基于离体苏铁(Cycas revoluta)叶片碎片的椰心圆盾蚧(Aulacaspis yasumatsui)简化实验室饲养系统

《Arthropod-Plant Interactions》:A simplified laboratory rearing system for Aulacaspis yasumatsui Takagi (Hemiptera: Diaspididae) using detached Cycas revoluta leaf fragments

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月16日 来源:Arthropod-Plant Interactions 1.7

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  椰心圆盾蚧(Aulacaspis yasumatsui Takagi,半翅目:盾蚧科)是一种入侵性盾蚧,在全球范围内导致严重苏铁死亡。然而,针对该物种的安全、密闭且可重复的实验室饲养系统仍然有限。研究人员开发了一种简化饲养方法,即将离体苏铁(Cycas rev

  
椰心圆盾蚧(Aulacaspis yasumatsui Takagi,半翅目:盾蚧科)是一种入侵性盾蚧,在全球范围内导致严重苏铁死亡。然而,针对该物种的安全、密闭且可重复的实验室饲养系统仍然有限。研究人员开发了一种简化饲养方法,即将离体苏铁(Cycas revoluta)叶片碎片插入标准15 mL离心管中。通过评估不同切割和水合处理下的叶片寿命,发现纵向劈开中脉并置于蒸馏水中是最有效的方式,并将其纳入最终系统。优化后的方法可使叶片保持活力至少63天,足以完成A. yasumatsui的完整发育。雌虫从二龄到成虫的存活率为69%,雄虫为100%,平均卵孵化率达到96%。尽管叶片碎片上的繁殖力低于整株植物系统报道的水平,但该方法在受控条件下可持续支持连续世代繁殖。该简化系统为生物学研究以及生物和化学防治剂的评估提供了一个实用、低风险的平台,同时避免了维护整株苏铁植物所带来的危害。
椰心圆盾蚧(Aulacaspis yasumatsui Takagi,半翅目:盾蚧科)是一种入侵性盾蚧,在全球范围内造成苏铁植物大量死亡。由于该虫常栖息于陡峭崖壁、海岸岩面等难以施药的环境,化学防治受到限制,且存在环境污染和抗药性问题,因此迫切需要生物防治等替代策略。然而,此前缺乏安全、密闭且可重复的实验室饲养系统,整株幼苗饲养方式占用空间大、维护复杂,并存在通过根部或土壤意外扩散的风险。为克服这些局限,研究人员开发了一种利用离体苏铁(Cycas revoluta)叶片碎片的简化饲养系统。该研究首先评估了南瓜(Cucurbita maxima)和迷你冬瓜(Benincasa hispida)作为替代寄主的可行性,结果显示A. yasumatsui在这两种瓜类上均无法完成发育,雌虫仅发育至二龄,雄虫仅至预蛹期,表明该种具有严格的寄主专一性。随后,研究人员比较了两种切割方法(棉包裹法和直接插入法)及四种水合溶液(蒸馏水、1%蔗糖、3%蔗糖、鲜花保鲜剂)对叶片寿命的影响,发现直接插入法(Method B)显著优于棉包裹法,且水合溶液类型无显著影响。基于此,建立了以蒸馏水为唯一水合介质的密闭饲养系统(Method C),即纵向劈开中脉、标准化为70 mm长并含12片小叶的叶片碎片,插入带纵向切口的15 mL离心管中,通过浸湿棉条保湿。该系统在25 ℃、70%±10%相对湿度、14:10 h光暗周期下,叶片可保持活力至少63天,超过A. yasumatsui的完整发育周期。

研究结果显示,Method C支持下,卵期平均为7.03±2.56天;雌虫一龄和二龄分别为9.18±2.58天和7.70±2.47天,卵至成虫期23.9天,产卵前期14.5天,总世代时间38.4天;雄虫一龄和二龄分别为9.35±1.90天和9.04±2.94天,总世代时间25.4天。这些发育历期与整株幼苗系统报道值相当或更短。卵孵化率达96%;在62头引入的爬虫(crawler)中,15头成功定居,其中13头蜕皮至二龄,一龄存活率(含定居前死亡)为21%;定居后至成虫的存活率雌虫为95%、雄虫为100%,但雌虫最终羽化成功率为69%。平均每雌产卵量为49.00±28.71粒(范围10–126),低于整株系统,但孵化率保持高水平,且菌落可连续多代维持。

讨论部分指出,南瓜和迷你冬瓜无法支持发育的事实与A. yasumatsui严格取食苏铁科(Cycadaceae)和泽米科(Zamiaceae)的寄主专一性一致,可能因苏铁叶片含有特种次生代谢物(如圆柏酸)而必需。叶片碎片长寿的原因可能在于纵向劈开中脉暴露了维管组织,增加了与功能管胞(tracheid)的接触,从而增强水分吸收。蒸馏水为最有效的水合溶液,而蔗糖溶液易引起真菌污染。尽管叶片碎片系统的繁殖力低于整株植物系统,但高孵化率和多代维持表明其可用于长期实验室饲养。该方法适用于生活史研究、寄主互作分析以及生物和化学防治剂的评估,但无法完全模拟整株植物的营养环境,且无法评估成体寿命等参数。

结论部分翻译如下:本研究建立了一种使用离体苏铁叶片的简化密闭实验室饲养系统,通过优化叶片延长寿命并标准化制备,该系统可靠地支持A. yasumatsui的完整发育、高定居后存活率以及多代繁殖。发育历期与整株饲养相当,同时消除了因幼苗根系或土壤侵染导致意外扩散的风险。尽管离体叶片上的繁殖力较整株植物有所降低,但卵孵化率依然很高,且菌落可跨代维持。总体而言,该方法为生物学研究、生活史分析以及生物和化学防治剂的受控评估提供了一个低风险、可重复的平台。其简便性、可重复性和密闭性使其适用于缺乏整株植物饲养设施的实验室,并为未来研究A. yasumatsui与苏铁组织之间的寄主专一性、营养和生理互作奠定了基础。对该方法的持续改进有望进一步增强其在这一入侵性害虫基础和应用研究中的实用性。
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