CO2濃度升高對抗藥性褐飛虱和抗蟲水稻上褐飛虱適合度的影響.pdf

1、大氣CO2濃度升高是氣候變化的主要特征之一。CO2濃度升高會通過影響植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理生化性質(zhì)而間接影響植食性昆蟲。褐飛虱是為害水稻的重大遷飛性害蟲，迄今，雖對褐飛虱的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)研究較多，但對氣候變化如何影響褐飛虱的研究比較少。本學(xué)位論文針對以下問題開展研究:1）CO2濃度升高對抗藥性褐飛虱的生活史和取食行為是否有影響？2）CO2濃度升高對為害抗蟲水稻的褐飛虱生活史特征有何影響？
　　1、CO2濃度升高對抗吡蟲啉褐飛虱適合度

2、的影響
　　本試驗觀察了在當(dāng)前（390μL·L-1）和加倍CO2濃度（780μL·L-1）處理下，感和抗吡蟲啉褐飛虱（抗性水平相差約147倍）生長發(fā)育、繁殖及存活表現(xiàn)。CO2濃度和對吡蟲啉的抗性互作顯著影響若蟲和卵歷期，CO2濃度升高使敏感褐飛虱若蟲發(fā)育歷期延長、若蟲存活率降低、卵歷期縮短，而使抗吡蟲啉褐飛虱若蟲歷期縮短、存活率提高、卵歷期延長。在CO2濃度升高下，感和抗吡蟲啉褐飛虱的成蟲壽命、生殖力及卵孵化率均顯著下降;產(chǎn)卵高峰

3、時間推遲，且維持的時間短。結(jié)果說明，CO2濃度升高可能不利于抗吡蟲啉褐飛虱的發(fā)育和存活，從而對其種群增長造成不利影響。
　　2、CO2濃度升高對抗藥性褐飛虱取食行為的影響
　　采用刺吸電位技術(shù)(EPG)觀察了抗/感吡蟲啉褐飛虱（抗性水平相差約147倍）和抗/感噻嗪酮褐飛虱（抗性水平相差約480倍）對當(dāng)前(390μL·L-1)和升高CO2濃度（780μ·L-1）下生長水稻苗的口針刺吸行為。結(jié)果如下:(1)在CO2濃度升高下，抗

4、/感吡蟲啉兩品系在韌皮部內(nèi)活動總時間和穩(wěn)定取食總持續(xù)時間縮短，在木質(zhì)部取食總時間延長，向維管束移動頻次及在木質(zhì)部取食頻次增多，在韌皮部內(nèi)活動頻次減少，CO2和對吡蟲啉抗性互作使高CO2濃度下，敏感品系取食韌皮部頻次減少，但抗吡蟲啉品系取食韌皮部頻次和取食木質(zhì)部頻次增多;(2) CO2濃度加倍傾向于縮短感噻嗪酮褐飛虱在韌皮部攝取汁液的總時間，與抗藥性互作顯著影響開始刺探行為的頻次—CO2濃度加倍條件下抗性褐飛虱開始刺探的頻次低于當(dāng)前CO2

5、濃度下。兩種CO2濃度處理下，與敏感褐飛虱相比，抗噻嗪酮褐飛虱口針朝維管束移動和在木質(zhì)部攝取汁液的時間縮短，但在韌皮部內(nèi)部活動的時間延長;口針在韌皮部內(nèi)部活動的頻次增多，但在韌皮部和木質(zhì)部攝取汁液的頻次減少。結(jié)果說明，CO2濃度升高對抗吡蟲啉褐飛虱的取食具有一定的不利影響;可能增強(qiáng)抗噻嗪酮褐飛虱對水稻的致害性。
　　3、CO2濃度升高對抗藥性褐飛虱保護(hù)酶活性的影響
　　本試驗測定了不同CO2濃度水平（390μL·L-1和78

6、0μL·L-1）下，抗/感吡蟲啉褐飛虱（抗性水平相差約147倍）和抗/感噻嗪酮褐飛虱（抗性水平相差約480倍）體內(nèi)保護(hù)酶活性的差異。結(jié)果表明:CO2和抗性互作使高CO2濃度下，抗吡蟲啉品系總蛋白濃度及過氧化物酶活力均下降，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活力均升高;抗噻嗪酮品系總蛋白濃度下降，過氧化氫酶和過氧化物酶活力均升高;而敏感品系總蛋白濃度升高，三種保護(hù)酶活力均下降。兩種CO2濃度下，抗噻嗪酮品系超氧化物歧化酶活力均低于敏感品系。結(jié)果說

7、明，CO2濃度升高可能不利于抗吡蟲啉品系和抗噻嗪酮品系的暴發(fā)。
　　4、CO2濃度升高對取食抗蟲水稻的褐飛虱生活史特征的影響
　　本試驗觀察了不同CO2濃度水平（390μL·L-1和780μL·L-1）下，抗/感褐飛虱水稻品種（“TN1”和“IR36”）上褐飛虱生長發(fā)育、繁殖及存活的表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):CO2和水稻抗蟲性互作顯著影響雌成蟲生殖力。CO2濃度升高下，雌成蟲產(chǎn)卵量在“TN1”上明顯下降，而在“IR36”上變化不明顯。