大斑芫菁的滯育誘導(dǎo)、滯育發(fā)育及滯育解除.pdf

1、大斑芫菁隸屬于鞘翅目芫菁科，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，是蝗蟲(chóng)的重要天敵，同時(shí)也是重要的中藥材。目前，芫菁資源短缺，人工大量飼養(yǎng)大斑芫菁是有效的解決辦法之一。但是，國(guó)內(nèi)外對(duì)大斑芫菁的相關(guān)研究還不能提供一個(gè)可行的解決方案。主要原因是對(duì)其滯育的不了解。另外大斑芫菁以5齡幼蟲(chóng)在土壤中滯育越冬，是研究在土壤中滯育越冬昆蟲(chóng)的較好材料。人們一直集中于研究寄生性昆蟲(chóng)與寄主之間發(fā)育的同步性，而忽略了捕食性昆蟲(chóng)與獵物之間的發(fā)育同步性，本研究著眼于大斑芫菁的發(fā)育和

2、棉蝗的發(fā)育同步性，并探討了大斑芫菁的滯育在二者發(fā)育同步性中的作用。主要研究結(jié)果如下： 在恒溫18，22，25，28，31，34℃下測(cè)定了溫度對(duì)未成熟階段的發(fā)育歷期的影響。人工大規(guī)模飼養(yǎng)的溫度為≥28℃。卵，L1，L2，L3，L4和蛹發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為7.59，8.28，8.28，-2.12，6.63和6.29℃。根據(jù)大斑芫菁的生活史及分布特征，結(jié)合溫度資料分析，證實(shí)越冬的五齡幼蟲(chóng)存在滯育。 在田間，大斑芫菁在土壤中經(jīng)歷長(zhǎng)

3、達(dá)5個(gè)多月時(shí)間的幼蟲(chóng)滯育階段。室內(nèi)飼養(yǎng)時(shí)，不管土壤含水量和光周期如何變化，末齡幼蟲(chóng)維持在溫度926℃時(shí)都可以避開(kāi)滯育，這樣的幼蟲(chóng)未停止形態(tài)發(fā)育。低于25℃時(shí)，不管土壤含水量和光周期如何變化，末齡幼蟲(chóng)都滯育。敏感溫度在25℃和26℃之間。早期階段，特別是二齡幼蟲(chóng)階段，相對(duì)于晚期階段而言，表現(xiàn)得對(duì)滯育誘導(dǎo)更重要。當(dāng)然，其它的齡期也比較敏感。另外，溫度也是控制蛹發(fā)育的主要因子。 溫度對(duì)大斑芫菁滯育發(fā)育的影響是兩相的，以滯育2個(gè)月時(shí)間為

4、界，滯育早期，較高的溫度產(chǎn)生的滯育越強(qiáng)烈，滯育后期，較低的溫度產(chǎn)生的滯育越強(qiáng)烈。即滯育早期滯育發(fā)育需要的溫度偏低，而滯育后期需要的溫度偏高。 30℃下維持25天，除滯育4個(gè)月的大部分個(gè)體和滯育5個(gè)月的個(gè)體外，其余個(gè)體都沒(méi)能解除滯育。表明滯育一旦開(kāi)始，在短期內(nèi)即便條件適宜也不會(huì)立即恢復(fù)發(fā)育。30℃下50天后滯育達(dá)到2個(gè)月的個(gè)體，都有超過(guò)60％的個(gè)體能解除滯育，且滯育4月和5月的個(gè)體全部都解除了滯育。30℃下75天后，除滯育15天的

5、少數(shù)個(gè)體外，所有個(gè)體都解除了滯育。 大斑芫菁滯育個(gè)體的血淋巴和脂肪體蛋白質(zhì)的濃度高于非滯育個(gè)體。滯育強(qiáng)度對(duì)血淋巴蛋白質(zhì)的含量有一定的影響，對(duì)脂肪體蛋白濃度的影響不顯著，但滯育末期脂肪體中有大量的蛋白質(zhì)被消耗，濃度急劇下降。大斑芫菁滯育個(gè)體血淋巴和脂肪體中都存在非滯育個(gè)體所不具有的分子量在66 000-70 000道爾頓附近的蛋白，這些蛋白的合成和含量與滯育的發(fā)生及滯育強(qiáng)度有關(guān)。 大斑芫菁在滯育期間不僅積累了一定量的海藻糖

6、，還積累了一定量的小分子醇類(lèi)。滯育個(gè)體的血淋巴和脂肪體中不積累糖原。在血淋巴中海藻糖積累顯著。在滯育強(qiáng)度僅1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，滯育個(gè)體的海藻糖含量就明顯高于非滯育個(gè)體，隨著滯育的深化，海藻糖迅速積累，滯育5個(gè)月時(shí)達(dá)到最大值，為5.61 μmol／ml。滯育期間，滯育個(gè)體血淋巴中主要是積累山梨醇，另外，少量積累甘油，但不積累甘露醇。脂肪體中積累的小分子醇類(lèi)主要為甘油，而不是山梨醇和甘露醇。滯育期間血淋巴和脂肪體糖原都大量被消耗，糖原的含量隨滯

7、育的進(jìn)行逐漸減少。表明糖原參與了為海藻糖、山梨醇或甘油的產(chǎn)生提供碳源。 非滯育個(gè)體不具有迅速抗寒能力，-20℃處理2h后，則有近70％的個(gè)體死亡。滯育個(gè)體都具有一定的迅速抗寒反應(yīng)，在-20℃下處理1h都能存活。處理2h后滯育5個(gè)月的個(gè)體存活率為50％；滯育2、3、4個(gè)月的個(gè)體存活率都高于80％。表明滯育個(gè)體具有一定的耐寒性，且滯育中后期的個(gè)體耐寒性較強(qiáng)，同時(shí)也說(shuō)明迅速抗寒性及抗寒能力與滯育的發(fā)生及程度有關(guān)。 低溫適應(yīng)使得

8、滯育幼蟲(chóng)和非滯育幼蟲(chóng)獲得了一定的迅速抗寒能力，且這種抗寒能力都能保留一段時(shí)間。但滯育個(gè)體的獲得性迅速抗寒能力比非滯育個(gè)體的保留時(shí)間長(zhǎng)。非滯育個(gè)體能保留2h。大部分滯育個(gè)體獲得的迅速抗寒能力都能保留至少3h，約50％的滯育3-4個(gè)月的個(gè)體能保留近4h。少數(shù)滯育2-4個(gè)月的個(gè)體還能保留5h。海藻糖可能與滯育個(gè)體獲得的迅速抗寒能力能保留時(shí)間的時(shí)間有關(guān)。酸性磷酸酶和堿性磷酸酶的酶活力的穩(wěn)定，使得滯育個(gè)體海藻糖的代謝變化很穩(wěn)定，高的堿性磷酸酶的活

9、性可能與海藻糖參與滯育個(gè)體獲得迅速抗寒能力有關(guān)，并因此增強(qiáng)了滯育個(gè)體的適應(yīng)能力。 大斑芫菁卵和幼蟲(chóng)期(除L5)的發(fā)育起點(diǎn)溫度在-2.12～8.28℃之間。棉蝗卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度高達(dá)19.22℃。因此大斑芫菁卵和幼蟲(chóng)期(除L5)在相同的氣候條件下，就能在棉蝗卵發(fā)育之前啟動(dòng)并順利進(jìn)行。大斑芫菁與其寄主昆蟲(chóng)棉蝗和寄主植物豇豆在季節(jié)上的發(fā)育具有十分吻合的同步性。大斑芫菁成蟲(chóng)開(kāi)始出現(xiàn)的時(shí)候，正是豇豆開(kāi)花季節(jié)，大斑芫菁最喜食豇豆花和嫩豆莢，而

10、此時(shí)寄主昆蟲(chóng)剛發(fā)育到蝗蝻的最后齡期。在9月上中旬，大斑芫菁初孵幼蟲(chóng)和棉蝗卵發(fā)生期出現(xiàn)第一次吻合。次年5月，蝗卵孵化與大斑芫菁幼蟲(chóng)的滯育解除在時(shí)間上又一次同步。 調(diào)查結(jié)果表明在大斑芫菁卵孵化的前10天，棉蝗的卵也開(kāi)始出現(xiàn)。開(kāi)始出現(xiàn)大斑芫菁解除滯育的個(gè)體時(shí)，棉蝗卵開(kāi)始孵化。大斑芫菁成蟲(chóng)開(kāi)始產(chǎn)卵時(shí)，棉蝗發(fā)育至成蟲(chóng)期。大斑芫菁卵的孵化日期與棉蝗成蟲(chóng)開(kāi)始產(chǎn)卵的日期也很接近。表明大斑芫菁和棉蝗的發(fā)育具有同步性。可以看出滯育不僅使大斑芫菁幼蟲(chóng)