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，是蝗蟲的重要天敵，同時也是重要的中藥材。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，國內(nèi)外對大斑芫菁的相關(guān)研究還不能提供一個可行的解決方案。主要原因是對其滯育的不了解。另外大斑芫菁以5齡幼蟲在土壤中滯育越冬，是研究在土壤中滯育越冬昆蟲的較好材料。人們一直集中于研究寄生性昆蟲與寄主之間發(fā)育的同步性，而忽略了捕食性昆蟲與獵物之間的發(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℃下測定了溫度對未成熟階段的發(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，證實越冬的五齡幼蟲存在滯育。 在田間，大斑芫菁在土壤中經(jīng)歷長

3、達(dá)5個多月時間的幼蟲滯育階段。室內(nèi)飼養(yǎng)時，不管土壤含水量和光周期如何變化，末齡幼蟲維持在溫度926℃時都可以避開滯育，這樣的幼蟲未停止形態(tài)發(fā)育。低于25℃時，不管土壤含水量和光周期如何變化，末齡幼蟲都滯育。敏感溫度在25℃和26℃之間。早期階段，特別是二齡幼蟲階段，相對于晚期階段而言，表現(xiàn)得對滯育誘導(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。 溫度對大斑芫菁滯育發(fā)育的影響是兩相的，以滯育2個月時間為

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個月的大部分個體和滯育5個月的個體外，其余個體都沒能解除滯育。表明滯育一旦開始，在短期內(nèi)即便條件適宜也不會立即恢復(fù)發(fā)育。30℃下50天后滯育達(dá)到2個月的個體，都有超過60％的個體能解除滯育，且滯育4月和5月的個體全部都解除了滯育。30℃下75天后，除滯育15天的

5、少數(shù)個體外，所有個體都解除了滯育。 大斑芫菁滯育個體的血淋巴和脂肪體蛋白質(zhì)的濃度高于非滯育個體。滯育強(qiáng)度對血淋巴蛋白質(zhì)的含量有一定的影響，對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。大斑芫菁滯育個體血淋巴和脂肪體中都存在非滯育個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。滯育個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個月的時間內(nèi)，滯育個體的海藻糖含量就明顯高于非滯育個體，隨著滯育的深化，海藻糖迅速積累，滯育5個月時達(dá)到最大值，為5.61 μmol／ml。滯育期間，滯育個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。 非滯育個體不具有迅速抗寒能力，-20℃處理2h后，則有近70％的個體死亡。滯育個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個月的個體存活率為50％；滯育2、3、4個月的個體存活率都高于80％。表明滯育個體具有一定的耐寒性，且滯育中后期的個體耐寒性較強(qiáng)，同時也說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、滯育幼蟲和非滯育幼蟲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間。但滯育個體的獲得性迅速抗寒能力比非滯育個體的保留時間長。非滯育個體能保留2h。大部分滯育個體獲得的迅速抗寒能力都能保留至少3h，約50％的滯育3-4個月的個體能保留近4h。少數(shù)滯育2-4個月的個體還能保留5h。海藻糖可能與滯育個體獲得的迅速抗寒能力能保留時間的時間有關(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體獲得迅速抗寒能力有關(guān)，并因此增強(qiáng)了滯育個體的適應(yīng)能力。 大斑芫菁卵和幼蟲期(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)育之前啟動并順利進(jìn)行。大斑芫菁與其寄主昆蟲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。大斑芫菁成蟲開始出現(xiàn)的時候，正是豇豆開花季節(jié)，大斑芫菁最喜食豇豆花和嫩豆莢，而

10、此時寄主昆蟲剛發(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的滯育解除在時間上又一次同步。 調(diào)查結(jié)果表明在大斑芫菁卵孵化的前10天，棉蝗的卵也開始出現(xiàn)。開始出現(xiàn)大斑芫菁解除滯育的個體時，棉蝗卵開始孵化。大斑芫菁成蟲開始產(chǎn)卵時，棉蝗發(fā)育至成蟲期。大斑芫菁卵的孵化日期與棉蝗成蟲開始產(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?？梢钥闯鰷粌H使大斑芫菁幼蟲