模型蚜虫害虫Myzus persicae的体色多态性作为三营养级相互作用中的生存策略

《Scientific Reports》：Colour polymorphism in the model aphid pest Myzus persicae as a survival strategy in tritrophic interactions

　　

摘要

桃薯蚜（Myzus persicae Sulzer）是全球最具破坏性的农业害虫之一，其具有显著的色彩多态性，主要表现为绿色和红色两种形态。以往的研究主要关注单一性状，因此在理解色彩变化如何影响其生命周期、行为及营养相互作用方面的综合生态表现方面存在重要空白。我们的研究通过在受控条件下进行全面的生物测定，系统评估了该蚜虫的发育过程、繁殖能力、种群增长、定居模式、定向能力、移动性以及迁徙能力，并考察了Harmonia axyridis Pallas幼虫的捕食行为和Aphidius gifuensis Ashmead的寄生作用。研究发现，绿色形态的蚜虫在成熟植株上的繁殖能力更强，但成熟速度较慢；而红色形态的蚜虫发育更快，且在幼嫩植株上的表现更佳。绿色形态对寄主气味的反应较弱，移动速度较慢，迁徙范围也较红色形态更有限。具有翅的绿色形态在植株上的定居率显著更高，而无翅的绿色形态的种群增长幅度更大。值得注意的是，红色形态更容易受到捕食者的攻击，而寄生行为在不同形态间没有明显差异。这些综合结果表明，这种多态性可能反映了该蚜虫“快速-缓慢”生命周期的连续性，即特定形态的优势取决于具体环境。然而，由于本研究仅针对单一克隆在受控条件下进行，因此需要进一步在多个克隆和田间环境中开展研究以验证这些规律的普遍性。我们的工作为理解色彩多态性的维持机制提供了新的生态学视角，并可能为Brassica作物的形态特异性监测和生物防治措施的开发提供参考。