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％。     

高温下三种稻飞虱的生存分析：高温-时间-死亡率模型

用高温强度-高温作用时间模拟模型分析35℃-40℃高温对褐飞虱,白背飞虱,灰飞虱等3种稻飞虱高龄若虫生存的影响,发现该模型拟合效果良好,并比常用的Probit和Logit分析方法获得更多的信息。在本次试验所函含的时间和温度范围内,模拟的3种稻飞虱高龄若虫的死亡概率为一曲面,其总的走势十分相似。但总体上看,以灰飞虱较耐高温。在40℃下,褐飞虱,白背飞虱,灰飞虱的LT50值依次为23h,22.5h和25h,37.5℃下依次为62h,63h和81h。     

三种稻飞虱翅型分化的遗传分析

为了明确褐飞虱Nilaparvata lugens、 白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus 3种稻飞虱翅型分化的遗传规律与差异, 采用翅型筛选与杂交遗传的实验方法, 研究了3种飞虱在秧苗期水稻上的翅型选择响应与杂交遗传规律。结果表明： 3种稻飞虱的翅型具有较强的选择响应, 并且长翅型纯系在白背飞虱中最易筛选得到, 灰飞虱的次之, 而褐飞虱的最难。3种稻飞虱的长翅(M)雄虫与短翅(B)雌虫配对(M♂×B♀)筛选3~5代后, 95%~100%的雄虫和雌虫分别稳定为长翅型和短翅型。筛选和杂交实验结果表明, 褐飞虱的翅型决定基本符合常染色体上的一对等位基因调控的从性性状遗传规律, 雄虫中长翅为显性, 而雌虫中短翅为显性。翅型的表型还受除基因型外的其他条件的影响, 利用长翅雄虫与长翅雌虫后代中出现的极少数的短翅雄虫与短翅雌虫进行配对, 其后代中各翅型出现的比率与长翅雌虫和长翅雄虫配对的无显著差异; 同样, 在短翅雄虫与短翅雌虫配对的后代中也有相同的结果。白背飞虱和灰飞虱在该筛选条件下很少有短翅雄虫出现, 两者翅型的遗传调控较为相似, 可用由两对等位基因控制的性状来解释筛选和杂交实验的结果, 其中一对等位基因位于性染色体上, 调控雄性的翅型, 且长翅为显性; 另一对位于常染色体上, 调控雌性的翅型, 且短翅为显性。据此认为, 3种飞虱翅型决定基因的显隐性在不同性别间的差异, 以及翅表型与基因型的不一致性, 是稻飞虱种群在不同条件下均可灵活调控翅型的重要遗传机制。     

沃尔巴克氏体在中国三种稻飞虱中的感染

用PCR方法检测了采集于不同地域稻田的3种稻飞虱共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的感染,发现灰飞虱Laodelphax striatellus、褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera为沃尔巴克氏体所感染。克隆了编码沃尔巴克氏体外膜蛋白质的wsp基因并进行了序列测定。对wsp的RFLP分析证实了这些飞虱为单一沃尔巴克氏体感染。研究了灰飞虱中沃尔巴克氏体所诱导的胞质不相容性及其在不同地域灰飞虱中的分布。还发现能寄生于上述3种飞虱的稻虱红螯蜂也受同种沃尔巴克氏体感染。沃尔巴克氏体可能通过这种寄生蜂在不同昆虫间横向传播。     

三种稻飞虱成虫体内酵母类共生菌的形态差异

试验采用冷冻切片技术结合显微摄像系统观察法研究了酵母类共生菌在3种稻飞虱成虫体内的存在状态、形态特性以及种类和组成.光学显微镜观察证实,3种稻飞虱成虫的头部和胸部均未观察到共生菌,在其腹部脂肪体中有大量酵母类共生菌,且以出芽进行无性繁殖,并伴有菌胞的出现.3种稻飞虱成虫体内共生菌的形态和组成明显不同.其中,褐飞虱体内的共生菌个体较大,以梭形、杆状和卵形为主,分别占共生菌总数的30.7%、53.5%和15.1%;灰飞虱和白背飞虱体内的共生菌个体较小,以卵形为主,分别占共生菌总数的93.4%和94.7%.此外,褐飞虱成虫体内的各类共生菌都显著大于灰飞虱和白背飞虱成虫体内的同种类型个体,且灰飞虱和白背飞虱体内的同种共生菌个体大小之间也存在一定差异.     

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。     

水稻飞虱的抗药性监测研究

1989-1993年选用有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯三大粪12种常用杀虫剂,对水稻褐飞虱和白背飞虱进行了5年系统的抗药性监测研究,发现两种飞虱对药剂的敏感性年度间变化较大,分析可能与其迁飞习性有关。将我们所测的LD50与日本Nagata(1967)测定结果比较．褐飞虱对有机磷类的抗性倍数为3.22-16．12倍,对氨基甲酸酯类为5．59-9．12倍;白背飞虱对有机磷类的抗性为48．90-208.16倍．对氨基甲酸酯类为3．29-19．50倍．抗性发展速率明显高于褐飞虱。两种飞虱对菊酯类药剂的敏感性差异较大。抗马拉硫磷的褐飞虱种群对二氯苯醚菊酯表现较高交互抗性。     

四种生物农药及其与二种化学农药混配对稻飞虱混合种群的防治效果

试验以喷雾法研究4种生物农药及其与2种化学农药组合混用对水稻褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horvath)混合种群的防治效果。结果表明:0.36%苦参碱AS、0.5%藜芦碱WP、1.8%阿维菌素EC、400亿孢子/克白僵菌WP,分别以1500mL/hm2、3000g/hm2、900mL/hm2、1800g/hm2的制剂用量单独使用,只有阿维菌素效果较好,药后7、14d的防效分别达到了73.3%和82.3%,但与对照药剂48%毒死蜱EC1500mL/hm2和25%噻嗪酮WP750g/hm2的防效差异极显著。而4种生物农药与2种化学农药分别以单用剂量减半混合使用的8个处理中,①苦参碱+毒死蜱、②藜芦碱+毒死蜱、③阿维菌素+毒死蜱、④球孢白僵菌+毒死蜱、⑤苦参碱+噻嗪酮、⑥藜芦碱+噻嗪酮6种组配,药后1d的校正防效为81.8%～89.2%,3d为88.2%～96.5%,7d为95.6%～98.1%,14d为86.0%～97.8%。因此,以上生物农药与化学农药的6种组合混用可以有效防治稻飞虱低龄若虫。     

三种稻飞虱体内类酵母共生菌18S rDNA和 ITS 5.8S rDNA序列克隆及进化分析

为研究水稻3种主要害虫灰飞虱Laodelphax striatellus、 褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera体内类酵母共生菌（yeast-like symbiotes, YLS）的种属地位及与寄主的进化关系, 测定了其体内YLS的18S rDNA及ITS-5.8S rDNA的全长序列。基于3种稻飞虱体内YLS的18S rDNA序列比对表明, 褐飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与灰飞虱YLS的高（褐飞虱YLS和白背飞虱YLS为98.91%, 灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为95.74%, 灰飞虱YLS和白背飞虱YLS为96.02%）, 而基于ITS-5.8S rDNA序列比对, 灰飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与褐飞虱YLS的要高（白背飞虱YLS和灰飞虱YLS为99.57%, 灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为91.91%, 白背飞虱YLS和褐飞虱YLS为90.46%）。基于真菌18S rDNA和ITS-5.8S rDNA的系统发育树均表明, 3种稻飞虱体内YLS与其他已知真菌进化关系较远。本研究证实了昆虫真菌类共生菌与寄主形成了长期的进化关系, 从而形成了不同于已知真菌的分类地位。     

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。     

Bacterial reproductive manipulators in rice planthoppers

Rice planthoppers (Hemiptera: Delphacidae) are notorious pests for rice (Oryza sativa) in Asia, posing a serious threat to rice production and grain security. Rice planthoppers harbor diverse bacterial symbionts, including Wolbachia, Cardinium, Spiroplasma, and Arsenophonus, which are known to manipulate reproduction in arthropod hosts. This microreview is to introduce current knowledge of bacterial reproductive manipulators in rice planthoppers, including their diversity, population dynamics, localization, transmission, and biological functions.     

褐飞虱和白背飞虱的取食为害对水稻营养生长的影响

对塑料钵栽培的水稻进行罩宠试验,研究了褐飞虱和白背飞虱在不同若虫密度下取食为害对水稻营养生长的影响．结果表明,两种飞虱的成虫干重、水稻叶面积和其地上部干重因若虫密度的增加而下降．叶片干重占地上部干重的比例和稻株分配给叶片干物质量随为害程度的加重而增大;褐飞虱和白背飞虱总干重（X）与稻株地上部损失量（Y）之间存在着极显著的线性关系．两种飞虱干重每增加1mg,水稻地上部干重则分别损失26.01mg和21．90mg．讨论了稻飞虱取食为害对水稻致害的可能机制．     

溴氰菊酯和甲胺磷引起稻飞虱再猖獗问题的研究

室内测定和田间试验的结果表明,溴氰菊酯引起稻飞虱再猖獗的现象非常明显,其原因首先是稻飞虱对溴氰菊酯具有极高的自然耐药力,连续施药以后,耐药力还会进一步提高;其次是药剂会使飞虱的产卵量增多,并杀伤天敌。这种再猖獗在用药量偏低时更为明显。甲胺磷在常用剂量下,对飞虱的再猖獗不明显。     

白背飞虱、灰飞虱mariner转座子的初步研究

根据毛里塔尼亚果蝇Drosophila mauritania的mariner转座子序列设计简并引物,以白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus基因组DNA为模板,通过PCR反应扩增出了约500 bp的条带,经回收、克隆、测序,获得其核苷酸序列,与毛里塔尼亚果蝇mariner序列相比,核苷酸同源性均为71.3%,氨基酸同源性分别为69.5%和72%,证明白背飞虱和灰飞虱体内确实存在mariner转座子。     

2008年广西北部湾稻区稻飞虱初迁入过程分析

2008年2月,我国南方和越南北方普遍遭遇了罕见的低温冻害,褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)与白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)越冬虫量大大减少,而广西北部湾稻区在3—4月却出现了大规模的稻飞虱迁入峰。结合2008年越冬考察、灯下监测以及田间系统调查结果,通过HYSPLIT模型与GrADS软件对此阶段出现的稻飞虱大规模迁入过程进行轨迹模拟与天气学背景分析,得出以下结论:(1)2008年广西早期迁入稻飞虱虫源与越南北部虫源关系不大,主要来自越南中部及老挝南部;(2)850hPa高空温度较高,低空急流频繁,以及过早出现的台风是造成钦州4月份稻飞虱大规模远距离迁入的最主要原因。因此,除越南北部红河三角洲地区外,为我国华南稻区提供早期迁入虫源的越南中部稻区更值得关注。