杭州悬铃木方翅网蝽的捕食性天敌种类及日本通草蛉幼虫捕食作用

本文调查发现杭州悬铃木方翅网蝽Corythuchaciliata(Say)的捕食性天敌有5科7种,主要是日本通草蛉Chrysoperla nipponensis(Okamoto)、普通草蛉Chrysoperla carnea(Stephens)和小花蝽属Oriusspp.。日本通草蛉幼虫对悬铃木方翅网蝽成虫、若虫的捕食功能反应均符合HollingII型方程,捕食作用强弱为:日本通草蛉3龄幼虫捕食若虫>日本通草蛉2龄幼虫捕食若虫>日本通草蛉3龄幼虫捕食成虫,其对应的搜寻效率α与处理时间Th值分别为1.0141、0.5687、0.3757和0.0075、0.0121、0.0267。成虫和若虫共存时,日本通草蛉3龄幼虫喜好捕食若虫。日本通草蛉幼虫的搜寻效应随猎物密度的增加而降低。在悬铃木方翅网蝽若虫密度相同的条件下,日本通草蛉2龄、3龄幼虫随着自身密度的增大,其平均捕食量逐渐减少,捕食作用率也相应降低,其捕食作用率E与自身密度P的关系分别为:E=0.3164P-0.4700和E=0.3411P-0.4762。日本通草蛉幼虫间存在分摊竞争。

日本通草蛉cDNA文库构建及部分ESTs分析

本研究以日本通草蛉Chrysoperla nipponensis(Okamoto)为材料,采用Oligo(dT)引物定向克隆构建cDNA文库并进行EST序列测定,旨在以基因库的形式进行种质资源的保存,为其遗传改良奠定基础,并为探讨其分类地位提供分子依据。对该文库质量分析表明:库容量为1.0×106,重组率为80.0%,平均插入片段为512bp。测序后最终成功得到323条表达序列标签(expressed sequencetags,ESTs)序列,经Phrap程序聚类拼接后得到236条单基因簇(unigene),包括86个重叠群(congtigs)和150个单拷贝(singlets)。使用NCBI中的BlastN和BlastX程序对236条ESTs进行本地化搜索,BlastN的结果表明:180条ESTs(76.3%)没有注解,56条ESTs(23.7%)与GenBank上公布的序列有较高的同源性,其中一条序列被确定为该种的16SrRNA基因,利用MEGA软件构建了基于该16SrRNA序列草蛉科的系统发育树,结果显示通草蛉属Chrysoperla与叉草蛉属Dichochrysa、玛草蛉属Mallada、草蛉属Chrysopa的亲缘关系比较近,这与传统分类相吻合。BlastX的比对结果为197条ESTs(83.5%)有功能注解,39条ESTs(16.5%)无注解或score值小于100。使用GO(geneontology)数据库对236条ESTs序列进行功能注释,结果表明:142条ESTs(59.7%)有注解,并表达出40多种基因产物。

半固体人工饲料饲养日本通草蛉幼虫对荻草谷网蚜捕食作用

为评价一种半固体人工饲料饲养的日本通草蛉幼虫的捕食潜力,在室内研究了1~3龄幼虫对荻草谷网蚜的捕食作用和种内干扰作用。结果表明,1~3龄幼虫的捕食量随着猎物密度的增加而上升,当猎物密度增加到一定水平,捕食量趋向稳定,捕食功能反应曲线均符合Holling Ⅱ型方程。不同龄期幼虫对荻草谷网蚜理论最大日捕食量分别为42、179、204头。2龄幼虫的干扰效应用Hassell&Varley的模式(E=QP^(-m))进行模拟,模拟模型为E=0.5074P^(-0.6627),结果说明随着2龄幼虫密度的增大,其捕食作用率随之减小。

取食不同食物对日本通草蛉生长发育、繁殖和飞行能力的影响

本文研究了日本通草蛉Chrysoperla nipponensis幼虫取食棉铃虫Helicoverpa armigera、小地老虎Agrotisipsilon、甜菜夜蛾Spodoptera exigua、斜纹夜蛾Spodoptera litura 4种鳞翅目害虫卵和棉蚜Aphis gossypii共5种食物时的生长发育、繁殖和飞行能力。结果表明:幼虫取食棉铃虫卵时发育历期最长(12.95 d)、蛹期最短(9.69 d),取食棉蚜时发育历期最短(10.28 d)、蛹期最长(10.39 d);幼虫食物对蛹重、成虫羽化率、产卵前期、产卵量和寿命均无显著影响(P>0.05)。飞行能力测试中,幼虫食物显著影响成虫的累计飞行时间和平均飞行速度,而对成虫累计飞行距离则无显著影响;幼虫取食棉铃虫卵时成虫累计飞行时间最长(13.58 h)、飞行超过10 h的个体占60%,平均飞行速度最小(0.49 km h 1)、所有个体飞行速度均小于1.0 km h 1;取食棉蚜时成虫累计飞行时间最短(9.38 h)、飞行超过10 h的个体仅占36.85%,平均飞行速度最大(0.75 km h 1)、21.05%个体飞行速度大于1.0 km h 1。结果说明,幼虫食物是影响日本通草蛉个体发育和种群动态的重要因素之一。

一种半固体人工饲料连代饲养日本通草蛉幼虫

以棉蚜Aphis gossypii Glover饲养日本通草蛉Chrysoperla nippoensis(Okamoto)作为对照,用一种半固体人工饲料连续饲养10代日本通草蛉,对日本通草蛉各生长阶段的生长和发育指标进行观测。结果显示,用人工饲料饲养的日本通草蛉的幼虫历期为13～15d,蛹期为8d,较对照组的7d和6d分别延长6～8d和2d;用棉蚜饲养的对照组日本通草蛉幼虫累计存活率为94%,成虫获得率为87%,而人工饲料饲养连续10代的幼虫累计存活率为81%～89%,成虫获得率69%～79%。取食人工饲料的日本通草蛉成虫,在产卵前期、产卵量、产卵期及寿命方面与对照组存在显著的差异,人工饲料组草蛉的产卵前期为5.07～5.22d,而对照组草蛉的产卵前期为4.12d,人工饲料组草蛉的产卵量为190～390粒,对照组的单雌产卵量为667.2粒,人工饲料组草蛉的寿命为36～38d,对照组成虫寿命52d。以上结果表明,这种半固体人工饲料可以满足日本通草蛉幼虫生长发育基本需要,可用于日本通草蛉的室内继代饲养,但需要进一步优化配方。

Cry1Ah蛋白对多异瓢虫和日本通草蛉的安全性评价

非靶标生物在转基因抗虫作物的环境安全性评价中具有非常重要的地位。本研究系统评估了新型Bt杀虫蛋白Cry1Ah对多异瓢虫幼虫、成虫和日本通草蛉成虫各项生物学指标的影响。结果表明,取食体表布满Cry1Ah蛋白的桃蚜后,多异瓢虫幼虫存活率、幼虫历期、蛹历期、体质量、雌雄成虫寿命、雌虫产卵量与对照相比均差异不显著。日本通草蛉成虫取食含有Cry1Ah蛋白的蜂蜜水后,雌雄成虫寿命、雌虫产卵量与对照间均差异不显著。因此,Cry1Ah蛋白对多异瓢虫和日本通草蛉的各项生命指标无显著的不利影响,这为转Cry1Ah基因抗虫棉花商业化释放前的安全性评价提供重要的技术支撑。

多异瓢虫成虫对日本通草蛉集团内捕食作用的分子检测技术

【目的】研究利用分子检测技术评价棉田多异瓢虫对日本通草蛉的集团内捕食作用。【方法】根据基因库NCBI中的日本通草蛉的线粒体细胞色素氧化酶I(COI)的基因序列(登录号为KY806757),设计日本通草蛉的特异引物,并测定特异引物的灵敏度。利用DNA检测技术,在室内以该引物检测喂食5粒日本通草蛉卵的多异瓢虫成虫中肠内靶标食物的衰变情况,估算多异瓢虫对日本通草蛉的半衰期。【结果】所设计引物只对日本通草蛉DNA具有扩增效果,对与其同域发生的其它害虫和天敌不具扩增作用,其扩增片段大小约为220 bp,其最低检出浓度为0.117 ng/μL。多异瓢虫成虫喂食日本通草蛉卵后,检出率随消化时间呈现逐渐下降的趋势,到16 h检出率为0,多异瓢虫成虫半衰期为8.32 h。【结论】利用该技术可定量评价多异瓢虫与日本通草蛉集团内竞争。

12种杀虫剂对日本通草蛉不同虫态的毒力及安全性评价

为明确常见杀虫剂对日本通草蛉各虫态的影响,在室内分别采用浸渍法和喷雾法测定了12种(8类)杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫、蛹和成虫的毒性,并评价了杀虫剂对日本通草蛉的毒性风险。结果表明,高效氯氰菊酯对日本通草蛉为极高风险,毒死蜱、吡虫啉、烯啶虫胺和阿维菌素为高风险,溴氰虫酰胺、啶虫脒和氯虫苯甲酰胺为中等风险,噻嗪酮、吡蚜酮、螺虫乙酯和甲氧虫酰肼为低风险;与其他虫态相比,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性均为最低。在害虫生物防治及综合治理中应尽量选用对日本通草蛉毒性低的杀虫剂,以起到保护天敌的作用。

吡虫啉亚致死剂量对日本通草蛉实验种群生命表的影响

为评价吡虫啉对日本通草蛉Chrysoperla nipponensis（Okamoto）实验种群的亚致死效应,采用浸渍法处理日本通草蛉卵,测定了吡虫啉亚致死剂量LC_（10）、LC_（20）、LC_（30）对日本通草蛉生长发育、繁殖力和生命表参数的影响。结果表明,经吡虫啉亚致死剂量LC_（10）、LC_（20）、LC_（30）处理后,日本通草蛉幼虫发育历期和蛹期分别延长0.86~2.04 d和1.00~2.37 d,平均单头蛹重降低1.16~1.56 mg,羽化率降低6.13%~13.08%;雌虫产卵前期延长0.19~0.51 d,每雌平均产卵量减少17.75~51.64粒,寿命减少1.75~2.84 d;内禀增长力（r_m）、净繁殖率（R_0）和周限增长率（λ）均显著降低,平均世代历期（T）和种群加倍时间（D_t）均显著延长。研究表明,吡虫啉亚致死剂量对日本通草蛉种群的增长具有抑制作用。

转基因玉米表达的Cry1Ab、PAT和EPSPS蛋白对日本通草蛉幼虫的安全风险评估

为评价我国自主研发的转基因玉米表达的Cry1Ab、PAT和EPSPS蛋白对日本通草蛉Chrysoperla nipponensis幼虫生长发育的安全风险,通过将外源蛋白混入日本通草蛉人工饲料中的方法,以加入砷酸二氢钾(KH_2AsO_4)的饲料为阳性对照,研究了日本通草蛉幼虫取食后的生长发育状况。结果表明:日本通草蛉取食含Cry1Ab和EPSPS蛋白饲料的幼虫发育历期、茧期、结茧率、羽化率及成虫体重等生物学参数与取食正常饲料处理相比均没有显著差异;而取食含PAT蛋白饲料的幼虫发育历期和结茧率分别为10.7 d和96.6%,与取食正常饲料的对照11.1 d和89.9%差异显著,即饲料中添加PAT蛋白显著提高了幼虫的存活率和发育速率;取食含KH_2AsO_4饲料的日本通草蛉幼虫不能存活到茧期,说明KH_2AsO_4具有显著的杀虫活性。ELISA检测结果表明,取食了分别添加有3种外源蛋白饲料的日本通草蛉幼虫体内可以检测到相应的Cry1Ab、EPSPS和PAT蛋白,含量分别为2 758.8~5 210.7、35 018.0~54 426.6、16.8~149.8 ng/g。表明转基因玉米所表达的Cry1Ab、EPSPS和PAT蛋白对日本通草蛉幼虫没有显著的不利影响。