红毛松树皮小蠹(Hylurgus ligniperda)高温胁迫下的代谢适应与生存策略研究

【编辑推荐】为应对入侵物种红毛松树皮小蠹(H. ligniperda)对我国林业安全的威胁，研究人员系统探究了其高温胁迫下的生存阈值(Lt50)与代谢调控机制。发现成虫通过动态调节水分、海藻糖及能量物质（脂质/蛋白质/甘油）显著提升耐热性，幼虫则更易受高温影响。该研究为预测气候变化下害虫扩散提供了关键生理学依据。

　　

随着全球气候变暖加剧，极端高温事件频发，入侵性害虫的扩散风险显著增加。红毛松树皮小蠹(Hylurgus ligniperda)作为通过进口木材传入中国的外来物种，已在山东多地形成繁殖种群，其强大的飞行传播能力和病原体携带特性对松林生态系统构成双重威胁。然而，夏季高温可能成为限制其扩散的自然屏障，目前对该虫耐热机制的认识仍存在空白。为此，来自国内林业研究机构的研究团队在《Journal of Thermal Biology》发表论文，首次揭示了H. ligniperda不同发育阶段对高温的响应差异及其生理调控网络。

研究采用野外种群样本，通过梯度温度暴露实验结合生化分析技术，系统测定了成虫和幼虫的致死阈值(Lt₅₀)，并同步检测了水分、能量物质（脂质、蛋白质、糖原）及保护性分子（海藻糖、山梨醇、甘油）的动态变化。

Samples Collection
研究团队从山东烟台黑松林采集野生H. ligniperda种群，2022年8月获取幼虫，2023年6月通过植物源引诱剂捕获成虫，确保实验材料的生态代表性。

Mortality at High Temperatures
温度胁迫实验显示：38°C以上时成虫48小时内全部死亡，而35°C即可导致幼虫72小时100%死亡。拟合曲线表明Lt₅₀和Lt₉₀均随温度升高呈指数下降，成虫的Lt₅₀始终高于幼虫，证实成虫具有更强的耐热性。

Discussion
生理机制解析发现：短期高温（30-35°C）下，成虫通过主动降低体内水分和海藻糖含量维持渗透平衡；长期暴露则触发能量储备（脂质/糖原/蛋白质）的消耗性保护反应。甘油等多元醇类物质的动态变化表明其可能作为"分子伴侣"稳定细胞结构。这种双阶段响应策略与Rhopalosiphum padi等昆虫的 thermoregulatory behavior 形成互补机制。

Conclusion
该研究首次阐明H. ligniperda成虫通过代谢重组实现高温适应的生理学基础：1）幼虫阶段是温度敏感期；2）能量储备消耗与保护分子协同作用构成核心耐热通路；3）水分调节能力决定生存阈值。这些发现不仅为构建害虫适生区预测模型提供关键参数，更提示未来气候变暖可能削弱高温对该虫的地理限制作用，对制定早期预警策略具有重要指导价值。研究建立的生理指标评估体系（Lt₅₀/能量代谢谱）亦可推广至其他入侵物种的生态风险评估。