾生命表参数及后代杀虫剂敏感性的影响

为研究高温对抗性和敏感小菜蛾Plutella xylostella生物学适合度及抗药性进化的影响,本研究测定了温度对杀虫剂抗性和敏感小菜蛾实验种群生命表参数及后代对阿维菌素敏感性的影响。 结果表明：与25℃相比,33.5℃条件下抗性和敏感种群的平均世代历期（D）、净生殖率（R₀）、内禀增长率（r_m）、周限增长率（λ）值、总产卵量、雌蛾平均寿命、日产卵量和孵化率均显著下降。 在25℃下,抗性和敏感种群的r_m,λ,D和日产卵量无显著差异,但抗性种群的R₀略低于敏感种群（为敏感种群的87%）。 在33.5℃下,抗性种群的r_m和R₀显著低于敏感种群（分别为敏感种群的75%和64%）,抗性种群雌成虫寿命、总产卵量和孵化率显著也低于敏感种群。 抗性种群在33.5℃下饲养一代后,后代对阿维菌素的抗性水平大幅下降,而相同处理下敏感种群对阿维菌素的抗性水平没有显著下降。 上述结果表明,无论在常温还是高温条件下,抗性种群生物学适合度均低于敏感种群,尤其是高温下抗性种群适合度远低于敏感种群。 抗性种群经高温饲养一代后对阿维菌素的抗性水平大幅下降可能与高温下抗性种群适合度显著较低有关。     

甜菜夜蛾抗高效氯氟氰菊酯近等基因系的构建

将甜菜夜蛾Spodoptera exigua抗性种群雄成虫与敏感种群雌成虫杂交,杂交后代再自交后,用高效氯氟氰菊酯杀死敏感和部分杂合个体的剂量(50 μg/mL)处理4龄幼虫,对1天后存活的幼虫再用250 μg/mL汰选,将存活幼虫发育成的雄成虫与敏感种群的雌成虫回交,再经自交和选育,如此循环6次,获得了甜菜夜蛾抗高效氯氟氰菊酯近等基因系。对该基因系构建过程中各代幼虫的抗性水平和相关生物学特性进行了监测和比较,结果表明获得的抗高效氯氟氰菊酯近等基因系抗性种群的抗药性仍保持较高水平;酯酶同工酶的电泳分析表明抗高效氯氟氰菊酯近等基因系抗性种群与敏感种群图谱相近,而与亲本抗性种群之间存在明显差异。     

颗粒体病毒对小菜蛾自然种群的控制作用模拟

利用作用因子组配的生命表和种群系统控制理论,模拟了小菜蛾颗粒体病毒不同浓度和不同施用次数组合对菜心地小菜蛾自然种群的控制作用.结果表明,在蔬菜生态系统天敌作用得到逐渐恢复的前提下,如果不采用任何防治措施,春季菜心地小菜蛾自然种群经第一代的繁殖,第二代卵和幼虫数量为第一代的41倍;在小菜蛾第一代低龄幼虫期,喷施0.25 LE/L病毒2次,小菜蛾第二代卵和幼虫数量比对照显著下降,但下代小菜蛾种群增长仍保持在1以上;而喷施0.5 LE/L病毒2次,1 LE/L病毒1次两种组合处理,小菜蛾第二代种群增长倍数仅为0.13,显著降低田间小菜蛾种群数量,达到控制小菜蛾为害的目的.     

新型杀螨剂丁氟螨酯对土耳其斯坦叶螨亚致死效应

为了解新型杀螨剂丁氟螨酯Tetranychus turkestani对土耳其斯坦叶螨实验种群的亚致死效应,本研究采用叶碟法研究了其亚致死剂量对土耳其斯坦叶螨实验种群成螨和卵生命表参数的影响。结果表明:经丁氟螨酯LC20、LC10亚致死剂量处理成螨后,成螨的平均寿命、产卵量和次代卵的孵化率均显著降低;次代种群除了卵期、LC20幼螨期和LC10若螨期显著延长外,所有处理次代种群成螨期和雌螨寿命均显著缩短,其余处理次代种群幼螨期、若螨期和产卵前期均无显著差异;次代种群的净生殖率(Ro)和平均世代历期(T)均显著降低,内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)增加;存活率和平均每雌日产卵率显著降低。丁氟螨酯LC20、LC10亚致死剂量处理卵后,次代种群除了LC10处理卵期明显延长和幼螨期显著缩短外,所有处理次代种群若螨期、成螨期和雌螨寿命均显著缩短,其余处理卵期、幼螨期和产卵前期均无显著差异;净生殖率(Ro)和平均世代历期(T)均显著降低,内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)增加;存活率和平均每雌日产卵率显著降低。这些结果表明,新型杀螨剂丁氟螨酯亚致死剂量可以降低土耳其斯坦叶螨种群的发育速率,这对土耳其斯坦叶螨的综合防治策略的制定有积极意义。     

成虫期饲毒对小菜蛾试验种群当代与子代繁殖力的影响

为研究成虫期饲毒对小菜蛾种群繁殖力的影响,将氯虫苯甲酰胺、多杀菌素和溴虫腈3种药剂用10％蜂蜜水分别配制成终浓度为250 mg/L、125 mg/L和229.25 mg/L的溶液,饲喂敏感品系小菜蛾成虫,观察对成虫寿命及产卵量的影响;在此基础上,配制终浓度分别为50、20、10和5 mg/L的氯虫苯甲酰胺浓度蜂蜜水溶液,研究对小菜蛾成虫交配率、成虫寿命、产卵量及卵孵化率的影响;并通过建立子代幼虫生命表,分析摄入不同浓度药剂后对子代幼虫存活和生殖力的影响.结果表明,高剂量杀虫剂的摄入,对小菜蛾成虫具有直接毒杀作用;降低杀虫剂氯虫苯甲酰胺摄入剂量后,成虫交配率和产卵量与对照相比显著降低(P＜0.05);雌成虫平均寿命出现一定程度下降,下降幅度与处理浓度呈正相关;分析子代幼虫生命表,发现子代成虫产卵量仍显著减少(P＜0.05).计算各处理对子代幼虫种群控制作用干扰指数(IIPC),结果表明小菜蛾成虫摄入杀虫剂后,至少2代内子代种群发展产生较强的干扰.     

滇中菜区小菜蛾种群消长动态及其影响因子

【目的】掌握区域小菜蛾Plutella xylostella(L.)田间种群发生消长规律及温度、降雨和种植制度模式对种群的影响。【方法】2009—2014年,采用性诱剂监测和田间系统调查方法连续6年对滇中菜区——通海县小菜蛾田间种群数量开展成虫和幼虫田间种群数量的研究,分析当地月平均气温、月降雨量和种植模式因素对小菜蛾种群数量的相关性。【结果】(1)通海小菜蛾成虫种群消长年度间波动差异明显,全年呈现1个大的虫峰期为2—11月份,年度间出现小的2~3个虫峰。2012年种群数量较高,高峰期提前到4月份,与2013年高峰期的7—8月份差异明显,2010年和2011年田间种群数量是历年较少年份,种群高峰期的虫量少于百头/盆(卡)/月;(2)小菜蛾幼虫种群全年有2~3个危害峰期,3—6月是发生主峰期,9—11月是弱峰期;与成虫高峰期比较,幼虫田间种群,高峰期推迟20~30 d左右,全年的波动消长情况基本一致;(3)小菜蛾成虫与温度显著相关r=0.442,与降雨量成正相关r=0.283,但相关程度弱;幼虫种群与温度显著相关r=0.530,相关程度显著,与降雨没有相关性r=0.125,相关程度微弱;幼虫种群与成虫有相关性r=0.253,但相关程度微弱。【结论】滇中菜区常年成片种植十字花科蔬菜,一年4造、周年复种的种植制度对小菜蛾的种群发生有促进作用,区域模式相对稳定是造成小菜蛾种群周年活动频繁危害严重的主要原因之一。     

番茄抽提物对小菜蛾的忌避,拒食及抑制产卵作用

在自然变温条件下,研究了番茄抽提物对小菜蛾成虫的忌避、幼虫的拒食作用及成虫繁殖力的影响。试验表明：番茄抽提物对小菜蛾成虫具有很强的忌避作用;用番茄抽提物处理过的包菜叶饲喂小菜蛾幼虫,其拒食率达５３％;番茄提物对小菜蛾成虫产卵也有明显抑制作用,产卵量下降６０％;番茄与包菜间种能明显地抑制小菜蛾种群数量的增长。其种群可下降５０％以上。     

迁飞性害虫稻纵卷叶螟成虫的卵巢发育与性诱剂诱捕

【目的】迁飞性昆虫的生理发育比较复杂,这影响了其对性诱剂的行为反应,造成了田间性诱效果的较大波动。本研究旨在明确性诱剂诱捕对不同迁飞时期田间稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis种群的监测效果以及性诱剂诱捕与雌蛾卵巢发育之间的关系。【方法】从2015年9月开始,在浙江宁波和温州、广西宾阳及江西宁都4地,利用性诱剂和网捕法监测稻纵卷叶螟田间种群动态。解剖雌性卵巢并拍摄卵巢分级特征图。利用双变量相关性分析性诱剂诱集和雌蛾卵巢发育之间的相关性。【结果】2016年6月下旬-7月中旬宾阳县稻纵卷叶螟为迁出代和本地繁殖代的混合种群,各级别卵巢均能解剖到,但是Ⅰ-Ⅱ级卵巢的比例最高;7月上旬宁都县稻纵卷叶螟为迁入代,卵巢以Ⅳ级为主(70%),雌蛾交配率达91.3%;9月下旬宁波北仑稻纵卷叶螟为迁出代,虫量逐渐减少至消失,卵巢处于未成熟状态,无交配发生;10月上旬温州市瓯海区稻纵卷叶螟为宁波南迁代的过境代,卵巢以Ⅱ和Ⅲ级为主,部分雌蛾完成交配,但未见雌蛾产卵。对于迁入代、过境代和本地繁殖代,网捕法和性诱法对种群动态的监测结果类似。对于迁出代,由于成虫未性成熟,性诱法不能引诱到雄蛾,但能网捕到大量成虫。相关性分析表明,对于迁入代、过境代和本地繁殖代性诱剂引诱的雄蛾数量与网捕成虫数量、网捕性成熟雌蛾数量之间均存在显著相关(P0.05),其中与后者之间的相关性达到极显著水平(P0.001)。【结论】性诱集可以用于准确监测迁入代、过境代和本地繁殖代田间稻纵卷叶螟种群动态。由于性诱剂监测的种群数量与稻纵卷叶螟的卵巢发育级别极显著相关,在进行防治适期或发生量预测时,性诱法可能比田间赶蛾法更有利于指导防治措施的实施。     

种群外部及内部因子对东方田鼠巢区大小的效应

在野外围栏条件下, 采用重复的2×2×2析因实验, 测定外部和内部因子对东方田鼠(Microtus fortis)巢区大小的作用模式。研究结果表明, 雄体巢区大小显著大于雌体巢区大小。雄体巢区大小与体重存在显著的正相关, 而雌体巢区大小与体重的相关不显著; 雄体和雌体巢区大小与种群数量均呈显著的线性负相关。外部因子对东方田鼠雄体和雌体巢区大小的作用不一致。在排除内部因子种群数量及体重对雄体巢区大小作用的条件下, 食物对雄体巢区大小的作用显著; 而捕食及种间竞争的独立作用及其交互作用, 以及3 种外部因子的交互作用均不显著; 在排除种群数量对巢区大小作用的条件下, 食物与捕食的独立作用及3 种外部因子的交互作用对雌体巢区大小的效应均达到显著水平, 食物与种间竞争的交互作用接近显著, 而种间竞争的独立作用、食物和捕食的交互作用, 以及捕食与种间竞争的交互作用对雌体巢区大小的效应均不显著。本文结果验证了种群外部因子食物、捕食及种间竞争、种群内部因子种群数量及个体体重对田鼠种群巢区大小具有独立和交互作用的假设。     

印楝素乳油对小菜蛾种群的控制作用模拟

应用害虫种群系统控制控制的状态空间方程和作用因子添加分析法,模拟1％印楝素乳油对小菜蛾种群的控制作用,结果表明,印楝素浮油对小菜蛾种群的控制机理,主要是对小菜蛾成虫的显忌避作用,尤其是在种群发展的初期,由于其显的忌避作用,降低田间卵量,使其种群数量明显降低下来,有效控制其为害。     

颗粒体病毒对不同蔬菜上小菜蛾实验种群的控制作用

通过组建施用颗粒体病毒Plutella xylostellagranulosis virus(PxGV)后4种十字花科蔬菜上的小菜蛾Plutella xylostellaL.实验种群生命表发现:小菜蛾颗粒体病毒除了能引起幼虫感病死亡外,还能显著地降低成虫的产卵量,推迟产卵高蜂1~2 d,但对化蛹及雌蛾寿命无显著影响。在种群水平上,病毒对小菜蛾的控制作用综合表现为压低了小菜蛾种群增长趋势指数,在菜心、芥蓝、芥菜和小白菜上小菜蛾实验种群增长趋势指数在分别为13.7,12.3,10.7和22.7,病毒对小菜蛾种群的干扰作用控制指数(IIPC)分别为0.334,0.177,0.280和0.433,表明病毒对小菜蛾种群的控制能力受到寄主植物的影响,在芥蓝上控制能力最强,其次为芥菜和菜心,而小白菜最次。