温度对意大利蝗呼吸代谢的影响

【目的】意大利蝗Calliptamus italicus L.是新疆荒漠、半荒漠草原的主要危害种类,前期研究表明其发生与新疆气候变暖显著相关,本研究进一步探讨气候变暖条件下意大利蝗的呼吸代谢适应机制。【方法】应用多通道昆虫呼吸仪测定了15, 20, 25, 30和35℃不同温度条件下意大利蝗成虫的呼吸率、代谢率、CO₂释放率、Q₁₀(每升高10℃呼吸率的变化幅度)及呼吸商并分析其变化特征。【结果】15℃时意大利蝗成虫的呼吸率、代谢率、CO₂释放率均显著低于其他温度（P<0.01）, 35℃时3项指标值显著高于其他温度（P<0.01）,表明低于15℃和高于35℃的温度条件都对意大利蝗的呼吸代谢产生明显影响;在20~30℃之间,意大利蝗的呼吸率、代谢率及CO2释放率变化幅度小且平稳,差异均不显著（P>0.01）,表明该温度范围是意大利蝗生长发育的适宜温度条件。不同温度下意大利蝗呼吸率的Q₁₀值显示, 20~30℃温度范围内的 Q₁₀值最小,为1.03, 15~25℃的Q10值为1.43, 25~35℃的Q10值最大,为2.42,说明意大利蝗的呼吸代谢活动对温度变化敏感,并表明20~30℃是意大利蝗生长发育的适宜范围。各温度条件下意大利蝗呼吸商的差异不显著（P>0.01）,平均为0.9450,判断意大利蝗呼吸代谢消耗的底物主要为糖类物质。【结论】意大利蝗生长发育的适宜温度范围是20~30℃,预示着在气候持续变暖背景下,意大利蝗仍将是新疆草原最重要的生物灾害之一。     

意大利蝗越冬卵抗寒性初步研究

过冷却能力是昆虫越冬的主要策略之一。本研究测定了新疆乌鲁木齐2015年9月至次年5月意大利蝗卵过冷却点及土壤温度等指标的变化。结果显示,9月至次年3月, 80%以上的蝗卵过冷却点低于-24.0℃;4月和5月,蝗卵过冷却点显著上升至-22.7±0.7℃和-21.0±0.7℃,过冷却点在-23.9℃～-20.0℃的蝗卵比例分别达77.1%和52.1%。越冬过程中蝗卵含水量在土壤温度降至零下时短暂下降后迅速回升,并在越冬后的4月和5月剧烈上升。土壤温度(地下5 cm)较高且变化幅度不大,1月开始降至零下,2月达到最低。较高且稳定的土壤温度可能是意大利蝗卵维持较低过冷却点的原因,意大利蝗卵较强的抗寒能力是新疆草原蝗灾持续暴发的潜在原因。研究结果对开展新疆意大利蝗监测预警有很大意义。     

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)飞行能力的研究

【目的】明确意大利蝗Calliptamus italicus(L.)飞行能力,丰富意大利蝗迁飞生物学,提高预测预报水平。【方法】2014年6—9月间利用昆虫飞行磨测定意大利蝗的飞行能力,研究其不同日龄、卵巢发育等级的飞行能力。【结果】白日(8:00—20:00),意大利蝗雌成虫自2日龄开始飞行,至6日龄(飞行时间18.22 min,飞行距离231.01 m,飞行速度12.59 m·min-1,飞行百分比76.00%)飞行能力达显著最高(P<0.05),6~10日龄飞行能力逐渐降低;雄成虫2日龄的飞行能力显著最高(P<0.05),其飞行时间、飞行距离、飞行速度和飞行百分比分别为0.64 min、13.34 m、15.70 m·min-1、14.29%,2~10日龄的飞行能力逐渐降低。不同等级卵巢与不同日龄的飞行能力的变化规律一致,其中Ⅱ级卵巢(6日龄)的飞行能力显著最高(P<0.05)。【结论】意大利蝗乌鲁木齐地理种成虫具有一定的飞行能力。     

冷蒿和苜蓿对意大利蝗生长及生殖力的影响

以紫花苜蓿 Medicago sativa (L.)、冷蒿 Artemisia frigida Willd.Sp.Pl.以及二者1:1混合饲喂意大利蝗Calliptamus italicus (L.)一龄蝗蝻,冷蒿饲喂不能完成其生活史,两种食料混合饲喂的发育进度要快于紫花苜蓿饲喂的个体。以三种食料分别饲喂意大利蝗成虫,研究其生长及生殖力的变化,结果表明：与取食紫花苜蓿和取食混合食料相比,取食冷蒿抑制了意大利蝗成虫体长、体重、雌雄成虫寿命、交配率和单雌产卵量,导致交配期提前,雌虫死亡率升高,而对卵囊内卵粒数无影响。与取食紫花苜蓿相比,取食混合食料促进了卵囊内卵粒数的增加,其余指标没有显著变化。这些结果表明两种牧草的隔离种植对减轻意大利蝗为害是十分必要的。     

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)卵巢发育的研究

【目的】首次研究意大利蝗卵巢发育级别及变化,探讨卵巢发育与温度的关系。【方法】利用室外罩养、室内恒温饲养。【结果】意大利蝗卵巢发育分为5个主级(Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅵ级、Ⅴ级),其中Ⅱ级细分为初期、末期2个亚级,Ⅲ级细分为初期、中期、后期、末期4个亚级。卵巢发育过程显示:卵巢长度前期增长平缓,中后期增长迅速,而卵巢宽度增长较为缓慢,卵巢面积呈幂指数增长。交尾行为集中在Ⅲ级末期(70%)、Ⅳ级(30%)。在设置的26、29、32、35℃恒温条件下,卵巢发育可循环1~2次;卵巢第1次、第2次发育历期均呈极显著的负线性关系(P<0.01);同一温度条件下,卵巢的第一次发育历期均长于第2次发育历期,第1次产卵量均高于第2次产卵量。在室外自然条件下,卵巢发育可循环1~5次,其产卵量均高于所设置的恒温条件下的产卵量。【结论】意大利蝗卵巢发育主要集中于中后期;恒温23℃不适宜卵巢发育,26~35℃是卵巢发育的适宜温度,其中以32℃为最适发育温度。     

温度对三化螟生长发育的影响

<正> 温度是影响三化螟Tryporyza incertulas(Walker)种群系统重要的边界因子之一,它对三化螟的生长及其种群数量变动有着重要的作用,蔡邦华、林郁等和张坚都曾进行过这方面的研究;本文在上述研究的基础上,更详细地研究了温度对三化螟各虫期生长发育的作用,这将有助于对三化螟种群系统进行模拟和控制。 材料和方法 一、供试虫源和幼虫饲养     

意大利蝗交配行为观察

通过昆虫行为观测仪与室外饲养观察,分析意大利蝗Calliptamus italicus的交配行为,阐明交配经历和温度对意大利蝗交配持续时间的影响。结果发现:(1)意大利蝗的交配行为包括相遇和交配两个阶段。相遇行为包括避让、打斗和交配3种类型,其中打斗多发生在雄雄相遇、雄虫与一对正在交配成虫相遇情况。避让和交配则多发生在雌雌相遇、雌雄相遇、雌虫与一对正在交配成虫相遇情况。雄虫在交配过程中占据主动。意大利蝗的交配行为包括曲腹、爬背、抱对和交配4个过程,平均时间为11.25±1.40 min。(2)雌雄虫初次交配的持续时间(12.88±0.67 min)显著长于雌雄虫均有交配经历的时间(10.47±0.39 min)(P0.05);初次交配雌虫和有交配经历雄虫的交配持续时间(11.00±0.75 min),与初次交配雄虫和有交配经历雌虫的时间(12.12±0.67 min)无显著差异(P0.05)。(3)随温度升高意大利蝗的交配持续时间缩短,27℃时交配持续时间最长(15.93±2.25 min),且与36℃、42℃时的时间差异显著(P0.05),42℃时的交配持续时间最短,为6.01±0.43 min,与36℃时的时间(7.47±0.52 min)差异不显著(P0.05)。     

温度对圆斑弯叶毛瓢虫生长发育的影响

研究了恒温对圆斑弯叶毛瓢虫Nephusryuguus(Kamiya)发育速率的影响。结果表明 :在 1 7～3 2℃范围内 ,各虫期的发育速率都随温度的升高而加快 ,当温度为 3 2℃以上时 ,发育速率有所平缓或回落 ;采用线性日度模型和Logistic模型对卵期、各龄幼虫期和蛹期的发育速率进行模拟分析 ,2种模型均能较好地反映各虫期发育的进度 ;用直接最优法对发育起点温度和有效积温进行估算 ,求得圆斑弯叶毛瓢虫世代发育起点温度为 1 3 7℃ ,有效积温为 3 71 .6日·度。     

意大利蝗和西伯利亚蝗高温耐受能力及酶活性比较研究

【目的】阐明意大利蝗Calliptamus italicus和西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus高温耐受能力及酶活性差异。【方法】以3℃为间隔,将意大利蝗和西伯利亚蝗成虫分别在27~48℃、24~42℃下处理4 h后测定死亡率及POD、SOD和CAT活性值。【结果】27~42℃处理下,意大利蝗存活率显著大于西伯利亚蝗(P<0.05)。雌性意大利蝗的LT50、LT90分别为48.76℃和50.67℃,雄虫则分别为47.90℃和50.53℃;雌性西伯利亚蝗的LT50、LT90分别为39.21℃和42.10℃,雄虫则分别为36.11℃和41.43℃。随着温度升高,雄性意大利蝗和雌、雄西伯利亚蝗体内POD、SOD、CAT活性先升高后降低,雌性意大利蝗体内POD活性则先降低后升高。27~42℃范围内,西伯利亚蝗体内POD和SOD活性值增幅较大,分别达到54.69%、23.54%;意大利蝗体内则以CAT活性值增幅最大,为27.02%。【结论】两种蝗虫耐高温能力存在差异,意大利蝗具有更强的耐热能力。     

意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因表达分析

【目的】意大利蝗Calliptamus italicus是新疆草原的主要优势危害种,以卵在土壤中越冬。呼吸代谢可反映蝗卵的生理状态,呼吸蛋白对于呼吸系统不完善的蝗卵尤为重要。本研究旨在明确意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因的表达情况。【方法】采用实时荧光定量PCR方法检测不同发育阶段的蝗卵以及1龄蝗蝻的血蓝蛋白2个亚基基因Hc1和Hc2的表达量。【结果】根据解剖形态观察,将意大利蝗越冬卵的整个发育过程分为10个阶段,包括9个卵发育阶段(C-Ⅰ-C-Ⅹ)和1龄蝗蝻阶段(C-Ⅹ)。Hc1和Hc2在越冬蝗卵各发育阶段以及1龄蝗蝻中均有表达。其中,在蝗卵早期发育阶段(C-Ⅰ, C-Ⅱ和C-Ⅲ),Hc1表达量逐渐增加,C-Ⅲ阶段表达量显著高于C-Ⅰ和C-Ⅱ阶段;滞育阶段(C-Ⅳ, C-Ⅴ和C-Ⅵ),胚胎发育停滞,Hc1表达量较C-Ⅲ,C-Ⅶ和C-Ⅷ阶段低;滞育后发育阶段(C-Ⅶ和C-Ⅷ),蝗卵解除滞育,快速发育,Hc1表达量较早期发育阶段和滞育阶段高,其中,C-Ⅷ阶段Hc1表达量最高(212.3156±10.5470),显著高于其他所有阶段;1龄蝗蝻(C-Ⅹ)的Hc1表达量最低,为0.4017±0.1010。Hc2表达量在C-Ⅴ阶段最高(679.7511±54.5719),显著高于其他所有阶段;除C-Ⅴ阶段外,其他各阶段之间Hc2表达量差异均不显著。Hc1在蝗卵滞育后阶段高表达,而Hc2在蝗卵滞育阶段高表达。【结论】血蓝蛋白亚基基因Hc1和Hc2在整个意大利蝗卵发育过程均有表达,且具有阶段特异性。Hc1与Hc2协同作用为蝗卵发育供氧,其中,Hc1主要负责蝗卵滞育后发育期间的氧气运载,而Hc2主要维持滞育期间的氧气运载,且载氧效率较低。研究结果可为进一步探讨意大利蝗卵的抗逆机制提供科学依据。     

意大利蝗血细胞形态学研究

血细胞是昆虫免疫防御、代谢和分泌等生理活动的重要参与者。本文通过Gimesa-Wright试剂盒染色法研究了意大利蝗成虫血细胞类型。结果表明,意大利蝗存在原血胞、浆血胞、粒血胞、脂血胞、囊血胞、巨核细胞6种细胞。粒血胞、脂血胞和浆血胞是意大利蝗主要的血细胞类型,分别占细胞总数的42.04%、29.60%和23.32%。研究结果为深入研究意大利蝗血细胞的功能及其对意大利蝗适应环境的机制提供了基础数据。     

Effect of physiological factors on the flight ability of Calliptamus italicus L

Calliptamus italicus L. is a major migratory pest that often causes serious agricultural losses in the desert/semi‐desert steppe of Central Asia. The present study aims to understand the physiological factors that affect migration of C. italicus by examining the relationships between flight capacity, energy accumulation, ovarian development and Juvenile hormone (JH) titre. The results show that flight capacity decreases with age, being greatest among 2‐day‐old males and lowest among 13‐day‐old locusts. There is no significant correlation between energy accumulation and flight capacity, although JH titre is negatively correlated with flight capacity. Energy accumulation and flight capacity first increases then decreases in 1–13‐day‐old females. Glycogen accumulation is significantly correlated with flight speed, and triglyceride accumulation is significantly correlated with flight distance, duration and speed. Changes in JH titre in 1–13‐day‐old females show double titre peaks, which are negatively correlated with flight capacity. Seven‐day‐old C. italicus have the highest glycogen and triglyceride accumulation, greatest flight capacity, grade II ovarian development and lowest JH titre. By contrast, 13‐day‐old C. italicus have the lowest triglyceride accumulation, lowest flight capacity, grade IV ovarian development and lowest JH titre. Taken together, these findings demonstrate that there is a trade‐off between ovarian development and flight capacity of C. italicus.     

意大利蝗对四种寄主植物的选择机制

意大利蝗(Calliptamus italicus)是新疆草原的优势危害蝗虫种类之一。本研究利用GC-MS和嗅觉仪分析了意大利蝗对其寄主植物冷蒿(Artemisia frigida)、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)、黄花苜蓿(Medicago falccata)、黄花草木樨(Melilotus officinali)的选择机制。结果表明:4种植物所含的主要挥发油为萜类和醇类化合物,萜类化合物含量从高到低依次为冷蒿(51.76%)、黄花苜蓿(20.52%)、黄花草木樨(19.46%)、沙漠绢蒿(9.00%);醇类化合物含量从高到低依次为黄花草木樨(33.48%)、沙漠绢蒿(20.26%)、黄花苜蓿(16.80%)、冷蒿(1.74%);不同寄主植物对意大利蝗的引诱效果不同,引诱率从高到低依次为冷蒿(56.00%)、沙漠绢蒿(36.12%)、黄花苜蓿(30.47%)和黄花草木樨(10.00%);意大利蝗对4种寄主植物的采食量与植物体内总黄酮含量的关系表明,食量与植物体内总黄酮的含量呈负相关(r=-0.601),意大利蝗喜食黄酮类化合物含量较低的冷蒿,而对黄酮类化合物含量较高的黄花草木樨表现出驱避。研究表明,寄主植物中所含的萜类化合物对意大利蝗有明显的引诱作用,而醇类和黄酮类化合物则对意大利蝗有明显的驱避作用。     

群居型、散居型意大利蝗形态特征的数量分析

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)是新疆草原的主要危害害虫之一,为了从形态上精确区分群居型和散居型意大利蝗,本文用数值分类学的方法对两型成虫的10个形态指标和5个形态指标比值进行了数量分析.方差分析结果表明:两型成虫在所测量的10个形态指标上都存在着显著性差异(P＜0.05);形态指标比值中前翅长...     

意大利蝗的胚胎发育及卵滞育发生的胚胎发育阶段

【目的】明确意大利蝗Calliptamus italicus (L.)胚胎发育及卵滞育发生的胚胎发育阶段。【方法】2013-2014年间,通过室外胚胎发育进度检测和室内孵化培养观察,研究其胚胎发育等级、滞育和越冬的胚胎阶段及自然越冬滞育的解除。【结果】意大利蝗的胚胎发育可划分为18个阶段;意大利蝗胚胎有反向移转、转旋和顺向移动3种胚胎转动方式;意大利蝗卵滞育发生的胚胎发育阶段为第Ⅻ阶段。自然条件下,意大利蝗卵发育至次年1月21日,仅部分卵解除滞育,解除滞育卵的发育历期最长;随着越冬时间的延长,解除滞育的卵逐渐增多,其发育历期逐渐缩短;直至次年3月29日卵基本完全解除滞育。意大利蝗雌成虫所产的早中期卵（7月27日-8月16日所产卵）以胚胎发育第Ⅻ阶段（滞育发生的胚胎发育阶段）越冬,于翌年4月16日（侯地温平均值：7.59℃,最高温：15.95℃,最低温：2.67℃）继续发育;雌成虫所产的晚期卵（8月28日-9月4日所产卵）,自11月4日（侯地温平均值：7.32℃,最高温：9.00℃,最低温：5.18℃）开始以胚胎第Ⅹ阶段越冬,于翌年3月29日（侯地温平均值：3.78℃,最高温：10.27℃,最低温：0.14℃）继续发育。【结论】意大利蝗雌成虫所产的早中期和晚期卵,其越冬胚胎发育阶段、开始越冬时间及越冬后继续发育的时间均不同。