农药诱导稻飞虱再猖獗的研究

摘要

1.使用新药剂锐劲特25mg/l剂量处理对褐飞虱获得了其抗药性发展指数(褐飞虱对锐劲特为30.05)和抗性种群的生物适合度、每雌繁殖量、蜜露排泄量和体重，评价了该虫抗药性引起的再猖獗风险，测定了游离氨基酸含量的变化，半致死剂量(LD50)与抗氧化酶(SOD、CAT、POD)的关系，得出了5种剂量锐劲特刺激褐稻虱生殖的结果：
　　 (1)锐劲特抗性选择：敏感品系的褐飞虱在实验室筛选8代后，锐劲特抗性达到30.05倍。(2)锐劲特对褐飞虱产卵的刺激作用：与对照组(对照为243粒)比较，锐劲特处理(1.25×10-2μg，1.00×10-2μg，7.50×10-3μg，5.00×10-3μg和2.50×10-3μg)刺激了褐飞虱的产卵，分别达到565粒/♀、555粒/♀、513粒/♀、360粒/♀、285粒/♀，锐劲特处理对褐飞虱产卵的刺激作用是剂量依赖性的。(3)锐劲特对褐飞虱蜜露排泄量的影响：处理后15天，对3龄若虫褐飞虱蜜露排泄量增加的作用效应是剂量依赖性的，分别为1.425mg、1.550mg、1.725mg、2.400mg、3.525mg；游离氨基酸含量的增加也是剂量依赖性的。(4)锐劲特抗性对褐飞虱生物适合度的影响：通过建立抗性品系和敏感品系的生命表，发现抗性品系生物适合度先显著下降再略回升，即适合度由1减少到0.577再增加到0.750。μg2.亚致死剂量的锐劲特对白背飞虱生殖和相对适合度的影响实验结果如下：(1)三种亚致死浓度的锐劲特对白背飞虱的产卵起到的刺激作用：与对照相比，在0.015 mg/l低浓度，白背飞虱每雌产卵量增加30.05％(P＜0.05，t检验)，孵出的若虫数量增加；在0.12mg/l中浓度，白背飞虱每雌产卵量增加51.64％，孵出的若虫数量增加；在0.24 mg/l高浓度，白背飞虱每雌产卵量增加45.07％(P＜0.01，t检验)，孵出的若虫数量显著增加(P＜0.05)。(2)用白背飞虱敏感种群(S)作为起始种群，用锐劲特进行抗性选择，连续进行了10代，抗性水平先缓慢后快速地增加，直到第10代，抗性率到达36.2。(3)比较了敏感种群、G5和G9代抗性种群的生物适合度，结果显示：抗性种群的生物适合度下降，存活率、羽化率、交配率和孵化率均下降，每雌产卵量比较高，抗性种群的敏感品系在一代中能增长64倍，但是在G5代和G9代抗性品系中分别仅增长32.8倍和27.5倍。G5代抗性种群的生物适合度是敏感种群的0.51倍，G9代抗性种群的生物适合度是敏感种群的0.43倍。(4)结论认为：白背飞虱抗性选择过程中产卵量的直接增加是锐劲特诱导再猖獗的一种原因。另一方面，白背飞虱有能力发展对锐劲特的高抗性，锐劲特抗性种群的生物适合度是低的。这些因子有助于白背飞虱再猖獗。μg3.褐飞虱对氰戊菊酯抗性发展、生物适合度和繁殖力的实验结果如下：(1)氰戊菊酯对褐飞虱繁殖力影响的研究结果表明，6种亚致死剂量处理褐飞虱后，能引起褐飞虱数量增多。从3.50×10-3μg/♀到2.02×10-2μg/♀剂量氰戊菊酯刺激了褐飞虱产卵。与对照相比，在1.74×10-2μg/♀，1.50×10-2μg/♀，1.27×10-2μg/♀剂量，褐飞虱每雌成虫的产卵量分别增加30.45％，32.37％和12.50％，在7.00×10-3μg/♀低剂量，褐飞虱每雌成虫的产卵量增加60.58％。除了7.00×10-3μg/♀剂量外，从3.50×10-3μg/♀剂量到1.50×10-2μg/♀剂量，随着剂量的增加，每雌孵化率逐渐减少。在7.00×10-3μg/♀剂量，氰戊菊酯显著地刺激了生殖，初孵化的若虫数量与对照相比增加了35.69％。与对照相比，在1.74×10-2μg/♀、1.50×10-2μg/♀和1.27×10-2μg/♀剂量，初孵的若虫数量分别增加了19.61％、15.10％和2.75％。(2)用氰戊菊酯经11代筛选后，褐飞虱田间种群的抗性水平与敏感种群相比，由未筛选前的2.58倍上升到39.22倍，生物适合度上升。增效实验说明褐飞虱对氰戊菊酯抗药性与多功能氧化酶活性直接相关，而与酯酶活性和谷胱甘肽-S-转移酶活性关系不大。在最初5代，氰戊菊酯抗性筛选没有明显抗性的增加，抗性在2.58和4.04之间起伏。但是从第5代到第9代，抗性快速增加到21.73。在第9代的抗性选择后，抗性继续快速增加至第11代，最高的抗性(RR=39.22)在第11代获得。抗性种群(G4和G8)的生物适合度由1上升到1.04直至1.11。(3)氰戊菊酯LD5、LD40处理后15天，褐飞虱成虫蜜露排泄量增加。与对照相比较，LD5氰戊菊酯处理组的蜜露排泄量增加10.71％，LD40氰戊菊酯处理组的蜜露排泄量增加较多，达40.11％。(4)与对照(20.1mg/g)相比，用LD40处理3龄若虫7天后，游离氨基酸含量下降，达到7.4mg/g(p＜0.05)，15天后游离氨基酸含量(mg/g)上升，达到33.8mg/g(p＜0.05)，均达到显著水平。
　　 4.杀虫双对褐飞虱体内解毒酶和抗氧化酶活性的影响及交互抗性实验研究显示：(1)酯酶在褐飞虱对杀虫双的抗性中起到一定的作用，GSTs在褐飞虱对杀虫双的抗性中可能不起重要的作用，多功能氧化酶在杀虫双的抗性中起到一定的作用。在杀虫双选择压力下，褐飞虱通过提高多功能氧化酶和酯酶的解毒活性，加速对进入其体内杀虫双的降解作用而表现出代谢抗性，乙酰胆碱酯酶不敏感性在杀虫双的抗性中也起到重要作用。(2)在室内采用稻茎浸渍法和点滴法测定了用杀虫双筛选5代的褐飞虱种群对其他杀虫剂的敏感性，结果表明，杀虫双抗性种群对毒死裨、马拉硫磷、乐果有明显的交互抗性。用杀虫双筛选起始种群5代后，褐飞虱对毒死裨的LD50值由0.38ng/pest上升为1.15ng/pest，抗性上升2.03倍，表现出明显的交互抗性；对马拉硫磷和乐果，抗性分别上升0.38和1.01倍，表现出明显的交互抗性；对扑虱灵、吡虫啉和锐劲特的抗性上升倍数分别为0.11、0.02和0.19倍，没有明显的交互抗性。
　　 5.毒死蜱对褐飞虱短翅型成虫和水稻茎秆可溶性糖和游离氨基酸影响的实验结果如下：(1)褐飞虱经毒死蜱11代筛选后，抗性缓慢而稳定地上升。连续筛选8代，抗性倍数为42.09。(2)毒死蜱抗性种群对马拉硫磷和乐果有明显的交互抗性。(3)处理剂量为7.50×10-5μg的6天时间里，蜜露排泄量提高；处理剂量为6.00×10-4μg的12天时间里，蜜露排泄量提高。这二种处理剂量有促进取食的作用。其余处理剂量下的蜜露排泄量减少，有抑制取食的作用。(4)短翅型成虫的百分率增加，与对照相比，0.75mg/l、1.5mg/l和3mg/l浓度的毒死蜱处理，短翅型成虫的百分率分别为27.3％、29.0％和31.7％，但是12mg/l浓度的毒死蜱处理，短翅型成虫的百分率为18.7％，褐飞虱每雌产卵量为176.0粒。(5)可溶性糖含量增加有利于稻飞虱再猖獗：在PTB33水稻抗虫品种中，在1.5 mg/l浓度的毒死蜱处理组，褐飞虱可溶性糖含量增加16.8％。在双桂水稻感虫品种中，在1.5 mg/l浓度的毒死蜱处理组，可溶性糖含量增加31.8％。(6)游离氨基酸含量明显增加有利于褐飞虱取食，在PTB33水稻品种中，与对照相比，0.75mg/l、1.5mg/l和3mg/l浓度的毒死蜱处理，褐飞虱游离氨基酸含量分别增加187.9％(P＜0.01，t检验)、37.9％和454.3％(P＜0.01，t检验)。在双桂水稻感虫品种中，与对照相比，3mg/l浓度的毒死蜱处理，褐飞虱游离氨基酸含量明显增加，增加55.2％。
　　 6.常用杀虫剂对稻飞虱的吸引、生理发育和生殖及再猖獗关系的研究结果显示：(1)杀虫双和吡虫啉使用后促进水稻生长影响了褐飞虱成虫的定居反应，吸引了更多的长翅型雌成虫前来定居。(2)褐飞虱短翅型成虫的百分率和每雌产卵量都增加，与对照相比，1mg/l和2mg/l浓度的乐果处理，短翅型成虫的百分率是28.0％(P＞0.05)和52.3％(P＜0.01)。(3)白背飞虱短翅型成虫和每雌产卵量都增加，与对照相比，0.5mg/l和1mg/l浓度的氯氰菊酯处理，白背飞虱每雌产卵量分别增加33.1％(P＜0.05，t检验)和47.7％(P＜0.01，t检验)。0.5mg/l氯氰菊酯低浓度和2mg/l的高浓度处理，短翅型成虫的百分率分别增加114.1％(P＜0.01)和66.8％(P＜0.01)。1mg/l的稻虫杀净处理，短翅型成虫的百分率增加50.0％(P＜0.05)。(4)可溶性糖含量增加，在成虫阶段，在1mg/l和2mg/l叶蝉散二种浓度处理，可溶性糖含量增加12.8％和98.3％(P＜0.05，t检验)，0.5mg/l的稻虫杀净处理，可溶性糖含量增加56.4％；在5龄若虫阶段，2mg/l叶蝉散处理，可溶性糖含量增加40.8％(P＜0.05，t检验)。(5)游离氨基酸含量明显增加，在成虫阶段，与对照相比，1mg/l和2mg/l叶蝉散浓度处理，游离氨基酸含量分别增加157.5％(P＜0.01，t检验)和293.9％(P＜0.01，t检验)，在0.5mg/l的稻虫杀净处理，游离氨基酸含量增加208.0％(P＜0.01，t检验)。
　　 7.在褐飞虱对锐劲特、杀虫双和毒死裨抗性形成过程中，SOD、CAT、POD的活力变化明显。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩略词

声明

第一章前言

1.1稻飞虱简介

1.2稻飞虱的迁飞规律

1.3广东省稻飞虱再猖獗

1.4稻飞虱抗药性研究

1.5抗性治理的必要性

1.6稻飞虱抗药性测定的几种方法

1.7稻飞虱抗药性测定条件的标准化

1.8本论文的研究目的及意义

第二章锐劲特对褐飞虱生殖和取食的刺激效应和对生物适合度、游离氨基酸和抗氧化酶的影响

2.1引言

2.2材料与方法

2.3结果与分析

2.3.1锐劲特抗性选择

2.3.2锐劲特对褐飞虱产卵的刺激作用

2.3.3锐劲特对褐飞虱蜜露排泄量的影响

2.3.4锐劲特对褐飞虱取食和体重的影响

2.3.5锐劲特抗性对褐飞虱生物适合度的影响

2.3.6游离氨基酸的测定

2.3.7锐劲特的半致死剂量(LD50)与抗氧化酶(SOD、CAT、POD)的关系的研究

2.4讨论

第三章亚致死剂量的锐劲特对白背飞虱生殖和相对适合度的影响

3.1引言

3.2材料和方法

3.3结果与分析

3.3.1亚致死浓度锐劲特对白背飞虱产卵量、孵化率和孵出的若虫的影响

3.3.2锐劲特抗性选择

3.3.3白背飞虱敏感种群(S)、G5和G9代抗性种群生命表

3.4讨论

第四章褐飞虱对氰戊菊酯的抗性和生物适合度及蜜露和游离氨基酸的测定

4.1引言

4.2材料和方法

4.3结果与分析

4.3.1褐飞虱对氰戊菊酯抗性的发展

4.3.2用氰戊菊酯处理后褐飞虱每雌虫的产卵量、孵化率和初孵化的若虫数量

4.3.3敏感种群、G4和G8代抗性种群生命表

4.3.4 PBO、TPP和DEM对氰戊菊酯在褐飞虱敏感种群、田间种群和氰戊菊酯抗性种群中的增效作用

4.3.5氰戊菊酯对褐飞虱蜜露排泄量的影响

4.3.6游离氨基酸含量的测定

4.4讨论

第五章杀虫双对褐飞虱体内解毒酶和抗氧化酶活性的影响用与其他药剂的交互抗性

5.1引言

5.2材料和方法

5.3结果与分析

5.3.1生化分析-酯酶活力测定

5.3.2谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性测定:

5.3.3多功能氧化酶活力测定:

5.3.4乙酰胆碱酯酶活性测定

5.3.5抗杀虫双品系与保护酶的关系

5.3.6交互抗性测定

5.4讨论

第六章毒死蜱对褐飞虱短翅型成虫和对水稻茎秆可溶性糖及游离氨基酸影响

6.1引言

6.2材料和方法

6.3结果与分析

6.3.1毒死蜱抗性选择和抗性发展

6.3.2毒死蜱抗性对褐飞虱生物适合度的影响

6.3.3毒死蜱抗性机制的分析

6.3.4交互抗性

6.3.5毒死蜱半致死浓度(LC50)与抗氧化酶(SOD、CAT、POD)的关系

6.3.6毒死蜱对褐飞虱蜜露排泄量的影响

6.3.7毒死蜱对短翅型成虫比例和雌虫产卵的影响

6.3.8毒死蜱农药对水稻茎秆可溶性糖含量的影响

6.3.9毒死蜱农药对水稻茎秆游离氨基酸含量的影响

6.4讨论

第七章杀虫剂对稻飞虱的吸引、生理发育、生殖及再猖獗的关系

7.1引言

7.2材料和方法

7.3结果与分析

7.3.1常用农药对长翅型雌成虫的吸引作用

7.3.2农药对褐飞虱短翅型成虫和雌虫产卵的影响

7.3.3农药对白背飞虱短翅型成虫比例和雌虫产卵的影响

7.3.4施用农药后白背飞虱成虫和5龄若虫可溶性糖含量

7.3.5游离氨基酸的测定

7.4讨论

第八章结论与设想

8.1结论

8.2本论文的创新点

8.3本论文的今后设想和展望

附图

参考文献

附录:博士在学期间发表(或待发表)的论文

致谢