紫外辐射对两种体色型麦长管蚜生物学特征的影响

紫外辐射对蚜虫产生了强烈的选择压力,可导致蚜虫种下遗传分化,而紫外辐射对蚜虫种下体色分化的影响尚不清楚.本研究选定两种不同体色型的麦长管蚜初生若蚜经过30 W紫外线（UVB波）照射5 d,每天30 min,在不同温度（15 ℃、20 ℃和25 ℃）和不同小麦品种（小偃-22、Astron）条件下,通过在人工智能控制温室内单头饲养,分别测定了各处理麦长管蚜的发育历期、体质量差及相对日均体质量增长率等生物学参数.结果表明：在品种小偃-22上,温度较低时,紫外辐射显著延缓了绿色型麦长管蚜生长,而温度较高时,紫外辐射显著延缓了红色型麦长管蚜生长;在品种Astron上,温度较低时,紫外辐射显著延缓了绿色型麦长管蚜生长,而温度较高时,紫外辐射对两种体色型麦长管蚜生长均无显著影响.说明两种体色型蚜虫对紫外胁迫的反应不同,且紫外胁迫对麦长管蚜的影响与温度和小麦品种有关.     

紫外长期胁迫对高世代麦长管蚜生命表参数的影响

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 m W/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(T)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(R0)、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。     

UV-B与重金属Cd双重胁迫对麦长管蚜种群生长发育和繁殖的影响

【目的】为探究UV-B和重金属Cd双重胁迫对麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)生长发育和繁殖的影响,以及UV-B和重金属Cd两因素间的交互作用。【方法】在室内,不同辐射强度UV-B(0,0.1,0.2和0.7 m W/cm~2)与不同浓度重金属Cd(0,20,40,80和160 mg/kg)处理后,采用特定年龄生命表方法,统计麦长管蚜种群参数、繁殖参数、存活率和繁殖力的变化。【结果】麦长管蚜种群的生命表各参数受UV-B与重金属Cd双重胁迫影响显著,且UV-B对麦长管蚜的生命表各参数影响要大于重金属Cd;UV-B和重金属Cd两因素间存在交互作用。同一重金属Cd浓度时,随着UV-B辐射强度的增加,麦长管蚜种群的内禀增长率r、周限增长率λ、净增殖率R_0、繁殖力F、产仔天数和成虫寿命均呈现先下降后上升的趋势,且均在UV-B辐射强度为0.2 m W/cm~2时下降至最低点;而麦长管蚜种群的平均世代周期T则呈现先升高后下降的趋势,且在UV-B辐射强度为0.1m W/cm~2时上升至最高点。同一UV-B辐射强度下,随着重金属Cd浓度的增加,麦长管蚜种群生命表各参数均呈现波动变化;双重胁迫处理组麦长管蚜种群内禀增长率r、周限增长率λ、净增殖率R_0、繁殖力F、产仔天数和成虫寿命均显著低于单一重金属Cd处理组,而其平均世代周期T显著高于单一重金属Cd处理组,且双重胁迫处理组生命表各参数的峰值点较单一因素重金属Cd处理组均呈现不同程度的提前。【结论】UV-B与重金属Cd影响麦长管蚜种群的生长发育和繁殖,且由于这两因素间存在交互作用,二者双重胁迫对麦长管蚜种群的生长发育和繁殖影响更加严重。     

连续多代UV-B照射对麦长管蚜保护酶活性的影响

【目的】为探明中波紫外线（UV-B）连续多代处理对麦长管蚜 Sitobion avenae (Fabricius ) 的作用机制,发现在UV-B环境压力下害虫进化动力。【方法】用强度为0.25 W/m²的UV-B对每代麦长管蚜进行6 h照射,以处理后成蚜当天产的仔蚜为继代饲养材料,连续饲养18代,提取第1,4,8,12,15和18代的对照组和处理组无翅孤雌成蚜的保护酶液,利用分光光度计测定其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种保护酶活性。【结果】不同世代的对照组间3种保护酶活性均无差异（P>0.05）,处理组间有显著差异（P<0.05）。随着UV-B胁迫世代增加,SOD活性呈先升高后下降的趋势,活性高峰出现在第15 代。POD活性呈下降趋势,处理组活性均高于对照组,且在第1和4代处理组与对照组间差异极显著（P<0.01）。CAT活性先下降后升高,在第8, 12和15代处理组与对照组间无显著差异（P>0.05）,而至第18代处理组与对照组间差异又恢复为极显著（P<0.01）。【结论】麦长管蚜受到短期UV-B胁迫时,其体内SOD,POD和CAT 3种保护酶活性均升高,以抵御UV-B胁迫引起的自由基伤害;而经过到长期UV-B胁迫后,主要依靠SOD和CAT 2种保护酶清除活性氧自由基。     

同紫外（UV\|B）辐射时间对两种体色型麦长管蚜后代生物学特征的影响

研究紫外（UV\|B）辐射对红和绿体色型麦长管蚜的生物学特征的影响，探求紫外辐射在蚜虫种下体色分化及遗传中的作用。采用两种不同体色型的麦长管蚜\[Sitobion avenae (Fab.)\]成蚜经过30W紫外线（UV\|B）照射不同时间后，单头饲养在不同小麦品种上，分别测定了各处理F2代麦长管蚜的发育历期、体重差及相对日均体重增长率等生物学参数。结果表明：在1h紫外辐射处理后，在德国品种Astron上，红色型F2代麦长管蚜的生长发育显著加快，而绿色型无显著变化;而在中国品种小偃-22上，两种体色型F2代麦长管蚜均无显著变化；在8h紫外辐射处理后，在两种小麦品种上，两种体色型F2代麦长管蚜的生长发育均显著延缓，且绿色型延缓比例均比红色型大。说明紫外辐射对两种体色型的麦长管蚜生长发育的影响均能遗传到F2代，在Astron 小麦品种上，短时间紫外辐射能够促进红色型麦长管蚜的生长发育；在小偃22和Astron小麦品种上，长时间紫外辐射均能抑制两种体色型麦长管蚜的生长发育，且绿色型比红色型敏感。表明紫外辐射在蚜虫体色遗传中起着重要作用。     

不同强度与持续时间UV-B辐射对麦长管蚜生长发育和繁殖的影响

【目的】探明高强度和低强度紫外辐射不同持续时间处理对麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius)生长发育和繁殖的影响, 以及强度与持续时间之间的交互作用。【方法】不同强度(0.20 mW/cm², 0.75 mW/cm²)、不同持续时间(3 h, 9 h和15 h)的UV-B处理后, 采用编制特定年龄生命表和测量麦长管蚜体重方法, 统计相对日均体重增长率(mean relative growth rate, MRGR)、生命表种群参数、繁殖参数以及存活率和繁殖率的变化。【结果】生命表数据表明, 在同一辐射持续时间下, 麦长管蚜种群内禀增长率r_m、净增殖率R₀、繁殖力F随紫外强度增加而显著(P<0.05)下降, 短时间内死亡率升高, 繁殖率降低; 在同一紫外强度下, 麦长管蚜的r_m, R₀和F也随处理时间延长而显著降低, 存活率下降最快时期提前, 繁殖率降低; 紫外强度和持续时间两因素的影响具有极显著(P<0.01)的交互作用, 但在短时间(3 h)、低强度(0.20 mW/cm²)的处理中, 麦蚜的r_m, R₀和F却高于无紫外辐射组（对照）。MRGR数据表明, 高强度(0.75 mW/cm²)、长时间(15 h)紫外辐射处理下麦长管蚜MRGR显著降低, 但低强度、相对短时间(3 h和9 h)紫外辐射处理下的MRGR间均无显著性差异。随辐射强度和持续时间增加, 发育为成蚜时有翅蚜所占比例增大。【结论】麦长管蚜的生长发育和繁殖受到紫外UV-B胁迫的影响, 且随着紫外强度和持续时间的不同而产生相应变化, 强度和持续时间影响具有交互效应。     

猕猴桃园节肢动物群落重建及主要类群的生态位

为研究猕猴桃节肢动物群落重建过程和主要类群生态位移,本试验系统调查野生猕猴桃和人工栽植不同树龄(3年、9年、14年)猕猴桃园节肢动物群落,测定群落特征指标和主要类群的时空生态位。结果表明,群落包含3纲15目74科,约90种。不同桃园节肢动物群落的主要类群不同,各类群占群落总数的比例差异显著,野生猕猴桃园群落中各类群分布较均匀,栽植桃园群落中害虫比例较大。野生猕猴桃园和栽植猕猴桃园之间,群落的多样性指数、均匀度和优势度差异均极显著,群落稳定性表现为野生>9年>14年>3年。各类群的时空二维生态位也会随着栽植时间增长发生变化：蜘蛛和蝇类的生态位在不同树龄的猕猴桃园中都保持在较高水平;人工栽植初期,山楂叶螨和叶蝉占据的时空生态位较宽,成为优势类群,小薪甲与山楂叶螨生态位重叠较大,竞争激烈;随后,小薪甲和瘿蚊的时空二维生态位逐渐增大,到14年桃园中已经取代了山楂叶螨和叶蝉,成为主要害虫。总之,人工干扰的节肢动物群落重建是一个次级演替过程,与自然生态系统群落明显不同。     

温度对麦长管蚜体色变化的影响

研究了温度对麦长管蚜体色变化的影响及不同温度下麦长管蚜种群数量变动的规律.结果表明:在21(CK)、23、26、29、31℃5个温度处理下,随着温度的升高,红色型麦长管蚜在实验种群中所占比例逐渐升高;绿色型麦长管蚜的种群增长的高峰先缩短后延长,而红色型麦长管蚜的种群增长的高峰逐渐延长;绿色型蚜虫的平均世代时间呈先缩短再延长的趋势,红色型蚜虫的平均世代时间仅仅呈延长的趋势.结论:麦长管蚜体色变化受温度影响,红色型蚜虫为高温诱导所产生的生物型.当温度为25.91℃时(T50 =25.91℃),麦长管蚜的后代中有50％的个体是红色型蚜虫.该结论为蚜虫生态遗传与进化提供理论依据.     

麦长管蚜脱巴克纳氏共生菌的分子验证

蚜虫脱共生效果的鉴定对蚜虫-巴克纳氏菌共生体系的研究至关重要.采用光学显微镜观察及特异性PCR扩增技术,对麦长管蚜(Sitobion aoenae)脱巴克纳氏共生菌的效果进行了研究.结果表明:用利福平处理5 d和10 d后的麦长管蚜,PCR检测发现有巴克纳氏菌(Buchnera)特异性扩增条带,说明共生菌仍然存在;在利福平处理 15 d后,PCR检测没有发现特异性扩增条带,说明麦长管蚜胞内共生细菌的核酸已经被降解;光学显微镜观察与PCR检测结果相一致.     

高压静电场对小麦叶片保护酶系统及麦长管蚜种群动态的影响

为明确高压静电场胁迫小麦种子对其叶片以及麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius产生的影响。测定了小麦苗期叶片及麦长管蚜体内抗氧化酶(SOD,POD,CAT)的活性,并采用盆栽种群实验研究了麦长管蚜的种群动态。实验结果表明:(1)在未被麦长管蚜取食的小麦叶片中,SOD和POD活性最大值均出现于4 k V/cm处理组,且与对照组差异显著(P0.05),CAT活性在未被取食的叶片中无显著差异(P0.05);而被取食过的叶片中,4 k V/cm处理组的SOD和POD活性均显著低于对照组(P0.05),而CAT活性结果显示4 k V/cm和6 k V/cm处理组均显著低于对照组(P0.05)。(2)静电场处理组中麦长管蚜的SOD和CAT活性均显著高于对照组(P0.05),但POD活性均显著低于对照组(P0.05)。(3)种群动态和逻辑斯蒂模型参数显示4 k V/cm处理组的小麦环境容纳量(K)最小。研究的创新点在于对影响麦长管蚜的介质(小麦)的抗氧化酶活性进行了测定,进一步明确了高压静电场对动植物的影响,说明了4 k V/cm是影响小麦和麦长管蚜的关键强度,为高压静电生态控蚜提供了新思路。