论文部分内容阅读
近年来,随着黑龙江省水稻种植面积的不断增大,水稻负泥虫的发生面积和危害程度呈逐年上升趋势,已成为限制水稻产量的主要因子之一。目前,化学防治仍是防治水稻负泥虫的主要方法。长期以来,化学防治带来了农药残留、污染环境以及害虫再猖獗等负面影响。因此,从杀虫剂对水稻及水稻负泥虫的双向影响研究入手,深入研究化学杀虫剂胁迫下水稻植株生理指标及水稻负泥虫保护酶及解毒酶的变化,可为揭示水稻负泥虫再猖獗的生理生化机制及水稻负泥虫的综合治理提供理论依据。1.本研究首先以水稻为研究对象,研究杀虫剂胁迫下水稻植株的生理指标变化,测定了抗虫品种和感虫品种的叶绿素含量、可溶性糖含量、蛋白质含量、游离脯氨酸含量及保护酶系的时间变化特征。结果表明,在三种杀虫剂胁迫下,水稻感虫品种植株叶绿素含量均低于对照处理,水稻抗虫品种植株叶绿素含量呈现出较大的波动状态;感虫品种MDA活性变化趋势基本高于对照处理,而抗虫品种则与之相反;感虫品种水稻植株可溶性糖含量均低于对照处理,水稻抗虫品种体内可溶性糖含量相比对照高;水稻感虫品种植株体内游离脯氨酸的含量均高于对照,差异显著,而水稻抗虫品种植株体内游离脯氨酸含量则均低于对照处理;水稻感虫品种植株体内蛋白质含量相对比对照降低,差异不显著,抗虫品种水稻植株体内蛋白质含量均高于对照处理,差异不显著。水稻植株受杀虫剂胁迫后,不同品种、不同药剂处理后体内3种保护酶活性变化不同。水稻抗虫和感虫品种植株POD活性整个施药期间呈现先上升再下降的趋势,经高效氯氰菊酯和吡虫啉处理的感虫品种水稻植株POD活性整个施药时期均高于对照处理,经阿维菌素处理的感虫品种水稻植株POD活性在施药后第1 d、4 d、15 d均高于对照处理,第9 d低于对照处理;经高效氯氰菊酯和吡虫啉处理的抗虫品种水稻植株POD活性在施药后第1 d、4 d、15 d均低于对照处理,第9 d高于对照处理,经阿维菌素处理的抗虫品种水稻植株POD活性在施药后第1 d、4 d、9 d均高于对照处理,第15 d低于对照处理;三种药剂处理水稻两品种SOD活性整个施药期间呈现先上升再下降然后再复上升的趋势,经高效氯氰菊酯处理的感虫品种水稻植株SOD活性在施药后第1 d高于对照处理,之后均低于对照处理,经吡虫啉和阿维菌素处理的感虫品种水稻植株SOD活性在施药后第1 d、4 d高于对照处理,9 d、15 d均低于对照处理;经三种药剂处理的抗虫品种水稻植株SOD活性,在施药后第1 d、4 d高于对照处理,9 d、15 d均低于对照处理;三种药剂处理水稻感虫品种CAT活性整个施药期间呈现逐渐下降的趋势,抗虫品种变化不明显,经三种药剂处理的感虫品种水稻植株CAT活性在整个施药期间均低于对照处理;经高效氯氰菊酯处理的抗虫品种水稻植株CAT活性在施药后第1 d低于对照处理,之后均高于对照处理;经吡虫啉和阿维菌素处理的抗虫品种水稻植株CAT活性在施药后第1 d、4 d、9 d均低于对照处理,第15 d高于对照处理。2.本研究同时以水稻负泥虫为研究对象,研究在三种杀虫剂胁迫下,水稻负泥虫体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、羧酸酯酶及谷胱甘肽转移酶的含量动态变化特征,分析杀虫剂胁迫下水稻负泥虫的生理响应状况。结果表明:三种杀虫剂胁迫下,水稻负泥虫幼虫及成虫体内保护酶的活性变化趋势基本相同,含量均比对照升高;水稻负泥虫幼虫体内解毒酶在整个施药期间波动较大,经高效氯氰菊酯处理的水稻负泥虫幼虫CarE活性在处理后第1 d、4 d、15 d均高于对照处理,第9 d低于对照处理;经吡虫啉和阿维菌素处理的水稻负泥虫幼虫CarE活性整个施药期间均高于对照处理;经高效氯氰菊酯处理的水稻负泥虫幼虫GSTs活性在处理后第1 d、9 d、15 d低于对照处理,第4 d高于对照处理;经吡虫啉和阿维菌素处理的水稻负泥虫幼虫GSTs活性在处理后第1 d、9 d均低对照处理,第4 d、15 d高于对照处理;水稻负泥虫成虫GSTs活性在整个施药期间均高于对照处理。3.通过比较分析发现,三种药剂不同程度抑制了水稻感虫品种植株叶绿素的合成,促进了MDA的合成,而水稻抗虫品种叶绿素的合成只是施药初期受到了一些影响,中后期影响不大,对MDA的合成也产生了一定的抑制作用,水稻叶绿素的下降和MDA的升高,使水稻的抗性降低;水稻的营养成分可溶性糖下降,游离脯氨酸含量升高,会降低水稻的抗性,增加对害虫的吸引;三种药剂不同程度抑制了水稻感虫品种蛋白质的合成,也降低了抗性,抗虫品种蛋白质的合成未受到大的影响。三种药剂不同程度的抑制了水稻保护酶的活力,农药胁迫后水稻POD及SOD酶出现短暂的上升是抗性下降的应激反应。水稻保护酶的下降,降低了水稻对水稻负泥虫的抵抗能力;水稻负泥虫取食三种药剂处理后的水稻,其水稻负泥虫幼虫和成虫保护酶及解毒酶有不同程度的促进作用,说明水稻负泥虫对逆境的抵抗力和解毒能力较强,从而有利于对水稻的取食。三种杀虫剂对水稻植株和水稻负泥虫的作用不同,高效氯氰菊酯在施药初期药效较强,持效期短,后期易使水稻负泥虫产生抗药性,其次是吡虫啉,阿维菌素的药效期较长,对水稻植株和水稻负泥虫的作用较长。