Q型煙粉虱對(duì)高溫脅迫的生理和生殖響應(yīng)機(jī)制.pdf

1、Q型煙粉虱是近年發(fā)生的世界性惡性入侵害蟲,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害,由于其具有比B型煙粉虱更強(qiáng)的抗藥性和更廣的寄主范圍,因此其入侵生物學(xué)特性成為世界熱點(diǎn)研究問題。在我國(guó),Q型煙粉虱于2003年首次在云南昆明一品紅上發(fā)現(xiàn),2004年相繼在北京和河南等地發(fā)現(xiàn),現(xiàn)已廣泛入侵陜西、甘肅、湖南、湖北、山西、山東、江蘇、貴州、廣西、福建、海南等14個(gè)省廠市／自治區(qū),并有進(jìn)一步擴(kuò)散危害的趨勢(shì)。Q型煙粉虱是耐熱性昆蟲,其對(duì)高溫的適應(yīng)性是其在入侵地占領(lǐng)原有

2、物種生態(tài)位并發(fā)展成為優(yōu)勢(shì)種群的重要原因之一。盡管如此,其在自然界也常常會(huì)受到高溫脅迫,加之目前公眾普遍認(rèn)為的全球變暖趨勢(shì),因此,研究Q型煙粉虱對(duì)高溫脅迫的響應(yīng),對(duì)于Q型煙粉虱種群動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警具有重要意義。本研究通過比較Q型煙粉虱不同蟲態(tài)(卵、低齡若蟲、高齡若蟲)受短時(shí)高溫?zé)峒ず蟮陌l(fā)育和繁殖特性、種群增長(zhǎng)趨勢(shì)、精子發(fā)育情況,以期闡明確高溫脅迫對(duì)Q型煙粉虱種群的影響及其生理機(jī)制。主要結(jié)果如下:
　　 1.卵期短時(shí)高溫暴露對(duì)Q型煙

3、粉虱存活和繁殖特性的影響
　　 對(duì)Q型煙粉虱卵進(jìn)行不同高溫(37℃、39℃、41℃和43℃)、不同時(shí)間(1h、2h和4h)的短時(shí)高溫暴露處理,觀察其F0代存活、羽化、成蟲性比和繁殖特性和F1代發(fā)育歷期及存活的變化。與未受高溫暴露的對(duì)照相比,卵期受熱激以后,F0代Q型煙粉虱由卵發(fā)育至成蟲的存活率和蛹羽化率均顯著降低；卵期于41℃暴露1h后其F0代雌成蟲比例61.0％；煙粉虱雌成蟲壽命沒有顯著變化,單雌產(chǎn)卵最隨溫度的升高顯著的降低；

4、F1代發(fā)育歷期發(fā)生顯著變化,卵到成蟲發(fā)育歷期顯著延長(zhǎng)；F1代各蟲齡存活率沒有顯著變化。
　　 2.低齡若蟲期短時(shí)高溫暴露對(duì)Q型煙粉虱存活和繁殖特性的影響
　　 對(duì)Q型煙粉虱1齡若蟲進(jìn)行不同高溫(37℃、39℃、41℃和43℃)、不同時(shí)間(1h、2h和4h)的短時(shí)高溫暴露處理,觀察其F0代存活、羽化、成蟲性比和繁殖特性和F1代發(fā)育歷期及存活的變化。未受高溫暴露的對(duì)照相比,常溫下生長(zhǎng)的1齡若蟲受熱激以后,F0代Q型煙粉虱由卵

5、發(fā)育至成蟲的存活率和蛹羽化率均顯著降低；F0代雌成蟲比例沒有顯著變化；煙粉虱雌成蟲壽命無顯著的變化；1齡若蟲于37℃暴露1h后,單雌產(chǎn)卵量為98.5粒,顯著低于對(duì)照；F1代發(fā)育歷期發(fā)生顯著變化,卵歷期及卵到成蟲發(fā)育歷期顯著延長(zhǎng)；F1代各蟲齡存活率沒有顯著變化；1齡若蟲于43℃暴露4h后其F1代雌成蟲比例58.6％。
　　 3.高齡若蟲期短時(shí)高溫暴露對(duì)Q型煙粉虱存活和繁殖特性的影響
　　 對(duì)Q型煙粉虱4齡若蟲進(jìn)行不同高溫(

6、37℃、39℃、41℃和43℃)、不同時(shí)間(1h、2h和4h)的短時(shí)高溫暴露處理,觀察其F0代存活、羽化、成蟲性比和繁殖特性和F1代發(fā)育歷期及存活的變化。未受高溫暴露的對(duì)照相比,常溫下生長(zhǎng)的4齡若蟲受熱激以后,F0代Q型煙粉虱由卵發(fā)育至成蟲的存活率和蛹羽化率均顯著降低；F0代雌成蟲比例顯著低于對(duì)照；煙粉虱雌成蟲壽命和單雌產(chǎn)卵量均無顯著的變化；F1代發(fā)育歷期發(fā)生顯著變化,卵歷期及卵到成蟲發(fā)育歷期顯著延長(zhǎng)；F1代各蟲齡存活率沒有顯著變化發(fā)；

7、F1代雌成蟲比例在37℃～39℃顯著低于對(duì)照。
　　 4.Q型煙粉虱精子形成的觀察
　　 Q型煙粉虱在精子形成過程中,精細(xì)胞發(fā)生改變,形態(tài)上從球形逐漸轉(zhuǎn)變成梭形,成蟲的精巢中充滿了精子。
　　 綜上所述,短時(shí)高溫脅迫可降低Q型煙粉虱的發(fā)育適合度,導(dǎo)致F0代存活率降低、產(chǎn)卵量下降、雌成蟲比例減少和F1代發(fā)育歷期延長(zhǎng),但Q型煙粉虱可通過保持后代的存活率和產(chǎn)生足夠的有效卵來對(duì)種群發(fā)展產(chǎn)生一定的代償作用。Q型煙粉虱對(duì)高溫