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褐飞虱（Nilaparvata lugens）（St?l）（Hemiptera:Delphacidae）是严重影响我国水稻安全生产的重要害虫,研发高效、绿色、安全的防控技术,符合国家粮食安全和“药肥双减”的战略需要。鉴此,本研究基于植物保护膜理念,筛选出成膜性能优良的天然成膜物质,并通过添加活性成分和优化加工工艺,研制对水稻褐飞虱具有协同增效作用的天然产物柠檬醛·瓜尔豆胶膜剂（柠·瓜膜剂）。采用扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）、原子力显微镜（Atomic force micro scope,AFM）、傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）等技术对膜剂进行表征,明确其理化性能;借助刺探电位（Electrical penetration graph,EPG）和转录组学（Transcriptomics）技术,初步探明柠·瓜膜剂对褐飞虱的作用方式及其协同增效机理;并通过田间防效试验和室内盆栽试验,明确天然产物柠·瓜膜剂对褐飞虱的防控效果及其对水稻的安全性。旨在为褐飞虱绿色防控提供新技术。主要研究结果如下:1.研制出对水稻褐飞虱协同增效作用显著的天然产物柠·瓜膜剂。以成膜性、稀释性、粘附性和成膜效果为指标评价了瓜尔豆胶、壳聚糖、海藻酸钠等43种物质的成膜性能,结果表明:天然产物瓜尔豆胶具备优良的成膜性和粘附性,优选为膜剂主要成膜物质。以褐飞虱三龄若虫的死亡率为指标,筛选柠檬醛、苦杏仁酸、茶皂素等13种植物源活性物质与瓜尔豆胶进行组合,结果发现:天然产物柠檬醛与瓜尔豆胶混配的效果最好,处理48 h后,褐飞虱的死亡率达68.89%。采用水稻茎部浸渍法,测定了柠·瓜膜剂5种配比（w/w:3:1,2:1,1:1,1:2,1:3）对水稻褐飞虱的活性,结果表明:柠檬醛与瓜尔豆胶混配比例为1:1时,LC50值最小,为4.30 mg/m L。故柠·瓜膜剂配方为:20%柠檬醛、20%瓜尔豆胶、10%吐温-20、50%蒸馏水。2.明确了柠·瓜膜剂具有良好的成膜性能和缓释性。对柠·瓜膜剂乳液100～800倍液的p H值、粘度和透光率进行了测定,发现以柠·瓜膜100倍液p H值和透光率最小,粘度最大。采用FTIR、SEM、AFM等技术对膜微观结构进行分析,发现柠·瓜膜剂中柠檬醛被瓜尔豆胶包裹;柠·瓜膜比瓜尔豆胶膜表面具有更多的褶皱、沟壑更深、节点更少。在25℃和50℃条件下,1～30 d内,柠·瓜膜剂中柠檬醛a和柠檬醛b的释放率均低于对照柠檬醛精油。第30 d时,25℃条件下柠·瓜膜剂中柠檬醛a和b的释放率分别为28.00%和37.08%,而对照组的释放率分别为36.81%和51.22%。因此,柠·瓜膜剂能有效延缓柠檬醛的挥发,增加其稳定性。3.探明了柠·瓜膜剂对褐飞虱具有显著协同增效及抑制P450酶活性的作用。共毒系数法测定结果表明,柠·瓜膜剂对褐飞虱协同增效作用显著,其CTC值达1571.24。刺吸选择性测定结果显示,柠·瓜膜剂100倍液处理时,褐飞虱雌成虫刺吸选择率仅为16.99%,显著低于对照的83.01%,嗅觉反应测试结果与刺吸选择结果一致;刺探电位（EPG）结果表明,柠·瓜膜剂通过干扰嗅觉影响褐飞虱雌成虫刺吸行为,处理后褐飞虱非刺探波（np波）平均持续时间比对照最长延长50.27min;刺吸毒力测定发现,经柠·瓜膜剂处理后,其100倍稀释液对褐飞虱的校正死亡率为69.68%,处理36 h后,褐飞虱体内检出柠檬醛总量为0.021 mg/kg,各浓度处理的P450酶活性均显著低于对照。可见,柠·瓜膜剂通过干扰褐飞虱刺吸行为和抑制P450酶活性实现协同增效。4.筛选出柠·瓜膜剂对褐飞虱协同增效作用的关键候选基因。采用柠·瓜膜剂100倍稀释液处理褐飞虱三龄若虫48 h后,Illumina转录组测序结果发现,柠·瓜膜剂处理的褐飞虱相比对照共有963条基因表达量差异显著,包括679条显著上调基因和284条显著下调基因。GO富集分析发现差异表达量在生物过程中“Localization”、“Oxidation-reduction process”条目富集程度较高,差异基因中与嗅觉感受系统相关基因2个,即OBPs基因和GRs/ORs基因,其中gene 797基因显著下调;与P450相关基因19个,其中7个基因显著下调,gene 19665下调最大。实时荧光定量PCR（q RT-PCR）结果与转录组测序结果一致。推测gene 797和gene 19665为柠·瓜膜剂对褐飞虱协同增效作用的关键候选基因。据此,构建柠·瓜膜剂对褐飞虱作用机制示意图:柠·瓜膜剂影响了褐飞虱OBPs基因和GRs/ORs基因,导致褐飞虱识别和定位受到干扰;影响了褐飞虱体内解毒酶P450相关基因的表达,抑制了P450酶活性,从而导致褐飞虱中毒死亡。5.明确了柠·瓜膜剂对褐飞虱具有良好防效且对水稻生长安全。室内盆栽试验表明,柠·瓜膜剂对褐飞虱若虫和成虫具较好防效,处理48 h后,其100倍液处理对褐飞虱三龄若虫和羽化1 d成虫的防效分别达72.90%和68.77%。田间防效发现,喷施膜剂后9 d,对褐飞虱防效为43.67%,与化学农药10%醚菊酯悬浮剂的防治效果差异不显著。喷施柠·瓜膜剂后20 d测定水稻叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等指标的变化,结果发现,柠·瓜膜剂各稀释倍液（800、400、200和100倍液）的水稻生理指标与对照组无显著差异,可见,柠·瓜膜剂对水稻生长具有较高安全性。