沙蔥螢葉甲耐寒性及其機(jī)理的研究.pdf

1、沙蔥螢葉甲Galeruca daurica Joannis于2009年開(kāi)始在內(nèi)蒙古草原暴發(fā)成災(zāi)，發(fā)生地區(qū)不斷擴(kuò)大，并且危害日趨嚴(yán)重，對(duì)內(nèi)蒙古草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全存在嚴(yán)重的影響。低溫是影響昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育和存活的關(guān)鍵因子，而昆蟲(chóng)對(duì)低溫的耐受性決定了其越冬存活率。了解沙蔥螢葉甲的抗寒能力及其機(jī)理有助于預(yù)測(cè)其分布范圍及種群數(shù)量動(dòng)態(tài)。因此，本文對(duì)沙蔥螢葉甲耐寒性及其機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1.不同蟲(chóng)態(tài)及越冬卵不同季

2、節(jié)的過(guò)冷卻能力
　　采用熱電偶法，在室內(nèi)測(cè)定了沙蔥螢葉甲各蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)，結(jié)果表明，不同蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)存在顯著差異，從低到高依次為卵(-29.8℃)、1齡幼蟲(chóng)(-14.6℃)、2齡幼蟲(chóng)(-13.3℃)、蛹(-12.1℃)、3齡幼蟲(chóng)(-10.2℃)和成蟲(chóng)(-9.0℃);12月和1月越冬卵的過(guò)冷卻點(diǎn)最低，2月的過(guò)冷卻點(diǎn)最高。
　　2.幼蟲(chóng)的致死溫度和致死時(shí)間
　　比較了幼蟲(chóng)在不同低溫條件下(-6～-14℃)暴露2h及在-5

3、℃低溫條件下暴露不同時(shí)間(0.5～8d)的存活率。結(jié)果表明，隨著處理溫度的降低和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，幼蟲(chóng)的存活率降低。1、2和3齡幼蟲(chóng)在-5℃下的半致死時(shí)間(Ltime50)分別為3.84d、3.80d和2.28d，低溫處理2h后半致死溫度(Ltemp50)分別為-10.1℃、-9.1℃和-8.5℃，高于其過(guò)冷卻點(diǎn)。說(shuō)明隨著幼蟲(chóng)的發(fā)育，沙蔥螢葉甲幼蟲(chóng)的耐寒能力降低，且幼蟲(chóng)屬于不耐寒冷型。
　　3.低溫暴露對(duì)幼蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)、發(fā)育歷期及死亡

4、率的影響
　　在-6℃和-10℃下處理1齡幼蟲(chóng)2h，測(cè)定存活下來(lái)的1齡幼蟲(chóng)和發(fā)育至2齡幼蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)。結(jié)果表明，1齡幼蟲(chóng)在-10℃下處理2h后，其過(guò)冷卻點(diǎn)顯著低于在-6℃下處理2h和對(duì)照組，但是待其發(fā)育為2齡幼蟲(chóng)后，各組過(guò)冷卻點(diǎn)無(wú)顯著差異。1齡幼蟲(chóng)經(jīng)不同低溫處理后，處理溫度越低、時(shí)間越長(zhǎng)，其存活的個(gè)體各蟲(chóng)態(tài)的死亡率越高;隨著齡期的增加，低溫對(duì)1齡幼蟲(chóng)的處理，對(duì)2、3齡幼蟲(chóng)、蛹的死亡率影響逐漸降低。1齡幼蟲(chóng)經(jīng)不同低溫處理后，其2、3

5、齡幼蟲(chóng)和蛹期與對(duì)照相比歷期均無(wú)顯著差異，但是1齡幼蟲(chóng)期和整個(gè)發(fā)育歷期顯著延長(zhǎng)。
　　4.蟲(chóng)體含水量及脂肪含量與過(guò)冷卻點(diǎn)的關(guān)系
　　不同越冬卵蟲(chóng)體內(nèi)含水量均呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。越冬期間卵含水量明顯低于越冬前期和后期，在整個(gè)蟲(chóng)態(tài)，卵體內(nèi)含水量顯著低于除成蟲(chóng)外其他蟲(chóng)態(tài);不同蟲(chóng)態(tài)蟲(chóng)體內(nèi)含水量與其過(guò)冷卻點(diǎn)相關(guān)性不顯著(P＞0.05)。不同蟲(chóng)態(tài)蟲(chóng)體的脂肪含量差異不顯著，但是卵的脂肪含量呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，隨氣溫下降而上升，越冬期

6、的卵的脂肪含量高于越冬前后的卵。卵的總脂肪含量在12月份最高。卵的脂肪含量與過(guò)冷卻點(diǎn)呈顯著的負(fù)相關(guān)性(P＜0.05)。
　　5.蟲(chóng)體氨基酸及小分子抗寒物質(zhì)含量與過(guò)冷卻點(diǎn)的關(guān)系
　　用氨基酸分析儀測(cè)定了沙蔥螢葉甲3齡幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)氨基酸含量變化，并分析了該類物質(zhì)的含量與耐寒性的關(guān)系。結(jié)果表明，丙氨酸、組氨酸、酪氨酸、谷氨酸這4種氨基酸含量變化與過(guò)冷卻點(diǎn)變化呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明這4種氨基酸的含量變化與耐寒性有密切相關(guān)性。用高

7、效液相色譜法測(cè)定了沙蔥螢葉甲各蟲(chóng)態(tài)小分子抗寒物質(zhì)的含量。結(jié)果表明，甘油、山梨醇與過(guò)冷卻點(diǎn)存在顯著負(fù)相關(guān)性，葡萄糖與其呈極顯著正相關(guān)。
　　綜上所述，沙蔥螢葉甲不同蟲(chóng)態(tài)中卵的過(guò)冷卻點(diǎn)最低;3個(gè)幼蟲(chóng)齡期的半致死溫度高于過(guò)冷卻點(diǎn)，說(shuō)明沙蔥螢葉甲幼蟲(chóng)為不耐寒冷型(chill-intolerant);低溫處理能夠增強(qiáng)幼蟲(chóng)的抗寒能力，但延長(zhǎng)發(fā)育歷期，同時(shí)也增加生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的死亡率;體內(nèi)的生化物質(zhì)含量的變化與其過(guò)冷卻點(diǎn)存在密切關(guān)系;含水量和葡