致倦库蚊幼虫营养应激阈值及表型指标的定量分析

《Parasites & Vectors》：The cost of growing up hungry: sex-dependent effects of larval diet in Culex pipiens

　　

摘要

背景

完全变态昆虫幼虫发育的环境条件会影响其成虫期生命史特征的多个方面。在媒介生物防控的背景下，了解环境因素如何影响幼虫发育至关重要。本研究以蚊子致倦库蚊（Culex pipiens）为模型系统，通过实验操纵幼虫的食物可用量，以确定：(i) 发育应激开始可被检测到的食物水平，以及 (ii) 哪些表型特征可作为该应激的可靠指标。

方法

幼虫在五个营养处理水平下饲养，分别为自由摄食（ADL）条件下的100%、50%、25%、10%和5%。

结果

食物限制降低了存活率，延长了异步发育时间，降低了雌蚊比例，减小了翅面积，改变了翅形状，并增加了翅不对称性的变异。大多数形态学反应具有性别依赖性，雌蚊对营养限制的敏感度高于雄蚊。生命史和形态学特征表现出非线性反应，检测到的阈值约为33–38% ADL。在所测试的处理水平中，可测量的发育应激在25% ADL时开始显现，而严重的种群崩溃发生在低于10% ADL时。发育时间和翅面积是对营养应激最敏感的指标，而波动不对称性则表现出相对较低的敏感度。

结论

总体而言，这些发现为定义具有生物学意义的应激水平以及优化媒介生物学研究中使用的蚊子饲养方案提供了定量框架。

图形摘要

背景

完全变态昆虫幼虫发育的环境条件会影响其成虫期生命史特征的多个方面。在媒介生物防控的背景下，了解环境因素如何影响幼虫发育至关重要。本研究以蚊子致倦库蚊（Culex pipiens）为模型系统，通过实验操纵幼虫的食物可用量，以确定：(i) 发育应激开始可被检测到的食物水平，以及 (ii) 哪些表型特征可作为该应激的可靠指标。

方法

幼虫在五个营养处理水平下饲养，分别为自由摄食（ADL）条件下的100%、50%、25%、10%和5%。

结果

食物限制降低了存活率，延长了异步发育时间，降低了雌蚊比例，减小了翅面积，改变了翅形状，并增加了翅不对称性的变异。大多数形态学反应具有性别依赖性，雌蚊对营养限制的敏感度高于雄蚊。生命史和形态学特征表现出非线性反应，检测到的阈值约为33–38% ADL。在所测试的处理水平中，可测量的发育应激在25% ADL时开始显现，而严重的种群崩溃发生在低于10% ADL时。发育时间和翅面积是对营养应激最敏感的指标，而波动不对称性则表现出相对较低的敏感度。

结论

总体而言，这些发现为定义具有生物学意义的应激水平以及优化媒介生物学研究中使用的蚊子饲养方案提供了定量框架。

图形摘要