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《浙江大学》 2011年
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褐飞虱体内具地理特征多元素分析及与环境中化学元素关系研究

彭奇  
【摘要】:褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)是亚洲地区一种远距离迁飞性水稻害虫、也是我国长江流域及华南、西南广大稻区水稻上的最重要害虫。褐飞虱的暴发严重危害水稻生长,造成水稻产量大幅度降低,致使农业经济蒙受严重损失。本研究通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术检测和分析中国南部不同地区褐飞虱体内化学元素组分及特征,并且对褐飞虱、寄主水稻及土壤体系中化学元素的浓度变化进行比较。同时应用一般线性模型方差分析和相关分析方法分别研究了化学元素浓度在其体系中地域特征的差异和化学元素的传递规律、传导效应;探究了化学元素和褐飞虱不同地理种群的相关性以及筛选关键性地域特征指标;并应用线性判别分析技术进行了不同地理种群褐飞虱虫源地识别研究,以期在将来的研究中为褐飞虱长距离迁飞路径的确定提供依据。主要研究结果如下: 1.本实验将各个地区采集的褐飞虱、水稻植株及土壤样本通过ICP-MS定量分析技术测定其化学元素含量。褐飞虱体内元素含量检测范围为0.15ug/kg-2.21 g/kg, Mg元素含量最高。应用一般线性模型方差分析对褐飞虱、水稻植株及土壤样品中化学元素进行了地区间差异的统计检验的方差分析,结果表明,化学元素Sr、Hg、As、Mg、Ca、Zn、Ni、Sb、Co、W、Cs、Pb、Fe、Ba、Rb和Mn在水稻植株样品中存在地区间差异(p0.05)。而土壤样品中除元素Zr外,其它31种元素均表现出显著差异(p0.05)。同样,不同地理种群褐飞虱体内化学元素,有24种化学元素,即Cd、As、Rb、Be、Mn、Gd、Sr、Cu、Ag、Mg、Sm、Ti、Cs、Pr、Nd、Mo、Zr、La、Al、Ga、Ba、Pb、Th和Ce,在不同地区间表现出显著差异(p0.05)。这些化学元素可作为具地域性指纹特征。 2.对来自不同地区的褐飞虱、水稻植株及土壤中29种化学元素含量进行了相关分析。结果表明:Pb、As、Be、Cd、Rb、Cs、Ti、Co、Ba和Zr元素含量在土壤-水稻、水稻-褐飞虱间呈正相关关系,其中Pb、As、Cd、Rb和Cs元素在土壤-水稻-褐飞虱间均呈显著正相关。除Mn和Mo元素外,其它化学元素,如Be、Fe、As、Pb、Co、Rb和Cs等,与土壤pH值表现出负相关趋势。土壤pH值可能在不同程度上影响水稻植株中某些化学元素的浓度。 3.本研究还对2009年采集的褐飞虱样品数据进行逐步判别分析筛选出识别不同地区褐飞虱样品的15种重要的元素。各元素判别能力大小依次为Cd、Rb、Mg、Mn、Mo、Ag、Cu、Be、Cs、As、Ba、Ti、Ga、Zr和La。然后通过这些元素含量数据建立判别函数对已知样本进行预测检验,结果显示对整体样品的正确判别率为96.2%。同样,应用线性判别分析研究了2008年褐飞虱样品中具地理特征的溯源元素指标,分别为V、Mn、Fe、Se、Mo、Cd、Ce和Nd。根据这8种微量元素含量数据建立判别函数,结果表明对整体样品的判别正确率达96.2%。 该研究揭示了不同地理来源的褐飞虱、寄主水稻及土壤中某些化学元素存在显著差异的特性,初步研究了化学元素在褐飞虱-水稻植株-土壤中的相关关系,这对于其它迁飞性害虫与地理环境的关系研究具有借鉴作用及重要意义。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S435.112.3

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【引证文献】
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