基于16S rRNA测序及生命表分析评价杀虫剂对棉蚜的亚致死作用
棉蚜是典型的多食性、周期性害虫,每年给作物产量造成巨大损失。杀虫剂诱导的毒物兴奋效应是棉花蚜虫抗性发展的关键途径之一,以往对农药诱导的亚致死效应机制研究主要集中在基因水平上,共生细菌也是这一机制的重要参与者,但它们之间的关系尚不清楚。本研究采用生命表和16S r RNA测序的方法,研究了氟啶虫胺腈、溴氰菊酯对棉蚜成虫24 h胁迫后的亚致死效应和跨代效应,以及杀虫剂对棉蚜体内共生菌的关系。主要有以下结论:1.棉蚜对氟啶虫胺腈和溴氰菊酯的敏感性测定（1）氟啶虫胺腈对棉蚜的毒力:氟啶虫胺腈的LC50为24.95 mg/L,置信区间为14.25-49.53 mg/L;LC95为302.54 mg/L,置信区间为125.10-1409.37 mg/L。氟啶虫胺腈的LC20值为6.96 mg/L,下限为3.43 mg/L,上限为12.20 mg/L。以获得的LC20值作为亚致死浓度,在接下来的试验中评价其亚致死效应。（2）溴氰菊酯对棉蚜的毒力:溴氰菊酯对棉蚜的LC10、LC30和LC50分别为9.13、39.88和110.74mg/L。获得的LC30（39.88 mg/L）值作为低浓度评价溴氰菊酯对棉蚜的亚致死作用。2.氟啶虫胺腈和溴氰菊酯对亲本棉蚜及跨代种群的亚致死效应（1）氟啶虫胺腈胁迫对亲本棉蚜及跨代种群参数的影响表明,氟啶虫胺腈的LC20显著降低了亲本代（G0）的周限增殖率（λ）和净繁殖率（R0）,显著提高了G1和G2代的平均繁殖时间,但对G3和G4代的平均繁殖时间没有显著影响。值得注意的是,处理组棉蚜G1和G2代的生育期和繁殖力均显著高于对照。（2）溴氰菊酯胁迫对亲本棉蚜及跨代种群参数的影响表明,溴氰菊酯亚致死浓度(LC30)对直接暴露的蚜虫（G0）的寿命和产卵量无显著影响,但显著降低了内禀增长率（r）和周限增长率（λ）。而溴氰菊酯LC30对亲本蚜虫（G0）的后代（G1和G2）的成虫繁殖力均有刺激作用,但对G3和G4代的繁殖力和寿命无显著影响。3.氟啶虫胺腈和溴氰菊酯对亲本棉蚜及跨代种群的共生菌群落的影响（1）氟啶虫胺腈胁迫对连续3代棉蚜的共生菌群落的影响:测序数据显示,95%以上的细菌群落以变形菌门（Proteobacteria）为主,其中以初级共生菌布赫纳菌属（Buchnera）和次级共生菌杀雄菌属（Arsenophonus）占最大比例。与对照组相比,处理组棉蚜接触氟啶虫胺腈后,共生菌群的丰度和组成均发生了变化:在G0代,细菌群落多样性降低,布赫纳氏菌属（Buchnera）丰度显著增加,而杀雄菌属（Arsenophonus）丰度降低。与G0相反,G1和G2代棉蚜处理组杀雄菌属（Arsenophonus）的相对丰度增加。（2）溴氰菊酯胁迫对连续3代棉蚜的共生菌群落的影响:与对照组相比,溴氰菊酯处理后棉蚜共生菌的丰度和组成发生了变化:细菌群落多样性降低,布赫纳氏菌属（Buchnera）、假单胞菌科（Pseudomonadaceae）和伯克氏菌科（Burkholderiaceae）的丰度增加。与G0代相比,G1代处理组的假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）的相对丰度降低,G2代增加。
- 作者：
- 尚娇
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2021年
- 导师姓名：
- 姚永生；崔金杰
- 中图分类号：
- S433.3
- 关键词：
- 杀虫剂；棉蚜；毒物兴奋效应；亚致死作用；跨代影响；内共生菌
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- 基金项目：
- 国家重点研发计划项目课题（2017YFD0201903）%棉花生物学国家重点实验室项目（CB2019A08）课题主持人:姚永生教授（塔里木大学）%中国农业科学院科技创新工程,课题主持人:崔金杰研究员（中国农业科学院棉花研究所）