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温度胁迫及土壤湿度、寄主对桔小实蝇种群的影响

赵岚岚  
【摘要】:桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)是果蔬上的重要检疫性害虫,广泛分布于南亚、东南亚及南太平洋热带和温带地区。近十年来桔小实蝇在我国华南和西南地区暴发蔓延,给当地水果产业造成严重经济损失,且其种群有不断向北和更广泛地域扩散的趋势。重庆市地处长江上游,冬暖夏热,雨量充沛,立体气候复杂,属典型亚热带湿润季风气候,是世界柑桔生长最佳生态适宜区之一。目前重庆正在进行柑桔产业化和柑桔非疫区建设,2007年底,全市柑桔种植面积已达400万亩,且种植的柑桔品种繁多,这为桔小实蝇种群侵入和发生提供了充分的寄主和环境条件。要完成柑桔非疫区建设,需要深入研究桔小实蝇适应环境及成灾机理,加强对桔小实蝇的防控。本论文立足于国内外的研究现状,借助昆虫生态、昆虫生理、生物化学等学科知识,探讨了温度胁迫及土壤湿度、寄主对桔小实蝇种群的影响,研究了高温胁迫下桔小实蝇热激蛋白的变化,获得了以下主要研究结果: 1极端温度对桔小实蝇的影响 1.1高温胁迫对桔小实蝇成虫存活的影响 在42±1℃温度下测定了桔小实蝇性成熟雄虫、雌虫、性未成熟雄虫、雌虫的耐热能力。结果表明,桔小实蝇成虫在42±1℃高温条件下,经135.20~163.40min会出现热休克。桔小实蝇性成熟雌虫热休克时间为163.40±14.06min,显著长于性未成熟雌虫,性未成熟雄虫与性成熟雄虫间差异不显著。热休克的桔小实蝇成虫在28±1℃条件下,321.40~479.60s能苏醒,性未成熟的雌虫苏醒所需要的时间要显著长于性成熟的雌虫的苏醒所需时间。显然性成熟雌虫比性未成熟雌虫的耐热性更强。同时,桔小实蝇雌虫苏醒所需时间要显著长于雄虫的苏醒所需时间,表明雄虫比雌虫耐热。热休克的桔小实蝇成虫在42±1℃持续高温下,热致死需要16.00~22.40min。桔小实蝇性未成熟雌虫在42±1℃高温下,热休克到死亡仅需要16.00min,显著短于其他三种成虫的热致死时间。 1.2低温胁迫对桔小实蝇蛹存活率的影响 研究了4±1℃低温条件下5,10,15,20d的低温胁迫对桔小实蝇蛹的存活率的影响。结果表明,在4±1℃低温胁迫5日的羽化率仅为6.7%,其他处理下桔小实蝇蛹的存活率均为零。 1.3重庆冬季土壤温度对桔小实蝇蛹的存活率的影响 桔小实蝇蛹在土壤含水量为75%,入土深度3,4,5cm的条件下,经过室外越冬60,80和100d,所有供试蛹均未羽化,死亡率达100%。表明在重庆冬季,桔小实蝇不能以蛹越冬。 2高温胁迫对桔小实蝇热激蛋白变化的影响 在42±1℃温度下对桔小实蝇雌成虫热激0.5,1,1.5,2,2.5,3h,测量其蛋白含量的变化。研究表明,桔小实蝇随着热激时间的延长蛋白含量表现出一个升高再降低的变化过程,在2h时达到高峰,进一步的热激蛋白含量明显的下降。桔小实蝇热激会产生分子量(M.W)为98.41,93.68,70.80kDa的蛋白,其含量高蜂出现在1.5~2h的热激,超过2h的高温热激其含量有下降,在3h时桔小实蝇死亡时,M.W为98.41,89.07 kDa的蛋白已经为零。M.W为93.68,75.74 kDa的蛋白在热激0.5~1h时含量降为0,随热激时间的延长含量呈上升趋势,在热激过程中,M.W为45.2,38.25 kDa蛋白的含量基本保持不变。 3土壤湿度对桔小实蝇蛹的影响 3.1不同土壤含水量对桔小实蝇不同龄期蛹的成虫羽化时间和蛹存活率的影响 在饱和含水量的土壤中,桔小实蝇蛹全部死亡。在其余4个土壤含水量(SRWC)的土壤中,SRWC对桔小实蝇不同日龄蛹的羽化始期、羽化高峰期均没有显著影响,所有供试蛹都在羽化始期的第2d达到羽化高峰期。3日龄蛹在SRWC为75%的条件下,羽化末期显著长于SRWC为0%、25%的羽化末期。5日龄蛹在SRWC为50%的条件下,羽化始期与羽化高峰期均显著长于其他SRWC的羽化始期与羽化高峰期。 蛹存活率随着SRWC的提高而提高。蛹的存活率在50%SRWC时达到最大值,随后随着SWRC的升高而降低。在土壤含水量为50%的条件下,桔小实蝇各日龄蛹存活率都最高,而在土壤含水量为100%的条件下,桔小实蝇各日龄蛹存活率都最低,几乎为0。以上研究结果表明,50%的SRWC相对含水量适合桔小实蝇蛹的生长发育和存活。 3.2不同土壤含水量和土壤深度对桔小实蝇蛹的影响 蛹的土壤深度是影响桔小实蝇羽化的重要环境因子之一,在不同的土壤深度下,蛹的羽化率存在显著差异。土壤深度在5cm以下桔小实蝇蛹均不羽化。在不同SWRC而土壤深度相同的桔小实蝇羽化率有显著差异。在50%相对含水量条件下,桔小实蝇蛹在3cm土层中存活率最高。SWRC为100%时蛹的羽化率极低,4.44%的个体能够羽化。SWRC为0时桔小实蝇蛹能在土表和在1cm深度土壤中羽化。SWRC为50%时蛹在2~4 cm均能羽化。 3.3浸水对桔小实蝇蛹的影响 将蛹期为12,24,36,48,60,72h的健康蛹分别浸水12,24,36,48,60,72,84,96h后置于相对含水量50%土壤中,研究浸水对桔小实蝇蛹的影响。研究表明,随着浸水时间加长蛹存活率逐渐降低,同样浸水时间,蛹期越长,存活率越高。12h的初蛹浸水96h,存活率最低仅为14.44%;蛹期72h浸水12h,存活率最高为91.11%。 4不同柑桔果实和蔬菜果实对桔小实蝇产卵和生长发育的影响 以金江锦橙、脐橙、梨橙、四四七号锦橙四种柑桔果实和南瓜、辣椒、黄瓜、番茄四种蔬菜果实为寄主,研究桔小实蝇对不同柑桔和蔬菜果实产卵选择性以及对桔小实蝇生长和生殖的影响。结果表明,桔小实蝇在金江锦橙上产卵量最大,化蛹所需时间最短,羽化率最高;在脐橙果实上化蛹所需时间最长;以梨橙果实为寄主的桔小实蝇化蛹率最高,但羽化率最低;以四四七号锦橙果实为寄主的桔小实蝇化蛹率最低。同样条件下,桔小实蝇在蔬菜果实上产卵量均小于在柑桔果实上的产卵量。桔小实蝇幼虫在南瓜、辣椒、黄瓜、番茄果实上均不能完成生活史。


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