沙蔥螢葉甲耐寒性及其機理的研究.pdf

1、沙蔥螢葉甲Galeruca daurica Joannis于2009年開始在內蒙古草原暴發(fā)成災，發(fā)生地區(qū)不斷擴大，并且危害日趨嚴重，對內蒙古草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全存在嚴重的影響。低溫是影響昆蟲生長發(fā)育和存活的關鍵因子，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理有助于預測其分布范圍及種群數量動態(tài)。因此，本文對沙蔥螢葉甲耐寒性及其機理進行了研究。主要研究結果如下:
　　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，在室內測定了沙蔥螢葉甲各蟲態(tài)的過冷卻點，結果表明，不同蟲態(tài)的過冷卻點存在顯著差異，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最低，2月的過冷卻點最高。
　　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。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、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。結果表明，1齡幼蟲在-10℃下處理2h后，其過冷卻點顯著低于在-6℃下處理2h和對照組，但是待其發(fā)育為2齡幼蟲后，各組過冷卻點無顯著差異。1齡幼蟲經不同低溫處理后，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的關系
　　不同越冬卵蟲體內含水量均呈現(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)，卵體內含水量顯著低于除成蟲外其他蟲態(tài);不同蟲態(tài)蟲體內含水量與其過冷卻點相關性不顯著(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呈顯著的負相關性(P＜0.05)。
　　5.蟲體氨基酸及小分子抗寒物質含量與過冷卻點的關系
　　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，并分析了該類物質的含量與耐寒性的關系。結果表明，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變化呈顯著的負相關關系，說明這4種氨基酸的含量變化與耐寒性有密切相關性。用高

7、效液相色譜法測定了沙蔥螢葉甲各蟲態(tài)小分子抗寒物質的含量。結果表明，甘油、山梨醇與過冷卻點存在顯著負相關性，葡萄糖與其呈極顯著正相關。
　　綜上所述，沙蔥螢葉甲不同蟲態(tài)中卵的過冷卻點最低;3個幼蟲齡期的半致死溫度高于過冷卻點，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;體內的生化物質含量的變化與其過冷卻點存在密切關系;含水量和葡