異色瓢蟲(chóng)對(duì)快速冷馴化的生理響應(yīng)及后代適合度研究.pdf

1、異色瓢蟲(chóng)Harmonia axyridis(Pallas)因其適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、捕食量大等特點(diǎn)被視為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊應(yīng)用前景的捕食性生防昆蟲(chóng)，其商品化的推動(dòng)對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了重要促進(jìn)作用。全球氣候變暖增加了局部區(qū)域溫度驟變出現(xiàn)的機(jī)率，自然條件下異色瓢蟲(chóng)對(duì)低溫較為敏感，受短時(shí)氣溫波動(dòng)影響較大。本文針對(duì)異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)快速冷馴化(rapid cold hardening，RCH)的生理響應(yīng)及后代適合度展開(kāi)研究，篩選出最佳的短時(shí)恒溫與等梯度

2、降溫的馴化劑量，進(jìn)一步測(cè)定短時(shí)低溫誘導(dǎo)后異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)體內(nèi)生理生化指標(biāo)的變化，并研究低溫處理對(duì)子一代昆蟲(chóng)適合度的影響，為異色瓢蟲(chóng)耐寒性和天敵昆蟲(chóng)冷馴化研究提供理論參考。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)缦?
　　1.異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)快速冷馴化最優(yōu)劑量選擇及持續(xù)性測(cè)定
　　異色瓢蟲(chóng)經(jīng)不同短時(shí)低溫誘導(dǎo)后，在識(shí)別溫度-10℃/2h下的存活率均有所提高，其中恒溫最優(yōu)劑量為0℃/4h，存活率由33.13％（未經(jīng)馴化在-10℃/2h下的存活率）上升至77

3、.50％;10℃-5℃-3℃-0℃等梯度降溫累積處理最優(yōu)劑量為2h，存活率提高至75.63％。梯度累積降溫處理8h與0℃/2h相比存活率沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)梯度降溫不會(huì)在恒溫的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高其存活率，兩者溫度疊加的區(qū)段沒(méi)有產(chǎn)生增效作用。異色瓢蟲(chóng)短時(shí)低溫誘導(dǎo)也存在“去冷馴化效應(yīng)”，優(yōu)劑量處理下，0℃/4h組冷效應(yīng)持續(xù)7d左右，梯度降溫累積2h組冷效應(yīng)持續(xù)5d左右。
　　2.異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)快速冷馴化的生理響應(yīng)
　　兩種

4、馴化方式都能降低異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)與體內(nèi)含水量，但只有0℃/4h處理組雄蟲(chóng)達(dá)到顯著水平，其它沒(méi)有明顯變化;而蟲(chóng)體內(nèi)脂肪含量存在下降趨勢(shì)，但不顯著，說(shuō)明短時(shí)低溫誘導(dǎo)不足以使異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)消耗大量脂肪來(lái)御寒;短時(shí)低溫誘導(dǎo)能使異色瓢蟲(chóng)體內(nèi)積累小分子碳水化合物，其中葡萄糖、海藻糖、甘油、甘露醇的含量無(wú)論雌雄成蟲(chóng)都顯著升高，同樣是雄蟲(chóng)提升幅度較大;而果糖含量只有梯度降溫累積2h處理組顯著升高，說(shuō)明果糖是異色瓢蟲(chóng)短時(shí)梯度降溫馴化方式下的抗凍保護(hù)物

5、質(zhì);山梨醇含量在兩種馴化方式下只有略微下降，未表現(xiàn)出明顯變化;糖原含量顯著下降，說(shuō)明異色瓢蟲(chóng)短時(shí)低溫誘導(dǎo)過(guò)程中糖原為其主要耗能物質(zhì)。因此，異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)經(jīng)短時(shí)低溫誘導(dǎo)，形成了糖原-葡萄糖-海藻糖-甘露醇-甘油的抗寒系統(tǒng)。
　　兩種短時(shí)低溫誘導(dǎo)方式都對(duì)異色瓢蟲(chóng)體內(nèi)抗氧化酶系與糖代謝酶系活性產(chǎn)生影響，過(guò)氧化氫酶(catalase，CAT)與超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性顯著增強(qiáng)，而過(guò)氧化物酶(pe

6、roxidase，POD)活性與兩者變化趨勢(shì)相反。雄蟲(chóng)SOD在兩種馴化方式之間存在顯著差異，其余酶活在兩種處理差異不顯著，說(shuō)明短時(shí)低溫誘導(dǎo)抗氧化酶活的變化與馴化方式相關(guān)性不是很大。與糖酵解有關(guān)的乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)活性在兩種處理下急驟降低，雄蟲(chóng)體內(nèi)更為明顯，說(shuō)明蟲(chóng)體在減緩自己的代謝能力;與跨膜運(yùn)輸有關(guān)的Na+K+-ATP酶(Na+K+-ATPase)活基本穩(wěn)定在固定域值附近，但有升高趨勢(shì)。

7、r>　　綜上可以看出快速冷馴化對(duì)異色瓢蟲(chóng)雄性成蟲(chóng)影響較雌蟲(chóng)顯著;同種馴化方式不同馴化過(guò)程對(duì)異色瓢蟲(chóng)的影響沒(méi)有達(dá)到顯著水平。
　　3.快速冷馴化對(duì)異色瓢蟲(chóng)后代適合度的影響
　　快速冷馴化對(duì)異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的影響可以延續(xù)到子一代，與未經(jīng)過(guò)低溫誘導(dǎo)的對(duì)照相比，兩種馴化方式處理后的異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)子一代卵的發(fā)育歷期與三齡幼蟲(chóng)發(fā)育歷期均有延長(zhǎng)，0℃/4h恒溫誘導(dǎo)組子代四齡發(fā)育歷期與蛹期顯著縮短;子代化蛹率、羽化率、蛹重、成蟲(chóng)重量與對(duì)照并沒(méi)有顯