迁飞性害虫褐飞虱对地磁强度变化的种群适合度响应

【目的】地球生物时刻处于地磁场(geomagnetic field,GMF)环境影响下,迁飞昆虫也不例外。迁飞昆虫多可进行跨纬度长距离迁飞,其迁出与迁入地间必然存在地磁强度差异,进而影响迁飞昆虫的种群适合度。本研究旨在明确迁飞性昆虫的磁生物学效应及其地磁环境适应性,服务于迁飞害虫发生的预测预报。【方法】利用直流电型亥姆霍兹线圈模拟迁飞害虫褐飞虱Nilaparvata lugens春季迁出地(广州:GMF 45μT)与迁入地(南京:GMF 50μT)地磁场环境,调查了迁出地和迁入地地磁场强度变化对其生长发育与繁殖的影响。【结果】结果显示,与迁出地GMF 45μT下相比,迁入地GMF 50μT下褐飞虱卵历期略有缩短(0.50%),卵孵化率显著提高(6.11%),雌、雄若虫历期分别延长5.26%和2.37%,初羽化雌、雄成虫体重分别提高0.66%和9.56%,雌、雄成虫寿命分别缩短了35.34%和26.16%,雌成虫产卵量显著提高(30.13%),卵黄原蛋白基因Vg相对表达量显著提高(259.25%);此外,迁入地GMF 50μT还显著缩短了褐飞虱F_1代卵历期(2.52%),并显著提高了F_1代卵的孵化率(10.83%)。【结论】结果说明,每年春季北迁过程中褐飞虱所处的地磁场强度增加有利于其种群适合度提高,进而对其迁飞种群发生有利,并加重其暴发危害风险。     

生物地磁响应研究进展

地球上的生物每时每刻都受到地球磁场的影响.本文从介绍磁场及地球磁场入手,详细阐述了生物对地球磁场的磁响应现象.从候鸟到厌氧细菌,大量生物已被证实可对磁场产生生理和行为响应,即表现为磁场影响生物的生理发育,且提供地磁信息作为"罗盘"与"地图",指导动物远距离迁徙或短距离扩散等.关于生物磁响应的机制,目前有两种假说得到广泛认可,即磁颗粒介导的磁受体假说和依赖光并基于自由基对的磁响应假说,而近期由中国科学家提出的磁蛋白生物指南针模型更是引起了广泛关注,但至今尚缺乏生物活体验证.目前,全球变化背景下的地磁场变化面临加剧风险,而国际上(尤其是国内)对生物磁响应现象的研究才刚刚起步,相关研究亟待深入开展,以便为应对地磁场变化提供基于生物磁响应的科学依据.     

草地贪夜蛾对不同品种玉米的适应性比较研究

为了解不同玉米品种对草地贪夜蛾生长发育的影响,本文通过比较草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda取食2种糯质型玉米(明玉1203和苏玉糯5号)与3种普通玉米(苏玉29、苏玉30和郑单958)后的发育历期、死亡率、蛹重、成虫畸形率、繁殖力与幼虫取食选择率等生物学参数,分析了草地贪夜蛾对不同品种玉米的适应性差异.结果表明:以糯质型玉米饲养的草地贪夜蛾幼虫发育历期与成虫寿命均长于取食普通玉米的个体,而蛹重与单雌产卵量低于取食普通玉米的个体.草地贪夜蛾最高总体死亡率(50.82％)与成虫畸形率(41.38％)均来自于取食糯质型玉米明玉1203处理,而最低总体死亡率(37.29％)与成虫畸形率(12.50％)则分别来自于取食糯质型玉米苏玉糯5号和普通玉米苏玉30处理组.此外,仅6龄幼虫对不同玉米品种的取食偏好性存在显著差异,更倾向于取食普通玉米.综合可见,草地贪夜蛾对普通玉米的适应性好于糯质型玉米,且对糯质型玉米明玉1203的适应性最差.研究结果为所选品种玉米的安全生产与草地贪夜蛾的发生为害评估奠定了研究基础.     

近零磁场对褐飞虱翅型分化、趋光性及飞行能力的影响

【目的】地磁场(geomagnetic field,GMF)不是恒定不变的,而是随时间和空间时刻变化的。目前,动物对磁场变化的响应研究主要集中于迁徙性动物地磁定向导航中的磁感受方面,而迁徙性动物迁出地和迁入地之间地磁场强度差异对动物生理和行为潜在的磁场效应尚不明确。【方法】迁飞性昆虫褐飞虱Nilaparvata lugens试虫采自江苏省农业科学院试验田。本文采用亥姆霍兹线圈室内模拟近零磁场(near-zero magnetic field,NZMF)和GMF,调查了褐飞虱成虫在NZMF和GMF下的翅型分化、趋光性和飞行能力。【结果】结果表明,与GMF相比,NZMF显著提高了褐飞虱雄成虫短翅型比例(6. 4%)(P <0. 05),但对雌成虫长翅型比例影响不显著(P> 0. 05);对于长翅雌成虫,NZMF显著提高了其2日龄成虫的上灯比例(55%)(P <0. 05),但显著降低了其4日龄成虫的上灯比例(22%)(P <0. 05),对趋光性的影响总体呈现出随着龄期先增强后减弱的效应。NZMF对长翅雄成虫趋光性的影响也呈现出相同的效应,但对各日龄成虫的影响不显著(P> 0. 05); NZMF显著缩短了2日龄长翅雄成虫的飞行时间(46%)(P <0. 05),并显著提高了长翅雌成虫(65%)和长翅雄成虫(101%)的飞行速度(P <0. 05)。此外,GMF对照组的褐飞虱长翅雄成虫飞行速度显著低于长翅雌成虫(96%),而NZMF处理组中二者无显著差异。【结论】结果说明,近零磁场可提高褐飞虱成虫短翅比例,对长翅成虫趋光性的影响呈现出基于龄期增长先增强后减弱的效应,并在未影响长翅成虫飞行距离的情况下,改变了其飞行策略,即提高飞行速度,同时缩短飞行时间。     

2019年山东省草地贪夜蛾迁飞过程及气象背景场分析

草地贪夜蛾Spodoptera fragiperda是玉米上重要的迁飞性害虫,草地贪夜蛾入侵山东对山东省玉米粮食生产构成重大威胁.因此,探明山东省早期入侵的草地贪夜蛾虫源地分布十分重要.本文根据2019年山东省虫情及有效积温模型,运用HYSPLIT模型结合气象资料,对2019年入侵山东省的草地贪夜蛾虫源地分布及迁入迁出气象背景场进行探索,结果表明:山东省草地贪夜蛾的入侵时间集中在7月16日至31日,且虫源地主要分布在山东南部邻省地区;副热带高压所产生的持续西南气流是草地贪夜蛾迁入山东省的关键因子;迁入山东省的草地贪夜蛾的当代羽化时间集中在8月份,其可向北迁飞至河北、辽宁,在迁入地再繁殖一代后的羽化时间集中在9月份,可向南回迁至江苏、安徽、湖北.本研究对山东省草地贪夜蛾的预警预报及采取对应科学防控措施具有重要指导意义.