异色瓢虫不同色斑型成虫的耐寒性研究

【目的】研究异色瓢虫Harmonia axyridi不同色斑型成虫的耐寒能力,以明确其色斑型比例所呈现的季节性变化的适应意义。【方法】本文测定了异色瓢虫实验种群和自然种群不同色斑型成虫的过冷却点(Supercooling point,SCP)及低温存活率。【结果】同一发育温度下异色瓢虫实验种群不同色斑型成虫的SCP和低温存活率均没有显著性差异(P>0.05),但是低温暴露中饲养在25℃下成虫的存活率下降更为剧烈。异色瓢虫自然种群黑底型与黄底型成虫的SCP呈现出明显的季节性变化,其SCP在7月份最高,分别为﹣8.2℃和﹣7.5℃;在1月份达到最低,分别为﹣16.8℃和﹣18.2℃。越冬开始(11月)黑底型成虫的SCP低于黄底型成虫的,整个越冬期间黄底型成虫的SCP一直低于黑底型成虫的,但是异色瓢虫黑底型与黄底型越冬成虫的低温存活率却没有显著性差异(P>0.05)。【结论】越冬期间异色瓢虫黄底型成虫的SCP低于黑底型的,这样可以通过体液过冷却的方式来避免结冰造成的伤害,以增强其越冬种群的耐寒能力,这也可能是越冬期间异色瓢虫黄底型成虫数量显著上升的一个原因。     

异色瓢虫成虫冷驯化反应及体内几种酶活力的相关变化

为明确冷驯化反应对异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas) 实验种群成虫耐寒性及其生殖能力的影响, 本研究测定了成虫低温存活率、过冷却点(supercooling point, SCP)、体内含水量及雌虫繁殖能力等。结果表明: 冷驯化（在5℃下诱导3 d, 5 d）后, 成虫再在-5℃下暴露3 d的存活率由对照（预先未进行冷驯化）的46%分别提高至60%和67%, 而诱导10 d后的存活率(51%)反而下降。冷驯化效应在其成虫转移至饲养条件下7 d后就消失。随着低温诱导时间的延长过冷却点及体内含水量均呈现下降趋势, 短时间(5, 10 d)的诱导不能使成虫的SCP明显降低, 但可以使含水量极显著下降。冷驯化后异色瓢虫雌虫产卵前期延长; 虽然冷驯化对雌虫首次产卵量没有影响, 但是随着诱导时间的延长连续观察72 h内单头雌虫累计产卵量却降低。冷驯化过程中成虫体内几种酶活力的检测结果表明: 两种细胞保护酶超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性升高, 与新陈代谢有关的乳酸脱氢酶(LDH)及Na⁺, K⁺-ATP酶活性却降低。结果显示, 低温胁迫前异色瓢虫成虫经过不同时间的诱导后有可能提高其低温抵抗能力, 而且冷驯化诱导成虫耐寒性增加是一种复杂的生理生化过程, 这一过程对其生存和繁殖具有重要的适应意义。     

越冬过程中桃小食心虫结茧和裸露幼虫体内耐寒性物质动态变化

为比较桃小食心虫Carposina niponensis Walsingham越冬过程中种群耐寒性的差异, 本文研究了其结茧和裸露幼虫自然种群的耐寒性,分别测定了不同时期桃小食心虫越冬幼虫过冷却点、体内含水量、总脂肪、总蛋白和总糖含量。结果表明：从10月至翌年2月份结茧和裸露越冬幼虫的过冷却点、结冰点、总蛋白含量、总糖和总脂肪含量及结茧幼虫的含水量均呈下降趋势。裸露幼虫含水量持续增加,在2月达到最高61.42%,在其存活的整个时期的含水量高于同时期结茧幼虫含水量。裸露幼虫的总糖含量持续降低,在2月份含量达到最低（0.65 μg/mg）,存活的整个时期显著低于同时期的结茧幼虫总糖含量。在裸露幼虫存活的整个时期总蛋白含量和总脂肪含量都和结茧幼虫没有显著差异(P>0.05)。在越冬过程中, 裸露幼虫体内高含水量和低含糖量可能是其不能正常越冬的原因。     

红褐斑腿蝗的耐寒能力及其季节性变化

用测定过冷却点的方法研究了红褐斑腿蝗(Catantops pinguis (Stal))在不同季节的抗寒能力,并就虫体含水量、粗脂肪、总蛋白和总糖等成分在不同季节的变化及其对过冷却点的影响进行了探讨.结果表明,红褐斑腿蝗的过冷却点存在显著的季节性差异,依次为秋季种群((-23.1 ± 0.2 )℃)＜ 越冬后种群((-19.3 ± 0.1) ℃)＜ 夏季种群((-4.0 ± 0.1) ℃).含水率在生长期极显著高于越冬期,越冬初期和越冬后期变化不大,说明红褐斑腿蝗在越冬准备期已排出了体内多余的游离水.越冬后蝗虫体内总糖含量和脂肪含量均显著低于越冬初期,说明蝗虫在越冬时主要靠消耗体内的碳水化合物和脂肪物质来维持体温,体内的营养物质消耗极大,导致越冬后过冷却点显著上升.含水率和含脂率在两性间差异不显著,雌性蝗虫的总蛋白含量在夏季种群略高于雄性,越冬期显著低于雄性,可能与雌蝗孕卵过程中动用了大量营养物质有关.     

异色瓢虫越冬聚集行为对其能量代谢的影响

异色瓢虫以成虫滞育越冬,越冬期间聚集行为尤为显著。为探讨异色瓢虫越冬聚集行为的适应意义,本研究利用便携式红外线CO2分析仪测定了6 种聚集度（分别用1头、2头、5头、10 头、20头和50头表示）下异色瓢虫越冬成虫的呼吸量,并通过呼吸量计算得到各聚集度下的呼吸速率（Respiration rate, Rr）和能量代谢速率（Metabolism rate, Rm）。结果表明: 不同聚集度间异色瓢虫越冬成虫的呼吸速率和能量代谢速率均存在显著性差异,相关性分析表明Rr和Rm值与聚集度之间呈显著负相关。即随着聚集度的增加,越冬成虫的呼吸速率和能量代谢速率呈逐渐降低的趋势。此外,利用“Y”形嗅觉仪测定了异色瓢虫实验种群和越冬种群成虫对不同味源的选择趋性,表明异色瓢虫均对各自的群体表现出趋性,而其越冬聚集行为的发生需要一种特殊的气味物质。本研究表明聚集行为可以有效降低异色瓢虫的新陈代谢速率,减少能量消耗,有利于其种群成功越冬,这对其越冬来说具有非常重要的意义。     

中华通草蛉成虫抗寒能力季节性变化

中华通草蛉（Chrysoperla sinica）成虫在自然条件下抗寒能力的季节性变化研究表明,雌、雄成虫的抗寒能力均呈现出季节性的变化趋势,即随着冬季低温的到来,其抗寒能力逐渐增强,冬季过后又随气温的回升,其抗寒力逐渐减弱.雌、雄成虫的体内含水量、过冷却点（SCP）和结冰点（FP）均随气温的降低而降低,升高而升高,但体内总脂肪的含量却随气温的降低而升高,升高而降低.越冬代在越冬的前期和中期,雌、雄成虫体内的含水量和SCP均显著低于生长季节的其它各代,越冬代后期的含水量和SCP与生长季节其它各代没有显著差异.经回归分析发现,雌、雄成虫体内含水量与SCP之间均存在极显著负相关关系（p＜0.01）;越冬代成虫（特别是越冬前期）的体内总脂肪含量显著高于其它时期,并且雌成虫体内的总脂肪含量与SCP之间呈显著正相关（p＜0.05）,雄成虫体内总脂肪含量与SCP之间没有显著相关性（p＞0.05）.在一年的不同世代中,雌、雄成虫体内含水量只是在越冬前期有显著差异,SCP和体内总脂肪含量却在越冬后期有显著差异.     

桔小实蝇自然种群蛹和越冬成虫的耐寒性

本文通过过冷却点和低温耐寒能力的测定,研究了我国桔小实蝇Boctrocera dorsalis (Hendel)不同季节种群和地理种群蛹的耐寒性规律。结果表明：桔小实蝇自然种群蛹的低温存活力有明显的季节规律,冬前种群的耐寒性显著强于夏季种群。如在0℃低温下暴露2天,夏季种群基本全部死亡,而冬前种群存活率仍为61.4%。2005-2006年不同月份桔小实蝇1日龄蛹过冷却点差异明显,以2月份均值最高,为-9.26℃,8月份最低,为-15.20℃;且2月份桔小实蝇蛹个体过冷却点值出现明显的分化现象,分别在-15℃左右和-6℃左右出现两个明显的聚集区。所研究的5个桔小实蝇地理区域种群没有出现明显的耐寒性分化。结合本文结果,文中还就桔小实蝇自然种群耐寒性影响因素进行了讨论。     

绿盲蝽越冬卵的耐寒能力

近年来,随着转基因棉花的大面积推广,绿盲蝽成为了我国棉花和果树生产的重要害虫。为了阐明绿盲蝽越冬生态适应性,研究了绿盲蝽卵在越冬过程中的耐寒力变化,测定了卵内生化物质的含量,结果表明:绿盲蝽越冬卵低温存活力呈现出明显的月份变化,在-10℃、-20℃处理下,绿盲蝽的越冬卵的半致死时间从大到小的顺序依次为:1月>2月>12月>3月>4月,在-30℃处理下从大到小的顺序依次为:1月>12月>3月>2月>4月。在极端低温(-20℃)下1、2、3、4和5 d后,4月份保护卵死亡率明显低于相同处理下的4月份裸露卵的死亡率,枣枝中的越冬卵死亡率分别为4.32%、5.36%、5.42%、6.79%和7.63%,剥离出来的越冬卵死亡率分别为46.06%、51.84%、54.59%、63.07%和74.41%。人工滞育卵的耐寒性强于正常发育卵的耐寒性,弱于自然越冬过程中滞育卵的耐寒性。冷驯化可以显著提高绿盲蝽越冬卵的低温存活力,在0℃冷驯化20 min后,越冬卵的低温(-20℃、100 h)死亡率显著降低,冷驯化40 min后,低温死亡率趋于平稳,均在37%左右。越冬卵体内物质呈明显的季节性变化,越冬卵越冬期的含水量显著高于越冬后,其中1月份最高(43.98%),4月份达到最低(38.79%)。越冬卵体内总脂肪含量在整个越冬过程中逐渐降低,从12月份的38.24%,降低到4月份的27.08%。蛋白质和糖的含量均是先降低后升高,其中蛋白质从12月份的78.77μg/mg,降低到1月份的59.80μg/mg,然后又逐渐升高至4月份的73.62μg/mg,体内总糖含量由12月份的39.60μg/mg降低至1月份的21.17μg/mg,然后又逐渐升高至4月份的35.10μg/mg。绿盲蝽越冬卵的耐寒力随着月份的变化而变化,在整个越冬期间表现出较强的抗寒性,能够抵御冬季低温,而其越冬场所的保护作用增加了其对于冬季严寒的适应性。     

荒漠昆虫光滑鳖甲的耐寒性季节变化及其生理机制

光滑鳖甲Anatolica polita borealis生活于温差大的新疆荒漠环境, 为探讨其耐寒性及耐寒机制, 本研究测定了其3-9月份成虫在－10℃的耐寒性、过冷却点（SCP）、含水量、甘油含量和血淋巴热滞活性(thermal hysteresis activity, THA)以及冷驯化对增强光滑鳖甲成虫耐寒性的效果, 还测定了光滑鳖甲不同发育阶段幼虫的SCP。结果表明: 光滑鳖甲成虫的耐寒性和SCP具有明显的季节性变化, 3月初SCP为－12.5℃, 7月为－6℃, 9月底为－13.6℃。4℃冷驯化能够提高光滑鳖甲成虫在－10℃的存活率, 未驯化组在40 min的存活率为50%, 而驯化2 h的为70%, 驯化24 h的为90%。虫体含水量在夏季有显著降低, 3月、7月和9月结合水与自由水的比值分别为10.8∶1,2.6∶1和5.4∶1。成虫甘油含量与SCP的回归方程为y=－0.6204x－5.681, R²=0.7714。成虫血淋巴THA与过冷却点的回归方程为y=－5.26x－1.713, R²=0.9049。血淋巴THA比甘油浓度更能影响过冷却点降低的程度。随着幼虫的发育, 其SCP逐渐降低。结果提示, 光滑鳖甲通过提高结合水与自由水的比值、增加抗冻蛋白和甘油的含量使虫体保持较低的SCP, 因而具有较高的耐寒性。     

桉树枝瘿姬小蜂的耐寒性测定

桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa Fisher&LaSalle是一种新入侵的检疫性有害生物,为了明确其对极端低温的耐受性,以了解其适生范围,测定了桉树枝瘿姬小蜂幼虫、蛹、成虫及不同地区、不同寄主条件下雌雄成虫以及广东、广西、海南3省6地越冬幼虫12—3月的过冷却点和冰点。结果表明,不同虫态的过冷却点和冰点由低到高顺序为:蛹<幼虫<成虫。蛹的过冷却点和冰点分别为(-24.93±0.10)℃、(-22.81±0.14)℃,成虫的过冷却点和冰点为(-20.93±0.24)℃和(-17.33±0.27)℃。随着纬度的升高,桉树枝瘿姬小蜂的过冷却点和冰点都呈现降低的趋势。海南地区不同寄主桉树枝瘿姬小蜂过冷却点从低到高的顺序排列为:湛-201<小叶桉<广林9号。在12—3月,桉树枝瘿姬小蜂的越冬幼虫过冷却点和冰点随着环境温度的升高而升高,以广东广州地区1月份的越冬幼虫过冷却点和冰点为最低,其数值分别为(-25.44±0.17)℃和(-24.04±0.21)℃,个体过冷却点的最低值为-26.9℃。由实验结果可知,桉树枝瘿姬小蜂蛹和幼虫的耐寒力最强,以幼虫和蛹越冬。地区、寄主、温度对其耐寒力均有显著的影响,而且其有向现疫区以北的区域扩散的潜能。     

变温贮藏僵蚜对烟蚜茧蜂耐寒能力的影响

为明确变温贮藏以麦二叉蚜为寄主的僵蚜对烟蚜茧蜂耐寒能力的影响,探究其体内的生化物质变化规律,测定了变温处理后羽化的烟蚜茧蜂雌雄成虫过冷却点、结冰点、体内含水量、脂肪、蛋白质和总糖含量的变化.结果表明:与对照(20℃)相比,经4℃22 h/20℃2h和4 ℃ 46 h/20℃2h处理1周后烟蚜茧蜂的耐寒能力显著增强.经变温处理后,烟蚜茧蜂雌雄个体的过冷却点、结冰点均出现不同程度的下降,雌蜂经4℃22 h/20℃2h处理后过冷却点和结冰点最低,分别为-26.38和-25.51 ℃;雄蜂经4 ℃ 46 h/20℃2h处理后过冷却点和结冰点最低,分别为-26.82和-26.38℃.经变温处理后烟蚜茧蜂僵蚜雌雄个体体内糖和蛋白质含量上升而脂肪和体内含水量下降,尤以经4℃22 h/20 ℃ 2 h和4℃46h/20℃2h处理后的变化最为明显.变温可以提高烟蚜茧蜂僵蚜的低温抵抗能力,且其耐寒能力的增加与其体内生化物质含量的变化密切相关.僵蚜经4℃22h/20℃2h和4℃46h/20℃2h贮藏1周后更有利于烟蚜茧蜂的生存和实践应用.     

宽翅曲背蝗卵的过冷却能力与抗寒性

采用热电偶法,在室内测定了宽翅曲背蝗卵的过冷却能力及抗寒性.结果表明： 土壤含水量对滞育前卵的含水量有显著影响, 而对卵过冷却点(SCP)的影响不显著,卵含水量随着土壤含水量的升高而上升.不同发育时期卵的SCP、含水量和脂肪含量存在显著差异.随着卵的发育,其含水量从产卵当天的51.5%下降至120 d的46.8%,脂肪含量从10.5%(鲜质量)/19.0%(干质量)上升到14.5%(鲜质量)/28.9%(干质量),而SCP从-23.5 ℃下降至-30.0 ℃;卵SCP与其含水量及脂肪含量存在显著相关关系;深度滞育卵的SCP显著低于滞育前和滞育初期卵的SCP.不同低温强度和处理时间对滞育卵的存活率有显著影响.滞育卵暴露12 h的致死温度为-27.3 ℃,在-25 ℃低温处理的致死时间为22.73 d.滞育卵的SCP与致死温度相近,说明宽翅曲背蝗卵为不耐结冰类型,且SCP是衡量其抗寒性的可靠指标.     

松突圆蚧种群耐寒性的季节变化

采用过冷却点、低温暴露死亡率、冷识别温度和致死中低温累积等指标评价不同季节松突圆蚧的耐寒性.结果表明:各季节松突圆蚧的过冷却点波动在-22.4～-3.1 ℃之间,以冬季雌成虫的平均过冷却点最低(-14.83 ℃),显著低于夏季雌成虫、冬季1龄若虫和初孵若虫(P＜0.01),但其它发育阶段在冬、夏季之间均无显著差异;冬季1龄若虫、2龄性分化前若虫、2龄性分化后雄若虫、雌成虫和种群总体在-20～0 ℃下的死亡率、冷识别温度和致死中低温累积均明显低于夏季;1龄若虫、2龄性分化后雄若虫和种群总体的致死中低温累积与季节性平均气温均呈显著正相关(R＞R0.05=0.950,n-2=2),但各发育阶段的过冷却点与其致死中低温累积的相关性均未达显著水平.松突圆蚧冬季种群耐寒性最强,夏季种群最弱;该虫耐寒性的这一季节适应性并不依赖于过冷却点,而与气温的季节变化密切相关.     

寄主对桔小实蝇耐寒性的影响

为了研究寄主营养对桔小实蝇耐寒性的作用,测定了以15种果蔬饲养的桔小实蝇1日龄蛹的过冷却点(supercooling points,SCP); 再选取南瓜、西红柿、柑桔、番石榴和杨桃等5种果蔬,测定了桔小实蝇3龄老熟幼虫、1日龄蛹、3日龄蛹、5日龄蛹、7日龄蛹和雌雄成虫的过冷却点,并观察了1日龄蛹的低温存活力。结果表明：（1）15种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹SCP均值在-11.03℃～-13.17℃,不同寄主发育的桔小实蝇SCP值存在显著性差异,其中以取食蒲桃的最高,为-11.03℃,取食苦瓜的最低,为-13.17℃。（2）5种果蔬饲养所得的桔小实蝇各虫态的SCP均值存在极显著差异(F_(4,863)＝35.6,P<0.01); 同一寄主上的桔小实蝇不同虫态之间SCP均值也达到极显著性差异(F_(6,863)＝392.9,P<0.01); 且寄主和发育龄期之间存在着极显著的交互作用(F_(24,863)＝9.4,P<0.01)。（3）桔小实蝇各发育阶段,SCP值表现一定变化： 老熟幼虫发育至1日龄蛹,SCP值变化不大; 蛹发育至3、5和7天过冷却能力明显增强,降至-20℃左右,但他们之间没有明显区别; 羽化后3～5天的成虫SCP值又升高至-10℃左右。老熟幼虫、1日龄蛹和2～3日龄成虫与3日龄、5日龄和7日龄蛹的SCP值之间有显著性差异。（4）将5种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹置于6℃和-3℃下进行较长时间(1～8天)和较短时间(1～8 h)的低温处理,发现番石榴、杨桃和南瓜发育的蛹经低温处理后的校正羽化率较西红柿和柑桔发育的蛹高; 同样在0℃、3℃、6℃和9℃处理(2天)的实验中,得出相似的结果。因此,本实验结果表明桔小实蝇幼虫由于生活寄主的不同使得其下一代蛹的耐寒性产生了差异,引起其差异的原因值得进一步研究。     

轮纹异痂蝗卵的过冷却能力与其体内水分和生化物质含量的关系

【目的】低温是影响昆虫生长发育和存活的关键因子之一。为明确轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum卵的抗寒性及其机理, 研究了其过冷却能力与其体内水分及其他抗寒性相关生化物质含量的关系。【方法】采用热电偶法测定了轮纹异痂蝗卵的过冷却点,同时采用烘干法、残余法、氨基酸自动分析仪和高效液相色谱法分别测定了其卵的含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇的含量。【结果】土壤含水量对轮纹异痂蝗滞育前卵的含水量、脂肪含量（鲜重）及过冷却点有极显著的影响(P<0.01)。随着土壤含水量从4%增加到13%,卵含水量从45.12%上升到55.25%,卵脂肪含量（鲜重）从10.39%下降到9.39%,而过冷却点从-30.11℃上升到-25.69℃。不同发育阶段卵的过冷却点、含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇含量存在极显著差异(P<0.01)。从卵产下当天至120 d,卵过冷却点从-26.78℃下降至-30.18℃,含水量从51.93%下降至46.69%,脂肪含量分别从9.99%（鲜重）和17.37%（干重）上升至13.92%(鲜重)和25.29%（干重）。滞育卵的过冷却点显著低于滞育前卵的过冷却点。从卵中共检测到17种氨基酸,其中5种与过冷却点存在显著的相关关系(P<0.05)。卵过冷却点随着甘氨酸和脯氨酸含量的升高而降低,而随着胱氨酸、亮氨酸及天冬氨酸含量的增加而升高。随着卵的发育,海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量逐渐上升,而葡萄糖和果糖含量逐渐下降。在卵发育过程中,海藻糖和甘油的含量显著高于其他4种物质的含量。卵过冷却点与上述6种小分子糖醇均存在显著的相关关系,其中与海藻糖和葡萄糖的相关性最强。过冷却点随海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量的升高而降低,而随葡萄糖和果糖含量的升高而上升。【结论】轮纹异痂蝗卵在发育过程中,通过降低含水量,积累脂肪、脯氨酸、甘氨酸及海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇等抗寒物质,从而提高其过冷却能力。     

桔小实蝇不同发育阶段过冷却点的测定

对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)不同发育阶段的过冷却点进行了测定。结果表明：同一虫期个体间的过冷却点出现不同程度的变异,但均服从正态分布。不同虫期的过冷却点差异显著,其中蛹的过冷却点最低（-12.2℃～-15.0℃）。老熟幼虫的过冷却点为-8.1℃。成虫的过冷却点最低值为7日龄雄虫（-10.5℃）和雌虫（-10.1℃）,最高值为60日龄雄虫（-5.9℃）和雌虫（-6.4℃）,但同一发育时期的雌、雄成虫之间的过冷却点没有差异。测定结果提示蛹期最有可能是该虫在温带地区越冬的虫态。