广聚萤叶甲介导的入侵植物豚草抗虫性演化研究

入侵植物的防御演化是探究植物入侵机制的重要内容。专食性昆虫作为重要的选择压力,在入侵植物抗虫性功能演化中发挥着重要的作用。通常认为,外来植物在入侵地缺少专食性昆虫的控制,将减少对于抗虫性资源的投入,从而演化出较低的抗虫性功能。目前,随着生物防治全球化的实施及昆虫的自然扩散,很多外来植物与专食性昆虫在入侵地又“重新互作(re-association)”。然而,鲜有探究这种“重新互作”对于外来植物抗虫性功能演化的影响及适应性的代谢机制。这方面的研究对于我们深入揭示植物与昆虫互作关系,明确生物防治的后续效果以及制定长期的生物防治策略意义重大。本研究以入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)及其专食性昆虫广聚萤叶甲(Ophraella communa)为研究对象,通过野外调查、同质园实验和室内化学检测等来探究具有不同取食历史的豚草种群(即重新互作时间为0年、9年、13年、17年)对广聚萤叶甲抗性功能的差异,并从代谢角度(营养物质和防御物质)探究其抗虫性功能差异的原因。主要结果如下:(1)通过野外调查,我们首先确定了河北省秦皇岛市及东北豚草发生区目前仍没有广聚萤叶甲发生。而在有广聚萤叶甲取食历史的中国南方(江苏、湖南、江西、广东、广西)豚草发生区,广聚萤叶甲发生极其严重;样方内豚草植株受到广聚萤叶甲危害率达80%以上,而受害植株的叶片危害率平均为50%左右。对采集到的野外豚草叶片化学分析表明,不同取食历史的豚草种群叶片碳含量、氮含量均不显著,而防御物质单宁、木质素和纤维素差异显著,并随着豚草种群取食历史的增加,单宁、纤维素、木质素含量呈现增加趋势。(2)通过采集不同取食历史的豚草种群的种子,在同质园内播种栽培,并在室内最适宜的环境下(平均温度28±1℃,相对湿度70±10%,光周期L:D=16:8)饲养广聚萤叶甲。结果显示,广聚萤叶甲在没有取食历史(即取食... （共70页)

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