基于形态与生化参数的白蜡窄吉丁越冬滞育阶段特征解析及其生态适应性研究

为解决入侵性害虫白蜡窄吉丁(Agrilus planipennis)越冬滞育阶段界定模糊的问题，研究人员通过形态学结合生理生化多维度分析，首次将J型幼虫(JL)细分为早中晚三期，揭示其与I型幼虫(IL)分别对应滞育不同阶段，并发现20E(20-羟基蜕皮酮)和甘油等关键指标动态变化规律，为靶向防控提供理论依据。

　　

在北美和欧亚大陆肆虐的白蜡窄吉丁（Emerald ash borer, Agrilus planipennis）是当前全球森林生态系统最危险的入侵物种之一。这种小甲虫幼虫潜藏于白蜡树皮下，通过蛀食形成层导致树木死亡，仅在美国就造成超8亿美元经济损失。其强大的环境适应性部分源于独特的越冬滞育策略——幼虫在木质部蛹室内呈现J型和I型两种形态，但长期以来科学界对这些形态与滞育阶段的对应关系存在争议。中国林业科学研究院的研究团队在《Journal of Insect Physiology》发表的研究，首次通过高精度野外采样结合多组学分析，解开了这个困扰学界十余年的谜题。

研究团队在北京地区建立每周采样的动态监测体系，收集2019-2020年跨年度野外种群样本。采用体视显微镜进行形态分期，结合ELISA检测保幼激素(JH)和20-羟基蜕皮酮(20E)，并运用高效液相色谱测定海藻糖、甘油等抗冻物质含量。通过对比第四龄幼虫(L4)、J型幼虫(JL)、I型幼虫(IL)和蛹(P)四阶段的参数差异，构建了完整的滞育动态图谱。

【Development and morphology】

研究发现J型幼虫阶段持续长达7个月，根据生理参数波动进一步划分为早(JL-E)、中(JL-M)、晚(JL-L)三期。与取食期L4相比，JL-E/JL-M阶段JH降低63%、20E升高2.1倍，甘油含量激增4倍；而JL-L阶段代谢物水平恢复至L4基准，表明滞育维持向终止的转换。I型幼虫作为滞育终止标志，其JH和甘油水平与蛹期无显著差异。

【Discussion】

该研究首次证实JL和IL分别对应滞育维持和终止阶段：JL-E/JL-M的低JH高20E特征符合滞育维持的经典内分泌模式；JL-L的参数"复位"预示发育重启准备；IL则通过积累甘油等抗冻物质完成越冬适应。这一发现修正了既往将IL简单归类为"预蛹"的认知，为预测害虫出蛰时间、开发基于滞育调控的绿色防控技术提供了关键靶点。

这项历时9个月的野外研究不仅建立了首个白蜡窄吉丁滞育阶段判别标准体系，其创新的"形态-生理-生化"三级鉴定模型更为其他隐蔽性害虫的滞育研究提供了范式。特别是发现甘油在滞育终止期的特异性积累，为研发新型抗冻剂干扰策略指明了方向。随着该害虫持续向北纬60°扩张，这项成果对保护温带森林生态系统具有重要实践价值。