综述:两种仙人掌胭脂虫(同翅目:胭脂虫科)品系间的杂交及其对寄主植物亲和性的影响

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Australian Forestry 0.9

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  这篇综述探讨了Dactylopius opuntiae(D. opuntiae)不同品系(‘engelmannii’与‘ficus’)的杂交效应及其对寄主植物(Opuntia megapotamica与O. ficus-indica)生物防治的影响。研究发现F1杂交后代表现出非特异性寄主适应性,而F2代则出现性能分化,为混合入侵仙人掌群落的生物防治策略提供了关键依据。

  

引言

全球约57种仙人掌(Cactaceae)被列为入侵物种,其中Opuntia属植物是生物防治的经典目标。南非自1913年起利用胭脂虫Dactylopius ceylonicus控制入侵仙人掌,而D. opuntiae的‘stricta’和‘ficus’品系已成功抑制O. stricta和O. ficus-indica的扩散。然而,新入侵物种O. megapotamica(原误认为O. engelmannii变种)缺乏有效天敌,而‘engelmannii’品系在实验室中展现出对其高致病性,可能源于两者缺乏协同进化历史(新关联假说)。

材料与方法

研究通过实验室杂交试验,比较纯种‘engelmannii’和‘ficus’品系及其F1、F2杂交后代在O. ficus-indica和O. megapotamica上的发育表现。采用净增殖率(R值)评估寄主亲和性,计算公式为R = (F × P)/30,其中F为成熟雌虫数,P为单雌后代数。杂交组合包括正交(FF × Ee)和反交(EE × Ff),并分析F2代中近交(如EF-Ef)与远交(如FE-Ef)的差异。

结果

纯种品系表现

‘engelmannii’在O. megapotamica上雌虫质量(0.021 g)和后代数量(142.3)显著优于其在O. ficus-indica的表现(0.015 g, 89.7),‘ficus’品系则反之,证实寄主特异性。

F1杂交代

F1代(FE和EF)在两种寄主上表现均衡,R值无显著差异(P > 0.1),显示杂交优势。例如,FF × Ee组合的R值在O. megapotamica和O. ficus-indica分别为4.7和4.9,优于纯种品系。

F2杂交代

F2代出现分化:近交EF-Ef后代在O. ficus-indica上表现最差(R = 2.1),而远交FE-Ef在两种寄主上均保持高适应性(R > 4.5)。部分组合出现杂交衰退,但整体仍优于纯种。

讨论

杂交可能增强生物防治效果:F1代的非特异性使其能同时抑制共存的O. ficus-indica和O. megapotamica,而F2代的性能波动需通过持续监测管理。建议在单一寄主群落释放纯种品系,混合群落则利用杂交优势。‘engelmannii’品系的释放安全性已获验证,但其在南美原产地的潜在更高效天敌仍需探索。

应用前景

该研究为多物种入侵生态系统的生物防治提供了范式:通过调控天敌杂交策略,可优化靶向控制效率,同时警示杂交可能引发的长期生态风险。

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