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作者：刘旭华中农业大学

学位级别：硕士

预测预报是农作物病虫害综合治理的重要组成部分,病虫害的早期监测与预警是有效防控农作物病虫害发生发展的重要依据。在长期的协同进化中,植物为应对外在的生物或非生物的侵害与胁迫,逐渐形成了复杂的防御机制,其中有害生物诱导产生的... 详细信息

预测预报是农作物病虫害综合治理的重要组成部分,病虫害的早期监测与预警是有效防控农作物病虫害发生发展的重要依据。在长期的协同进化中,植物为应对外在的生物或非生物的侵害与胁迫,逐渐形成了复杂的防御机制,其中有害生物诱导产生的挥发性化合物在植物与周围生物的交流中扮演着重要角色。目前已有研究表明,有害生物诱导的挥发性化合物可以作为病虫害监测的可靠信号。水稻Oryza sativa L.是重要的粮食作物之一,水稻病虫害的发生影响着水稻的产量和品质,准确识别和监测水稻病虫害的发生,对水稻病虫害的综合治理具有重要意义。随着现代农业技术和信息技术的不断进步,水稻病虫害信息的采集及监测技术得到了长足发展,但对于如何更好地监测病虫害的发生信息并应用于水稻病虫害的早期监测预警还在不断地探索中。为此,本课题以水稻-水稻4种重要病虫害（纹枯病Rhizoctonia solani Kühn,白叶枯病Xanthomonas oryzaepv.Oryzae,褐飞虱Nilaparvata lugens（St（?）l）,二化螟Chilo suppressalis（Walker））为研究系统,分离鉴定了4种病虫害为害后诱导的水稻植株挥发物,探究了利用诱导挥发物监测水稻有害生物的实现途径,以期为通过有害生物诱导的植物挥发性化合物来实现病虫害监测奠定基础。主要研究结果如下:（1）分离鉴定了重要病虫害为害诱导的水稻植株挥发物采用动态顶空吸附法及GC-MS技术,对水稻植株挥发物进行了分离鉴定。在本实验条件下,从水稻植株中共分离鉴定出43种挥发物,其中烷烃类挥发物有23种;烯烃类挥发物有13种;酮类挥发物和醇类挥发物各有3种;醛类挥发物有1种。病虫害为害后,水稻植株挥发物的种类与健康水稻植株相比没有差异,但部分挥发物的相对含量发生了显著变化。与健康水稻植株相比,水稻植株接种纹枯病后,醇类挥发物和醛类挥发物的相对含量上升;水稻植株接种白叶枯病后,烷烃类挥发物的相对含量上升;水稻植株被褐飞虱取食后,烷烃类挥发物的相对含量下降,酮类挥发物的相对含量上升;水稻植株被二化螟取食后,烯烃类挥发物的相对含量上升。（2）病害侵染时长对水稻植株挥发物产生显著影响采用动态顶空吸附法及GC-MS技术,对病害侵染水稻不同时间（1d、2d、3d、4d、5d）后水稻植株的挥发物进行了分离鉴定。结果表明,有10种挥发物的相对含量在纹枯病侵染不同时间的水稻植株之间存在显著差异,其中α-蒎烯、癸烷、2-乙基-1-己醇、柏木烯和2-甲基-十五烷等5种水稻挥发物的相对含量在纹枯病侵染1d后逐渐下降,侵染3d后显著上升。有6种挥发物的相对含量在白叶枯病侵染不同时间的水稻植株之间存在显著差异,其中2-庚酮和壬烷2种水稻挥发物的相对含量随着白叶枯病侵染时间的增加而下降。（3）虫害取食时长对水稻植株挥发物产生显著影响采用动态顶空吸附法及GC-MS技术,对害虫取食水稻不同时间（12h、24h、36h、48h）后水稻植株的挥发物进行了分离鉴定。结果表明,有3种挥发物的相对含量在褐飞虱取食不同时间的水稻植株之间存在显著差异,其中癸醛和（E）-5-十四烯2种水稻挥发物的相对含量在褐飞虱取食24h的水稻植株中上升,在褐飞虱取食36h的水稻植株中下降。有6种挥发物的相对含量在二化螟取食不同时间的水稻植株之间存在显著差异,其中1-癸醇的相对含量随着二化螟取食时间的增加而上升。（4）病虫害为害诱导水稻挥发物的显色检测运用2,4-二硝基苯肼和希夫试剂2种化学显色剂对4种病虫害诱导的水稻差异挥发物中的8种挥发物进行可视化检测,结果显示,2种化学显色剂可以对癸醛、2-壬酮和2-庚酮进行区分,但不能对各种烷烃类物质进行区分。本研究分离鉴定了4种水稻病虫害诱导产生的挥发物,明确了单一病虫害为害不同时间水稻挥发物的变化特征,发现2种化学显色剂对醛类和酮类挥发物显色具有一定的效果。研究结果为通过基于嗅觉可视化技术来实现水稻病虫害的早期监测与预警提供了基础。

关键词：水稻纹枯病白叶枯病褐飞虱二化螟诱导挥发物监测预警

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麦长管蚜对蚜害诱导小麦挥发物及蚜虫报警信息素的行为反应

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2017年第10期45卷 94-100,110页

作者：李时荣尚哲明刘德广崔晓宁西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100

【目的】探究小麦蚜害诱导挥发物与蚜虫报警信息素反-β-法尼烯(EβF)对麦长管蚜(Sitobion avenae Fabricius)行为反应的影响,为麦长管蚜的绿色防治提供依据。【方法】采用四臂嗅觉仪,测试不同质量浓度小麦蚜害诱导挥发物6-甲基-5-庚烯... 详细信息

【目的】探究小麦蚜害诱导挥发物与蚜虫报警信息素反-β-法尼烯(EβF)对麦长管蚜(Sitobion avenae Fabricius)行为反应的影响,为麦长管蚜的绿色防治提供依据。【方法】采用四臂嗅觉仪,测试不同质量浓度小麦蚜害诱导挥发物6-甲基-5-庚烯-2-酮(MHO)、6-甲基-5-庚烯-2-醇(MHOH)、水杨酸甲酯(MeSA)和蚜虫报警信息素(EβF)对有翅型麦长管蚜行为反应的影响;在此基础上,将上述化合物按各自对麦长管蚜具备最佳驱避效果的质量浓度等体积混合,分析或比较不同混合物对麦长管蚜行为反应的影响;最后,比较MHOH、EβF及二者混合物对有翅型麦长管蚜F1代翅型分化的影响。【结果】MHO、MHOH、MeSA与EβF分别在100,1,1,10ng/μL时对有翅型麦长管蚜具备最佳驱避效果;小麦蚜害诱导挥发物两两混合或三者混合后,对该蚜虫在处理臂与对照臂的停留时间无显著影响,丧失了对麦长管蚜的驱避作用;MHOH或MeSA与EβF混合后对麦长管蚜的驱避作用丧失,MHO与EβF的混合物对麦长管蚜仍然有强烈的驱避作用。翅型分化试验结果表明,EβF处理的麦长管蚜F1代有翅蚜率明显增加;MHOH与EβF混合后,不能引起有翅型麦长管蚜F1代有翅蚜率增加。【结论】小麦蚜害诱导挥发物的不同组分对麦长管蚜的行为反应影响存在差异,小麦蚜害诱导挥发物与蚜虫报警信息素之间可能存在相互作用。

关键词：麦长管蚜诱导挥发物行为反应翅型分化

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不同损伤形式诱导合作杨挥发物释放差异的研究(英文)

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Journal of Forestry Research 2004年第4期15卷 280-282页

作者：胡增辉杨迪沈应柏北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学图书馆北京100083

该研究采用机械损伤、舞毒蛾 (Lymantria dispar) 幼虫取食、机械损伤后伤口涂抹舞毒蛾幼虫口腔分泌物三种方法处理合作杨 (P. simonii P. pyramibalis c.v)植株,以寻求引起树木对昆虫取食有效抗性反应的真正原因。应用TCT-GC/MS的技术... 详细信息

该研究采用机械损伤、舞毒蛾 (Lymantria dispar) 幼虫取食、机械损伤后伤口涂抹舞毒蛾幼虫口腔分泌物三种方法处理合作杨 (P. simonii P. pyramibalis c.v)植株,以寻求引起树木对昆虫取食有效抗性反应的真正原因。应用TCT-GC/MS的技术分析了损伤处理24h后诱导挥发物的释放情况。结果表明一些挥发物,如(Z)-3-hexenyl acetate, decanal, decanal, 3-hexenyl isovalerate, nonanal, ocimene, and 2-cyanobutane均可由机械损伤和舞毒蛾幼虫取食诱导,而2,6-dimethyl-1,3,5,7-octatetraene, 2-methyl-6-methylene-1,7-octadien-3-one, caryophyllene, Isovaleronitrile, diethyl-methyl-benzamide, and dicapryl phthalate仅能被昆虫取食所诱导。舞毒蛾口腔分泌物中的活性成分引起了释放的挥发物的差异。图1参14。

关键词：合作杨诱导挥发物损伤形式机械损伤舞毒蛾取食昆虫口腔分泌物昆虫取食有效抗性抗虫性

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褐飞虱和二化螟取食对水稻植株挥发物的影响

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应用昆虫学报 2023年第2期60卷 595-601页

作者：刘旭吕静王满囷华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 浙江大学农业与生物技术学院杭州310058

【目的】为了探究害虫取食对水稻植物挥发性化合物(Volatile organic compounds,VOCs)的影响。【方法】利用动态顶空吸附法及GC-MS技术,对褐飞虱Nilaparvata lugens、二化螟Chilo suppressalis取食水稻植株不同时间的VOCs进行了分离鉴... 详细信息

【目的】为了探究害虫取食对水稻植物挥发性化合物(Volatile organic compounds,VOCs)的影响。【方法】利用动态顶空吸附法及GC-MS技术,对褐飞虱Nilaparvata lugens、二化螟Chilo suppressalis取食水稻植株不同时间的VOCs进行了分离鉴定。【结果】在本试验条件下,共分离鉴定出水稻VOCs共43种;虫害为害后均未对水稻植株VOCs的种类产生影响,但对水稻植株VOCs的相对含量产生了显著影响,褐飞虱和二化螟取食分别导致3种VOCs(β-水芹烯、癸醛和(E)-5-十四烯)和6种VOCs(2-壬酮、(E)-3-十二烯、十二烷、2,6-二甲基-十一烷、1-癸醇和十八烷)产生显著变化;两种害虫取食的时间对水稻VOCs的相对含量也产生了显著影响。【结论】害虫取食可对水稻植株VOCs产生显著影响,但VOCs的诱导变化规律与害虫种类及害虫取食时间相关。

关键词：水稻褐飞虱二化螟诱导挥发物

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