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月刊(每月20日出版)
1950年创刊
主管:中国科学院
主办:中国科学院动物研究所
中国昆虫学会
国内邮发代号:2-153
国外发行代号:Q61
ISSN 0454-6296
CN 11-1832/Q
昆虫学报2025年68(10)重点推介 -
本期重点推介
在华北地区的小麦-玉米轮作系统中,小麦田常见蚜虫(麦长管蚜Sitobion avenae、禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi和麦二叉蚜Schizaphis graminum)及玉米田的玉米蚜Rhopalosiphum maidis是严重危害这两种作物产量的重要害虫。化学防治虽能迅速控制害虫数量,但长期使用易导致害虫抗药性增强、次要害虫暴发、有害生物再猖獗及环境污染等问题,严重地制约了农业的可持续发展。功能植物可通过提供花粉、花蜜及庇护所等资源,高效吸引并涵养天敌,增强对临近作物害虫的生态防控作用,已成为减少化学农药依赖、提升害虫防控效能的重要途径。蛇床草Cnidium monnieri是一种重要的功能植物,对多种天敌具有显著的吸引作用。为明确功能植物蛇床草对小麦-玉米轮作系统中天敌的保育和蚜虫的控害作用,山东省农业科学院植物保护研究所和中国科学院动物研究所梁潇以、李卓和戈峰等通过目测法全年系统调查统计种植蛇床草的小麦和玉米田及纯作物田(对照)中天敌瓢虫和蚜虫的发生量,明确瓢虫与蚜虫的时空对应关系。研究发现,种植蛇床草能显著增加小麦田中瓢虫的发生量,并显著减少小麦蚜虫总量及麦长管蚜、禾谷缢管蚜的发生量。同时,蛇床草能作为瓢虫的栖息地及“中继站”,在涵养瓢虫的基础上,促进瓢虫从小麦向蛇床草转移,进而助力瓢虫更早进入玉米田,从而显著提升玉米田瓢虫的发生量,实现对玉米蚜的有效控制。该研究表明在小麦-玉米轮作系统中种植蛇床草,可实现对天敌瓢虫的周年性涵养,从而系统性地控制小麦蚜虫和玉米蚜的危害,明确了蛇床草作为功能植物在该轮作系统蚜虫生态防控中的应用价值。研究成果为构建天敌保育与害虫防控协同作用的生态治理模式提供了科学依据,也为推动农业绿色发展提供了可行的技术方案与实践经验(pp. 1361–1371)。
在极端高温事件频发的今天,许多生物都在悄然改变自身的生存策略。以往自然界中常见红色型与绿色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum,遵义师范学院李杨等在野外调查中发现了一种野生黄色型豌豆蚜,这一体色表型极为罕见,目前尚无关于野生黄色型豌豆蚜生物学特性的研究报道。研究团队选取野生黄色型与红色型、绿色型豌豆蚜作为研究材料,在3种寄主植物(蚕豆Vicia faba、救荒野豌豆V. sativa和紫花苜蓿Medicago sativa)上进行实验。首先评估不同色型豌豆蚜间的竞争力和饥饿耐受性;再通过高温冲击处理,分析各色型豌豆蚜的死亡率及繁殖力变化;最后比较各色型豌豆蚜被七星瓢虫Coccinella septempunctata捕食的风险。结果表明,黄色型豌豆蚜在蚕豆和紫花苜蓿上竞争能力弱于红色型和绿色型豌豆蚜,但在野豌豆上偶尔能对红色型豌豆蚜取得竞争优势。与其他色型豌豆蚜相比,黄色型豌豆蚜表现出更强的饥饿耐受性。经历高温冲击后,黄色型豌豆蚜在原生寄主(野豌豆)和高营养寄主(蚕豆)上具备高温耐受力,但更容易受到七星瓢虫的捕食。这些发现提示,黄色型豌豆蚜展现出了独特的生态适应性和生理策略。尽管在繁殖和被捕食方面处于劣势,但由于具备更强的饥饿耐受性和高温抗性,黄色型豌豆蚜在极端天气频发的环境下可能拥有更好的适合度。本研究不仅丰富了豌豆蚜体色多样性及其生态意义的科学认知,也为预测极端气候情景下豌豆蚜种群动态及防控策略的制定提供了新的理论依据(pp.1372–1383)。
禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi是重要的麦类作物害虫,生活史十分复杂,其在我国主要有全周期和不全周期两种生活史类型。全周期型禾谷缢管蚜年生活史中存在生殖转换现象,生活在小麦等次生寄主上的孤雌蚜(virginoparae)能够感受秋季气候变化,进而产生有翅的产雌性母(gynoparae)和雄蚜(males),产雌性母和雄蚜迁飞回稠李Prunus padus等原生寄主,随后产雌性母产生雌性蚜(oviparae),雌性蚜与雄蚜交配产生越冬卵,完成从孤雌生殖到有性生殖的转换,次年春季越冬卵在原生寄主上孵化成干母(fundatrix),干母通过孤雌生殖产生干雌(fundatrigenia),干雌在原生寄主上营孤雌生殖几代之后产生春季迁移蚜(spring migrant aphids),春季迁移蚜飞到小麦等次生寄主上以孤雌蚜持续危害至秋季,然后迁回稠李等次生寄主,如此周而复始。不全周期型禾谷缢管蚜周年以孤雌蚜在麦类作物或其他禾本科植物上危害。目前,全周期型蚜虫生殖转换的机理不明。尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶(uridine diphosphate-glycosyltransferase, UGT)是一类广泛存在于生物体内的多功能超家族酶系,大量研究发现UGT在昆虫抗药性和代谢植物次生物质中具有重要作用,但其在全周期型禾谷缢管蚜生殖转换过程中的作用尚不明确。为深入研究UGT在蚜虫生殖转换中的作用,西北农林科技大学植物保护学院王苏吉和陈茂华等分析了抑制剂5-硝基尿嘧啶(5-nitrouracil)和磺吡酮(sulfinpyrazone)对UGT含量的影响,研究了注射抑制剂对全周期型禾谷缢管蚜子代各蚜型数量、比例以及产生时间的影响。研究结果表明,注射5-硝基尿嘧啶和磺吡酮后,禾谷缢管蚜成蚜体内UGT含量均显著降低;注射抑制剂能够显著影响禾谷缢管蚜各蚜型的数量,其中注射5-硝基尿嘧啶后导致全周期型禾谷缢管蚜成蚜产生孤雌蚜与产雌性母的总数量显著减少,注射磺吡酮的禾谷缢管蚜成蚜产生孤雌蚜与雄蚜的总数量较对照组显著降低;抑制剂也能显著影响禾谷缢管蚜各蚜型的产生时间,两种抑制剂处理均使禾谷缢管蚜成蚜初产产雌性母的时间显著延迟,产雌性母的终产时间显著推迟,孤雌蚜的终产时间显著提前,产生孤雌蚜的总时间显著减少。此外,注射磺吡酮后,禾谷缢管蚜成蚜初产雄蚜的时间显著延迟,产生产雌性母的总时间显著增加。该研究首次发现UGT在蚜虫繁殖过程中具有重要作用,为深入理解蚜虫生殖转换的内在机制提供了新的依据(pp. 1395–1404)。
(孙江华)
