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褐飞虱现已成为威胁亚洲水稻生产最为严重的害虫。化学农药的过度使用导致其对目前常用化学杀虫剂产生高的抗药性。加速抗性品种的培育和延长抗性品种的使用寿命是治理褐飞虱经济安全有效的手段。同时化学农药的过量使用导致对农田环境的污染和农产品健康生产的担忧,人们迫切需要开发对环境友好的绿色农药。本研究从野生稻和植物源农药对褐飞虱的生长发育和繁殖方面展开研究,为抗性品种的选育和植物源等生物农药的开发治理稻飞虱提供参考。主要研究结果如下:
1.本文从野生稻的营养物质角度和稻飞虱的取食行为方面研究了褐飞虱在广西药用野生稻和东乡野生稻、高州野生稻、海南野生稻、惠来野生稻和感虫品种TN1的生长发育繁殖,结果表明,广西药用野生稻对褐飞虱有很强的抗性,普通野生稻东乡、高州、海南、惠来与感虫品种TN1相比,具有一定的抗虫性,取食广西药用野生稻的褐飞虱种群能完成整个世代的发育,但是若虫和雌成虫存活率很低,雌成虫的产卵量显著减少；褐飞虱在东乡、高州、海南、惠来等普通野生稻和TN1感虫品种上能够很好完成世代发育。在普通野生稻上取食的褐飞虱种群各种生命参数要优于广西药用野生稻的褐飞虱种群,说明这几种普通野生稻对褐飞虱的抗性要远低于广西药用野生稻,而高于感虫品种TN1。
2.从水稻叶鞘和稻穗的营养物质成分如可溶性糖,游离氨基酸和可溶性蛋白方面分析比较了广西药用野生稻,东乡野生稻和TN1感虫品种的差异。发现广西药用野生稻的叶鞘对褐飞虱抗性很高,但是其稻穗对褐飞虱却没有抗性。这为抗性物质在水稻不同部位的分布以及确定抗性成分提供了进一步研究的基础。
3.三种商品化生产的植物源农药印楝素、苦参碱和蛇床子素和它们主要有效活性成分提出物对褐飞虱毒性的研究结果表明,上述三种植物源农药对褐飞虱有强的毒性作用,其中以苦参碱农药对褐飞虱的毒性最强,其次是蛇床子素农药,印楝素对褐飞虱的毒性最慢,但作用时间长。
4.三种农药浸渍水稻后检测褐飞虱在农药处理过的水稻上的取食电位,结果表明,亚致死剂量的三种农药对褐飞虱仍具有毒性作用,其中LC40浓度对褐飞虱具有一定的拒食驱避作用,而LC15没有驱避作用,但是有拒食作用。LC40和LC15亚致死浓度对褐飞虱的取食有不利作用,能延长口针刺探时间,降低韧皮部取食,减少整个取食时间。
5.亚致死浓度的上述三种植物源农药对褐飞虱的乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶测定结果表明,三种农药植物源亚致死剂量对谷胱甘肽S-转移酶具有诱导作用,其活性随药剂浓度升高而增强,亚致死浓度的印楝素、苦参碱农药对褐飞虱乙酰胆碱酯酶具有抑制作用,随药剂浓度上升,抑制作用越大,亚致死浓度的蛇床子素对褐飞虱乙酰胆碱酯酶抑制作用不明显。
6.三种植物源农药LC40和LC15亚致死浓度对褐飞虱种群的生命表参数研究表明,三种植物源农药LC40水平对褐飞虱种群具有明显的抑制作用,表现为内禀增长率下降等。LC15亚致死浓度对褐飞虱种群同样具有不利影响,但作用弱于LC40水平。实验结果表明上述三种生物农药对褐飞虱种群具有控制作用。三种农药主效成分高纯提取物对褐飞虱毒性的研究结果表明,苦参碱活性最高,氧化苦参碱对褐飞虱毒性很弱,印楝素的毒性为第二,其次是蛇床子素。