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 mW/cm²）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 R₀ 、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 mW/cm²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0.1 mW/cm²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R₀ 、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。     

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。     

Biological and Morphological Features Associated with English Grain Aphid and Bird Cherry-Oat Aphid Tolerance in Winter Wheat Line XN98-10-35

Journal of Plant Growth Regulation - The English grain aphid, Sitobion avenae Fabricius (Hemiptera: Aphididae), and bird cherry-oat aphid, Rhopalosiphum padi L. (Hemiptera: Aphididae), are two...     

取食感染大麦黄矮病毒的小麦后介体麦长管蚜和非介体禾谷缢管蚜体内抗氧化酶和解毒酶活性的变化

【目的】小麦黄矮病［病原为大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)］是危害小麦生产的主要病害之一,GAV是BYDV在我国的主流株系,且其在田间与介体麦长管蚜 Sitobion avenae 和非介体禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi同时发生,对小麦产量造成严重影响。本研究旨在探究大麦黄矮病毒胁迫下介体和非介体蚜虫体内重要保护酶和解毒酶活性变化规律,为揭示病毒 蚜虫互作生理生化机理提供参考。【方法】利用生化方法测定取食健康小麦(空白对照组),取食前期经无毒麦二叉蚜Schizaphis graminum 3龄若蚜为害72 h的小麦(条件对照组)及取食前期经携带BYDV-GAV麦二叉蚜3龄若蚜为害72 h的小麦(处理组)7 d后,介体麦长管蚜与非介体禾谷缢管蚜成蚜体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等重要保护酶及乙酰胆碱酯酶(AchE)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)等重要解毒酶活性变化。【结果】取食前期经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP活性比空白对照组显著上升,但与条件对照组相比无显著差异;且条件对照组比空白对照组显著上升。取食经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,非介体禾谷缢管蚜成蚜体内SOD,AKP和AchE活性比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升,但与条件对照组相比仅ACP活性显著上升;且条件对照组禾谷缢管蚜体内AKP和AchE比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升。【结论】取食感染BYDV-GAV小麦后介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP酶活性升高是前期蚜虫的为害造成,与BYDV-GAV无关;非介体禾谷缢管蚜成蚜体内AKP和AchE酶活性下降是前期蚜虫为害引起,SOD酶活性下降是前期蚜虫为害和BYDV-GAV的综合作用,而BYDV-GAV和前期蚜虫为害均能使禾谷缢管蚜体内ACP酶活性上升。     

禾谷缢管蚜在三个小麦品种上取食行为的EPG比较

应用刺探电位图谱（EPG）技术对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi在不同小麦品种(Ww2730、小偃22和Batis)苗期的取食行为进行了比较研究。结果表明：在小偃22上蚜虫开始取食的第1次刺探时间最晚,且持续时间最短;在Ww2730上取食受到机械阻力的个体最多,且出现F波的几率和持续时间最长;两品种上蚜虫在木质部主动摄取汁液（G波）花费的时间最长。 在Batis上,蚜虫口针第1次到达韧皮部时需要分泌较多水溶性唾液(E1波),但随后只需分泌较少的水溶性唾液就可以成功取食,而且被动吸食韧皮部汁液的时间（E2波）最长。蚜虫口针在到达小偃22韧皮部取食之前,出现多次的口针试探、回撤,并且多次、多量分泌水溶性唾液（E1波）;虽然蚜虫在小偃22上口针最先到达韧皮部,但被动吸食韧皮部汁液的时间（E2波）最短。由此得出结论：小偃22表皮部、韧皮部存在阻碍禾谷缢管蚜取食的物理和生化因素; 禾谷缢管蚜在Ww2730取食遇到更多的是细胞间机械阻力; Batis是较感蚜的品种。     

UV-B胁迫小麦上麦长管蚜的生命表参数和取食行为

【目的】为明确UV-B胁迫小麦对麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius)种群生命表参数和取食行为的影响。【方法】采用特定年龄生命表方法和刺探电位图谱（EPG）技术, 研究了不同强度UV-B胁迫处理小麦对麦长管蚜生命表参数和取食行为的影响。【结果】生命表结果表明, 取食高强度（0.75 mW/cm²） UV-B辐射小麦后, 麦长管蚜种群内禀增长率r_m、 净增殖率R₀、 繁殖力F下降, 平均世代周期T缩短, 且差异显著(P<0.05); 取食低强度（0.2 mW/cm²）UV-B辐射小麦后, 麦长管蚜种群生命表参数与对照组（正常光照处理小麦饲喂的蚜虫种群）无显著差异(P>0.05)。刺探电位图谱结果显示, 高强度UV-B处理组np波(即非取食)数量显著增加, pd波（刺探波）首次出现的时间延迟, 表明紫外处理小麦干扰了蚜虫的在叶表面的正常刺探活动, 延长了搜索和刺探时间; C波持续时间显著延长, 反映取食难度加大, 有效取食时间缩短, 从而影响种群生命表参数; 而低强度UV-B处理组小麦对蚜虫取食行为影响与对照组差异不显著, 但pd波首次出现时间显著延长。【结论】高强度UV-B胁迫小麦会严重影响麦长管蚜的生长发育、 繁殖与取食行为。