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。低溫是影響昆蟲生長發(fā)育和存活的關(guān)鍵因子，而昆蟲對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)測其分布范圍及種群數(shù)量動態(tài)。因此，本文對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.不同蟲態(tài)及越冬卵不同季

2、節(jié)的過冷卻能力
　　采用熱電偶法，在室內(nèi)測定了沙蔥螢葉甲各蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)，結(jié)果表明，不同蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)存在顯著差異，從低到高依次為卵(-29.8℃)、1齡幼蟲(-14.6℃)、2齡幼蟲(-13.3℃)、蛹(-12.1℃)、3齡幼蟲(-10.2℃)和成蟲(-9.0℃);12月和1月越冬卵的過冷卻點(diǎn)最低，2月的過冷卻點(diǎn)最高。
　　2.幼蟲的致死溫度和致死時間
　　比較了幼蟲在不同低溫條件下(-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間的延長，幼蟲的存活率降低。1、2和3齡幼蟲在-5℃下的半致死時間(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℃，高于其過冷卻點(diǎn)。說明隨著幼蟲的發(fā)育，沙蔥螢葉甲幼蟲的耐寒能力降低，且幼蟲屬于不耐寒冷型。
　　3.低溫暴露對幼蟲過冷卻點(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2h，測定存活下來的1齡幼蟲和發(fā)育至2齡幼蟲的過冷卻點(diǎn)。結(jié)果表明，1齡幼蟲在-10℃下處理2h后，其過冷卻點(diǎn)顯著低于在-6℃下處理2h和對照組，但是待其發(fā)育為2齡幼蟲后，各組過冷卻點(diǎn)無顯著差異。1齡幼蟲經(jīng)不同低溫處理后，處理溫度越低、時間越長，其存活的個體各蟲態(tài)的死亡率越高;隨著齡期的增加，低溫對1齡幼蟲的處理，對2、3齡幼蟲、蛹的死亡率影響逐漸降低。1齡幼蟲經(jīng)不同低溫處理后，其2、3

5、齡幼蟲和蛹期與對照相比歷期均無顯著差異，但是1齡幼蟲期和整個發(fā)育歷期顯著延長。
　　4.蟲體含水量及脂肪含量與過冷卻點(diǎn)的關(guān)系
　　不同越冬卵蟲體內(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，在整個蟲態(tài)，卵體內(nèi)含水量顯著低于除成蟲外其他蟲態(tài);不同蟲態(tài)蟲體內(nèi)含水量與其過冷卻點(diǎn)相關(guān)性不顯著(P＞0.05)。不同蟲態(tài)蟲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。卵的脂肪含量與過冷卻點(diǎn)呈顯著的負(fù)相關(guān)性(P＜0.05)。
　　5.蟲體氨基酸及小分子抗寒物質(zhì)含量與過冷卻點(diǎn)的關(guān)系
　　用氨基酸分析儀測定了沙蔥螢葉甲3齡幼蟲、蛹和成蟲氨基酸含量變化，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冷卻點(diǎn)變化呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明這4種氨基酸的含量變化與耐寒性有密切相關(guān)性。用高

7、效液相色譜法測定了沙蔥螢葉甲各蟲態(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，沙蔥螢葉甲不同蟲態(tài)中卵的過冷卻點(diǎn)最低;3個幼蟲齡期的半致死溫度高于過冷卻點(diǎn)，說明沙蔥螢葉甲幼蟲為不耐寒冷型(chill-intolerant);低溫處理能夠增強(qiáng)幼蟲的抗寒能力，但延長發(fā)育歷期，同時也增加生長發(fā)育過程中的死亡率;體內(nèi)的生化物質(zhì)含量的變化與其過冷卻點(diǎn)存在密切關(guān)系;含水量和葡