采用殺蟲燈防治害蟲是害蟲綜合治理(IPM)的主要措施之一。為了提高殺蟲燈的效果,篩選專門引誘靶標(biāo)害蟲的光源敏感波長作為殺蟲燈的光源是非常重要的。昆蟲對人工光源的趨光行為水平因光源的光學(xué)特性和昆蟲的生理狀態(tài)不同而有所差別,同時引起強(qiáng)烈趨光行為的敏感波長也會因昆蟲種類不同而異。此外,人工光源也會導(dǎo)致昆蟲在生物化學(xué)、生理和生物學(xué)等方面發(fā)生變化。粘蟲(Mythimna separata Walker)屬于鱗翅目夜蛾科昆蟲,是危害小麥、玉米和水稻等農(nóng)作物的重要害蟲。眾多周知,粘蟲有對光源的趨光行為,但是對于粘蟲的敏感波長和趨光原因并不十分清楚。本研究試圖篩選能引起粘蟲強(qiáng)烈趨光行為的LED燈敏感波長,并評估不同非生物和生物因子對粘蟲趨光行為的影響。此外,本研究評估了LED燈敏感波長對粘蟲能源代謝、抗氧化酶、保幼激素和生物學(xué)特性的影響。本文研究結(jié)果為揭示昆蟲趨光機(jī)理和研制粘蟲專用殺蟲燈提供了科學(xué)依據(jù)。1粘蟲對不同波長LED燈的趨光行為反應(yīng)本研究評估了粘蟲成蟲對不同LED光源的趨光行為反應(yīng)水平。結(jié)果表明,與其他單色波長的LED燈光源相比,綠色(520 nm)LED光源能顯著引起粘蟲成蟲趨光行為的強(qiáng)烈反應(yīng)。在最佳條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,綠色LED燈對粘蟲成蟲的引誘率為64.44%,在所有實(shí)驗(yàn)組中最高。同時,綠色LED光源對粘蟲成蟲比非單色和復(fù)合波長的LED燈光源能顯著引起更強(qiáng)烈的趨光行為反應(yīng)。網(wǎng)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,綠色LED燈對粘蟲成蟲的引誘率最高,比商業(yè)化的黑光燈高1.7倍。上述研究結(jié)果表明,粘蟲成蟲對綠色波長(520nm)具有較強(qiáng)的敏感性,綠色LED燈可用于監(jiān)測和控制粘蟲。2影響粘蟲對綠色LED燈趨光行為的相關(guān)因子本研究分析了影響粘蟲對綠色(520 nm)LED燈趨光行為反應(yīng)的非生物和生物因子。研究結(jié)果表明,粘蟲的趨光行為受到光照強(qiáng)度和光照時間的影響,光強(qiáng)200lux(P=0.038)和光照時間40 min(P=0.003)的綠色LED燈光對粘蟲成蟲的引誘率最高。粘蟲成蟲的趨光行為也受到暗適應(yīng)時間、日齡、交配狀態(tài)和性別的影響,3日齡的成蟲(P=0.001)、暗適應(yīng)2h的成蟲(P=0.000)、未交配的雄蛾(P=0.003)和交配的雌蛾(P=0.001)對綠色LED燈的趨光行為反應(yīng)最強(qiáng)烈。由此可見,綠色LED燈可以有效地用于監(jiān)測和控制粘蟲,但會受到多個非生物因子和生物因子的影響。3綠色LED燈對粘蟲體內(nèi)能量代謝酶的影響本研究分析了綠色LED燈光照下粘蟲成蟲體內(nèi)能量代謝酶3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脫氫酶(GPDH)、乳酸脫氫酶(LDH)、3-羥酰輔酶A脫氫酶(HOAD)的活性以及HOAD和GAPDH酶活比率的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,綠色LED燈處理30min后粘蟲體內(nèi)GPDH和HOAD活性及HOAD和GAPDH酶活比率顯著上升(P0.05),綠色LED燈處理60min后粘蟲體內(nèi)LDH活性顯著升高(P=0.000)。此外,綠色LED燈處理45min后粘蟲雌、雄蛾的GAPDH活性以及HOAD和GAPDH活性比率均出現(xiàn)顯著差異,而LDH活性在粘蟲雌、雄蛾的所有處理組中均出現(xiàn)顯著差異。結(jié)果顯示,綠色LED燈照射后粘蟲體內(nèi)能量代謝酶活性升高,產(chǎn)生粘蟲趨光行為所需的能量。4綠色LED燈對粘蟲體內(nèi)抗氧化酶活性的影響本研究分析了不同時間綠色(520 nm)LED燈照射下粘蟲體內(nèi)總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)的活性變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著綠光光照時間延長,除了GST以外,TOC和其他抗氧化酶的活性都有顯著升高,隨后出現(xiàn)下降,但下降后與對照水平仍無顯著差異。上述結(jié)果表明;綠光光照會對粘蟲造成一定的氧化脅迫,但是粘蟲可以修復(fù)光脅迫造成的損傷。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)粘蟲雌、雄蛾對光脅迫的適應(yīng)能力有所不同。5綠色LED燈對粘蟲體內(nèi)保幼激素水平的影響本研究測定了不同時間綠色(520 nm)LED燈照射下不同發(fā)育階段(幼蟲、蛹和成蟲)粘蟲體內(nèi)總保幼激素(JH)水平的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明;隨著綠光光照時間延長,末齡幼蟲(飼養(yǎng)22天)和老熟蛹(8日齡)體內(nèi)保幼激素水平顯著低于對照,而早期蛹(4日齡)和成蟲(3、6、9日齡)體內(nèi)保幼激素水平顯著高于對照(P0.05)。同時,雄蟲體內(nèi)保幼激素水平與雌蟲體內(nèi)保幼激素水平存在顯著差異。結(jié)果顯示,粘蟲體內(nèi)保幼激素水平會受到綠光照射的調(diào)控。6綠色LED燈對粘蟲生物學(xué)特性的影響本研究分析了在暗室中綠色(520 nm)LED燈照射下粘蟲生物學(xué)特性的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在綠光照射下,粘蟲卵的歷期延長,孵化率下降;幼蟲發(fā)育歷期縮短,存活率提高;蛹的歷期縮短,雌蛾產(chǎn)卵量下降和成蟲壽命延長(P0.05)。粘蟲生物學(xué)特性的變化水平取決于綠光光照時間。除了卵發(fā)育階段以外,在正常條件下飼養(yǎng)的F_1代粘蟲(母代被綠光照射處理)所有發(fā)育階段的生物學(xué)特征與對照組沒有顯著差異。上述結(jié)果表明,在黑暗條件下綠光光照對幼蟲的存活及發(fā)育歷期、蛹的發(fā)育歷期、成蟲的壽命有明顯的影響。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S433.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：2811419