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本论文采用拌粮熏杀法研究了植物精油与硅藻土混合前后的杀虫活性、药效持续期、最佳适用温度及对害虫种群繁殖力的控制作用，并评估了害虫产生抗性的风险，同时从生理生化角度分析了植物精油及其与硅藻土混合物的作用机理，以期为提高植物精油的杀虫效果，促进其在储粮害虫防治方面的应用提供理论依据。主要研究结果如下：
1 三种植物精油及其与硅藻土混合处理对储粮害虫生物活性的分析
肉桂精油、大蒜素精油、山苍子精油对米象、赤拟谷盗和麦蛾成虫毒杀活性的结果显示：三种精油对试虫均有较强的熏杀作用，其中大蒜素精油最强，肉桂精油其次，山苍子精油最弱；不同处理方式对试虫的熏杀活性均随着精油浓度的提高和处理时间的延长而增强，而硅藻土混合处理可明显增强精油对试虫的熏杀活性，并且其杀虫有效期也比精油单独处理组长约10天左右；同时，结果还发现，精油及其与硅藻土混合处理的最佳有效温度为24℃-30℃，且在此温度范围内其熏杀活性与温度成正相关。
2 三种植物精油及其与硅藻土混合处理对储粮害虫呼吸及能量物质代谢的影响
用不同浓度的植物精油及其与硅藻土混合物对米象和赤拟谷盗成虫进行熏杀，8h、12h、24h和48h后分别测定试虫的体重、呼吸代谢和呼吸商的变化。结果表明，三种精油中，只有大蒜素精油及其与硅藻土混合处理组对试虫的影响很明显：试虫体重均是随着处理浓度的增大和处理时间的延长而显著减轻，其中硅藻土混合处理组更加明显；而试虫呼吸代谢的变化则很不稳定，耗氧量和CO2呼出量时高时低，最终因呼吸代谢的紊乱而导致试虫死亡。
昆虫呼吸代谢的变化反应了虫体体内的能量收支情况，因此检测了三种精油及其与硅藻土混合处理后试虫体内能量物质含量的变化。结果表明三种精油中只有大蒜素精油及其与硅藻土混合处理可使试虫体内能量物质有较大的改变：经大蒜素精油及与硅藻土混合处理后米象体内的蛋白质含量均随着处理浓度的增加和处理时间的延长逐渐降低，其中与硅藻土混合处理组最明显，最低可比对照减轻了1.95mg/头；而试虫体内的可溶性糖和甘油三酯的含量在整个处理期间变化不一，或升或降，但到60h时其含量皆远低于对照，其中与硅藻土混合处理组最为明显，两者均比对照减少了3.95μg/头和1.96μg/头；同时，结果也表明赤拟谷盗成虫经大蒜素精油及与硅藻土混合处理后，可溶性糖和蛋白质的含量均大幅降低，其中与硅藻土混合处理组更为明显。而甘油三酯含量的变化则不大。
3 大蒜素精油及与硅藻土混合物对储粮害虫成虫体壁形态结构的影响
利用环境扫描电镜观察了大蒜素精油及与硅藻土混合物处理后试虫的体壁形态，结果发现处理48小时后试虫体表均有较明显的磨损：试虫体表的鱼鳞状龟裂片结构疏松，其中米象成虫腹部表皮刚毛断裂，毛窝凸出于体表(与硅藻土混合处理组)，且虫体前足基节窝处也有明显的摩擦伤痕；米象成虫的前胸与中胸连接处的前脊沟宽度明显大于对照；另外，通过透射电镜的结果也发现经大蒜素精油及与硅藻土混合物处理后的试虫体壁破坏明显，最外层的厚度明显小于对照，其中与硅藻土混合物处理组更为明显。
4 大蒜素精油及与硅藻土混合物对储粮害虫体内不同酶系活性及其表达量的影响
检测了不同方式处理后试虫体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST-ST)及ATP酶的活性变化，结果表明经不同方式处理后试虫的酶活性变化不同：
大蒜素精油单独处理米象成虫后其体内的CAT、POD、SOD、GST、ATP酶活性变化不一：ATP酶活在整个处理期间内均处于被抑制状态，CAT酶活性在处理48h前被激活，其后被抑制，而POD、SOD和GST则一直被激活，其中POD表现最明显，最高可升为对照的8.21倍。而与硅藻土混合处理组的米象体内酶活在整个处理时间内皆处于被抑制状态，其中GST酶活被抑制程度最大，最低时仅为对照的0.06倍。
赤拟谷盗经大蒜素精油及与硅藻土混合处理后，ATP酶活一直处于被抑制状态，其中与硅藻土混合处理表现更为明显；而POD、SOD和GST酶活均是随着处理时间的延长其活性逐渐提高，尤其是GST酶活性改变最为明显，在60h时其活性分别为对照的2.60倍(精油单独处理组)和4.06倍(与硅藻土混合处理组)；而试虫CAT酶变化则略有不同，精油单独处理组的试虫CAT先升后降，处理48h前活性增强，最高可为对照的2.19倍，60h后又回落到对照水平，而与硅藻土混合处理的CAT酶活则一直处于被抑制状态，60h时其活性为对照的0.16倍。
为进一步探讨酶活性改变的机制，从转录水平检测了赤拟谷盗成虫以上五种酶表达量的变化，结果表明POD、SOD和Na+，K+-ATPase的mRNA表达量在整个处理时间内均无明显变化，因此这三种酶活的变化与其mRNA表达量无关；而CAT酶和GST酶在不同时间点mRNA的表达量与其酶活变化一致，因此CAT酶和GST酶酶活的改变可能是在转录水平受到调节。
5 大蒜素精油及其与硅藻土对储粮害虫种群生殖力的控制作用
结果显示两种处理方式对储粮害虫的种群生殖力均有一定的抑制作用，其中精油与硅藻土混合处理对试虫的种群抑制效果更佳，同时结果表明大蒜素精油及与硅藻土混合物对种群F1代抑制的效果与所处理的虫态有关，成虫>幼虫>卵。但这两种处理方式对于麦蛾的种群控制作用则与其对米象和赤拟谷盗的作用相反：精油单独处理组对麦蛾成虫产卵量和幼虫钻蛀率的作用效果强于与硅藻土混合处理组。
6 储粮害虫对大蒜素精油及与硅藻土混合物的抗性风险评估
通过利用数量遗传学中的阈性状分析法分析了米象和赤拟谷盗对大蒜素精油及与硅藻土混合物的抗性现实遗传力，结果显示米象和赤拟谷盗对大蒜素精油的两种处理方法产生抗性的可能性极小，要使害虫产生10倍的抗性，均需经过三百代以上的汰选。因此采用这两种处理方式防治储粮害虫具有较大的应用前景。