CO2濃度升高對(duì)抗藥性褐飛虱和抗蟲(chóng)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(huì)通過(guò)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(chóng)。褐飛虱是為害水稻的重大遷飛性害蟲(chóng)，迄今，雖對(duì)褐飛虱的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)研究較多，但對(duì)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(duì)以下問(wèn)題開(kāi)展研究:1）CO2濃度升高對(duì)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(duì)為害抗蟲(chóng)水稻的褐飛虱生活史特征有何影響？
　　1、CO2濃度升高對(duì)抗吡蟲(chóng)啉褐飛虱適合度

2、的影響
　　本試驗(yàn)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(chóng)啉褐飛虱（抗性水平相差約147倍）生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖及存活表現(xiàn)。CO2濃度和對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性互作顯著影響若蟲(chóng)和卵歷期，CO2濃度升高使敏感褐飛虱若蟲(chóng)發(fā)育歷期延長(zhǎng)、若蟲(chóng)存活率降低、卵歷期縮短，而使抗吡蟲(chóng)啉褐飛虱若蟲(chóng)歷期縮短、存活率提高、卵歷期延長(zhǎng)。在CO2濃度升高下，感和抗吡蟲(chóng)啉褐飛虱的成蟲(chóng)壽命、生殖力及卵孵化率均顯著下降;產(chǎn)卵高峰

3、時(shí)間推遲，且維持的時(shí)間短。結(jié)果說(shuō)明，CO2濃度升高可能不利于抗吡蟲(chóng)啉褐飛虱的發(fā)育和存活，從而對(duì)其種群增長(zhǎng)造成不利影響。
　　2、CO2濃度升高對(duì)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(chóng)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(duì)當(dāng)前(390μL·L-1)和升高CO2濃度（780μ·L-1）下生長(zhǎng)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(chóng)啉兩品系在韌皮部?jī)?nèi)活動(dòng)總時(shí)間和穩(wěn)定取食總持續(xù)時(shí)間縮短，在木質(zhì)部取食總時(shí)間延長(zhǎng)，向維管束移動(dòng)頻次及在木質(zhì)部取食頻次增多，在韌皮部?jī)?nèi)活動(dòng)頻次減少，CO2和對(duì)吡蟲(chóng)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(chóng)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(shí)間，與抗藥性互作顯著影響開(kāi)始刺探行為的頻次—CO2濃度加倍條件下抗性褐飛虱開(kāi)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(dòng)和在木質(zhì)部攝取汁液的時(shí)間縮短，但在韌皮部?jī)?nèi)部活動(dòng)的時(shí)間延長(zhǎng);口針在韌皮部?jī)?nèi)部活動(dòng)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(shuō)明，CO2濃度升高對(duì)抗吡蟲(chóng)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(duì)水稻的致害性。
　　3、CO2濃度升高對(duì)抗藥性褐飛虱保護(hù)酶活性的影響
　　本試驗(yàn)測(cè)定了不同CO2濃度水平（390μL·L-1和78

6、0μL·L-1）下，抗/感吡蟲(chóng)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(chóng)啉品系總蛋白濃度及過(guò)氧化物酶活力均下降，超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活力均升高;抗噻嗪酮品系總蛋白濃度下降，過(guò)氧化氫酶和過(guò)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(shuō)

7、明，CO2濃度升高可能不利于抗吡蟲(chóng)啉品系和抗噻嗪酮品系的暴發(fā)。
　　4、CO2濃度升高對(duì)取食抗蟲(chóng)水稻的褐飛虱生活史特征的影響
　　本試驗(yàn)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(zhǎng)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(chóng)性互作顯著影響雌成蟲(chóng)生殖力。CO2濃度升高下，雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵量在“TN1”上明顯下降，而在“IR36”上變化不明顯。