摘 要:為明確豫南地區(qū)菱斑食植瓢蟲(chóng)(Epilachna insignis)的抗寒能力與低溫馴化反應(yīng),利用過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn),并分析其頻次分布。結(jié)果表明,菱斑食植瓢蟲(chóng)卵的過(guò)冷卻點(diǎn)(-23.69 ℃)和結(jié)冰點(diǎn)(-21.31 ℃)最低;4齡幼蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)(-6.77 ℃)和結(jié)冰點(diǎn)(-3.93 ℃)最高;菱斑食植瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)差異顯著,雄成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)(-19.61 ℃)和結(jié)冰點(diǎn)(-17.67 ℃)均顯著低于雌成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)(-14.23 ℃)和結(jié)冰點(diǎn)(-11.49 ℃),且室內(nèi)種群雌雄成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均與自然種群無(wú)顯著差異。同一蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)不同個(gè)體間過(guò)冷卻點(diǎn)與結(jié)冰點(diǎn)的變化均符合正態(tài)分布??购Z化處理結(jié)果表明,隨處理溫度的降低,雌成蟲(chóng)的死亡率逐漸升高,各冷藏馴化處理過(guò)冷卻點(diǎn)差異均不顯著,以8 ℃冷藏馴化結(jié)冰點(diǎn)最低(-13.99 ℃)。
關(guān)鍵詞:菱斑食植瓢蟲(chóng);過(guò)冷卻點(diǎn);結(jié)冰點(diǎn);抗寒性
中圖分類(lèi)號(hào):S47 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-2871(2024)09-159-07
Study on the cold resistance of indoor and natural population of Epilachna insignis in southern Henan province
CHEN Junhua 1, 2, WANG Xiaopan1, GUO Shibao1, 2, HOU Bingyi1, ZHANG Weiyi1, LIU Hongmin1, 2
(1. Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, Henan, China; 2. Xinyang Research Center of Engineering and Technology for Crop Pest Control and Prevention, Xinyang 464000, Henan, China)
Abstract: In order to clarify the cold-resistance and low-temperature acclimation of Epilachna insignis in southern Henan province, the supercooling point and freezing point were determined by using the supercooling point meter, and the frequency distribution of the supercooling point was analyzed. The results showed that the supercooling point(-23.69 ℃)and freezing point(-21.31 ℃)of eggs were the lowest. The supercooling point(-6.77 ℃) and freezing point(-3.93 ℃)of the 4th instar larva were the highest, and there were significant differences in the supercooling point and freezing point between male and female adults of E. insignis. The supercooling point (-19.61 ℃) and freezing point (-17.67 ℃) of male adults were significantly lower than those of female adults (-14.23 ℃) and(-11.49 ℃), and the supercooling and freezing points of male and female adults in the indoor population were not significantly different from those in the natural population. The changes in supercooling point and freezing point of different individuals of the same instar and different stages were in accordance with normal distribution. The results of cold acclimation showed that the mortality of female adults increased gradually with the decrease of the treatment temperature. There was no significant difference in the supercooling point among the treatments, and the lowest freezing point(-13.99 ℃) was at 8 ℃.
Key words: Epilachna insignis, Supercooling point; Freezing point; Cold resistance
收稿日期:2024-01-05;修回日期:2024-02-25
基金項(xiàng)目:河南省重大專(zhuān)項(xiàng)創(chuàng)新示范專(zhuān)項(xiàng)(201111310900);河南省卓越農(nóng)林人才教育基地建設(shè)項(xiàng)目
作者簡(jiǎn)介:陳俊華,女,副教授,主要從事害蟲(chóng)生態(tài)防控研究。E-mail:junhua993@163.com
通信作者:劉紅敏,女,教授,主要從事害蟲(chóng)綠色防控研究。E-mail:liuhongm8@sina.com
菱斑食植瓢蟲(chóng)(Epilachna insignis)屬瓢甲科食植瓢蟲(chóng)亞科食植瓢蟲(chóng)屬Epilachna。成蟲(chóng)蟲(chóng)體中型,蟲(chóng)體兩鞘翅末端略尖削,背面隆起呈半球形,體被黃色細(xì)毛,前胸背板有1個(gè)黑色的斑點(diǎn),一側(cè)鞘翅上有7個(gè)黑色斑點(diǎn),各斑點(diǎn)呈菱形或近似心形[1-3]。幼蟲(chóng)共4齡,體黃色,體背布滿枝刺,每齡蛻皮后枝刺黃色,后逐漸變?yōu)楹谏玔4-6]。
菱斑食植瓢蟲(chóng)在我國(guó)分布廣泛,它的自然寄主包括栝樓、茄子和龍葵等多種茄科和瓜類(lèi)植物[1,4,7],近些年來(lái)在河南、四川、山東、陜西、福建、廣東、安徽、云南等地都有發(fā)生,幼蟲(chóng)喜食瓜蔞葉片,嚴(yán)重時(shí)幼蟲(chóng)3~5 d可食盡葉肉,使葉片呈網(wǎng)絡(luò)狀,嚴(yán)重影響瓜蔞的生長(zhǎng)[6-7]。國(guó)內(nèi)外已有研究多集中在菱斑食植瓢蟲(chóng)的形態(tài)特征識(shí)別[3]、生物學(xué)觀察[5]和綜合防控等方面[5-6]。
昆蟲(chóng)屬于變溫動(dòng)物,溫度對(duì)其生長(zhǎng)、發(fā)育、成活率、擴(kuò)散和分布有重要的影響,當(dāng)遇到低溫時(shí)昆蟲(chóng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)自身的溫度來(lái)抵御低溫環(huán)境[8]。其中,在昆蟲(chóng)的耐寒性研究中,過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)是反映昆蟲(chóng)耐寒性強(qiáng)弱的主要指標(biāo)[7-9]。昆蟲(chóng)體液含有糖、蛋白質(zhì)和脂肪等物質(zhì),使其能承受0 ℃以下的低溫,這種現(xiàn)象稱為過(guò)冷卻現(xiàn)象。過(guò)冷卻理論認(rèn)為當(dāng)昆蟲(chóng)體溫下降到0 ℃時(shí)(N1),體液并不結(jié)冰,當(dāng)體溫繼續(xù)下降到某一溫度(T1)時(shí),因體液開(kāi)始結(jié)冰而釋放少量熱量,蟲(chóng)體溫度會(huì)出現(xiàn)短暫上升以接近0 ℃(N2),隨之蟲(chóng)體溫度持續(xù)下降,昆蟲(chóng)體液開(kāi)始結(jié)冰,此時(shí),N2稱之為體液結(jié)冰點(diǎn),T1稱為過(guò)冷卻點(diǎn)[10]。溫帶地區(qū)昆蟲(chóng)體溫會(huì)受季節(jié)溫度上下變動(dòng),一般低溫來(lái)臨前,一些昆蟲(chóng)轉(zhuǎn)入特殊越冬場(chǎng)所或進(jìn)入某一特定發(fā)育階段來(lái)對(duì)抗低溫的不利影響,同時(shí)很多昆蟲(chóng)可通過(guò)調(diào)整自身生理生化狀態(tài)或能量重塑儲(chǔ)存形式,如昆蟲(chóng)身體顏色改變、減小體型、減輕體重、降低體內(nèi)游離水比例、增加脂肪類(lèi)和糖類(lèi)等物質(zhì)含量來(lái)適應(yīng)不良低溫環(huán)境[7-9,11]。
低溫馴化是將昆蟲(chóng)置于較低溫度(亞致死低溫)一段時(shí)間以提高其在低溫下存活率的過(guò)程[12],一般合適的低溫馴化可以不同程度地提高昆蟲(chóng)抵抗低溫的能力,低溫馴化一般可分為快速冷馴化(RCH)和長(zhǎng)時(shí)冷馴化(ACC)兩類(lèi)[11-12]??焖倮漶Z化的處理溫度一般較低,可在十幾小時(shí)或幾小時(shí)甚至更短時(shí)間內(nèi)提高昆蟲(chóng)的耐寒能力,是昆蟲(chóng)適應(yīng)自然狀態(tài)中溫度驟變或短期低溫環(huán)境的一種有效策略[13]。隨著全球氣溫升高、異常氣候頻現(xiàn),昆蟲(chóng)對(duì)季節(jié)、環(huán)境等變化的適應(yīng)或應(yīng)對(duì)能力引起廣泛關(guān)注[14]。低溫馴化是通過(guò)不同環(huán)境溫度突變的模擬從而增強(qiáng)昆蟲(chóng)應(yīng)對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)性,是昆蟲(chóng)關(guān)鍵的越冬策略[15-16]。
為探索菱斑食植瓢蟲(chóng)在豫南地區(qū)的越冬狀況和抗寒性,通過(guò)測(cè)定菱斑食植瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)、蟲(chóng)齡的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn),以及不同低溫抗寒馴化對(duì)其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的影響,初步確定其抗寒能力以及秋冬季溫度變動(dòng)對(duì)菱斑食植瓢蟲(chóng)抗寒性的影響,分析不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)的抗寒能力強(qiáng)弱,為菱斑食植瓢蟲(chóng)越冬區(qū)劃分、蟲(chóng)害防控和發(fā)生期預(yù)測(cè)等提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
供試蟲(chóng)源:于2023年6月中旬至7月上旬自河南省信陽(yáng)市信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院內(nèi)栝樓上采集菱斑食植瓢蟲(chóng)卵1200粒左右,置于25 cm×25 cm×25 cm的養(yǎng)蟲(chóng)盒中,盒下部鋪浸濕潤(rùn)的濾紙保濕,放入溫度為(25±2) ℃、相對(duì)濕度為(70%±10%)、光周期L/D為14 h/10 h的養(yǎng)蟲(chóng)室待其孵化,放入新鮮的栝樓葉片飼養(yǎng),每天及時(shí)補(bǔ)充新鮮葉片并吸走養(yǎng)蟲(chóng)盒盒壁水珠,待其化蛹后挑出放入高40 cm的圓柱形養(yǎng)蟲(chóng)籠待羽化,羽化后放入新鮮栝樓葉片、枝條任其自由交配,收集蟲(chóng)卵作為供試蟲(chóng)源。栝樓葉片均在河南省信陽(yáng)市信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院校內(nèi)采摘,于7-11月春夏秋生長(zhǎng)季分批采摘。
1.2 測(cè)量方法
室內(nèi)種群:從菱斑食植瓢蟲(chóng)養(yǎng)蟲(chóng)盒中隨機(jī)選取個(gè)體發(fā)育一致的菱斑食植瓢蟲(chóng)卵、1~4齡幼蟲(chóng)、蛹、雄成蟲(chóng)和雌成蟲(chóng)各30頭以上個(gè)體,采用昆蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀及其配套測(cè)定軟件測(cè)定其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。測(cè)定時(shí)蟲(chóng)體較小的卵置于10 μL容量移液器槍頭底部,將感溫探頭與之充分接觸,多余空隙處塞緊脫脂棉。1~4齡幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)單只置于1.5 mL離心管底部,將探頭插入離心管與蟲(chóng)體接觸,用脫脂棉塞滿離心管內(nèi)多余的空隙。將探頭置于超低溫冷凍儲(chǔ)存箱中,一端與計(jì)算機(jī)相連的過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)試儀記錄蟲(chóng)體溫度變化,每0.5 s顯示1次蟲(chóng)體溫度,出現(xiàn)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)折線拐點(diǎn)后試驗(yàn)停止。
室外種群:于11月上中旬采集室外雌雄成蟲(chóng)帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn),測(cè)量方法同室內(nèi)種群。
1.3 低溫馴化方法
豫南地區(qū)冬季室外的日最低平均溫度為5 ℃左右,設(shè)置冷藏馴化溫度分別為2、4、8 ℃。將羽化后菱斑食植瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)2日齡種群分別置于冷藏溫度下12 h,超低溫冷凍儲(chǔ)存箱溫度以1 ℃·min-1 的速率下降至2、4、8 ℃,以 25 ℃ 常溫下不冷藏的菱斑食植瓢蟲(chóng)作為對(duì)照。每個(gè)處理30頭成蟲(chóng),3次重復(fù)。處理結(jié)束后取出放于室溫下24 h后測(cè)量其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn),同時(shí)計(jì)算不同處理菱斑食植瓢蟲(chóng)的存活率。
存活率/%=處理后存活頭數(shù)/每個(gè)處理總頭數(shù)×100。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用IBM SPSS Statistics 22單因素方差分析(one-way ANOVA)法對(duì)菱斑食植瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)、雌蛹、雄蛹及雌成蟲(chóng)、雄成蟲(chóng)之間的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行分析,運(yùn)用K-S法檢驗(yàn)其是否符合正態(tài)分布,采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。頻次分布圖采用Microsoft Excel 2019軟件繪制。
2 結(jié)果與分析
2.1 菱斑食植瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)
由表1可知,菱斑食植瓢蟲(chóng)以卵的過(guò)冷卻點(diǎn)最低,為-23.69 ℃,最低個(gè)體達(dá)-28.14 ℃,與其他各蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)均差異顯著;4齡幼蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)最高,為-6.77 ℃,過(guò)冷卻點(diǎn)最高個(gè)體達(dá)-3.02 ℃。在幼蟲(chóng)發(fā)育階段,菱斑食植瓢蟲(chóng)隨著蟲(chóng)齡增大,其過(guò)冷卻點(diǎn)逐漸升高,直至幼蟲(chóng)化蛹后過(guò)冷卻點(diǎn)開(kāi)始下降;雄成蟲(chóng)、雌成蟲(chóng)室內(nèi)種群的過(guò)冷卻點(diǎn)均與自然種群差異不顯著,且雄成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)顯著低于雌成蟲(chóng)。表明隨著菱斑食植瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的生長(zhǎng),其抗寒能力逐漸減弱,進(jìn)入蛹期階段后,菱斑食植瓢蟲(chóng)抗寒性逐步增強(qiáng)。
菱斑食植瓢蟲(chóng)不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)間結(jié)冰點(diǎn)存在差異,且菱斑食植瓢蟲(chóng)結(jié)冰點(diǎn)高低的變化趨勢(shì)與過(guò)冷卻點(diǎn)近似,菱斑食植瓢蟲(chóng)卵的體液結(jié)冰點(diǎn)最低,推測(cè)其耐寒性最強(qiáng),4齡幼蟲(chóng)的體液結(jié)冰點(diǎn)最高,推測(cè)其耐寒性最弱。不同發(fā)育階段菱斑食植瓢蟲(chóng)的體液結(jié)冰點(diǎn)普遍高于過(guò)冷卻點(diǎn)。結(jié)冰點(diǎn)由高到低依次為:4齡幼蟲(chóng)>3齡幼蟲(chóng)>蛹>2齡幼蟲(chóng)>1齡幼蟲(chóng)>自然種群雌成蟲(chóng)>雌成蟲(chóng)>自然種群雄成蟲(chóng)>雄成蟲(chóng)>卵。蛹的結(jié)冰點(diǎn)高于1齡與2齡幼蟲(chóng),但均差異不顯著;雌成蟲(chóng)的最高結(jié)冰點(diǎn)為-4.87 ℃,雄成蟲(chóng)的最高結(jié)冰點(diǎn)為-15.78 ℃;雌雄成蟲(chóng)的室內(nèi)種群的結(jié)冰點(diǎn)均與自然種群無(wú)顯著差異。
2.2 菱斑食植瓢蟲(chóng)不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)和體液結(jié)冰點(diǎn)的頻次分布
不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)的菱斑食植瓢蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)的分布情況存在一定范圍的寬度,表明不同個(gè)體間存在一定程度的差異,分布均符合正態(tài)分布(圖1)。過(guò)冷卻點(diǎn)分布以蛹的分布范圍最廣,分布于-21.82~-7.67 ℃;以雄成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)分布范圍最窄,為-22.01~-16.61 ℃。不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)的菱斑食植瓢蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)范圍分布寬度由大到小依次為:蛹(14.15 ℃)>自然種群雌成蟲(chóng)(11.65 ℃)>2齡幼蟲(chóng)(10.44 ℃)>1齡幼蟲(chóng)(10.43 ℃)>雌成蟲(chóng)(10.01 ℃)>卵(8.93 ℃)>自然種群雄成蟲(chóng)(8.70 ℃)>3齡幼蟲(chóng)(8.19 ℃)>4齡幼蟲(chóng)(7.66 ℃)>雄成蟲(chóng)(5.40 ℃)。結(jié)果表明,蛹、自然種群雌成蟲(chóng)對(duì)低溫的適應(yīng)能力相對(duì)較強(qiáng),判斷其能適應(yīng)冬季低溫變化的幅度較寬。
不同蟲(chóng)齡、蟲(chóng)態(tài)的菱斑食植瓢蟲(chóng)體液的結(jié)冰點(diǎn)存在一定程度的差異,但均符合正態(tài)分布(圖2)。菱斑食植瓢蟲(chóng)的體液結(jié)冰點(diǎn)分布均有一定的范圍寬度,結(jié)冰點(diǎn)分布范圍波動(dòng)最小的是雄成蟲(chóng),為3.74℃;結(jié)冰點(diǎn)分布范圍波動(dòng)最大的是雌成蟲(chóng),為14.65 ℃。體液結(jié)冰點(diǎn)頻次分布范圍寬度由大到小排列順序?yàn)椋捍瞥上x(chóng)(14.65 ℃)>蛹(11.87 ℃)>自然種群雌成蟲(chóng)(11.60 ℃)>1齡幼蟲(chóng)(8.33 ℃)>2齡幼蟲(chóng)(8.32 ℃)>自然種群雄成蟲(chóng)(7.89 ℃)>4齡幼蟲(chóng)(7.20 ℃)>卵(6.95 ℃)>3齡幼蟲(chóng)(5.14 ℃)>雄成蟲(chóng)(3.74 ℃)。雌成蟲(chóng)、蛹和自然種群雌成蟲(chóng)的個(gè)體間結(jié)冰點(diǎn)變化幅度比較大,推測(cè)其對(duì)低溫的調(diào)節(jié)適應(yīng)能力較強(qiáng)。從體液結(jié)冰點(diǎn)頻次分布圖來(lái)看,雌成蟲(chóng)無(wú)論自然種群還是室內(nèi)種群,其體液結(jié)冰點(diǎn)的變化范圍均大于雄成蟲(chóng)。
2.3 菱斑食植瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)低溫馴化后的過(guò)冷卻點(diǎn)、結(jié)冰點(diǎn)和存活率
由表2可知,隨著處理溫度的降低,菱斑食植瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)存活率逐漸升高。各冷藏處理12 h菱斑食植瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)處理間差異不顯著;各冷藏處理以8 ℃馴化12 h結(jié)冰點(diǎn)最低,為-13.99 ℃,但與對(duì)照之間差異不顯著。低溫馴化結(jié)冰點(diǎn)由高到低依次是:4 ℃(-10.79 ℃)>25 ℃(-11.49 ℃)>2 ℃(-11.66 ℃)>8 ℃(-13.99 ℃)。
3 討論與結(jié)論
昆蟲(chóng)冬季忍受極端低溫情況決定了昆蟲(chóng)種群的擴(kuò)散分布與翌年的發(fā)生情況[17]。菱斑食植瓢蟲(chóng)作為一種重要的植食性昆蟲(chóng),對(duì)栝樓等造成嚴(yán)重危害,對(duì)其進(jìn)行耐寒性研究是有重要意義的[5-6]。本研究結(jié)果表明,菱斑食植瓢蟲(chóng)以卵過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)最低,4齡幼蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)最高。劉奎等[18]研究了葉甲科椰心葉甲(Brontispa longissima)各蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)、結(jié)冰點(diǎn),結(jié)果表明,椰心葉甲各蟲(chóng)態(tài)均以卵的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)最低,以4齡幼蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)最高,與本研究結(jié)果一致。韓光榮[19]研究了瓢甲科端尖食植瓢蟲(chóng)(Epilachna quadricollis)不同發(fā)育階段的過(guò)冷卻點(diǎn)與結(jié)冰點(diǎn),結(jié)果表明最高為1齡幼蟲(chóng),最低為3齡幼蟲(chóng),與本研究結(jié)果存在差異。耿書(shū)寶等[20]研究表明,茶銀尺蠖(Sopula subpunctaria)的幼蟲(chóng)隨著齡期的增加,其過(guò)冷卻點(diǎn)逐漸升高,而本研究結(jié)果隨著菱斑食植瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)齡期的增加,其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)升高。筆者調(diào)查表明,菱斑食植瓢蟲(chóng)在豫南地區(qū)主要以成蟲(chóng)越冬,越冬成蟲(chóng)多隱蔽于陽(yáng)面建筑、雜草等縫隙處,早春成蟲(chóng)出蟄早,出蟄成蟲(chóng)即取食補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),在寄主枝蔓或葉片背面產(chǎn)卵,卵裸露,早春豫南氣溫波動(dòng)大,推測(cè)是卵期過(guò)冷卻點(diǎn)低的原因之一。昆蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)還與體內(nèi)含水量、體內(nèi)脂類(lèi)物質(zhì)及體內(nèi)糖原物質(zhì)等有關(guān)[14,21],菱斑食植瓢蟲(chóng)的抗寒性是否與其體內(nèi)物質(zhì)含量等有關(guān)仍需進(jìn)一步研究。此外,Zhang等[22]研究表明,miRNA介導(dǎo)的蛔苷信號(hào)能夠調(diào)控松墨天牛(Monochamus alternatus)的抗寒性。
本研究結(jié)果表明,菱斑食植瓢蟲(chóng)各發(fā)育階段的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的頻次分布均有一定的范圍,不同個(gè)體間存在一定的變化幅度,這種現(xiàn)象反映出昆蟲(chóng)對(duì)自然環(huán)境變化的適應(yīng)策略[23]。在研究室內(nèi)種群和自然種群中,雌成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均高于雄成蟲(chóng),頻次分布圖顯示變化幅度雌成蟲(chóng)高于雄成蟲(chóng),表明雌成蟲(chóng)越冬期間存在超過(guò)10 ℃的溫度變化范圍,可增加其越冬存活量。耿書(shū)寶等[24]研究灰茶尺蠖(Ectropis grisescens)雌雄成蟲(chóng)之間的過(guò)冷卻點(diǎn),結(jié)果為雄成蟲(chóng)低于雌成蟲(chóng),且存在顯著差異,與本研究中菱斑食植瓢蟲(chóng)雄成蟲(chóng)顯著低于雌成蟲(chóng)的結(jié)果一致。魏淑花等[25]研究白紋雛蝗(Glyptobothrus albonemus)雌雄成蟲(chóng)體內(nèi)的自由水與結(jié)合水比值以及亞油酸甲酯、油酸甲酯和亞麻酸甲酯等的含量也不一樣。Fan等[26]研究溫度可影響柑橘木虱(Diaphorina citri)的體色、體型,體重等,低溫下多出現(xiàn)體小體輕個(gè)體,與能量轉(zhuǎn)換積累有關(guān)。筆者研究中也發(fā)現(xiàn)菱斑食植瓢蟲(chóng)的雄性個(gè)體略小于雌性個(gè)體,溫度越低表現(xiàn)越明顯,其生理機(jī)制需進(jìn)一步探究。
此外,研究證明很多昆蟲(chóng)在低溫的刺激下啟動(dòng)抗寒基因的表達(dá),合成抗凍蛋白、熱激蛋白、甘油、山梨醇、海藻糖等物質(zhì)[11,27]。室內(nèi)種群經(jīng)2、4和8 ℃抗寒暴露處理,結(jié)果表明,8 ℃低溫處理過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)與對(duì)照有所下降,均無(wú)顯著差異,但個(gè)體間過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的變化幅度增大,尤其結(jié)冰點(diǎn)愈加明顯。有研究表明,分別冷藏于不同變溫條件下的食蚜癭蚊(Aphidoletes aphidimyza)表現(xiàn)出不同的抗寒能力[28];不同地理種群甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)的抗寒能力也不同[29]。
本研究中菱斑食植瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)經(jīng)低溫馴化處理后存活率均隨著溫度的降低而逐漸降低,且都高于50%,表明菱斑食植瓢蟲(chóng)多數(shù)成蟲(chóng)可在豫南地區(qū)安全越冬。此外,筆者測(cè)定了自然條件下菱斑食植瓢蟲(chóng)越冬蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn),結(jié)果與室內(nèi)種群無(wú)顯著差異,表明室內(nèi)種群過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)能反映菱斑食植瓢蟲(chóng)野外自然種群的抗寒能力。此外,通過(guò)對(duì)菱斑食植瓢蟲(chóng)越冬蟲(chóng)態(tài)雌雄成蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定,結(jié)果表明,菱斑食植瓢蟲(chóng)在適生植物充足的條件下,在我國(guó)南北方多數(shù)地區(qū)均有嚴(yán)重發(fā)生危害的可能性。
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