入侵害虫斑膜肩网蝽(Corythucha marmorata)对菊芋的低温适应策略及防治新启示

【字体: 时间:2025年04月03日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决入侵植食性网蝽斑膜肩网蝽(Corythucha marmorata)在菊芋(Helianthus tuberosus)上的越冬生态及防治问题,研究人员开展了其耐寒性研究。结果表明该虫以成虫在菊芋上越冬,属于冷敏感昆虫,据此提出针对性防治策略,为菊芋害虫管理提供依据。

  在农业生产的大舞台上,菊芋(Helianthus tuberosus)凭借着自身丰富的营养价值和广泛的用途,成为了备受瞩目的 “明星作物”。它不仅能作为美味的蔬菜摆上餐桌,还是优质的饲料和重要的生物能源原料,对维持生态平衡和保障粮食安全有着不可忽视的作用。然而,一种名为斑膜肩网蝽(Corythucha marmorata)的入侵害虫却悄然出现,给菊芋的生长带来了巨大威胁。这种害虫以吸食菊芋叶片汁液为生,严重时会导致叶片枯黄脱落,大大降低菊芋的产量和品质。更糟糕的是,人们对它在菊芋上的越冬生态知之甚少,这使得防治工作犹如 “盲人摸象”,困难重重。为了打破这一困境,守护菊芋的健康生长,贵州大学的研究人员勇敢地踏上了探索之旅,开展了关于斑膜肩网蝽耐寒性的研究。他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为菊芋害虫防治带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过四年的越冬野外调查,详细记录斑膜肩网蝽在不同地点、不同寄主植物上的越冬情况。其次,运用自动温度记录仪,精确测量该虫不同生命阶段的过冷却点(SCP)和平衡冰点(FP)。最后,进行亚零温度暴露实验,设置不同温度和暴露时长,观察并统计成虫的死亡率 ,以此评估其低温耐受性。

成虫发生频率变化:研究人员在贵阳的两个地点进行了四年的越冬调查,从多种寄主植物上收集了大量斑膜肩网蝽成虫。结果发现,12 月时在菊芋上的成虫数量最多,这表明菊芋是斑膜肩网蝽的主要越冬寄主。而且,它们更喜欢在叶片背面和茎基部越冬,叶片上的网蝽数量明显更多。
过冷却点和平衡冰点:研究人员对 520 只处于不同生命阶段的斑膜肩网蝽进行了全面分析。结果显示,随着昆虫的生长发育,其过冷却点和平衡冰点显著下降。其中,卵的过冷却点最高,为 - 7.44°C,而成年雌虫的过冷却点最低,达到 - 26.18°C。同时,成年雌虫的平衡冰点也显著低于雄虫,这表明成年雌虫具有更强的耐寒能力。
低温暴露下的死亡率:研究人员对成虫进行了不同时长和温度的低温暴露实验。结果发现,随着温度降低和暴露时间延长,雌雄成虫的死亡率均显著增加。在某些温度下,雌雄成虫的死亡率存在显著差异。例如,在 - 16°C 暴露 2 小时后,雌虫死亡率达到 100%,而雄虫为 93.33%。
低温暴露下的致死温度:通过回归分析,研究人员得出了不同暴露时长下斑膜肩网蝽的致死温度阈值。结果显示,随着暴露时间的增加,成虫的半致死低温(LLT50)和致死低温(LLT99)逐渐升高。而且,在相同暴露时长下,雌虫的致死低温通常高于雄虫。
低温暴露下的致死时间:实验结果表明,斑膜肩网蝽在低温暴露下的死亡率呈现出一定的规律。雌虫在不同温度下的半致死时间(LLt50)和致死时间(LLt99)变化趋势不同,而雄虫也有其独特的变化规律。并且,在某些低温下,部分雄虫能够存活,而雌虫则全部死亡。

研究结论表明,斑膜肩网蝽主要以成虫形式在菊芋上越冬,其雌雄成虫的性别比接近 1:1。该虫通过过冷却点和平衡冰点来应对冬季低温,属于冷敏感昆虫。在防治方面,10 月至次年 2 月是控制斑膜肩网蝽的最佳时期,可以通过移除菊芋下部叶片来减少越冬虫口基数。此外,清除杂草如小飞蓬(Erigeron bonariensis)、加拿大飞蓬(Erigeron canadensis)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida)等,也能有效降低害虫数量。这项研究不仅揭示了斑膜肩网蝽的耐寒机制,还为菊芋害虫的防治提供了科学依据和新的策略,对保障菊芋的安全生产具有重要意义。未来,研究人员还需进一步探究影响斑膜肩网蝽过冷却点的因素,揭示其低温耐受的分子机制,为深入了解低温生物学和害虫防治提供更多的理论支持。
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