害虫综合治理研究室揭示重大害虫瓜蓟马适应温度胁迫的表型可塑性机制

发布时间：2024年02月27日 14:55　　浏览次数：377

近日，我所害虫综合治理研究室在《Journal of Insect Physiology》上发表题为“Plasticity of cold and heat stress tolerance induced by hardening and acclimation in the melon thrips”的研究论文，揭示重大害虫瓜蓟马通过表型可塑性适应极端温度胁迫的机制。

瓜蓟马Thrips palmi又称棕榈蓟马，可为害瓜类、茄果类和豆类等20科50余种植物。该虫起源于南亚热带地区，上世纪70年代传入我国东南沿海，对露地瓜类等蔬菜造成为害，目前该虫已扩散至我国辽宁等地，成为设施蔬菜上的重大害虫，被农业农村部列为一类农作物病虫害管理。温度是影响瓜蓟马分布的重要因子，但关于该虫适应极端温度胁迫的能力尚不清楚。

该项研究通过快速驯化和长时驯化进行诱导，研究了瓜蓟马耐受冷热胁迫的表型变化规律。通过测定静态温度下的临界热最大值（CTmax），发现瓜蓟马在高温下的死亡符合累积损伤模型（图1），冷、热驯化分别可提高瓜蓟马的耐寒性和耐热性，但快速热驯化诱导的瓜蓟马耐热性提高的程度低于长时热驯化（图2），而快速冷驯化和长时冷驯化均显著提高了瓜蓟马的耐寒性（图3），表明瓜蓟马耐寒性的可塑性高于耐热性。这一研究结果从表型可塑性的角度阐明了瓜蓟马耐受温度胁迫的机制，对深入研究全球气候变化和生物入侵背景下害虫的适应性具有重要科学意义。

北京市农林科学院和北京林业大学联合培养的硕士研究生曹铧倩为论文第一作者，北京市农林科学院陈金翠、唐梦卿为论文共同作者，北京林业大学陈敏教授、澳大利亚墨尔本大学Ary Hoffmann教授和北京市农林科学院魏书军研究员为论文共同通讯作者。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2024.104619

图1：瓜蓟马累计热损伤模型

图2：快速热驯化对瓜蓟马耐热性的影响

图3：快速冷驯化对瓜蓟马耐寒性的影响