B型烟粉虱对高温胁迫的生殖和行为响应机制

【摘要】： 烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius),属同翅目,粉虱科,广泛分布于热带、亚热带及其相邻温带地区的90多个国家和地区,其主要通过口器吸取植物汁液、传播植物病毒、导致植物生理异常等方法对植物造成危害。B型烟粉虱自上世纪90年代中后期传入后,迅速扩散并在很多地方爆发成灾,对我国农业生产造成严重损失。作为一种成功入侵的害虫,B型烟粉虱的入侵机制已成为国内外研究热点。以往研究表明,其对高温的适应力是其成功入侵和扩张的关键因素之一。在全球变暖的趋势下,B型烟粉虱以其耐热性强的特点,将在对其他物种的竞争取代中占有优势。为了探明B型烟粉虱对高温胁迫的响应,本研究通过比较适温和高温胁迫条件下B型烟粉虱的种群动态、性比以及繁殖力,观察高温胁迫对其求偶和交配行为的影响,研究卵期不同时间和温度热激对烟粉虱生殖力的效应,以期明确高温胁迫对B型烟粉虱种群性比的影响及其生殖和行为机制,并为B型烟粉虱的监测、预警和治理提供理论依据。主要结果如下: 1.高温胁迫对B型烟粉虱发育、种群动态和繁殖影响的连代效应 通过在室内27、31、35、37℃条件下连续饲养5代,观测B型烟粉虱的卵孵化率、种群动态、含菌体缺失率及缺失个体羽化率、存活率、后代性比、雌虫繁殖力等指标,明确高温胁迫对其后代性比的影响。结果表明,不同的饲养温度和代数对上述指标有显著影响。种群动态和性比在不同温度处理和世代间具有显著差异。随着温度的升高和代数的增加,种群适合度降低。卵孵化率由27℃(对照)的98.9%,下降至35℃F5代的52.3%;35℃条件下,第4~5代由卵发育至成虫的存活率显著降低;F4代和F5代的发育速率减慢;在31℃饲养F4代时出现含菌体缺失;且在在35℃条件下,含菌体缺失率由0.3%上升至6.8%,但含菌体缺失率间差异不显著。随着处理温度的增高,雌成虫产卵前期缩短,寿命和产卵量均降低。 2.高温条件下B型烟粉虱的求偶交配行为观测 采用微距摄像法连续观察48h,比较适温(27℃)和高温胁迫(31℃)条件下B型烟粉虱的求偶和交配行为,包括搜索时间、求偶时间、交配时间、交配时间间隔、交配次数等。结果表明,与27℃对照相比,31℃条件下B型烟粉虱的交配次数显著减少,由27℃的3.4次减为31℃的2.6次;第一次交配的搜索时间和交配时间显著缩短,分别降低为对照的48%和56%;求偶时间也较短,但差异不显著;第二次交配的交配时间显著缩短为对照的74%,搜寻和求偶时间差异不显著;两次交配的间隔时间较长,但差异不显著。 3.卵期短时高温暴露对B型烟粉虱存活和繁殖特性的影响 对B型烟粉虱卵进行不同高温(39℃和41℃)、不同时间(1 h、2 h和4 h)的短时高温暴露处理,观察其存活、成虫性比和繁殖特性的变化。未受高温暴露的对照相比,卵期在41℃暴露1 h和4 h烟粉虱的存活率显著降低;卵期在41℃暴露1 h后烟粉虱的雌虫比例为61.3%;烟粉虱雌成虫寿命显著提高,产卵前期缩短。羽化雌虫的产卵节律和成虫生存曲线发生显著变化。 4.总结 与27℃处理的对照相比,在31℃和35℃条件下连续饲养若干代,B型烟粉虱的种群适合度(卵孵化率,存活率,发育速率,含菌体缺失率)具有不同程度的下降。31℃条件下B型烟粉虱的交配次数显著减少,交配时间显著缩短。高温和热激处理均可降低其产卵前期,并连续高温饲养缩短其寿命和降低其产卵量,而短时热激有利于雌虫寿命的延长和产卵量的上升。