取食体内不同甾醇水平的粘虫对蠋蝽营养代谢及生长发育的影响
胆甾醇对昆虫发育至关重要，它是细胞膜的重要组成部分和合成蜕皮激素的前体。昆虫自身不能合成胆甾醇，必须从食物中摄取。植食性昆虫可将植物甾醇转化为胆甾醇，肉食性昆虫从猎物体内直接获取胆甾醇。植物体内甾醇含量的降低对植食性昆虫生长发育产生显著不利的影响，采用植物体内甾醇调控的方法可有效防治害虫，但是采用天敌昆虫进行生物防治时，天敌取食这些害虫后对自身产生何种影响，倍受关注。 蠋蝽是重要的天敌昆虫。粘虫是世界性害虫，也是蠋蝽的天然猎物。本研究基于植物-害虫-天敌三级营养关系，以粘虫的人工饲料代替天然植物，采用化学工艺获得甾醇含量由高到低4个梯度的人工饲料，分别饲喂粘虫，进而饲喂其天敌蠋蝽。测定了4种处理人工饲料中、粘虫体内、蠋蝽体内甾醇的种类和含量;研究了人工饲料中甾醇水平的降低对粘虫及其天敌蠋蝽生长发育的影响;进一步从生化角度对蝎蝽体内营养代谢物质、代谢轮廓和代谢通路进行分析。研究表明: 1、在甾醇含量方面，不同处理人工饲料中均检测到4种甾醇类物质，无胆甾醇，随着脱甾醇程度增加，4种甾醇的含量均降低。粘虫能够将植物甾醇转化为胆甾醇，且含量随所取食人工饲料中总甾醇含量的降低而显著降低。蝎蝽体内胆甾醇含量在各处理间有显著性差异，均显著低于所取食粘虫体内胆甾醇的含量。 2、在生物学指标方面，人工饲料中甾醇含量的降低对粘虫生长发育产生显著不利的影响。取食脱2次和脱5次甾醇人工饲料的粘虫幼虫体重从第20天后显著低于其他两个处理，且均未能成功化蛹;粘虫取食脱1次甾醇人工饲料后，幼虫体重和蛹重与对照无显著差异。取食4种处理粘虫的蝎蝽在各龄若虫体重、成虫体重、雌雄虫寿命、单雌产卵量、卵孵化率、卵孵化历期方面相比均无显著性差异。说明4种处理粘虫体内胆甾醇的含量均能满足蠋蝽的生长发育。 3、在营养代谢方面，4种处理蝎蝽体内均检测到7类共53种代谢物，其中丙氨酸、甜菜碱、二甲胺等8种物质在不同处理中与对照相比有显著性差异。代谢轮廓分析表明，蝎蝽取食用脱5次甾醇饲料饲养出的粘虫后，其体内代谢物的代谢轮廓与对照相比有较大分离，麦芽糖、葡萄糖、酪氨酸、脯氨酸对分离贡献重大，可做为生物标志物。代谢通路分析表明，蠋蝽取食用脱2次和5次甾醇饲料饲养出的粘虫后，各有一个代谢通路与对照有显著差异，但通路影响值为0，对整个代谢通路无影响。 综上，人工饲料中甾醇含量的降低，对植食性昆虫粘虫生长发育有显著不利的影响，对天敌蠋蝽生长发育和营养代谢的影响较小。未来可以采用调控植物体内甾醇含量与释放天敌昆虫并举的方法控制害虫，达到协同控害的效果。
蠋蝽;粘虫;甾醇;营养代谢;生长发育;生物防治
中国农业科学院
博士
生物防治学
陈红印
2017
中文
S476
96
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）