摘要
多异瓢虫Hippodamiavariegate(Goeze)是新疆棉田棉蚜AphisgossypiiGlover的重要捕食性天敌之一，在棉蚜综合治理中具有重要生态调控作用。毗虫啉作为棉蚜化学防治的常用杀虫剂，在棉田喷施后其残留对多异瓢虫产生一定负面影响。前期研究结果表明低浓度吡虫啉影响多异瓢虫搜寻棉蚜的能力，为明确低浓度吡虫啉对多异瓢虫嗅觉的影响及其分子机制，本研究以喷施3.93mga.i./L(此浓度为棉蚜毒力测定获得的LC20浓度，简称“LC20浓度”)和13.62mga.i./L(此浓度为棉蚜毒力测定获得的LC50浓度，简称“LC50浓度”)吡虫啉的棉蚜饲喂多异瓢虫成虫，通过Y型嗅觉仪分析摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫对棉蚜为害棉株及其挥发物的嗅觉选择行为和嗅觉识别能力，同时通过转录组分析低浓度吡虫啉对多异瓢虫触角及脑组织的影响。研究结果如下: (1)LC20和LC50浓度吡虫啉减弱了多异瓢虫对棉蚜为害棉株的嗅觉选择行为。 利用Y型嗅觉仪研究两个浓度吡虫啉对多异瓢虫嗅觉选择行为的影响。结果表明，对照组多异瓢虫对棉蚜为害棉株具有显著的正趋性，两个浓度吡虫啉处理组的多异瓢虫对清洁空气、健康棉株和棉蚜为害棉株均无显著趋向性，且两个浓度吡虫啉处理组之间无显著差异;两个浓度吡虫啉处理组的多异瓢虫对棉蚜为害棉株的选择率均显著低于清水对照组的多异瓢虫;说明LC20和LC50浓度吡虫啉减弱了多异瓢虫搜索猎物的能力。 (2)共鉴定出8种健康棉株与棉蚜为害棉株的差异挥发物。 利用固相微萃取技术(SPME),收集棉蚜为害棉株和健康棉株挥发物，通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分离鉴定出两者之间的差异挥发物共8种，分别为:月桂烯、柠檬烯、1-癸炔、3-蒈烯、(3E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-nonatriene(DMNT)、β-石竹烯、α-葎草烯、(3E,7E)-4,8,12-trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraene(TMTT),其中TMTT为健康棉株被棉蚜为害后新产生的挥发物，DMNT在棉蚜为害后增加最多，为健康棉株的55.97倍。 (3)LC20和LC50浓度吡虫啉削弱了多异瓢虫对差异挥发物的嗅觉识别能力。 通过Y型嗅觉仪对低浓度多异瓢虫的嗅觉行为进行测定，结果表明，8种挥发物中仅TMTT对对照组的多异瓢虫有显著吸引效果，而两个浓度吡虫啉处理组的多异瓢虫对8种挥发物均无显著趋向性，且两者之间无显著差异;两个浓度吡虫啉处理组的多异瓢虫对TMTT的选择率均显著低于对照组的多异瓢虫，而在8种挥发物组合中未选择率均显著高于对照;结果表明LC20和LC50浓度吡虫啉降低了多异瓢虫识别差异挥发物的能力。 (4)LC20和LC50浓度吡虫啉影响了多异瓢虫触角和脑组织转录组。 在触角和脑组织转录组分析中，差异表达基因在GO和KEGG注释的结果显示，差异基因主要富集于代谢过程、酶活性、生物合成、核糖体、RNA运输和神经信号传导等途径;OBP2、6,OR160、35等嗅觉相关基因在两个浓度吡虫啉处理组多异瓢虫的触角和脑组织中异常表达;说明LC20和LC50浓度吡虫啉会导致多异瓢虫嗅觉识别和神经信号传导异常，降低其嗅觉敏感度，从而削弱其嗅觉识别能力。 本试验证实低浓度吡虫啉可以削弱多异瓢虫嗅觉行为和气味识别能力，并初步揭示了引起这一现象的分子机制。研究结果有利于棉田多异瓢虫的保护利用，为在棉田生态系统中发挥其更大的控害作用提供科学基础，也为棉蚜化学防治和生物防治之间的协调提供科学参考。
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