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烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadias),是经济作物(烟草、蔬菜等)上一种重要的世界性害虫。为了准确鉴定烟粉虱生物型和寻求对该虫有效防治的新途径,本论文在已报道文献资料的基础上,研究了烟粉虱生物学特性和防治技术与策略。在生物学特性方面:利用NK300立体解剖镜、扫描电镜和mtDNA COI基因片段作标记,从形态学和分子生物学方面准确鉴定供试昆虫—烟粉虱生物型为Q型烟粉虱;利用扫描电镜研究其体表感受器类型及超微结构,进一步分析其对不同烟草品种挥发性气味的行为反应及其机制。在防治方面:以筛选对烟粉虱高毒力的昆虫病原真菌菌株为目的,研究了不同菌株对烟粉虱的室内毒力和影响真菌菌株毒力生物学因素;同时,筛选高效低毒化学农药;利用筛选所得黄绿绿僵菌Metarhizium flavoviride(Mf)菌株配制油悬剂结合低剂量阿维菌素进行室内毒力和田间防效试验,评价了基于菌药结合对烟粉虱的协同作用,为烟粉虱的防治提供新的途径和技术资料。本研究主要获得以下结果: 1、烟粉虱属微型刺吸式昆虫,其形态难以清晰记录。利用NK-300体视解剖镜和扫描电镜系统将烟粉虱成虫、各龄期若虫和卵的形态记录保存,并对烟粉虱体长、体宽、体态变化情况等生物学特征进行准确标定。结果表明,烟粉虱在各龄期其体长和体宽存在显著差异;生活史各虫态存活率顺序为成虫>若虫>卵;若虫随龄期的增加,虫体浑浊变化显著但红色复眼逐渐清晰;1龄若虫生长发育至2龄体周缘刚毛变为附器,至3龄时,附器最多,在取食点固定得最稳定,至4龄时,附器退化消失。利用体视解剖镜和扫描电镜可清晰地观测烟粉虱的各虫态形态特征。 2、利用mtDNA COI基因片段作标记,对采自山东青岛烟草上的烟粉虱种群生物型进行了鉴定。结果表明,该种群COI基因片段(781 bp)与登录号为EU255280.1、EU376984.1的中国Q型烟粉虱同源性达99%以上。烟草接虫3周后,发现有大量烟粉虱成虫,同时可观察烟草叶片有病毒病和煤污病症状,对照组烟草正常生长且未见烟粉虱和叶片发病症状。序列分析和为害症状表明我国山东青岛烟草上存在Q生物型烟粉虱且为害严重,应及时采取检疫和综合防治措施防止其进一步扩散蔓延和危害。 3、采用扫描电镜对烟粉虱雌雄成虫触角、喙、胸部及腹部超微结构进行了观察,研究其感受器类型和分布。结果表明雌雄Q型烟粉虱触角均为线状,共7节,由柄节、梗节和鞭节(5亚节)组成;雌雄成虫触角各节表面着生大量微毛,鞭节>梗节>柄节;触角感受器有4种类型,分别为微毛感受器、刚毛感受器、腔形感受器和钟形感受器,其中以微毛感受器密度和数量最大,占总数的95%以上;雌雄成虫触角上各种感受器着生位置存在显著差异,类型及数量无明显差异。雌雄成虫翅表面只有微毛感受器,其边缘有不连续瘤状突起且表面有刚毛,且数量雄虫明显大于雌虫,另外雄虫翅边缘的瘤状突起表面还有锤状感受器。雌雄成虫喙、足和腹部末端表面均有刚毛感受器和微毛感受器,其中足胫节的刚毛感受器数量最多,腹部末端生殖器周围的刚毛感受器数量为雄虫多于雌虫。 4、为明确烟草不同品种对Q型烟粉虱抗性水平的差异,在25±1℃、RH=80%、L∶D=16∶8条件下,研究了Q型烟粉虱成虫对20个不同品种烟草的取食和产卵选择性。结果表明,接虫72 h,YY203和K326两个烟草品种的成虫数和产卵量最少,平均每株有成虫分别为8.25、9.25头,卵分别为31.50、40.75个,但两个品种间成虫数和产卵量差异均不显著;CF226品种的成虫数和产卵量最多,平均每株有成虫41.25头和和卵406.48个,与YY203和K326两个品种的差异均显著,说明不同烟草品种对Q型烟粉虱成虫取食和产卵选择性有显著影响。进一步利用Y型嗅觉仪,测定了Q型烟粉虱对3个品种(YY203、K326、CF226)烟草叶片气味及其提取物的嗅觉行为反应,CF226品种植株叶片及相应的挥发物提取物对烟粉虱雌成虫均具有显著的引诱作用,而YY203和K326品种植株叶片和挥发物提取物的引诱作用均不明显;Q型烟粉虱雌成虫对烟草挥发物提取物的趋向性比单纯的寄主植物叶片的趋向性强,但总的反应趋势相似。YY203和K326两个品种烟草对Q型烟粉虱有明显抗性。 5、研究了8株来自不同寄主的绿僵菌Metarhizium spp.菌株对Q型烟粉虱2龄若虫的致病性和与毒力关联的培养性状。结果表明:Mf96菌株对烟粉虱2龄若虫具有很强的毒力,以1.0×108孢子/ml的孢子液接种到2龄若虫体表上,累积校正死亡率达89.5%,LT50为3.65 d,致死率明显高于其它菌株。以1.0×108、1.0×107和1.0×106个孢子/ml乳悬液处理时,烟粉虱2龄若虫累计死亡率随浓度和接种后时间增加而增加,LC50为1.20×107孢子/ml。供试的8株绿僵菌菌株的孢外蛋白酶也被测定,Mf96菌株的孢外蛋白酶活性最高,达3.64U/mL。Mf96菌株在SDAY培养基上,具有生长速度快、萌发率高和产孢量大等优点。Mf96菌株在烟粉虱2龄若虫的生物防治中具有较大的应用潜力。 6、利用扫描电镜观察了黄绿绿僵菌M.flavoviride菌株分生孢子对烟粉虱成虫、若虫和卵的侵染过程。结果表明:分生孢子附着烟粉虱成虫、若虫和卵体表后,分布相同点为:在节间膜、体表的褶皱凹陷等部位,不同器官上分布的数量不同:分布在成虫体表最多为足基节窝,若虫为肛门孔,卵为卵柄处。分生孢子在烟粉虱成虫、若虫和卵体表的萌发时间、侵入方式、穿出方式及产孢方式没有差异,附着各虫态体表后24 h均能萌发并主要以芽管或产生附着胞侵入,均以菌丝穿出体表,菌丝利用体腔内营养在各虫态体表迅速大量增殖,以菌丝断裂产生再侵染分生孢子;侵入时间成虫与若虫和卵之间存在明显差异,分布在成虫体表分生孢子萌发后,需先溶解其体表微毛,才能接触表皮,而分布在若虫和卵表面的分生孢子萌发后产生的芽管或附着胞直接从表皮侵入。通过黄绿绿僵菌菌株分生孢子对烟粉虱成虫、若虫和卵体表的侵染过程,可直观地表现黄绿绿僵菌对烟粉虱的侵染能力和侵入方式,为评价该菌的杀虫作用和应用前景提供了证据。 7、为了明确10种杀虫剂对烟粉虱的防治效果,分别用浸渍法和喷雾法进行了室内毒力测定和田间药效试验。结果表明,1.8%阿维菌素乳油对烟粉虱成虫、1龄若虫、3龄若虫和卵毒杀效果最好,其毒力指数分别为3625.3、92.00、12.30和28.5。进一步利用室内对对烟粉虱成虫较强的毒杀效果较好的1.8%阿维菌素乳油、5%吡虫啉乳油、2.5%氯氟氰菊酯乳油、25%噻虫嗪水分散颗粒剂、10%烯啶虫胺水剂进行田间药效试验,1.8%阿维菌素乳油和5%吡虫啉乳油田间效果较好,药后1d防治效果分别为88.88%和78.04%,二者差异显著。药后7d,1.8%阿维菌素乳油的防治效果最高,达95%以上,且持效期较长,达7d天以上,显著高于其它4个药剂。 8、烟粉虱对众多市场常见杀虫剂的高抗性,致使当今防治此虫出现困难局面。本研究采用昆虫病原真菌结合化学农药联合对烟粉虱的作用,寻找防治该虫的有效方法。3个梯度的黄绿绿僵菌(Mf96)分生孢子的油悬剂分别与5种低剂量的阿维菌素(0,10,20,30和40μg/L)被喷到2龄若虫体表。在25±1℃和光周期14∶10 h光照:黑暗条件下,真菌与阿维菌素(40μg/L)混合作用7d后,真菌LC50从378孢子/mm2降到46孢子/mm2。低剂量的阿维菌素对分生孢子侵染烟粉虱2龄若虫和菌丝生长没有影响。真菌结合化学农药防治烟粉虱是一种有效的防治方法。 综上所述:本研究建立了宏观形态学和微观分子生物学鉴定烟粉虱型方法;探明了烟粉虱触角感受器的类型和对不同烟草品种挥发性气味的行为反应及其机制;评价了筛选所得黄绿绿僵菌Mf96菌株油悬剂结合低剂量阿维菌素联合防治烟粉虱的协同增效作用。这些结果为烟草抗性品种的筛选和烟粉虱的综合防治提供了实验依据。