《Egyptian Journal of Biological Pest Control》:Optimizing cold storage for diapause termination and post-diapause performance in the green lacewing Chrysopa formosa Brauer (Neuroptera: Chrysopidae)
编辑推荐:
摘要
滞育是昆虫应对不利环境条件的适应性策略,其调控对用于生物防治的天敌大规模生产与贮存至关重要。中华草蛉(Chrysopa formosa Brauer,脉翅目:草蛉科)是一种重要的广谱捕食性天敌,在害虫管理中具有较高潜力,但其实际应用需要有效的滞育调控技术
摘要
滞育是昆虫应对不利环境条件的适应性策略,其调控对用于生物防治的天敌大规模生产与贮存至关重要。中华草蛉(Chrysopa formosa Brauer,脉翅目:草蛉科)是一种重要的广谱捕食性天敌,在害虫管理中具有较高潜力,但其实际应用需要有效的滞育调控技术以确保持续供应高质量个体。本研究系统评估了5?°C条件下不同低温贮藏时长(60–240?天)对中华草蛉滞育解除、滞育后发育及生殖表现的影响。结果表明,低温贮藏时长显著影响滞育解除及后续表现。贮藏100–120?天可有效解除滞育,化蛹率超过89%,与非滞育对照组相当;短期冷藏(60?天)滞育解除率较低(75%),而长期贮藏(240?天)导致化蛹率显著下降(<?60%)并降低活力。随着贮藏时间延长,化蛹及成虫羽化所需时间缩短且同步性增强。100–240?天处理组的成虫羽化率均超过65%,但贮藏超过180?天时成虫寿命显著下降。适度贮藏(约120?天)优化了生殖表现,表现为产卵前期缩短、产卵期延长及产卵量增加;然而,180?天后卵孵化率显著下降(<?60%),而在120?天处理中仍与对照组相当(73.3%)。总体而言,100–120?天的低温贮藏在中华草蛉滞育解除与滞育后适合度之间取得了良好平衡,但超过180?天的长期冷藏会损害成虫表现,表明大规模生产中应设定实际贮藏上限。研究结果确立了中华草蛉灵活的滞育管理窗口,有助于其长期保存及在增补型生物防治计划中的全年利用。
论文解读
研究背景
中华草蛉(Chrysopa formosa Brauer)是一种分布于亚洲和欧洲的广谱捕食性昆虫,幼虫和成虫均可取食蚜虫、粉虱、介壳虫及鳞翅目害虫的卵和低龄幼虫,具有捕食效率高、繁殖潜力强的特点,是生物防治的重要天敌资源。然而,其大规模应用受到货架期短、长距离运输困难以及天敌供应与害虫暴发季节不匹配等因素限制。滞育作为一种程序化的发育停滞机制,可帮助昆虫度过不利环境,被广泛用于延长天敌的贮存期。脉翅目草蛉科的滞育策略存在种间差异,且滞育解除后的适合度代价尚不明确。针对中华草蛉,虽已有关于滞育诱导与维持的研究,但不同低温贮藏时长对滞育解除及滞育后生物学表现的系统评估仍不足。因此,研究人员开展了本项研究,旨在明确5?°C下不同冷藏时长对其滞育解除、发育及生殖表现的影响,为商业化饲养与田间释放提供科学依据。该论文发表于《Egyptian Journal of Biological Pest Control》。
关键技术方法
实验所用中华草蛉种群源自实验室长期饲养群体。研究人员将预蛹在5?°C全黑暗条件下分别贮藏60、100、110、120、180和240?天,随后转移至26?°C、16?L:8?D、相对湿度70%条件下观察。非滞育对照组全程保持在26?°C条件下饲养。研究测定了化蛹率、羽化率、化蛹时间、羽化时间、蛹期、成虫寿命及雌虫生殖参数(产卵前期、产卵期、总产卵量、日均产卵量、卵孵化率)。数据经正态性与方差齐性检验后,采用t检验、单因素方差分析(ANOVA)、Kruskal–Wallis检验及卡方检验等方法进行统计分析,并使用GraphPad Prism?9与Sangerbox?2.0平台作图。
研究结果
Effects of cold storage duration on diapause termination(低温贮藏时长对滞育解除的影响)
研究发现,贮藏100–120?天的化蛹率最高且与对照组无显著差异;60?天组化蛹率显著下降,说明滞育未完全解除;超过120?天后化蛹率逐步下降,240?天时最低。化蛹时间在180?天组最短,且随贮藏时间延长,化蛹同步性增强。
Effects of cold storage duration on post-diapause development(低温贮藏时长对滞育后发育的影响)
蛹期在60、120、180?天组显著延长,240?天组最短;羽化时间在180?天组延迟最小;羽化率在240?天组最高,60?天组最低。成虫寿命随贮藏时间延长而下降,超过180?天后雌雄寿命均显著缩短,且在120?天组雌雄寿命与对照组相当。
Effects of cold storage duration on post-diapause reproduction(低温贮藏时长对滞育后生殖表现的影响)
120?天组产卵前期最短、产卵期最长、总产卵量最高且卵孵化率与对照组无显著差异;180?天及240?天组产卵前期缩短但卵孵化率显著下降。日均产卵模式在对照组与120?天组较稳定,而长贮藏组波动较大。
讨论与结论翻译
研究表明,100–120?天的低温贮藏可在滞育解除与滞育后适合度之间取得最佳平衡,确保高化蛹率、羽化率及良好的生殖表现。短期冷藏不足以完成滞育解除,而超过180?天的长期贮藏显著降低成虫寿命与生殖力,构成滞育后适合度的明显下降,为大规模饲养设定了冷藏上限。结果提供了调节中华草蛉滞育时长的实用框架,支持灵活的生产安排与及时的田间释放。研究的局限性在于实验基于单一地理种群的实验室品系,未直接探讨生理生化机制,未来应在半田间与田间条件下评估滞育时长对捕食表现及后代适合度的影响,并结合生理生化测定阐明表型变化的机制。