1. 研究目的与意义
我国是一个粮食大国,同时也是一个人口大国,人均耕地面积低于世界的平均水平。我国拥有大量的粮库,但粮库管理不到位,每年都会有大量的粮食受到病虫害的危害,进一步增加了粮食的危机。储粮害虫不仅会使粮食重量损失、品质下降、发热霉变,其排泄物还会降低储粮的加工品质和工艺品质,甚至会引起疾病的传播,危害人们的健康。
赤拟谷盗,学名Tribolium castaneum( Herbst),别名拟谷盗,属鞘翅目拟步甲科,分布在世界各地。其适应性强、繁殖迅速、食性复杂、危害范围广,在我国各地均有发生。小麦粉是我国主要的成品粮之一,是馒头、面包、面条、蛋糕、油条等人们日常食用的各种食物的加工原料。赤拟谷盗是小麦粉在储藏期间常见的重要害虫,其成虫臭腺会分泌苯醌类物质,可使被感染小麦粉发霉发臭,引起严重的品质劣变,甚至丧失食用价值。因此,对赤拟谷盗的防治的研究具有重要意义。
赤拟谷盗(Tribolium castaneum)不仅是一种危害严重的世界性储粮害虫,作为鞘翅目昆虫的代表也是一种新型的模式昆虫。抗药性的出现使农业害虫防治工作面临新挑战,在产生抗药性的同时常伴有适合度劣势(即适合度代价),即抗性个体常表现出发育速率较慢、存活率和生殖力较低等现象。为了了解害虫抗药性与生物适合度和适合度代价的关系以及适合度代价产生的机制、特性及影响因素,通过对敏感品系、中抗品系以及高抗品系在不同的条件下表现出来的生物性状进行对比,为探索抗性发展规律及害虫抗性治理提供理论依据。
2. 研究内容和预期目标
研究内容: 1、研究赤拟谷盗三种品系的环境适合度(高温、低温、饥饿)
2、观察对比赤拟谷盗(成虫)三种品系的体长、翅长、重量。
3、观察对比赤拟谷盗(成虫)三种品系的抗逆性(热昏迷时间)
3. 国内外研究现状
随着防虫剂的大面积的使用,昆虫的抗药性越发成为人们关注的问题。赤拟谷盗作为和谷蠹是世界上破坏性最大的两种害虫,它们每年对储存的谷物和粮食产品造成重大的经济损失。关于赤拟谷盗和谷蠹的抗性种群,世界各地的许多地方都报道了,这可能是长期磷化氢熏蒸剂使用的结果。
目前就抗性代价的形成机制存在2种假说:资源限制(resource limitation)假说和干扰代谢平衡(disruption of metabolicequilibria)假说。这些假说都是根据抗性基因表达的特定抗性机制而提出的,这2个假说均是在对淡色库蚊Culex pipiens与酯酶相关抗药性分子机制及其遗传进化的研究结果基础上提出的。害虫抗性和敏感品系在形态、生理反应和生物学特性等方面的生物适合度差异与其体内激素水平及调控能力变化有关。由于昆虫激素如JH与MH在协调控制昆虫生长、分化、变态与生殖过程中起关键作用。因此,抗性害虫和敏感品系在生长发育、生殖能力、环境适应性等方面的差异表现与其体内激素(特别是保幼激素和蜕皮激素)水平及调控能力的变化有着密切联系。
害虫抗性的发展受遗传、生物学及药剂三方面因素的影响,其中抗性遗传方式和抗性基因的适合度是其中的2个重要因子。遗传因子包括抗性基因频率、基因的显隐性度等,抗性为显性遗传时易产生抗性抗性为隐性遗传时不易产生抗性但产生抗性后,抗性比较稳定。不同表型的相对适合度对抗性进化起关键性作用,目前大多数研究表明抗性基因型的适合度与敏感基因型相比都有不同程度的降低。兰亦全等研究结果表明,与敏感品系相比,甜菜夜蛾Spodoptera exigua三氟氯氰菊酯抗性品系在幼虫历期、蛹重、产卵量和卵孵化率等生物学指标方面存在明显的不利性,适合度下降了61%。 但也會有研究表明抗药性导致生物适合度升高。Bank 等在对桃蚜Myzus persicae的研究中发现,抗性桃蚜比敏感桃蚜更加健壮,发育更快,体重较大,且在成虫期的头几天产蚜量较高,与敏感品系相比具有更强的竞争力。吴孔明等对棉蚜Aphis gossypi抗杀灭菊酯品系的研究也表明,抗性棉蚜的适合度并不降低,繁殖力不表现下降趋势。还有的抗性害虫适合度不变。
4. 计划与进度安排
2022.12.25—2022.12.31熟悉课题、文献检索及文献总结;
2022.01.01—2022.01.15完成开题报告的撰写,开始英文资料翻译;
2022.02.25—2022.04.30实验阶段;
5. 参考文献
[1]唐黎标.储粮害虫防治现状与问题研讨[J].粮食问题研究,2018(04):43-45.
[2]任晓霞,韩召军,王荫长.棉铃虫对久效磷抗性和敏感性品系的生物适合度[J].南京农业大学学报,2001(02):41-44.
[3]刘凤沂,须志平,薄仙萍,沈晋良.昆虫抗药性与适合度[J].昆虫知识,2008(03):374-378.
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