【摘 要】
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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界分布的重大农林害虫,为害多种经济作物并造成重大经济损失。刀角瓢虫Serangium japanicum Chapin是我国南方地区烟粉虱捕食性天敌的优势种,是粉虱类害虫的专食性瓢虫,具有捕食量大,防控时间长等优点,且生防潜力大,产业化应用前景好,但贮藏困难、货架期短是其产业化的技术瓶颈之一。本研究以刀角瓢虫为研究对象,通过研究不同冷
【基金项目】
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广州市科技计划项目重点项目(201804020070); 广东省科技计划项目(2017A020208060); 广东省2018农业标准化项目;
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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界分布的重大农林害虫,为害多种经济作物并造成重大经济损失。刀角瓢虫Serangium japanicum Chapin是我国南方地区烟粉虱捕食性天敌的优势种,是粉虱类害虫的专食性瓢虫,具有捕食量大,防控时间长等优点,且生防潜力大,产业化应用前景好,但贮藏困难、货架期短是其产业化的技术瓶颈之一。本研究以刀角瓢虫为研究对象,通过研究不同冷藏温度和不同冷藏时间对刀角瓢虫生物学特性的影响,筛选出刀角瓢虫成虫最适冷藏温度及冷藏时间,并且通过研究刀角瓢虫成虫在不同冷藏温度和冷藏时间处理下,热激蛋白基因Hsp70和Hsp90相对表达量的变化规律,探讨不同温度冷藏条件下刀角瓢虫成虫的生理响应机制,明确刀角瓢虫成虫最适的低温贮藏条件。研究结果如下:1.刀角瓢虫低温贮藏温度的优化筛选刀角瓢虫成虫分别在温度为7℃、10℃、13℃、16℃和26℃,相对湿度为70±10%,全黑暗条件,低温贮藏10 d,取出后通过对存活率、产卵量、寿命、捕食量以及F1代发育历期等生物学特性研究,评价并确定刀角瓢虫成虫最适冷藏温度。结果表明:在7℃、10℃、13℃、16℃和26℃贮藏10 d后,其存活率分别为0%、68.00%、95.00%、99.00%和99.00%,16℃冷藏处理组的存活率最高,7℃冷藏处理组的最低;10℃、13℃、16℃和26℃贮藏10 d后,平均单雌产卵量分别为302.59粒、301.76粒、399.19粒和422.63粒,16℃冷藏处理组的最高;成虫对烟粉虱4龄若虫的捕食率分别为32.75%、32.40%、34.70%和31.95%,各处理组之间差异不显著;其F1代发育历期分别为17.91 d、19.01 d、17.33 d和18.89 d;F1代卵到成虫的存活率分别为72.22%、81.74%、82.00%和94.13%,16℃冷藏处理组F1代存活率最高。通过低温冷藏后刀角瓢虫生物学特性研究结果的综合评价,刀角瓢虫成虫最适冷藏温度为16℃。2.不同贮藏温度对刀角瓢虫热激蛋白基因表达的影响刀角瓢虫成虫经过10℃、13℃、16℃和26℃,相对湿度为70±10%,全黑暗,低温贮藏10 d后,随着温度升高,刀角瓢虫成虫Hsp70基因相对表达量逐渐降低。在10℃时,刀角瓢虫Hsp70基因相对表达量上调到对照组的7.06倍为最大值,与对照组差异显著。而13℃和16℃处理组中Hsp70基因相对表达量与对照组差异不显著。刀角瓢虫成虫在10℃处理下Hsp90基因相对表达量上调最高为对照组的2.33倍,与对照组差异显著。而13℃和16℃处理组Hsp90基因的相对表达量与对照组差异不显著,但随着温度下降,Hsp90基因相对表达量有逐渐上调的趋势。3.刀角瓢虫在最适冷藏温度下贮藏时间的优化筛选本研究在最适温度16℃,相对湿度为70±10%,全黑暗的条件下,分别将刀角瓢虫成虫冷藏10 d、15 d、20 d和25 d后,发现刀角瓢虫成虫存活率分别为99.00%、86.00%、21.50%和5.00%。在16℃冷藏10 d、15 d和20 d后,刀角瓢虫雌虫80 d平均产卵量分别为356.37粒、236.86粒和77.85粒,且各处理组之间差异显著,在冷藏至10 d时达到最大值。刀角瓢虫成虫冷藏10 d、15 d和20 d后,其对烟粉虱4龄若虫捕食率分别34.70%、30.10%和30.25%,差异不显著。以上研究结果表明,刀角瓢虫成虫在16℃全黑暗条件下,最长可贮藏15 d。4.不同贮藏时间对刀角瓢虫热激蛋白基因表达的影响刀角瓢虫成虫在16℃,相对湿度为70±10%,全黑暗的条件下分别冷藏10 d、15 d、20 d和25 d后,刀角瓢虫成虫Hsp70基因的相对表达量分别是冷藏10 d的1.06倍、0.78倍和0.56倍。冷藏10 d和15 d的刀角瓢虫,其Hsp70基因相对表达量差异不显著;冷藏20 d和25 d的刀角瓢虫,其Hsp70基因的相对表达量与冷藏10 d的差异显著。研究结果表明:刀角瓢虫成虫在长时间低温贮藏后,Hsp70基因的表达会被显著抑制,表达量降低,减弱对昆虫的保护作用。冷藏10 d、15 d、20 d、25 d后,冷藏15 d、20 d和25 d成虫的Hsp90基因分别是冷藏10 d的Hsp90基因相对表达量的0.75倍、0.82倍和0.78倍,差异不显著。说明刀角瓢虫成虫在16℃下,不同时间处理后Hsp90基因对刀角瓢虫的保护作用不大。综上所述,刀角瓢虫成虫在最佳冷藏条件为16℃下,最长可冷藏15 d。本研究可为刀角瓢虫的产业化提供理论基础和技术支撑,具有重要的现实意义。
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