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摘要:稻飞虱主要包括褐飞虱(Nilaparvata lugens(Stal))和白背飞虱(Sogatellafurcifera(Horvath)),是我国水稻生产上的主要害虫之一。其发生特点包括迁入峰次多,迁入虫量大,发生面积广,田间虫态发生复杂,对我国的水稻生产造成了极大威胁,已成为影响我国粮食产量和品质的主要因素之一。稻飞虱的迁飞过程(包括起飞、降落)都是发生在一定的天气背景下的,大气环流形势和天气情况变化直接决定了它的降落区域和时段,也间接决定了降落区水稻的危害程度。本研究从气象条件出发,通过田间观测白背飞虱的起飞现象并结合天气要素的实时记录,分析起飞行为与天气的关系,并以2007年江西省为个例分析稻飞虱主迁入峰的虫源地和天气背景,明确了影响其迁飞及降落的气象条件。利用分子生物学技术成功克隆了褐飞虱热激蛋白基因hsp70cDNA片段,为进一步研究褐飞虱hsp70基因表达规律,从生理机制方面解释温度对其后期暴发的影响奠定了基础。最后,建立了基于大气环流特征量的稻飞虱发生面积预测模型,为有关部门及时准确地防治及减轻虫害提供科学依据。1、白背飞虱的起飞行为与气象条件的关系在白背飞虱田间高发期对起飞量进行了每隔半个小时的观察统计,并分析了气象要素如降水、水平风速、水平风向、垂直风速、温度、湿度等与起飞量的关系。结果表明:(1)夜间总起飞虫量与夜间总降水量呈极显著正相关(R=0.794**),无降水时起飞量接近零,每隔半小时的起飞量与即时降水量亦呈极显著正相关(R=0.376**),表明夜晚的降水会导致并促进白背飞虱的起飞。白天起飞虫量与白天降水量呈极显著正相关(R=0.847**),在白天没有降水的晴天,白背飞虱基本不起飞;(2)每隔半小时的起飞量与空气温度呈极显著负相关(R=-0.321**)、与空气湿度呈极显著正相关(R=0.278**)、与水平风速呈显著负相关(R=-0.206*),表明大风等条件会抑制白背飞虱的起飞,而空气越潮湿则越有利于其起飞。与垂直风速、水平风向则无相关性;(3)白背飞虱的起飞有明显日节律,为“晨暮双峰起飞型”,高峰时起飞比率每日间存在差异。白背飞虱的起飞决定了迁飞的虫源基数,研究起飞规律,明确影响起飞的天气情况,为虫源地的判定提供了新的依据,对其防控和预测预报具有重要意义。2、2007年江西省稻飞虱主迁入峰的虫源地及天气背景分析分析了2007年江西省多个站点的灯下虫情,对迁入高峰日进行轨迹模拟和虫源地分析,结合迁飞期间的天气学背景分析,阐明了江西省稻飞虱前期迁入的虫源地和促使其集中降落的气象因子。结果表明2007年江西前期主迁入峰的虫源地集中在广东的西部及广西东部地区,以及海南省,5月下旬的虫源可达越南北部地区。该结论为稻飞虱的源头防治提供了依据。影响2007年稻飞虱迁入的主要天气过程分别为冷锋过境、静止锋、副高西侧及北侧的低空急流产生的气流辐合带。引起虫源降落的主要原因为降水、低空风场切变引起的气流辐合以及大气层结不稳定引起的垂直运动。因此,在冷锋过境、副高偏强、低空急流出现时应预先了解广东、广西、海南早期稻飞虱的发生情况,并以此来预估江西省的迁入量,做好应对准备。本研究结果为稻飞虱的异地预测和源头治理提供了理论依据。3、褐飞虱热激蛋白基因hsp70cDNA片段克隆热激蛋白HSP70在昆虫的热适应性方面有重要作用。本研究成功克隆了褐飞虱热激蛋白hsp70基因的cDNA片段,得到2个克隆片段,通过比对发现均具有部分HSP70蛋白家族的签名序列(IFDLGGGTFDVSIL、VLVGGSTRIP),初步判定均为编码HSP70蛋白的基因片段。通过与其他昆虫的热激蛋白基因进行比对,初步认定X2号克隆可能编码诱导型HSP70,而X1号克隆可能编码组成型HSC70。该结果为进一步研究褐飞虱hsp70基因表达规律、从生理机制方面解释温度对其后期暴发的影响奠定了基础。4、基于大气环流特征量的稻飞虱发生面积预测模型适宜的大气环流场是稻飞虱迁飞的动力和载体。从全面反应大气环流的74项特征指数入手,分析历年的大气环流特征量的资料,选取与中国稻飞虱发生面积显著相关的大气环流因子,采用逐步回归法,建立预测模型。研究结果:筛选出了与稻飞虱发生面积呈显著相关的因子,并分别建立了基于当年10月大西洋欧洲环流型W、当年10月太平洋区极涡面积指数、当年8月北美副高强度指数、当年6月大西洋欧洲环流型W、当年2月北美大西洋副高北界、当年10月大西洋欧洲区极涡强度指数和上年11月亚洲区极涡强度指数的白背飞虱发生面积预测模型和基于当年7月东太平洋副高强度指数、上年10月北半球极涡面积指数、上年11月亚洲区极涡强度指数、当年9月北美大西洋副高北界、当年1月北非大西洋北美副高北界、上年9月太阳黑子和当年9月东太平洋副高面积指数的褐飞虱发生面积预测模型。并初步分析了预测因子对其发生面积的影响机理。