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。     

温度对灰飞虱生物学特性的影响

为了明确温度对灰飞虱种群的影响及其在种群暴发中的作用,本文对不同温度下(18～30℃)灰飞虱种群的生长发育、存活、翅型和繁殖等生物学特性进行了系统研究。结果表明：在18～27℃范围内,各虫态的发育历期、成虫寿命、产卵前期和产卵期均随温度的升高而缩短;30℃明显抑制了若虫的生长发育,其发育历期延长了16 d左右,但对卵期无影响。21～27℃下灰飞虱的存活率较高,在81%～88%之间;但30℃下存活率极低,仅为5%左右。温度影响了灰飞虱种群的性比和翅型,18℃下雄性显著多于雌性,21～30℃下性比接近1:1;18℃和21℃下雄性个体中长翅型和短翅型的比率无显著差异,但24℃和27℃下长翅型极显著多于短翅型。雌性个体以短翅型为主,但24℃和27℃下也有长翅型个体出现。18～27℃下灰飞虱的产卵量有随温度升高而增大的趋势,但30℃时成虫寿命极短,没有卵产生。18～27℃下灰飞虱种群增殖能力很强,种群趋势指数在30～46之间,很易暴发成灾。本研究还得到了灰飞虱各龄若虫的发育起点温度和有效积温,这有助于灰飞虱发生期的预测。     

南昌地区灰飞虱的生活史、繁殖和越冬生物学特性

为了探明灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)在南昌地区的生物学特性, 本研究在实验室和自然条件下系统调查了该虫的年生活史, 温度对其生长发育、 繁殖、 性比及翅型分化的影响, 及其越冬生物学。结果表明, 灰飞虱在南昌一年发生4~7代。在18~32℃, 卵的发育历期随温度升高逐渐缩短。若虫的发育历期在18~28℃随温度升高逐渐缩短, 但若虫的发育历期在30和32℃时显著长于28℃的发育历期（P=0.000﹤0.05）。越冬个体的若虫期为143~187 d。卵和若虫的发育起点温度分别为10.17℃和7.51℃。在室外, 7月中旬高温下孵化的第4代若虫的发育历期也明显延长, 显示了高温诱导的夏季休眠现象。在18~28℃, 产卵前期随温度升高而逐渐缩短, 当温度上升到30℃时, 其产卵前期比26和28℃下有所延长。产卵期在22℃最长, 30℃下最短。成虫在20~24℃下的寿命最长。在28℃下, 平均每雌产若虫量最大。不论在室内还是在室外, 雌雄比均接近1∶1。在18~32℃, 羽化的成虫均以长翅型占绝对优势。在自然条件下, 越冬代和第6代羽化的成虫以短翅型占优势, 其他各代仍以长翅型占优势。在自然条件下, 9月中旬孵化的若虫就有少量个体滞育越冬, 10月中旬后孵化的若虫全部进入越冬。越冬若虫的龄期为1-5龄。本研究为该虫发生的预测及有效防控提供基础资料。     

灰飞虱室内大量繁殖及越冬饲养方法

灰飞虱Laodelphax striatellus(Falln)作为多种植物病毒病的传毒介体,近年来发生数量呈逐年增加趋势,给水稻生产造成严重损失。杀虫剂室内毒力测定和抗性选育工作的顺利进行,必须长期饲养大量的标准试虫。文章介绍采用稻苗饲养室内大量繁殖灰飞虱的方法,饲养盒的使用使该方法更加方便,而越冬用麦苗饲养更接近田间的实际情况。     

近零磁场对灰飞虱生长发育的影响

【目的】作为矢量场的地磁场(Geomagnetic field, GMF)不仅可为生物提供定向(定位)信息,并可能影响生物的进化。磁场强度的变化对生物生理、代谢和行为等可产生影响,本研究以迁飞性昆虫为模式生物,探究GMF强度变化对其生长发育的影响,进一步明确其对GMF强度变化的磁响应策略。【方法】以水稻迁飞性害虫灰飞虱Laodelphaxstriatellus为研究对象,利用亥姆霍兹线圈模拟近乎抵消GMF强度的近零磁场(Near-zeromagneticfield,NZMF),明确GMF强度缺失这一极端处理(NZMFvs.GMF)对灰飞虱生长发育的生物学效应。【结果】与GMF相比,NZMF显著延长了若虫历期(+8.23%)及雄成虫寿命(+35.60%)(P <0.05),显著缩短了雌成虫寿命(–17.68%)并显著降低了雌(–15.82%)雄(–15.21%)成虫体重(P <0.05),但NZMF对灰飞虱卵的发育历期影响不显著。【结论】相对于GMF对照,NZMF显著影响灰飞虱若虫和成虫的生长发育,且对灰飞虱成虫寿命的磁生物学效应表现出雌雄二型现象。     

高温及水稻类型对灰飞虱种群的影响

近年来,灰飞虱Laodelphax striatellus(Fall n)在江浙等地呈明显上升态势。采用不同温度及水稻类型处理灰飞虱若虫,获得灰飞虱种群在不同处理组合下的存活率、发育进度及抗寒力。结果表明,35℃的高温下,灰飞虱各龄若虫无论在杂交籼稻还是粳稻上,其发育进度均比25~30℃推迟2~7d。35℃高温下若虫死亡率较高,并且不能正常羽化。粳稻上饲养的灰飞虱若虫的存活率明显高于杂交籼稻,但水稻类型和温度对灰飞虱存活率的影响不存在明显的互作作用。在适宜温度下(27~30℃)用杂交籼稻饲养的灰飞虱,其过冷却点及结冰点均要比在高温(35℃)或低温(25℃)下饲养的低。在26~30.5℃变温条件下,杂交籼稻上饲养的灰飞虱的过冷却点和结冰点显著低于粳稻上饲养的,而且不同温度和水稻类型上的灰飞虱的过冷却点均低于零下10℃。可见江浙稻区冬季低温对灰飞虱的越冬已不存在制约作用。温度和水稻类型的变化是近年灰飞虱暴发成灾的重要原因。     

灰飞虱的起飞和扩散行为

2005年7月初至9月底,在扬州市邗江区通过田间观察、罩笼试验以及卵巢解剖,初步研究灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)的起飞行为及其与长翅型密度、天气条件、光照强度、卵巢发育等因素的关系。发现灰飞虱的起飞时段多在日落之后,起飞存在一定的密度阈值和最适光照强度范围,而且在一定程度上表现出"卵子发生—飞行共轭"效应。     

灰飞虱种群暴发成灾原因剖析

灰飞虱Laodelphaxstriatellus(Fall n)作为多种植物病毒病的传毒介体,近年来发生数量呈逐年锐增态势,给水稻生产造成了严重的损失。研究表明,灰飞虱种群的暴发有其生理生态基础。种群具有的强抗逆能力和多态现象增加了种群在各种环境条件下的存活机会;体内共生菌的感染增大了种群的繁殖力。暖冬及春季偏高气温与偏少降雨使种群的存活率提高、发育加速;免耕及种植方式的多样性,使得灰飞虱种群从麦田等地转移到稻田的桥梁质量提高、数量增多;种群抗药性的产生与抗性水平的提高,造成主要药剂对灰飞虱防效的下降,致使种群始终处于高数量水平;同时,承灾体水稻抗虫能力的脆弱,最终触发灰飞虱种群的大暴发与成灾。近年灰飞虱的大发生是种群内外多种因素共同作用的结果。另外,文中还对灰飞虱种群暴发成灾及测报中急需解决的问题进行了讨论。     

灰飞虱雌性生殖系统的构造和卵巢发育分级

<正> 在许多迁飞和定居性的农业害虫中,已广泛应用系统剖检雌虫的卵巢发育进度,作为研究害虫预测预报和发生规律的一种重要手段。1988～1989年,我们对灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén雌虫的卵巢结构和发育分级进行了解剖观察,兹简报如下。     

大气低温胁迫对中国褐飞虱年内初始迁入的影响

为了揭示大气低温胁迫对中国褐飞虱年内初始迁入的影响,更好地预警来自境外的褐飞虱早期迁入,通过统计2000-2017年中国华南、西南两个稻区褐飞虱年内的始见期和首次迁入峰日,逆推其迁飞轨迹和虫源区,分析大气温度场对迁飞过程产生的作用,比较了褐飞虱在我国不同稻区、不同年内初始迁入期受大气低温胁迫产生的作用差异。结果表明：（1）近年来褐飞虱初始迁入中国的时间提前,初始迁入华南稻区的时间比西南稻区早,华南稻区始见期提早可能与褐飞虱种群越冬北界北移有关。（2）西南稻区褐飞虱年内初始迁入的境外虫源主要来自缅甸,华南稻区年内初始迁入的境外虫源主要来自越南和老挝的中北部。（3）对盛行迁飞层的温场分布研究表明,在褐飞虱年内初始迁入过程中低温屏障发生的概率约为54.4%,迁入当晚降虫地的平均低温强度为13.45℃,平均降温幅度为1.88℃。其中低温胁迫在华南稻区表现更为显著（发生概率为58.3%,平均强度为13.18℃）,在始见期表现得更明显（发生概率为70.6%,平均强度为12.53℃）。     

灰飞虱胁迫对水稻叶片中防御酶活性及细胞超微结构的影响

为探讨灰飞虱为害对水稻叶片的防御酶及细胞结构的影响,利用透射电镜观察了灰飞虱取食不同时间后叶片细胞超微结构的变化并测定了防御酶的活性。灰飞虱为害后,透射电子显微镜观察显示,随着灰飞虱取食时间延长,感虫水稻‘Kittake’的叶片细胞逐渐出现质壁分离,叶绿体发育异常,结构趋于模糊,72h后叶绿体膜破裂,叶绿体基粒片层完全溶解或断裂;抗虫品种‘Mudgo’叶绿体结构完整,基粒及片层结构完好,抗虫水稻的厚壁组织细胞内聚集了大量电子致密物,细胞内结晶状物质可能为酚类化合物。抗感水稻植株体内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）的活性随灰飞虱取食时间延长而显著升高,多酚氧化酶（PPO）活性则表现出先上升后下降的趋势,且‘Mudgo’中的3种防御酶活性明显高于‘Kit—take’的,表明3种酶的活性均受灰飞虱为害诱导升高,但‘Mudgo’中3种酶活性上升的速度和幅度均高于‘Kittake’。     

灰飞虱发育起点温度及有效积温的探讨

利用培养箱在恒温条件下饲养灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén,测定了卵、若虫、成虫繁殖前和全世代发育历期,用直线回归法计算了灰飞虱各虫态和全世代的发育起点温度和有效积温分别为10.06、6.43、10.29、8.08℃和102.3、365.2、87.5、552.1日·度。并根据有效积温法则预测了该虫在济宁市1年完成的代数为4～5代。     

灰飞虱的种群特性及其与温度的关系

调查了南京地区2007～2008年灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)全年的种群结构和数量动态,结合当地温度资料分析了灰飞虱虫量与温度间的关系。结果表明,灰飞虱在南京地区存在明显的春秋季高峰期及冬夏季的低谷期,且夏季的低谷出现在夏季高温时期。越冬种群以高龄若虫为主,越夏种群的年龄结构在年度间变化较大,2007年以高龄若虫为主,而2008年则以低龄若虫为主。夏季采于田间的灰飞虱若虫能在室内稻苗上连续生长发育,并且饲养一个世代后其产卵量显著提高。由此说明,南京地区灰飞虱不是以滞育形式越夏。灰飞虱若虫的耐寒性很强,在不同温度下饲养及田间越冬的不同时期,其过冷却点均在-22℃以下,且无显著差异。     

灰飞虱翅型及翅发育基因对长、短翅定向选择的响应

【目的】稻飞虱翅型调控的分子机理已较为清楚,但是在长、短翅品系不断纯化过程中翅型及翅发育基因表达水平的变化规律还不明确,因此本研究旨在阐明灰飞虱Laodelphax striatellus长、短翅品系的翅长、翅重及翅发育基因对翅型定向选择的响应,以期为明确灰飞虱翅型的遗传进化规律提供参考。【方法】在恒定条件下对灰飞虱长、短翅型分别进行14和13个连续代次的定向选择,建立长翅型和短翅型品系;测定各选择代次中两品系的长翅和短翅率、翅长和翅重;并采用qPCR方法测定翅发育基因InR1,InR2和FoxO的相对表达水平;通过比较长、短翅型品系的翅型指标和基因表达水平在各选择代次间的差异来表征翅型及翅发育基因的选择响应。【结果】长翅型和短翅型分别进行连续14和13代的定向选择,灰飞虱长翅型品系的长翅率以及短翅型品系的短翅率在各选择代次间均显著上升,均已保持在95%左右。随着选择代次的增多,长翅型品系的翅长不断增长,短翅型品系的翅长不断缩短,长、短翅型品系的翅重均呈变轻趋势。长翅型品系3龄若虫的InR1和InR2相对表达水平随选择代次的增多而下降,但FoxO相对表达水平不随选择代次变化;短翅型品系...     

不同寄主植物上灰飞虱种群生命表的比较

为比较不同寄主植物上灰飞虱种群发展趋势,通过室内实验,组建了灰飞虱Laodelphax striatellus Fallèn在武育粳3号、盐稻8号、徐稻3号、Ⅱ优084、Ⅱ优42、扬麦12、稗草和千金子这8种寄主植物上的实验种群生命表;通过田间调查,比较了粳稻武运粳7号和籼稻Ⅱ优084上灰飞虱自然种群发生动态。不同寄主植物上灰飞虱实验种群生命表的比较结果表明,灰飞虱的若虫发育历期在稗草上最短,其次为扬麦12和粳稻上,而在杂交籼稻Ⅱ优084、Ⅱ优42和杂草千金子上的发育历期长达近30 d;灰飞虱在稗草上的种群趋势指数亦最高,为45.57,其次为粳稻品种盐稻8号（39.36）、徐稻3号（34.54）和武育粳3号(31.70)上,其中盐稻8号与稗草上无显著差异;杂交稻Ⅱ优084和Ⅱ优42上灰飞虱的种群趋势指数显著低于粳稻上的;而灰飞虱在千金子上的种群趋势指数最低,仅为11.04。大田调查则表明,一定时期粳稻武运粳7号上灰飞虱种群个体数量显著高于籼稻Ⅱ优084上。研究表明灰飞虱的适宜寄主植物依次为稗草、粳稻品种和小麦。     

灰飞虱与褐飞虱种内和种间密度效应比较

在人工气候室内比较研究了灰飞虱和褐飞虱在汕优63和秀水11上的种内和种间密度效应对其主要生物学参数的影响,结果表明两种稻飞虱均存在显著的种内竞争,主要表现为随着密度增加,若虫发育历期延长、若虫羽化率下降、雌成虫寿命缩短、每雌产卵量下降。种内密度效应与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,灰飞虱种内竞争较褐飞虱明显,二者在适宜寄主上种内竞争更为明显。同时,两种稻飞虱存在着显著的种间密度效应,主要表现为异种存在时的促进作用,即异种共存时若虫历期缩短、若虫羽化率提高、雌虫寿命延长、每雌产卵量增加。种间密度效应也与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,两种共存对灰飞虱的有利作用显著大于对褐飞虱的有利作用,在欠适宜寄主上种间互利效应更为明显。最后,本文对稻飞虱种内和种间密度效应的机制和进化意义进行了讨论。     

灰飞虱核心共生菌的鉴定

媒介昆虫的核心共生菌能被用作基因工程菌发挥抗病毒功能.灰飞虱是一种重要的农业害虫,其传播的水稻条纹病毒造成水稻的大面积减产甚至绝收.[目的]本研究对不同稻区及温室饲养的灰飞虱进行菌群组成分析并初步鉴定灰飞虱的核心共生菌.[方法]通过16SrDNA介导的二代测序技术,分析了 2018-2020年间采集自云南昆明、河南开封...     

稻褐飞虱成虫的翅二型现象

通过比较褐飞虱长、短翅型成虫的主要生物学和生态学特性,概述了影响翅型分化的外界环境因子和内在的遗传、生理基础,讨论了翅型分化的进化意义。     

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。