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特性和昆蟲的生理狀態(tài)不同而有所差別,同時引起強烈趨光行為的敏感波長也會因昆蟲種類不同而異。此外,人工光源也會導致昆蟲在生物化學、生理和生物學等方面發(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、保幼激素和生物學特性的影響。本文研究結果為揭示昆蟲趨光機理和研制粘蟲專用殺蟲燈提供了科學依據。1粘蟲對不同波長LED燈的趨光行為反應本研究評估了粘蟲成蟲對不同LED光源的趨光行為反應水平。結果表明,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烈反應。在最佳條件下進行的實驗結果表明,綠色LED燈對粘蟲成蟲的引誘率為64.44%,在所有實驗組中最高。同時,綠色LED光源對粘蟲成蟲比非單色和復合波長的LED燈光源能顯著引起更強烈的趨光行為反應。網室實驗結果表明,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。上述研究結果表明,粘蟲成蟲對綠色波長(520nm)具有較強的敏感性,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燈趨光行為反應的非生物和生物因子。研究結果表明,粘蟲的趨光行為受到光照強度和光照時間的影響,光強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燈的趨光行為反應最強烈。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。實驗結果表明,綠色LED燈處理30min后粘蟲體內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。結果顯示,綠色LED燈照射后粘蟲體內能量代謝酶活性升高,產生粘蟲趨光行為所需的能量。4綠色LED燈對粘蟲體內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-轉移酶(GST)的活性變化。實驗結果表明,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能力有所不同。5綠色LED燈對粘蟲體內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)粘蟲體內總保幼激素(JH)水平的變化。實驗結果表明;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)體內保幼激素水平顯著高于對照(P0.05)。同時,雄蟲體內保幼激素水平與雌蟲體內保幼激素水平存在顯著差異。結果顯示,粘蟲體內保幼激素水平會受到綠光照射的調控。6綠色LED燈對粘蟲生物學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特性的變化。實驗結果表明,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,雌蛾產卵量下降和成蟲壽命延長(P0.05)。粘蟲生物學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)育階段的生物學特征與對照組沒有顯著差異。上述結果表明,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。
【學位單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S433.4

【參考文獻】

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本文編號：2811419