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甜菜夜蛾Spodoptera exigua H（？）bner迁飞的生态机制研究
作 者: 韩兰芝
导 师: 翟保平
学 校: 南京农业大学
专 业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 甜菜夜蛾 卵巢发育 飞行能力 虫源性质与轨迹分析 遗传相关 酶活力
分类号: S433
类 型: 博士论文
年 份: 2004年
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内容摘要
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从80年代中后期开始，甜菜夜蛾连续多年在我国各省份爆发成灾，成为农业生产上的一种灾难性害虫。已有研究报道甜菜夜蛾是一种远距离迁飞害虫，但尚未定论；对甜菜夜蛾飞行的生理、生态机制以及遗传因素对其飞行能力的影响，至今仍知之甚少。本文从甜菜夜蛾的迁飞特性入手，对其生态适合度、抗寒和越冬能力、生殖、遗传和环境因子对其飞行能力及再迁飞能力的影响、虫源性质及迁飞轨迹分析、飞行能源物质的代谢酶等方面进行了系统研究，获得如下结果： 通过组建甜菜夜蛾在5种温度下(20℃、23℃、26℃、29℃、32℃)的实验种群生命表，得出甜菜夜蛾在不同温度下的生态适合度。结果表明：在20-32℃，甜菜夜蛾的发育速率随着温度的升高而加快，并符合Logistic模型；甜菜夜蛾卵、幼虫、蛹、产卵前期及世代的发育起点温度分别为13.73℃、15.68℃、15.09℃、12.83℃和15.06℃，有效积温分别为37.9、126.3、73.8、29.2和265.60日·度；甜菜夜蛾在26℃时世代存活率和种群增长指数最高，分别为55.2％和205.9，20℃时不利于种群增长；在26℃和29℃时，甜菜夜蛾的平均产卵量最高，分别为604.7和611.4粒/雌，26℃是甜菜夜蛾最适宜交配的温度，交配率为84.9％，平均精包数为2.46个/雌；高温条件下，甜菜夜蛾的成虫寿命、产卵前期和产卵期均缩短；甜菜夜蛾的世代存活率(S)和种群趋势指数(I)与温度(t)的关系可用二次抛物线表示：S=-0.5056t~2+27.652t-326.02(r=0.91)，I=-3.2532t~2+178.45t-2270.40(r=0.94)。 测定了河北隆荛、湖南衡阳和江苏南京三个地理种群甜菜夜蛾的过冷却点和结冰点，并进行了埋蛹越冬试验。结果表明，甜菜夜蛾蛹的过冷却点最低，过冷却现象也最明显，因而蛹是甜菜夜蛾最适宜越冬的虫态。三个地理种群中，以湖南衡阳的抗寒能力最强，其次为河北隆荛和江苏南京。连续两年的田间埋蛹越冬试验表明，甜菜夜蛾不大可能在南京越冬。 通过室内卵巢逐日解剖试验，将甜菜夜蛾卵巢发育进度分为五级，即乳白透明期(Ⅰ)、卵黄沉积期(Ⅱ)、成熟待产期(Ⅲ)、产卵盛期(Ⅳ)和产卵末期(Ⅴ)。卵巢发育进度与日产卵量呈明显的相关性。与其他迁飞性昆虫相比，甜菜夜蛾的卵巢发育比较快，在蛹末期已发育为二级，羽化第二天，三级卵巢所占比例为65％。甜菜夜蛾产卵前期比较短，27℃下，补充营养和未补充营养的甜菜夜蛾的产卵前期无显著差甜菜夜蛾迁飞的生态机制研究异，分别为2.40士1 .06d和2.58士1 .24 d. 生殖隔离条件下，不同日龄甜菜夜蛾的飞行能力存在一定差异。初羽化时，甜菜夜蛾就具有一定的飞行能力，3、4日龄时其飞行能力最强。但未交配的雌虫卵巢发育特别缓慢，并且产卵量非常少，羽化第2、3天，其卵巢发育级别均为三级;羽化第4天，三级卵巢比例仍在90%以上，且尚未产卵;羽化第5、6天，三、四级卵巢比例各占50%左右，有少数卵产出。自然交配条件下，以2日龄和7日龄蛾的飞行能力较强。交配后，卵巢迅速发育。羽化第2天，三级卵巢比例为80.”%;羽化第3、4天，四级卵巢比例分别为50%和68%，许多卵已产出;羽化第5、6天，五级卵巢比例上升;习习化第7天，五级卵巢比例已达80%。此时，大部分蛾子已排完卵.这说明交配能刺激雌蛾卵巢发育。 同一日龄交配和未交配条件下，除4、7日龄的平均飞行时间存在差异外，其余日龄的飞行能力均没有显著差异。说明交配并不能影响成虫的飞行能力，而且雌蛾的怀卵量与飞行能力也不存在显著相关。因此，甜菜夜蛾不存在其他迁飞昆虫所具有的 ，’9尸子发生与飞行共扼”现象。 饲养期间光周期的长短和3一5日龄幼虫周期性饥俄对甜菜夜蛾飞行能力没有显著影响。不同饲养温度(20℃一30℃)对甜菜夜蛾飞行持续时间和飞行距离有显著影响，饲养温度越高，飞行能力越强。 根据飞行持续时间(吊飞12h)将甜菜夜蛾种群划分为居留型(<5 omin)、迁飞型(>somin)、强迁飞型(》25omin)和再迁飞型(第二次吊飞飞行持续时间仍>50min):在所有吊飞个体(684头)中，供试虫的起飞比率为43.6%(298头)，起飞个体中的再迁飞比例为503%(150头)。5日龄蛾在生殖隔离和自然交配条件下的迁飞型比率存在显著差异(U二1.9800，P<0.05)，但其他日龄的迁飞型比率均未达到显著差异(U二0.4320，1 .5389，0.5868，P>0.05)。甜菜夜蛾的迁飞型个体均最多可进行4次再迁飞，其再迁飞型比率随着再迁次数的增多而逐渐降低，且强飞个体表现较强的再飞能力;不同日龄间的再迁飞型比例存在一定差异，生殖隔离和自然交配种群随着龄期的增加，其再迁飞型比率并没显著下降。 通过田间调查、灯诱和性诱资料表明，甜菜夜蛾在江苏丰县一年可发生五代;四月初黑光灯下始见越冬代蛾，十月下旬终见末代蛾;从三代开始出现世代重叠。幼虫以三四代为害最为严重;田间卵峰日通常比蛾峰日落后2一3天;成幼虫喜欢在幼嫩植林上产卵、取食且卵块多位于叶片背面，特别是趋向在丰县主栽蔬菜一芦笋上产卵。甜菜夜蛾迁飞的生态机制研究.中文摘要 气候资料分析表明，甜菜夜峨在江苏丰县基本上不能越冬，即使个别暖冬年?
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全文目录
中文摘要 9-13
英文摘要 13-17
第一章 前言 17-41
1 甜菜夜蛾基础生物学 17-21
1.1 甜菜夜蛾的发生与危害 17-18
1.2 甜菜夜蛾的生物学习性 18-19
1.3 甜菜夜蛾在不同环境条件下的生态适合度 19-21
1.3.1 温度对甜菜夜蛾生长发育的影响 19
1.3.2 甜菜夜蛾的越冬与耐寒性 19-20
1.3.3 湿度与甜菜夜蛾生长发育的关系 20
1.3.4 甜菜夜蛾的迁飞 20-21
2 昆虫迁飞系统 21-38
2.1 昆虫迁飞概念的演化 21-22
2.2 迁飞场 22-25
2.3 种群轨迹 25-26
2.4 迁飞综合体 26-31
2.4.1 影响昆虫迁飞的环境因子 27-29
2.4.2 昆虫迁飞行为的生理、生态基础 29-31
2.5 昆虫迁飞的遗传和进化 31-38
2.5.1 遗传复合体 36
2.5.2 迁飞中基因型与环境的互作 36
2.5.3 迁飞的进化 36-38
3 甜菜夜蛾的迁飞生态与遗传:问题与思考 38-41
3.1 甜菜夜蛾迁飞的生理、生态基础 38-39
3.2 甜菜夜蛾迁飞遗传学的研究 39
3.3 本研究的意义 39-41
第二章 不同温度下甜菜夜蛾实验种群生命表研究 41-48
1 材料与方法 41-42
1.1 虫源 41
1.2 试验方法 41-42
2 结果与分析 42-46
2.1 温度对甜菜夜蛾发育的影响 42
2.2 温度对成虫生命参数的影响 42-45
2.3 不同温度下甜菜夜蛾实验种群生命表 45-46
3 讨论 46-48
第三章 甜菜夜蛾的抗寒与越冬 48-55
1 材料与方法 49
1.1 供试虫源 49
1.2 田间越冬试验 49
1.3 过冷却点的测定 49
1.4 统计方法 49
2 结果与分析 49-50
2.1 越冬能力测定 49-50
2.2 过冷却点与结冰点 50
3 讨论 50-55
第四章 甜菜夜蛾飞行与生殖的非共轭关系 55-65
1 材料与方法 55-56
1.1 供试虫源 55
1.2 不同日龄甜菜夜蛾蛹和成虫的解剖及卵巢发育分级 55-56
1.3 室内甜菜夜蛾卵巢发育进度和逐日产卵量观察 56
1.4 甜菜夜蛾飞行能力与卵巢发育进度 56
1.5 甜菜夜蛾怀卵量与飞行能力的关系 56
1.6 统计分析 56
2 实验结果与分析 56-60
2.1 甜菜夜蛾卵巢发育进度的分级 57
2.2 甜菜夜蛾的卵巢发育进度和日产卵量 57
2.3 甜菜夜蛾的飞行能力与卵巢发育 57-59
2.4 甜菜夜蛾怀卵量与飞行能力的关系 59-60
3 讨论 60-65
第五章 环境因子对甜菜夜蛾飞行能力的影响及再迁飞能力研究 65-74
1 材料与方法 65-66
1.1 供试虫源 65-66
1.2 飞行能力的测定 66
1.3 数据统计 66
2 结果分析 66-71
2.1 甜菜夜蛾迁飞型和居留型的分化 67-68
2.2 不同饲养温度下甜菜夜蛾的飞行能力 68
2.3 不同光照条件下甜菜夜蛾的飞行能力 68-69
2.4 饥饿处理对甜菜夜蛾飞行能力的影响 69
2.5 交配对甜菜夜蛾迁飞型和飞行能力的影响 69-71
2.6 甜菜夜蛾再迁飞型的分化 71
3 讨论 71-74
第六章 甜菜夜蛾田间种群动态、虫源性质及迁飞轨迹分析 74-103
第一节 甜菜夜蛾的田间种群动态 75-80
1 材料与方法 75-76
1.1 频振式杀虫灯诱蛾 75
1.2 性诱剂诱蛾 75
1.3 田间消长调查 75-76
1.4 寄主选择性调查 76
2 结果与分析 76-77
2.1 年发生代次 76
2.2 频振式杀虫灯和性诱剂诱蛾 76
2.3 田间消长调查 76-77
2.4 寄主选择性调查 77
3 讨论 77-80
第二节 甜菜夜蛾田间虫源性质分析 80-95
1 材料与方法 80-81
1.1 不同日龄甜菜夜蛾蛹和成虫的解剖 80
1.2 甜菜夜蛾卵巢发育程度的分级 80
1.3 甜菜夜蛾在江苏丰县的越冬气候分析 80
1.4 发蛾期预测 80
1.5 田间诱蛾与雌蛾卵巢发育进度 80
1.6 田间种群虫源性质分析 80-81
1.7 气候资料及分析 81
2 结果与分析 81-88
2.1 甜菜夜蛾在江苏丰县的越冬情况 81-83
2.2 积温预测的发蛾期与黑光灯见蛾期比较 83
2.3 丰县2002年甜菜夜蛾卵巢发育进度与虫源性质分析 83
2.4 丰县1998-2002年发蛾特征分析 83-88
3 讨论 88-95
第三节 甜菜夜蛾迁飞轨迹分析 95-103
1 材料与方法 95-96
1.1 轨迹分析工具 95
1.2 气象和虫情资料 95
1.3 轨迹分析初始参数确定 95-96
1.4 轨迹落点成图 96
2 结果与分析 96
3 讨论 96-103
第七章 甜菜夜蛾飞行能力的数量遗传调控及其与生活史性状的遗传相关 103-119
第一节 甜菜夜蛾飞行能力的数量遗传调控 105-114
1 材料与方法 105-107
1.1 供试虫源 105
1.2 飞行测试 105
1.3 亲子代回归 105
1.4 双向选择 105-106
1.5 杂交遗传 106
1.6 数据统计 106-107
2 结果与分析 107-111
2.1 迁飞型的确定 107
2.2 亲子代回归 107-108
2.3 双向选择 108-110
2.4 杂交遗传分析 110-111
3 讨论 111-114
第二节 甜菜夜蛾飞行能力与生活史性状的遗传相关 114-119
1 材料与方法 114
1.1 生活史性状的相关反应 114
1.2 种群增长参数的估计 114
2 实验结果与分析 114-117
2.1 生活史性状的相关反应 114-115
2.2 种群增长参数的估计 115-117
3 讨论 117-119
第八章 甜菜夜蛾飞行肌中与能量代谢有关的酶活性研究 119-127
1 材料与方法 120-121
1.1 供试虫源 120
1.2 供试药剂 120-121
1.3 酶活性及蛋白质含量的测定 121
2 实验结果与分析 121-125
2.1 不同日龄成虫代谢酶活力的变化 121-122
2.2 交配状况对甜菜夜蛾成虫代谢酶活力的影响 122-123
2.3 幼虫期饥饿处理对甜菜夜蛾成虫代谢酶活力的影响 123
2.4 不同家系甜菜夜蛾成虫代谢酶活力的变化 123-125
3 讨论 125-127
第九章 全文主要结论 127-130
参考文献 130-142
附录: 攻读博士学位期间发表的研究论文 142-143
致谢 143
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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 植物虫害及其防治
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