麦长管蚜饥饿胁迫的繁殖适应机制研究

麦长管蚜是我国麦类作物的主要害虫。本项目拟以饥饿处理模拟自然生长条件下麦长管蚜由于飞行所受到的饥饿胁迫，研究饥饿和恢复取食对其胚胎发育速率、胚胎数量、最终产仔量和存活时间的影响，评价麦长管蚜飞行饥饿胁迫条件下可能以潜在繁殖力为代价保护现有胚胎发育的繁殖对策。在此基础上，进一步研究饥饿和恢复取食影响脂肪积累及其代谢途径关键性酶活性（选择饥饿相关基因编码的代谢酶，如葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）的时间效应，分析能量变化与卵巢小管中胚胎发育速率和数量的对应关系，从生理生化角度明确麦长管蚜飞行饥饿胁迫的繁殖适应机制。该研究结果不仅为下一步从分子生物学角度探索飞行饥饿胁迫的繁殖适应特征打下基础，而且为麦长管蚜的准确预测和有效防治提供理论依据。

麦长管蚜随饥饿程度增加，恢复取食后其存活率降低、产仔前期延迟、总产仔量减小，但即刻繁殖力增加。卵巢解剖表明，随饥饿程度增加，卵巢小管中卵母细胞和胚胎的总量减小，而成熟胚胎数量和最大胚胎大小增大，佐证了饥饿胁迫下总产仔量减小和产仔前期延迟的事实，并说明较小胚胎的吸收与较大胚胎的继续发育密切相关。生化分析表明，饥饿组含水量显著高于取食组，可溶性糖、糖原、总脂和可溶性蛋白质含量显著低于取食组。与同一时间的饥饿个体相比，恢复取食后麦长管蚜含水量、可溶性糖和糖原含量增加，脂类和可溶性蛋白质含量降低。说明饥饿初期可能首先代谢糖原，然后通过脂类代谢为卵母细胞发育成熟提供能量，较小胚胎的吸收亦可能为较大胚胎的继续发育提供能量缓冲。脂肪酸代谢途径酶活力变化表明，饥饿组和恢复取食组苹果酸酶、异柠檬酸脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和脂肪酸合成酶、肉碱脂酰转移酶和3-羟酰辅酶A脱氢酶以及丙氨酸转氨酶活性均低于取食组，暗示麦长管蚜饥饿胁迫下繁殖适应特征受脂肪酸代谢影响，脂质和氨基酸利用降低可能是蚜虫飞行饥饿胁迫下的能量适应策略。该研究结果首次从生理生化角度评价了飞行饥饿胁迫下蚜虫的繁殖适应机制，认为飞行饥饿胁迫下蚜虫以潜在繁殖为代价保护现有胚胎发育的繁殖适应机制可能是其寄主定位延迟过程中成功定殖的重要因素之一。