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为探究不同龄期捕食性摇蚊(Aphidoletes aphidimyza)嗅觉信号对桃蚜(Myzus persicae)的影响,研究人员开展相关研究。发现其延长蚜 3、4 龄若虫发育时间,影响生存与繁殖,揭示嗅觉信号调控种群的生态意义,为害虫管理提供依据。
在自然界的复杂生态网络中,捕食者与猎物的互动始终是维持生态平衡的核心环节之一。除了直接捕食导致的猎物数量减少,捕食者释放的化学信号等非消耗性效应(Non-Consumptive Effects, NCEs)正逐渐成为学界关注的焦点 —— 这些 “无形的压力” 如何影响猎物的生理状态、行为模式乃至种群动态?对于蚜虫这类农业生态系统中常见的害虫而言,其与天敌的博弈不仅关乎物种间的生存竞争,更直接影响农作物的健康与产量。然而,关于捕食性摇蚊(Aphidoletes aphidimyza)不同龄期幼虫释放的嗅觉信号对桃蚜(Myzus persicae)具体影响的研究仍存在空白:不同发育阶段的捕食者是否会引发猎物差异化的生存策略?桃蚜的不同龄期若虫又会对这些信号产生怎样的特异性响应?
为填补这一研究空白,来自中国贵州省烟草公司遵义市分公司的研究团队开展了一项针对性研究。该团队以捕食性摇蚊幼虫的嗅觉信号为切入点,系统分析其对桃蚜发育、生存及繁殖等关键生命史特征的影响。研究成果发表于国际学术期刊《Crop Protection》,为深入理解捕食者 - 猎物间的化学通讯机制及害虫综合治理提供了重要科学依据。
研究主要采用了以下关键技术方法:首先,建立捕食性摇蚊与桃蚜的实验种群 —— 捕食性摇蚊成虫以蚕豆苗上饲养的豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)为食,桃蚜种群则采集自贵州省凤冈县京华镇天敌繁育中心的烟草植株(品种 K326),并维持在烟草幼苗上。其次,通过气味暴露实验,将不同龄期(1 龄、3 龄)的捕食性摇蚊幼虫气味引入桃蚜饲养环境,观察并记录桃蚜各龄期若虫的发育时间、存活率、繁殖期时长、产卵量及寿命等参数,对比分析不同处理组与对照组的差异。
发育、生存与繁殖参数的嗅觉信号响应
实验结果表明,捕食性摇蚊幼虫的嗅觉信号对桃蚜发育具有显著阶段特异性影响。与对照组相比,暴露于 1 龄或 3 龄幼虫气味的桃蚜 3 龄、4 龄若虫发育时间显著延长,但 3 龄幼虫气味对 1 龄桃蚜若虫的发育时间无显著影响。在生存方面,1 龄桃蚜若虫暴露于捕食者气味后,成虫存活率显著降低;而大龄若虫(3 龄、4 龄)则优先维持生存,但付出了繁殖适应性代价 —— 成虫表现出繁殖期缩短、产卵前期和产卵期时长减少、产卵量降低及寿命缩短等特征,揭示了桃蚜在 “当下生存” 与 “未来繁殖适合度” 间的权衡策略。
进一步对比不同龄期捕食者的影响强度发现,3 龄幼虫释放的嗅觉信号对桃蚜成虫繁殖性能的抑制作用显著强于 1 龄幼虫,尤其当桃蚜若虫在 4 龄阶段暴露于捕食者气味时,这种负面影响更为剧烈。研究认为,这可能与大龄捕食者幼虫释放的化学信号强度更高,以及 4 龄若虫处于生殖发育关键期、对捕食压力更为敏感有关。
研究结论与生态意义
本研究首次系统揭示了捕食性摇蚊不同龄期幼虫嗅觉信号对桃蚜生命史特征的非消耗性调控机制。结果表明,捕食者化学信号可通过诱导猎物的发育延迟、生存 - 繁殖权衡等应激性改变,进而调节其种群动态。大龄捕食者幼虫因释放更强的嗅觉信号,对桃蚜繁殖潜力的抑制效果更为显著,而桃蚜的生殖敏感期(如 4 龄若虫阶段)对捕食压力的响应尤为关键。
这些发现不仅丰富了捕食者 - 猎物化学通讯的理论认知,更凸显了非消耗性效应在害虫管理中的应用价值 —— 通过模拟或增强天敌的嗅觉信号,可能开发出新型生态调控技术,在减少化学农药使用的同时,精准抑制害虫种群增长。未来研究可进一步拓展至田间验证及多物种互作场景,为构建可持续的农业生态保护策略提供更全面的科学支撑。