三叶斑潜蝇对冷驯化的响应及不同种群耐寒性差异

作     者：张起恺 邢振龙 吴圣勇 徐瑞瑞 雷仲仁 ZHANG QiKai;XING ZhenLong;WU ShengYong;XU RuiRui;LEI ZhongRen

作者机构：中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室 河南大学生命科学学院作物逆境适应与改良国家重点实验室 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2021年第54卷第13期

页      面：2781-2788页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFD0200900) 国家现代农业产业技术体系(CARS-23-D-08) 

主　　题：三叶斑潜蝇 冷驯化 过冷却点 耐寒性 

摘      要：【目的】研究重大入侵害虫三叶斑潜蝇(Liriomyza trifolii)对快速冷驯化和长时冷驯化的响应以及3个地理种群(湖北省武汉市、海南省海口市和安徽省安庆市)的耐寒性,为明确该虫在我国高纬度地区定殖的潜在可能性提供参考。【方法】将海南三叶斑潜蝇种群蛹和成虫在-12、-14、-16、-18、-20、-22和-24℃低温暴露30 min,选择存活率为15%—30%的温度为识别温度。设置5℃为快速冷驯化的驯化温度,12℃为长时冷驯化的驯化温度,将三叶斑潜蝇蛹和成虫置于5℃下1—6 h或置于12℃下1—6 d,再置于识别温度下30 min检测存活率,未驯化的蛹和成虫也置于识别温度下30 min作为对照,比较其冷驯化后低温存活率的差异。另外,设置5个靶标温度,分别为0、-5、-10、-15和-20℃,将3个地理种群的三叶斑潜蝇蛹在靶标温度下冷暴露2 h,比较其存活率差异。最后,利用过冷却点测定仪对3个地理种群蛹的过冷却点(supercooling point,SCP)进行测定。【结果】三叶斑潜蝇蛹和成虫暴露于-20℃下30 min后,其存活率分别为15.0%、19.6%、21.0%(介于15%—30%),因此将-20℃确定为三叶斑潜蝇的冷驯化识别温度。短时间的5℃低温暴露提高了三叶斑潜蝇蛹和成虫的耐寒性,成虫对快速冷驯化的响应更加积极。1 h和2 h的冷驯化效果最好,随着暴露时间的延长,其驯化效果会逐渐减弱直至消失。在6 d内,不同时长的12℃低温暴露均会提高三叶斑潜蝇蛹和成虫的耐寒性且经历不同时长冷驯化后其耐寒性差异较小。在5、0、-5℃的低温暴露下,海南种群与安徽、湖北种群蛹的存活率差异不显著,在-10、-15、-20℃的低温暴露下,海南种群蛹的存活率显著低于安徽和湖北种群。安徽(-22.19℃)和湖北(-22.19℃)种群蛹的过冷却点显著低于海南种群(-21.06℃)。【结论】三叶斑潜蝇的耐寒性可以通过快速冷驯化或长时冷驯化获得增强,这可能是三叶斑潜蝇逐步向我国高纬度地区扩散的原因之一。湖北和安徽种群表现出的耐寒性较海南种群强。研究结果有助于预测三叶斑潜蝇在我国的越冬分布区域,指导其监测预警及防控。