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大气CO2浓度升高是气候变化的主要特征之一。CO2浓度升高会通过影响植物的形态结构及生理生化性质而间接影响植食性昆虫。褐飞虱是为害水稻的重大迁飞性害虫,迄今,虽对褐飞虱的生物学和生态学研究较多,但对气候变化如何影响褐飞虱的研究比较少。本学位论文针对以下问题开展研究:1)CO2浓度升高对抗药性褐飞虱的生活史和取食行为是否有影响?2)CO2浓度升高对为害抗虫水稻的褐飞虱生活史特征有何影响?1、CO2浓度升高对抗吡虫啉褐飞虱适合度的影响本试验观察了在当前(390μL·L-1)和加倍CO2浓度(780μL·L-1)处理下,感和抗吡虫啉褐飞虱(抗性水平相差约147倍)生长发育、繁殖及存活表现。CO2浓度和对吡虫啉的抗性互作显著影响若虫和卵历期,CO2浓度升高使敏感褐飞虱若虫发育历期延长、若虫存活率降低、卵历期缩短,而使抗吡虫啉褐飞虱若虫历期缩短、存活率提高、卵历期延长。在CO2浓度升高下,感和抗吡虫啉褐飞虱的成虫寿命、生殖力及卵孵化率均显著下降;产卵高峰时间推迟,且维持的时间短。结果说明,CO2浓度升高可能不利于抗吡虫啉褐飞虱的发育和存活,从而对其种群增长造成不利影响。2、CO2浓度升高对抗药性褐飞虱取食行为的影响采用刺吸电位技术(EPG)观察了抗/感吡虫啉褐飞虱(抗性水平相差约147倍)和抗/感噻嗪酮褐飞虱(抗性水平相差约480倍)对当前(390μL·L-1)和升高CO2浓度(780μL·L-1)下生长水稻苗的口针刺吸行为。结果如下:(1)在CO2浓度升高下,抗/感吡虫啉两品系在韧皮部内活动总时间和稳定取食总持续时间缩短,在木质部取食总时间延长,向维管束移动频次及在木质部取食频次增多,在韧皮部内活动频次减少,CO2和对吡虫啉抗性互作使高C02浓度下,敏感品系取食韧皮部频次减少,但抗吡虫啉品系取食韧皮部频次和取食木质部频次增多;(2)CO2浓度加倍倾向于缩短感噻嗪酮褐飞虱在韧皮部摄取汁液的总时间,与抗药性互作显著影响开始刺探行为的频次—CO2浓度加倍条件下抗性褐飞虱开始刺探的频次低于当前CO2浓度下。两种CO2浓度处理下,与敏感褐飞虱相比,抗噻嗪酮褐飞虱口针朝维管束移动和在木质部摄取汁液的时间缩短,但在韧皮部内部活动的时间延长;口针在韧皮部内部活动的频次增多,但在韧皮部和木质部摄取汁液的频次减少。结果说明,C02浓度升高对抗吡虫啉褐飞虱的取食具有一定的不利影响;可能增强抗噻嗪酮褐飞虱对水稻的致害性。3、CO2浓度升高对抗药性褐飞虱保护酶活性的影响本试验测定了不同CO2浓度水平(390μL·L-1和780μL·L-1)下,抗/感吡虫啉褐飞虱(抗性水平相差约147倍)和抗/感噻嗪酮褐飞虱(抗性水平相差约480倍)体内保护酶活性的差异。结果表明:C2和抗性互作使高CO2浓度下,抗吡虫啉品系总蛋白浓度及过氧化物酶活力均下降,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力均升高;抗噻嗪酮品系总蛋白浓度下降,过氧化氢酶和过氧化物酶活力均升高;而敏感品系总蛋白浓度升高,三种保护酶活力均下降。两种CO2浓度下,抗噻嗪酮品系超氧化物歧化酶活力均低于敏感品系。结果说明,C02浓度升高可能不利于抗吡虫啉品系和抗噻嗪酮品系的暴发。4、CO2浓度升高对取食抗虫水稻的褐飞虱生活史特征的影响本试验观察了不同CO2浓度水平(390μL·L-1和780μL·L-1)下,抗/感褐飞虱水稻品种(“TN1”和“IR36”)上褐飞虱生长发育、繁殖及存活的表现。结果发现:CO2和水稻抗虫性互作显著影响雌成虫生殖力。CO2浓度升高下,雌成虫产卵量在“TN1”上明显下降,而在“R36”上变化不明显。CO2浓度升高使两品种水稻上褐飞虱若虫存活率及雌成虫寿命均显著下降,雄若虫发育历期、卵历期均缩短。两种CO2浓度下,水稻抗虫品种(“IR36”)上的雌雄若虫历期、卵历期均明显长于敏感品种(“TN1”)上,雌成虫寿命和产卵量均明显小于敏感品种处理。说明CO2浓度升高可能减弱抗褐飞虱水稻(“IR36”)的抗虫性。