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高效氯氰菊酯对桃小食心虫的亚致死效应研究

全林发  
【摘要】:在农业生态系统中,靶标害虫除受杀虫剂直接致死作用外,随着时间推移,药物毒性的降解以及个体耐药性差异等因素的影响,部分个体还会受到杀虫剂亚致死剂量的影响。拟除虫菊酯类杀虫剂是田间防治鳞翅目害虫最为广泛的杀虫剂之一。但是,随着许多鳞翅目昆虫对菊酯类杀虫剂抗药性的快速发展,严重制约了该类药剂在田间的有效利用,导致田间农药残留的亚致死效应也日益严重。本文以一种重要的北方果树害虫桃小食心虫作为蛀果类害虫的模式昆虫,率先开展了高效氯氰菊酯对蛀果类害虫的亚致死效应研究,从实验种群生物学特性、性信息素通讯系统和解毒酶系3方面揭示了该药剂对桃小食心虫的亚致死效应,以期为蛀果类害虫的综合防治及抗性治理研究提供一定的理论依据和方法参考。结果如下:1.高效氯氰菊酯亚致死浓度对桃小食心虫生物学特性的影响及其实验种群生命表的组建高效氯氰菊酯亚致死浓度对F_0和F_1代桃小食心虫不同发育阶段的存活率、生长发育和繁殖产生了不同程度的影响,进而影响其种群动态。亚致死浓度处理在一定程度上降低了F_0代和F_1代种群存活率和雌蛾比率,并表现为随着浓度增加,蛀果率、脱果率、幼虫存活率、羽化率和后代幼虫孵化率以及种群性比(♀/♂)均明显降低。LC_(10)、LC_(20)和LC_(40)的高效氯氰菊酯处理F_0和F_1代初孵幼虫后,F_1代单雌产卵量分别为284.90粒、276.56粒和252.89粒,显著低于对照组的320.98粒;而F_1代各处理单雌产卵量相比对照有所增加,其中LC_(20)和LC_(40)浓度处理组单雌产卵量(304.45粒和298.31粒)显著性高于对照的271.40粒;但各阶段的发育历期与老熟幼虫体重相比对照组均无显著差异。生命表参数分析表明,F_0和F_1代各处理的桃小食心虫种群净增殖率R_0与对照相比显著性降低且存在明显的浓度依赖性。另外,亚致死浓度的高效氯氰菊酯明显降低F_0和F_1代桃小食心虫的种群相对适合度(R_f),但这种生物适合度缺陷在F_1代会有所改善。2.高效氯氰菊酯亚致死浓度处理对桃小食心虫成虫求偶行为及繁殖力的影响LC_(10)的高效氯氰菊酯处理桃小食心虫成虫后,存活雌蛾的求偶时节律与对照相比没有显著区别,但求偶百分比显著小于对照组的雌蛾,求偶高峰期稍有提前。在交配选择性试验中,无论是对照组的雄蛾还是LC_(10)处理组的雄蛾都倾向于和对照组的雌蛾进行交配,并且仍有少量的LC_(10)处理组的雄蛾在暗期未能成功交配。此外,桃小食心虫成虫的杂交试验中,同时处理的桃小食心虫雌蛾和雄蛾的杂交组(LC_(10)♀×LC_(10)♂),其交配率、单雌产卵量及成虫寿命均显著低于对照,并且成虫特定日龄存活率(S_x)也受到抑制作用,而在杂交组合CK♀×LC_(10)♂中,刺激增加了雌蛾特定日龄产卵量(f_x)。无论是LC_(10)处理的雌蛾还是雄蛾,与对照组成虫杂交组合(CK♀×LC_(10)♂和LC_(10)♀×CK♂)后,其交配率和后代卵孵化率虽有所降低,但产卵期延长,单雌产卵量相比对照也显著增加。3.高效氯氰菊酯亚致死浓度对桃小食心虫成虫解毒酶活性的影响高效氯氰菊酯亚致死浓度处理24 h后,LC_(10)处理抑制了桃小食心虫成虫的ECOD比活力,但随着处理浓度增加,对ECOD酶活力的诱导作用逐渐体现,LC_(40)处理组ECOD活性显著高于对照组。此外,LC_(20)和LC_(40)浓度处理组可诱导桃小食心虫雄蛾CarE和GSTs比活力的增加,但对于雌蛾则结果相反。当药剂压力解除后,随着处理时间的延长,成虫体内ECOD、CarE和GSTs活性总体表现为先增加后降低,而药剂浓度越高对其解毒酶的诱导或抑制作用越显著,且存在一定性别差异。从短期响应来看,桃小食心虫雌、雄蛾体内的3种解毒酶在高效氯氰菊酯亚致死浓度胁迫后均表现较为活跃,酶活性呈现出先增加后降低的动态变化。由于雌、雄蛾个体的生理机能以及对药剂敏感性的差异,这种生理响应机制存在一定的剂量和性别差异。


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