UV-B长期胁迫对麦长管蚜种群及烟蚜茧蜂的影响

发布时间：2020-06-13 13:48

【摘要】：麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)是世界小麦生产中重要害虫。它通过刺吸式口器在叶片和茎秆上吸取汁液,在小麦抽穗后又在麦穗上取食;不仅能够造成小麦大面积减产,严重时会造成小麦绝收;而且会传播植物病毒。麦长管蚜因其体微小、繁殖率高,具有典型的R对策特征,是研究环境胁迫很好的材料。本研究团队前期进行了不同紫外线强度、不同照射时间、照射强度与照射时间交互作用等研究,确立了0.2 mW/cm~2,0.75 mW/cm~2代表当今全球紫外线平均强度和未来全球温度上升3摄氏度时的紫外线强度试验条件,并在这个条件下团队已经研究了17个世代蚜虫的适应性。后续世代蚜虫是否已经适应了这种环境条件,有什么变化规律正是本研究的科学问题。烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis Ashmead是麦长管蚜天敌,可以把卵产在寄主体内,让孵化的幼虫取食害虫体内的组织,从而达到生物防治的效果。生物防治具有对环境无污染的优点,是目前研究关注的重点。但是自然条件下麦长管蚜和烟蚜茧蜂均会受到紫外胁迫,在紫外胁迫强度升高的过程中对寄生于蚜虫体内的蚜茧蜂寄生率、羽化率和刚羽化出寄生蜂的体重如何变化,值得我们深入研究。本研究继续前人17代的研究,用紫外线照射麦长管蚜成虫,每代成虫都经过不同强度的紫外线照射48小时(每天照射16小时),然后挑取经历UV-B辐射后的第21代,第26代,第31代,第36代后其子代麦长管蚜进行生命表研究,即对第22代,第27代,第32代,第37代若蚜进行生命表试验,与对照组进行对比研究其变化。并让烟蚜茧蜂寄生第30代,第34代,第38代麦长管蚜,对烟蚜茧蜂的寄生率、羽化率及刚羽化出寄生蜂的体重进行统计。研究结果将为紫外胁迫研究提供了理论依据,为有害生物生态调节的实际应用和研发新的害虫调节方法提供基本信息和依据。结果如下:1.经UV-B处理亲代麦长管蚜后,在不同世代之间,同一UV-B辐射强度下处理组供试麦长管蚜平均世代周期(T)呈先显著升高后下降的趋势。低强度处理组内禀增长率(r_m)、净增殖率(R_0)、周限增长率(λ)均呈先升高后下降又升高的趋势,高强度处理组供试麦长管蚜内禀增长率(r_m)、净增殖率(R_0)、周限增长率(λ)呈先下降后显著升高的的趋势,且均在G37达到最大值。麦长管蚜子代种群的繁殖参数也发生显著变化。低强度处理组,麦长管蚜的成虫寿命(L)、繁殖力(F)、产仔天数(Ovi-days)呈先显著增加,而后降低,后又升高的趋势。成虫寿命(L)、繁殖力(F)均在G27达到最大值,产仔天数(Ovi-days)在G37达到最大值。高强度处理组,麦长管蚜的成虫寿命(L)、产仔天数(Ovi-days)从G22代到G37代呈递增趋势,繁殖力(F)呈先降低后显著增高的趋势。2.麦长管蚜存活曲线形状参数c均大于1,说明在此紫外胁迫条件下死亡主要发生在生长发育后期。分析不同世代的b值发现:低强度处理下不同世代b值先增大后减小,说明存活率呈现先升高后下降的趋势,在第27代达到最大值且与第32代、第37代间差异不显著;高强度处理下b值一直呈现增大趋势,说明随着世代的延续存活率呈递增趋势,适应性增加。3.生殖价值反应各阶段对未来种群的贡献。不同强度UV-B辐射下,麦长管蚜各阶段生殖价值随龄期增加而增大,且在成蚜期为最大值,即成蚜期对未来种群的贡献最大。不同处理同一世代条件下,随着世代的升高,在第32、37代成蚜期生殖价值高强度处理组大于低强度处理组大于对照组。同一处理不同世代条件下,低强度处理组成蚜期生殖价值先升高后下降再升高的马鞍形规律,高强度处理组成蚜期生殖价值先降低再升高。同一处理不同世代,随世代的升高,成蚜贡献期间先升高后下降。4.不同世代,1-37代麦长管蚜处理组r_m呈先显著增高后下降又升高又下降又显著升高的变化规律,处理组r_m值在第37代高于其他各统计世代。5.不同程度的紫外处理对刚羽化出的烟蚜茧蜂成虫体重和寄生率影响显著,对羽化率的影响不显著;UV-B处理的麦长管蚜对烟蚜茧蜂的间接影响:烟蚜茧蜂寄生第30代紫外处理的麦长管蚜后对寄生率和体重产生了显著影响,烟蚜茧蜂寄生第34代紫外处理的麦长管蚜后对寄生率和体重影响不显著,烟蚜茧蜂寄生第38代紫外处理的麦长管蚜后对寄生率影响显著,对体重影响不显著,对羽化率均无显著影响;不同程度的紫外处理和UV-B处理的麦长管蚜会对烟蚜茧蜂体重和寄生率产生显著影响,二者之间存在交互作用。综上所述得出以下结论:1.麦长管蚜经过37代紫外线处理后,已经适应了高紫外线强度,其适应过程是阶梯型的。2.紫外线可通过蚜虫影响到天敌—寄生蜂的存活。由此可见全球变暖、UV-B的增强对生物的选择压力是多么的强烈。
【图文】：

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图 3-3 紫外胁迫对烟蚜茧蜂的直接影响Fig 3-3 Effect of UV-B on Aphidius gifuensis Ashmead 30 代麦长管蚜，the 30thgeneration Sitobion avenae ; G34: 第 34 代麦长Sitobion avenae. G38: 第 38 代麦长管蚜，the 38thgeneration Sitobion avenmW/cm2; D: UV-B intensity, 0.5 mW/cm2; G: UV-B intensity, 0.7 mW/cm2. 下图中不同小写字母表示不同 UV-B 辐射强度下的显著性差异（P < 0.05）t lowercase letters represent significant differences at different UV-B intensity（14

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图 3-4-1 UV-B 辐射强度和 UV-B 处理的第 30 代麦长管蚜对烟蚜茧蜂3-4 The effect of UV-B intensity and UV-B-treated the 30thSitobion avenae ongifuensis Ashmead母表示同一紫外处理不同紫外强度处理麦长管蚜下的显著性差异（P < wercase letters represent significant differences at the same UV-B intensity andUV-B-treated Sitobion avenae（P < 0.05）. The same as below.16
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.122

【参考文献】