煙草對葡萄根瘤蚜的防控作用及機(jī)理研究.pdf

1、葡萄根瘤蚜（Daktulosphaira vitifoliae Fitch）是一種毀滅性的葡萄專性寄生害蟲，由于葡萄根瘤蚜的巨大危害，世界各國一直在進(jìn)行根瘤蚜防控技術(shù)的研究工作。盡管已有一些可供選擇的根瘤蚜控制方法，但由于抗性砧木的成功應(yīng)用，在其他研究上花的精力較少。我國目前處于葡萄根瘤蚜入侵的初期階段，采用抗性砧木建園的葡萄園尚占極小比例，如何在葡萄園遭受根瘤蚜侵染后，提供一個阻止或減緩根瘤蚜的生長發(fā)育，延緩受侵染葡萄植株死亡，保障可

2、持續(xù)生產(chǎn)的有效方案，且兼?zhèn)浒踩?、?jīng)濟(jì)性和可行性，是我國葡萄科技工作者面臨的一個重大課題。為此，本課題收集了10種具有防蟲或滅蟲作用的中草藥植物，探討了其水浸提液對葡萄根瘤蚜的控制作用，重點(diǎn)對有效植物煙草進(jìn)行了作用機(jī)理研究，主要結(jié)果如下:
　　1.10種植物水浸提液對根瘤蚜的控制作用
　　采用離體實(shí)驗(yàn)方式，分別通過毒性試驗(yàn)、驅(qū)避試驗(yàn)和生長發(fā)育控制試驗(yàn)，測定了10種植物水浸提液對葡萄根瘤蚜的控制作用。主要作用如下:
　　

3、(1)各植物水浸提液對葡萄根瘤蚜均有明顯的驅(qū)避作用;
　　(2)植物水浸提液處理后根瘤蚜若蟲的死亡率隨著時間增加升高，Logistic模型擬合毒力方程和半致死時間的結(jié)果與死亡率變化趨勢一致，其中煙草和龍葵水浸提液對根瘤蚜的半致死時間最短，煙草水浸提液處理后根瘤蚜的校正死亡率可達(dá)96.00％;
　　(3)植物水浸提液對根瘤蚜的生長發(fā)育也有一定的抑制作用，植物水浸提液可降低根瘤蚜由2齡若蟲到成蟲的發(fā)育速度，其中黃芪水浸提液處理根

4、段上根瘤蚜的發(fā)育歷期可延長至30d，比未處理根段上的根瘤蚜增加4～5 d;
　　(4)處理后成蟲的日平均產(chǎn)卵量均降低21.89％以上。
　　本研究所選植物水浸提液對葡萄根瘤蚜均有不同程度的生物活性，其中，煙草水浸提液對葡萄根瘤蚜的蟲卵和若蟲的生存率的抑制作用最明顯，煙草、黃芪和殼聚糖的混合和稀釋實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，煙草水浸提液及其稀釋液對根瘤蚜最具有控制潛力。
　　2.煙草水浸提液對根瘤蚜侵染葡萄的控制效應(yīng)
　　以兩

5、年生溫室盆栽‘巨峰’自根苗為實(shí)驗(yàn)材料，接種根瘤蚜蟲卵35 d后進(jìn)行煙草水浸提液處理，結(jié)果表明20 mg·mL-1和50 mg·mL-1的煙草水浸提液對根瘤蚜均有一定程度的抑制作用，施藥21d后，葡萄根部的新增根結(jié)數(shù)分別比侵染對照下降了42.90％和52.80％。煙草水浸提液處理還在一定程度上緩解了根瘤蚜侵染對植株光合能力的抑制作用。20 mg·mL-1和50 mg·mL-1煙草水浸提液處理后的株高分別比侵染對照提高了57.10％和7.7

6、0％;根瘤蚜侵染降低了土壤中真菌、細(xì)菌和放線菌的數(shù)量，煙草水浸提液處理進(jìn)一步降低了真菌和放線菌的數(shù)量。
　　3.煙草水浸提液化學(xué)成分分析
　　通過Bertrand試劑、Dragendorff試劑、Fehling試劑、5％α-萘酚乙醇試劑和1％三氯化鐵乙醇溶液對煙草水浸提液的成分進(jìn)行分析，生物堿、酚類、糖類、鞣質(zhì)及多肽蛋白質(zhì)成分測試結(jié)果均呈陽性。
　　4.煙堿溶液對葡萄根瘤蚜的毒力方程推導(dǎo)
　　使用不同濃度的煙堿溶

7、液處理根瘤蚜若蟲后，在第24 h記錄根瘤蚜若蟲死亡率，得出煙堿溶液對根瘤蚜的毒力曲線方程為y=1.0161x-0.6355，相關(guān)系數(shù)r2=0.9950，95％置信限下半致死濃度為0.2212 mg·mL-1。
　　5.煙堿溶液對蟲體生理生化性質(zhì)的影響
　　以2齡根瘤蚜若蟲為研究對象，亞致死劑量(0.2 mg·mL-1)的煙堿溶液處理導(dǎo)致蟲體乙酰膽堿酯酶活力、細(xì)胞色素P450相關(guān)酶活力受到抑制，處理6h時乙酰膽堿酯酶活性下降4

8、0.90％，細(xì)胞色素b5含量、對硝基苯甲醚O-脫甲基酶和NADPH-Cyt還原酶的活性分別降低89.10％、40.40％和77.80％;堿性磷酸酯酶活力在煙堿溶液處理2～4 h后短暫上升，隨后又顯著下降，而酸性磷酸酯酶變化不顯著;羧酸酯酶與堿性磷酸酯酶變化趨勢一致。
　　以濃度為0.2 mg·mL-1（該劑量不會對未中毒根瘤蚜乙酰膽堿酯酶活力產(chǎn)生顯著影響）的乙酰膽堿酯酶重活化劑碘解磷定(2-PAM)溶液處理煙堿中毒后的根瘤蚜，發(fā)現(xiàn)

9、根瘤蚜的乙酰膽堿酯酶活力有所恢復(fù)，在處理60 min時重活化率最高，為52.55％，而中毒120 min的重活化率僅為12.76％。
　　熒光定量的數(shù)據(jù)表明煙堿溶液作用會引起根瘤蚜體內(nèi)煙堿樣乙酰膽堿受體基因表達(dá)量的升高，膽堿酯酶重活化劑在酯酶抑制程度較輕時，加重抑制，而當(dāng)抑制程度加重時，表現(xiàn)為緩解抑制;膽堿酯酶重活化劑作用于正常根瘤蚜若蟲不會造成該基因表達(dá)量的顯著變化。
　　6.葡萄根瘤蚜nAChR-α-亞基基因片段的克隆<

10、br>　　利用RACE技術(shù)對葡萄根瘤蚜nAChR-α-亞基基因3'端片段進(jìn)行克隆，結(jié)果表明，根瘤蚜體內(nèi)的nAChR受體基因與Genebank上注冊的10種昆蟲nAChR受體基因具有高度保守的核心區(qū)域，氨基酸序列相似性在70～90％。已得到的根瘤蚜nAChR-α-亞基基因cDNA3'端片段全長982 bp，包括一個549 bp的開放閱讀框，編碼一個183個氨基酸的多肽，預(yù)測分子量為81914.68D，預(yù)測等電點(diǎn)PI為5.12;該基因片段所