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西花蓟马(Frankliniella occidentalis(Pergande)是我国重要的外来入侵性害虫,2003年在北京初次发现后又相继在多个省份出现,对各地的蔬菜和花卉等造成严重的经济损失。温度是影响昆虫建立和种群动态的重要环境因子,而极端温度会对昆虫的生长、发育和繁殖等造成诸多影响。前期试验我们发现,45℃2h对西花蓟马种群存活率影响较为明显,且此温度和时长不会对寄主植物造成伤害。 本研究主要内容包括:⑴生态学试验发现高温对雄虫存活率影响大于雌虫,为明确高温后单雌孤雌产雄生殖条件下其后代能否建立种群,设定了45℃高温2h处理雌成虫,F1代雄性与亲代交配,F2代种群内交配的试验以及分别热处理当代雌性和雄性其两性生殖模式下对后代生长发育和繁殖的试验。结果表明,热激西花蓟马亲代雌性孤雌产雄生殖后其后代能够建立种群;分别热激处理当代雌性和雄性其两性生殖模式下其亲代成虫寿命明显缩短、繁殖力明显下降、F1代存活率降低且后代雌雄性比下降且热激雌性对当代和后代的影响显著高于热激雄性。⑵测定了45℃高温2h热激西花蓟马各个虫态后其当代恒温25℃及热激处理后各个虫态其体内的乙酰胆碱酯酶比活力以及高温热激成虫后其F1代各虫态乙酰胆碱酯酶的比活力。结果发现,常温条件下,西花蓟马体内乙酰胆碱酯酶比活力随着虫态增长呈上升的趋势,而高温热激后各虫态乙酰胆碱酯酶比活力上升,若虫期上升显著,F1代乙酰胆碱酯酶比活力较当代热激后有所降低,但与常温下各个虫态相比仍有一定差异。⑶通过测定高温后不同虫态体内超氧化物歧化酶(SOD)的比活力和丙二醛(MDA)的浓度,探究酶抗氧化系统对高温的直接响应以及高温对体内细胞的损伤水平。结果发现,高温处理后,当代预蛹期SOD酶活性显著降低,而其他龄期SOD酶的活性显著升高;热激成虫后F1代各个龄期与热激后当代不存在显著性差异,说明热激当代对F1代所受的影响较小。另外,当代恒温25℃条件下,西花蓟马体内MDA含量随龄期增加呈现下降趋势;高温热激后,当代MDA含量显著增加;热激成虫其F1代各龄期的MDA含量较热激后当代的不存在显著差异。这就表明高温会造成虫体内的过氧化伤害且龄期越小过氧化程度越高,过氧化伤害后后代的损伤程度并不会明显减轻。⑷研究西花蓟马体内与卵巢和卵黄蛋白含量相关的物质甘油三酯和蜕皮激素(20-羟基蜕皮酮),45℃高温2h热激各个虫态后发现,当代除成虫外各虫态甘油三酯含量增加,而热激亲代成虫其F1代若虫期体内甘油三酯的含量变化最为显著,说明西花蓟马会通过合成脂肪来抵抗外界高温,而增加体脂是若虫期对抗高温非常重要的方式。⑸明确了45℃的极端高温不仅对西花蓟马亲代的生长发育、繁殖、生命表参数、生理生化及分子机制产生了明显的影响,而且其F1代也受到了高温热激的影响。同时,西花蓟马不同虫态应对极端高温的方式也有所不同,与其体内的小分子物质(乙酰胆碱酯酶、SOD酶活性)以及反映自由基产生程度的MDA的含量以及与卵黄蛋白相关的物质甘油三酯和蜕皮激素的含量变化有一定的相关性。