《Journal of Asia-Pacific Entomology》：Effects of consuming two-spotted spider mite eggs on nutritional profile and digestive enzymes in omnivorous pest western flower thrips
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西方花蓟马取食玫瑰叶片及两斑叶螨卵后的消化酶活性与营养代谢差异分析，发现幼虫和成虫在α-淀粉酶、脂肪酶及蛋白酶活性及氨基酸、蛋白质等含量上存在显著差异，揭示捕食行为对营养交换和发育的影响机制。
岳文博|支俊瑞|曹莉|李定银|方新蕾|刘莉
中国贵州省贵阳市贵州大学昆虫学研究所，山区农业害虫管理重点实验室，邮编550025
摘要
Frankliniella occidentalis（缨翅目：蓟马科），即西方花蓟马（WFT），是切花玫瑰的破坏性害虫。WFT会显著降低切花玫瑰的产量和品质。入侵性的二斑叶螨（TSSM）为WFT提供了营养来源，因为WFT会捕食TSSM的卵，从而促进了自身的发育和数量增长。为填补关于WFT对TSSM卵消耗后生化反应的知识空白，本研究比较了WFT在食用玫瑰叶和玫瑰叶+TSSM卵后消化酶（α-淀粉酶、脂肪酶、丝氨酸蛋白酶和组织蛋白酶）活性以及营养成分（氨基酸、蛋白质、游离脂肪酸和可溶性糖）的变化。结果表明，仅食用玫瑰叶的第二龄幼虫和成虫表现出更高的α-淀粉酶活性和可溶性糖含量；而同时食用玫瑰叶和TSSM卵的个体，其组织蛋白酶活性也更高。相反，食用玫瑰叶+TSSM卵的第二龄幼虫和成虫的脂肪酶活性和氨基酸含量更高。此外，消化酶活性和营养成分在不同时间点上存在差异。无论饮食是玫瑰叶还是玫瑰叶+TSSM卵，幼虫的α-淀粉酶和脂肪酶活性都高于成虫，但蛋白质含量在幼虫中较低。研究还发现了一些酶活性与营养成分之间的相关性。这些发现揭示了杂食性昆虫如何通过特定的营养权衡来优化自身的适应性，并表明TSSM卵的消耗改变了WFT的营养成分和消化酶活性，这些变化涉及不同的营养素种类、酶类型和进食时间。
引言
蓟马具有锉吸式口器，能够取食多种植物。Frankliniella occidentalis（缨翅目：蓟马科），即西方花蓟马（WFT），是最具破坏性的蓟马种类之一。WFT的幼虫和成虫会侵入宿主植物的细胞并吸取其内部物质。作为一种多食性害虫，WFT的宿主植物种类非常多样，包括菜豆、辣椒、玫瑰、万寿菊等蔬菜、观赏植物和水果（Cao等人，2018年；Qi等人，2022年）。它会对宿主植物的品质和产量造成严重影响（Reitz等人，2020年）。WFT导致英国草莓产量每年损失10-15%（Sampson，2018年）。自2003年入侵中国以来，它已成为我国许多地区的主要害虫，目前危害多种观赏植物和农作物（Lv等人，2011年；Wu等人，2018年）。
WFT也是一种杂食性昆虫，能够捕食螨类的卵（Wilson和Bauer，1996年；Zhi等人，2006年）。例如，它会捕食Tetranychus urticae（蜱螨目：叶螨科）的卵，而TSSM与WFT具有相同的生态位。当有TSSM卵可供捕食时，WFT的成虫和幼虫消耗的棉花叶片组织比仅食用棉花叶的个体少约50%（Agrawal等人，1999年）。研究表明，WFT在营养较差的植物上更倾向于捕食TSSM卵，而在其偏好的植物上捕食较少（Janssen等人，2003年）。Trichilo等人（1986年）发现，第二龄WFT每天在棉花叶上可捕食8-12个TSSM卵，而成年蓟马则为20个。Magalh?es等人（2005年）的研究表明，WFT在低质量甜椒植物上的卵沉积量高于高质量黄瓜植物。Yue（2012年）报告称，第二龄WFT每天在菜豆叶上可捕食约1.6-4.2个TSSM卵。与WFT的宿主植物相比，TSSM卵的营养价值更高（Trichilo和Leigh，1988年）。研究表明，捕食TSSM卵可以缩短WFT的发育周期并延长其寿命（Trichilo和Leigh，1988年；Yue，2012年）。例如，Yue（2012年）发现，在菜豆叶上添加TSSM卵后，WFT的发育期从12天缩短至11天。Trichilo和Leigh（1988年）发现，TSSM卵对抵抗性叶片上的蓟马繁殖能力的影响大于对敏感叶片的影响。
淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶是昆虫体内的三种重要消化酶（Canavoso等人，2001年；Majerowicz和Gondim，2013年）。淀粉酶对昆虫的碳水化合物水解和代谢至关重要（Wang等人，2023年；Yue等人，2023年）。脂肪酶参与脂质和脂蛋白的消化、吸收、运输和代谢（Qi等人，2022年）。胰蛋白酶是一种水解酶，能高效催化食物中的蛋白质分解为更小、可被细胞吸收的肽和氨基酸（Yue等人，2023年）。这些酶在碳水化合物和脂肪的消化过程中起着关键作用。分析这些酶的特定功能有助于了解这些经济重要害虫的饮食偏好和营养需求。昆虫体内消化酶的活性反映了它们摄取和消化宿主植物的能力（Zhang等人，2023年）。
随着WFT种群持续扩散，其对切花玫瑰的损害日益严重。WFT造成的伤害不仅降低了玫瑰的外观吸引力，还带来了严重的经济损失，最终威胁到了整个玫瑰产业（Buitenhuis和Shipp，2008年；Li等人，2023年）。尽管WFT更喜欢取食花朵而非叶片，但实地调查发现它也会损害叶片并捕食附着在叶片上的TSSM卵。然而，关于WFT在捕食TSSM卵后的反应知之甚少，因为TSSM卵的化学成分和营养价值与叶片不同。为了填补这一研究空白，本研究评估了WFT食用切花玫瑰叶与玫瑰叶+TSSM卵对其营养成分和消化酶的影响。研究结果揭示了WFT捕食TSSM的作用，并为理解它们的生态相互作用和潜在管理策略提供了依据。
实验方法
实验昆虫
WFT在中国贵州省贵阳市贵州大学昆虫学研究所的实验室中，已在菜豆荚（Phaseolus vulgaris L.）上连续饲养了50代以上。每颗菜豆荚均来自当地农场，先浸泡在0.5%次氯酸钠溶液中15分钟以去除农药残留，然后多次用清水冲洗直至气味完全消失。
WFT食用玫瑰叶或玫瑰叶+TSSM卵后的消化酶活性
WFT的消化酶活性受进食时间的影响。当第二龄WFT食用玫瑰叶时，1小时和12小时之间的α-淀粉酶活性没有显著差异，但24小时时的活性较低（图1，F2,6 = 101.338，P = 0.000）。而当第二龄WFT食用玫瑰叶+TSSM卵时，三个时间点之间的活性没有显著变化（F2,6 = 2.560，P = 0.157）。此外，当成年WFT食用...讨论
本研究显示，当WFT食用切花玫瑰叶或玫瑰叶+TSSM卵时，不同时间点的消化酶和营养成分发生了显著变化。结果表明，WFT具有很强的能力来适应不同的饮食成分。
随着时间的推移，各种酶的活性和营养成分表现出不同的变化模式。这些动态变化可能反映了WFT复杂的调节机制，以适应不同的饮食条件。
未引用的参考文献
Awmack和Leather，2002年；Catto等人，2023年；Coll和Gershon，2002年；Buitenhuis和J.L.，Shipp，2008年；Kotkar等人，2009年；Qian等人，2018年；Wright等人，2006年；Yuan等人，2013年。作者贡献声明
岳文博： 负责撰写、审稿与编辑、撰写初稿、项目管理、方法设计、资金获取和数据分析。支俊瑞： 负责撰写初稿、资源准备、实验设计、数据分析、数据整理。曹莉： 负责撰写初稿、软件使用、资源管理、实验设计、数据分析。李定银： 负责撰写初稿、数据可视化、软件使用、资源管理、实验设计、数据分析。方新蕾： 负责审稿与编辑、撰写初稿、软件使用、资源管理、实验设计、数据分析。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：32072424）的支持。
