暗黑鰓金龜耐寒性及其機理的研究.pdf

1、暗黑鰓金龜(Holotrichia parallela Motschulsky)屬鞘翅目鰓金龜科。其幼蟲稱為蠐螬，是糧食、棉花、油料、蔬菜等農作物和林果苗木重要地下害蟲，除西藏外遍布全國各地。近年來，隨著淺耕、免耕和地膜覆蓋等保護性耕作措施的大面積迅速推廣，暗黑鰓金龜已成為大多種植區(qū)地下害蟲的優(yōu)勢種，危害日趨嚴重。本研究從暗黑鰓金龜?shù)哪秃匀胧?，明確其耐寒能力及其生理生態(tài)機理，研究結果為解析暗黑鰓金龜在土壤中垂直下潛的越冬行為機制、揭示

2、其分布廣適應性強的生態(tài)學特性提供理論依據(jù)。主要研究結果如下:
　　(1)明確了暗黑鰓金龜不同越冬蟲態(tài)的過冷卻點(SCP)和結冰點(FP)。其中，暗黑鰓金龜老熟幼蟲、成蟲時期的過冷卻點相當，分別為-7.23℃和-7.68℃;體液結冰點分別為-5.70℃和-5.93℃，無顯著的差異(P＞0.05)。但相對于耐寒性昆蟲而言，暗黑鰓金龜?shù)哪秃暂^弱。在北方冬季，無法在露天的環(huán)境下越冬。
　　(2)老熟幼蟲在4℃低溫預處理30 d后的

3、SCP與FP測定結果顯示，低溫預處理對暗黑鰓金龜幼蟲的過冷卻點和體液結冰點無明顯影響(P＞0.05)。證實其屬于結冰敏感型(freezing-susceptibility)昆蟲。同時對暗黑鰓金龜（Holotrichia parallela）與華北大黑鰓金龜（Holotrichia oblita）的耐寒性進行了比較，其中暗黑鰓金龜老熟幼蟲的過冷卻點和結冰點均顯著低于華北大黑鰓金龜幼蟲(P＜0.05)，即暗黑鰓金龜老熟幼蟲比華北大黑鰓金龜老

4、熟幼蟲更耐低溫;但兩種金龜子成蟲的SCP與FP無顯著差異，其耐寒性近似。
　　(3)揭示了低溫對暗黑鰓金龜老熟幼蟲的存活率具有顯著影響。在12℃、8℃、4℃、0℃和-4℃的條件下，試蟲的死亡率隨著處理時間的延長旱顯著增加的趨勢;在同一處理時間下的死亡率隨著處理溫度的下降而逐漸增加。其中在0℃條件下處理72 h試蟲的死亡率超過50％，而在-4℃低溫條件下處理24 h試蟲的死亡率即達到100％。由此可見，暗黑鰓金龜老熟幼蟲存活的臨界溫

5、度在0℃以上。
　　(4)闡明了暗黑鰓金龜老熟幼蟲在不同低溫處理條件下體內生化物質的變化。其中，在12℃、8℃、4℃和0℃條件下處理72 h后幼蟲體內脂肪的含量隨處理溫度的降低呈下降趨勢，但不同低溫處理之間及其與對照之間均不存在顯著差異(P＞0.05);而老熟幼蟲體內自由水含量、總蛋白的含量在不同低溫條件下處理72h后并無顯著性變化(P＞0.05);海藻糖、和3-α-甘露二糖等小分子抗寒物質的含量變化隨處理溫度的下降呈先上升后下降

6、的趨勢，肌醇含量變化則隨處理溫度的下降呈先下降后上升的趨勢，但是這些種物質的含量在不同低溫處理之間及其與對照之間均無顯著差異(P＞0.05)。
　　(5)解析了不同低溫處理對老熟幼蟲體內相關酶活性變化的影響。在12℃、8℃、4℃和0℃的低溫和不同處理時間條件下，暗黑鰓金龜老熟幼蟲體內超氧化物歧化酶(SOD)活性的變化隨處理溫度的降低，表現(xiàn)為先逐步下降，隨后逐漸上升的趨勢;過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性隨處理溫度的下