昆虫拒食补偿和脱敏性研究

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昆虫拒食剂作为一种新型杀虫剂,目前已得到广泛的研究。近年来研究重点主要集中于拒食机理、寻找新的拒食活性物质和新的靶标活性成分人工模拟优化等方面。同时关于拒食剂对昆虫生理生化影响也逐渐有相关的报道,然而对昆虫拒食后的取食行为和其脱敏性鲜有关注和研究。为了阐述昆虫拒食后的取食行为变化,本论文以斜纹夜蛾为主研究了经印楝素和食物胁迫拒食处理后,在正常食物条件下的取食行为。比较观察了斜纹夜蛾幼虫、菜粉蝶幼虫和玉米螟幼虫取食行为的影响。 经印楝素处理后的3龄斜纹夜蛾幼虫在拒食80%浓度下且12h内与对照相比有明显的取食补偿现象,总取食量没有显著差异,在40.59~43.03mg范围。在正常取食情况下,2h后对照试虫取食量为2.OOmg,印楝素浓度为3.5ug/m1、lug/mi和0.25ug/ml处理试虫后取食量分别为4.13mg、3.78mg和2.10mg;平均取食补偿率分别为5.00%、89.00%和106.50%。随着时间延长,试虫累积取食量逐渐增加。同时研究表明,随着印楝素浓度的提高,试虫的取食补偿率也逐渐增大。印楝素处理后的4龄斜纹夜蛾幼虫在正常取食情况下,试虫取食补偿作用与3龄试虫趋势一致。然而试验结果显示,相同时间间隔内4龄斜纹夜蛾幼虫的取食补偿率明显低于3龄斜纹夜蛾幼虫。印楝素对菜青虫、玉米螟3龄和4龄幼虫处理后正常取食情况下的取食补偿作用比较研究表明,其取食补偿趋势与斜纹夜蛾一致。但斜纹夜蛾在印楝素处理后的取食补偿能力均显著强于菜青虫和玉米螟,菜青虫和玉米螟幼虫的取食补偿能力无显著差异。 食物胁迫处理后的3龄斜纹夜蛾幼虫取食补偿试验结果表明,在正常取食情况下,随着胁迫强度的提高,试虫的取食补偿率也逐渐增大。极端胁迫、强、次强、次弱和弱胁迫处理后的试虫在正常取食情况下,2h后的平均取食补偿率分别为216.54%、159.40%、62.40%、56.39%和36.84%。同样,4龄斜纹夜蛾幼虫的取食补偿率明显低于3龄斜纹夜蛾幼虫。研究表明斜纹夜蛾在食物胁迫处理后的取食补偿能力均显著强于菜青虫和玉米螟,菜青虫和玉米螟幼虫的取食补偿能力无显著差异。 结果表明,经印楝素处理后的菜青虫4龄幼虫盆栽试验,在印楝素浓度低于拒食80%且10h内与对照相比试虫有明显的取食补偿现象。印楝素处理后试虫正常取食情况下,2h后对照试虫的取食量为4.30mg,1.5ug/m1、5ug/ml和13ug/m1浓度处理后试虫的取食量分别为7.98mg,6.35mg,4.98mg,取食补偿率分别为85.58%、47.67%、15.81%。经不同强度的食物胁迫处理后的菜青虫4龄幼虫盆栽试验与室内实验具有一致性。 用印楝素处理斜纹夜蛾4龄幼虫后,对其取食过程的行为观察结果表明,在150ug/ml和2Sug/m1浓度时,处理后试虫取食活动中用于取食时间明显减少,在2ug/ml和0.5ug/ml浓度时,处理后试虫取食活动中用于取食时间与对照相比差异不显著。印楝素处理的甘蓝植株后,试虫对新旧叶片取食情况结果表明,当拒食大于80%印楝素浓度处理后,能在~定程度保护作物免受侵害,而低于此局势浓度处理叶片时,试虫对新旧叶片的危害都没有停止,反而对新长出的植株叶片危害较重。 经25ug/ml印楝素处理斜纹夜蛾4龄幼虫的拒食活性表明,随着时间延长,试虫拒食率逐渐提高,而经2ug/ml印楝素处理后斜纹夜蛾4龄幼虫拒食率随着时间延长明显下降。由此可见,试虫个体在低浓度印楝素处理后表现出一定的耐药力。但在世代间并无明显遗传现象存在。 对用食物胁迫和印楝素处理斜纹夜蛾4龄幼虫后,肠液中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性测定结果显示,随着胁迫强度和印楝素浓度的增加,蛋白酶活力和淀粉酶活力都明显降低,极端胁迫处理与强胁迫处理时蛋白酶比活力分别为10.82和16.51ug/(mg.min);当印楝素浓度为lOOug/ml和1Sug/ml时蛋白酶比活力分别为6.17和8.36ug/(mg.min);对照试虫蛋白酶比活力为36.87ug/(mg.min)。极端胁迫处理与强胁迫处理时淀粉酶比活力分别为149.57和162.10ug/(mg.min);当印楝素浓度为lOOug/ml和15ug/ml时淀粉酶比活力分别为¨1.32和120.95ug/(mg.min);对照试虫淀粉酶比活力为353.25ug/(mg.min)。而两种方法处理的试虫,其脂肪酶比活力与对照相比无明显变化。 经解剖斜纹夜蛾幼虫大脑和前胸腺观察发现,两种方法处理试虫后前胸腺细胞明显肿胀,外部形态发生变化,与对照有明显差异。用高浓度印楝素处理试虫大脑其外部形态变得皱缩,与正常两半圆形组成的大脑有明显的变化。同时对其大脑组织切片的透射电镜观察表明,经高浓度印楝素处理的大脑切片,与对照相比其细胞膜变得厚而松散;细胞质分布不均匀出现空泡;线粒体分布密集,出现大量的空隙。说明在较高浓度下,印楝素对斜纹夜蛾幼虫的神经系统发育有明显的影响。 印楝素拒食后的取食补偿作用及其脱敏性的研究,为解决拒食剂的应用基础问题提供了宝贵的资料,在害虫防治工作中有重要的指导意义。
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