蛹期发育温度对两种入侵实蝇成虫耐冷性的影响

《BMC Ecology and Evolution》：Temperature experienced prior to adult emergence modulates adult cold tolerance of the invasive Tephritidae species Bactrocera dorsalis and Bactrocera zonata

　　

摘要

成虫羽化前经历的热环境条件可诱导表型可塑性，从而塑造昆虫成虫的胁迫耐受性，使其能够越冬。对于目前正将其分布范围向欧洲温带地区扩张的热带起源昆虫入侵物种而言，这种遗留效应尤为重要。我们调查了蛹期发育和成虫羽化前的温度如何影响两种入侵实蝇物种：Bactrocera dorsalis 和 Bactrocera zonata 的成虫耐冷性。这两种物种都被视为温带地区，尤其是欧洲的重要新兴害虫，影响其耐冷性的发育可塑性可能有助于其在较凉爽的环境条件下建立和维持种群。两种物种的实验室饲养蛹被置于三个恒定温度下（15 °C、20 °C 和 25 °C）维持。通过测量临界热最小值（CTmin）和冷麻痹恢复时间（CCRT），评估了在不同发育温度下维持的蛹羽化成虫的耐冷性。较低的发育温度延长了两种物种的蛹期发育，尽管只有 B. dorsalis 在各种发育温度下始终保持较高的存活率，显示出比 B. zonata 在幼嫩阶段更好的耐冷表现。总体而言，CTmin 在发育温度、物种和性别之间没有差异。然而，温度和物种之间的交互作用显著，表明两种物种在较低温度下的发育反应不同。在两种物种中，从 15 °C 发育的个体羽化的成虫比从 20 °C 和 25 °C 发育的成虫从冷麻痹中恢复得更快。Bactrocera dorsalis 表现出比 B. zonata 更强的温度依赖性变异和更慢的总体 CCRT。然而，两种物种在 15 °C 时的恢复表现趋于一致。这表明蛹期发育和成虫羽化前较凉爽的温度主要通过改善 CCRT 增强了成虫的耐冷反应。观察到的 CCRT 种间差异反映了两种物种之间不同的耐冷模式。Bactrocera dorsalis 表现出更高的可塑性，而 B. zonata 比 B. dorsalis 表现出更少的发育可塑性。这些发现突出了发育期间和成虫羽化前的温度是决定成虫对低温反应的关键因素，并可能增加实蝇的入侵潜力。将这些可塑性反应纳入生物气候和害虫风险模型，将通过推动这些物种的越冬成功，提高对入侵成功率、建立概率和扩展范围的预测。