張起愷，邢振龍，吳圣勇，徐瑞瑞，雷仲仁

三葉斑潛蠅對(duì)冷馴化的響應(yīng)及不同種群耐寒性差異

張起愷1，邢振龍2，吳圣勇1，徐瑞瑞1，雷仲仁1

1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院作物逆境適應(yīng)與改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南開封 475004

研究重大入侵害蟲三葉斑潛蠅（）對(duì)快速冷馴化和長(zhǎng)時(shí)冷馴化的響應(yīng)以及3個(gè)地理種群（湖北省武漢市、海南省海口市和安徽省安慶市）的耐寒性，為明確該蟲在我國(guó)高緯度地區(qū)定殖的潛在可能性提供參考。將海南三葉斑潛蠅種群蛹和成蟲在-12、-14、-16、-18、-20、-22和-24℃低溫暴露30 min，選擇存活率為15%—30%的溫度為識(shí)別溫度。設(shè)置5℃為快速冷馴化的馴化溫度，12℃為長(zhǎng)時(shí)冷馴化的馴化溫度，將三葉斑潛蠅蛹和成蟲置于5℃下1—6 h或置于12℃下1—6 d，再置于識(shí)別溫度下30 min檢測(cè)存活率，未馴化的蛹和成蟲也置于識(shí)別溫度下30 min作為對(duì)照，比較其冷馴化后低溫存活率的差異。另外，設(shè)置5個(gè)靶標(biāo)溫度，分別為0、-5、-10、-15和-20℃，將3個(gè)地理種群的三葉斑潛蠅蛹在靶標(biāo)溫度下冷暴露2 h，比較其存活率差異。最后，利用過冷卻點(diǎn)測(cè)定儀對(duì)3個(gè)地理種群蛹的過冷卻點(diǎn)（supercooling point，SCP）進(jìn)行測(cè)定。三葉斑潛蠅蛹和成蟲暴露于-20℃下30 min后，其存活率分別為15.0%、19.6%、21.0% (介于15%—30%)，因此將-20℃確定為三葉斑潛蠅的冷馴化識(shí)別溫度。短時(shí)間的5℃低溫暴露提高了三葉斑潛蠅蛹和成蟲的耐寒性，成蟲對(duì)快速冷馴化的響應(yīng)更加積極。1 h和2 h的冷馴化效果最好，隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)，其馴化效果會(huì)逐漸減弱直至消失。在6 d內(nèi)，不同時(shí)長(zhǎng)的12℃低溫暴露均會(huì)提高三葉斑潛蠅蛹和成蟲的耐寒性且經(jīng)歷不同時(shí)長(zhǎng)冷馴化后其耐寒性差異較小。在5、0、-5℃的低溫暴露下，海南種群與安徽、湖北種群蛹的存活率差異不顯著，在-10、-15、-20℃的低溫暴露下，海南種群蛹的存活率顯著低于安徽和湖北種群。安徽(-22.19℃)和湖北(-22.19℃) 種群蛹的過冷卻點(diǎn)顯著低于海南種群(-21.06℃)。三葉斑潛蠅的耐寒性可以通過快速冷馴化或長(zhǎng)時(shí)冷馴化獲得增強(qiáng)，這可能是三葉斑潛蠅逐步向我國(guó)高緯度地區(qū)擴(kuò)散的原因之一。湖北和安徽種群表現(xiàn)出的耐寒性較海南種群強(qiáng)。研究結(jié)果有助于預(yù)測(cè)三葉斑潛蠅在我國(guó)的越冬分布區(qū)域，指導(dǎo)其監(jiān)測(cè)預(yù)警及防控。

三葉斑潛蠅；冷馴化；過冷卻點(diǎn)；耐寒性

0 引言

【研究意義】三葉斑潛蠅（）是蔬菜、瓜果和觀賞植物的重要害蟲之一，被許多國(guó)家列為檢疫對(duì)象[1]。其幼蟲在葉組織中挖掘隧道，雌成蟲在葉組織中穿刺產(chǎn)卵，均可對(duì)作物造成危害。另外，斑潛蠅的取食或產(chǎn)卵活動(dòng)降低了作物光合作用，影響農(nóng)作物產(chǎn)量和觀賞作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2-4]。全球氣候變暖不但使平均溫度上升，而且導(dǎo)致氣溫異常波動(dòng)[5]。對(duì)于不具備滯育、休眠和遷飛等越冬策略的昆蟲，冷馴化反應(yīng)較為重要。探究三葉斑潛蠅對(duì)冷馴化的響應(yīng)并明確我國(guó)不同地理種群耐寒性的差異，對(duì)三葉斑潛蠅種群向我國(guó)高緯度地區(qū)擴(kuò)散的監(jiān)測(cè)預(yù)警具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】快速冷馴化是幾個(gè)小時(shí)甚至幾十分鐘內(nèi)發(fā)生的馴化過程，主要應(yīng)對(duì)于直接傷害或冷休克[6]。研究表明，黑腹果蠅（）和飛蝗（）在冷暴露前進(jìn)行短時(shí)間低溫馴化，其存活率可明顯提高[7-8]。生活在沙漠中的一種甲蟲sp.對(duì)日溫變化有顯著的快速冷馴化反應(yīng)以適應(yīng)沙漠晝夜溫差大的環(huán)境[9]。長(zhǎng)時(shí)間冷馴化過程中昆蟲相對(duì)于快速冷馴化所經(jīng)歷的馴化溫度相對(duì)較高，馴化的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)天乃至數(shù)周[10]，這種馴化主要應(yīng)對(duì)于間接冷傷害和結(jié)冰傷害。如Shintani等研究發(fā)現(xiàn)，黃星天牛（）卵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間冷馴化處理后的存活率顯著提高[11]。在自然條件下，溫帶和寒帶冬季漫長(zhǎng)，且日溫變動(dòng)幅度大。因此，生活在溫帶和寒帶的昆蟲在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中會(huì)形成冷馴化的機(jī)制[12]，進(jìn)而相對(duì)于熱帶地區(qū)的同種昆蟲其耐寒性可能增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)緯度不同的昆蟲種群在耐寒性上存在明顯差異[13-16]。如在16—44°S緯度范圍內(nèi)，黑腹果蠅的耐寒能力存在顯著的種內(nèi)變異性。在澳大利亞（9—44°S）采集的黑腹果蠅種群在遭受2 h冷休克后，其存活率會(huì)從25%增至60%[17]。此外，在南美斑潛蠅（）越冬范圍內(nèi)，來自最南端（18°N）種群蛹的過冷卻點(diǎn)（supercooling point，SCP）比來自最北端（34°N）種群蛹的過冷卻點(diǎn)高3.6℃[18]。不同種群美洲斑潛蠅（）蛹的過冷卻點(diǎn)也隨緯度變化產(chǎn)生顯著差異[19]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】美洲斑潛蠅、南美斑潛蠅和三葉斑潛蠅是我國(guó)危害最嚴(yán)重的3種潛葉類害蟲[20-21]，我國(guó)不同緯度的三葉斑潛蠅耐寒性是否已經(jīng)產(chǎn)生變化還未有相關(guān)報(bào)道。三葉斑潛蠅不會(huì)進(jìn)入滯育期[22]，但可能能夠適應(yīng)早春和晚秋的低溫，而三葉斑潛蠅能在多大程度上通過冷馴化增強(qiáng)耐寒性來適應(yīng)嚴(yán)寒尚不明確?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究快速冷馴化和長(zhǎng)時(shí)冷馴化對(duì)三葉斑潛蠅蛹和成蟲耐寒性的影響，比較海南、湖北、安徽三葉斑潛蠅種群蛹的過冷卻點(diǎn)和低溫存活率，為預(yù)測(cè)三葉斑潛蠅種群未來擴(kuò)散趨勢(shì)及監(jiān)測(cè)預(yù)警提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

三葉斑潛蠅種群于2019年7月采自海南省?？谑校?9°27'36"N，110°13'12"E）、湖北省武漢市（30°35'24"N，114°33'36"E）和安徽省安慶市（30°38'24"N，117°38'45"E），原始寄主為豇豆（）。室內(nèi)飼養(yǎng)寄主為矮生菜豆（），飼養(yǎng)條件為溫度（26±2）℃，相對(duì)濕度50%—60%，光周期L﹕D = 14 h﹕10 h[23]。飼養(yǎng)純化3代以上后，1日齡蛹和剛羽化的雌、雄成蟲用于試驗(yàn)（因?yàn)?日齡蛹已經(jīng)發(fā)育成熟且對(duì)溫度最為敏感）[22,24]。

1.2 低溫馴化

1.2.1 識(shí)別溫度的確定 將海南三葉斑潛蠅種群1日齡蛹和剛羽化的雌、雄成蟲置于指型管中，將指型管暴露于盛有酒精的低溫恒溫槽內(nèi)，溫度從10℃以1℃·min-1的速率降至目標(biāo)溫度。目標(biāo)溫度分別為-12、-14、-16、-18、-20、-22、-24℃，暴露時(shí)間為30 min。暴露結(jié)束后，溫度以1℃·min-1的速率升至10℃。將處理過的蛹和成蟲置于26℃人工氣候箱中，10 d后檢查存活率，選擇存活率在15%—30%的溫度作為識(shí)別溫度[19]。每個(gè)處理30粒蛹或10頭成蟲，重復(fù)5次。

1.2.2 快速冷馴化 我國(guó)北方冬季溫室的日最低平均溫度為5℃左右（http://data.cma.cn/），故設(shè)快速冷馴化的馴化溫度為5℃。將海南三葉斑潛蠅種群1日齡蛹和剛羽化的雌、雄成蟲置于馴化溫度下1、2、3、4、5、6 h，將馴化后的蛹置于識(shí)別溫度下30 min，降溫與升溫速率均為1℃·min-1。并將未馴化的蛹和雌、雄成蟲作為對(duì)照置于識(shí)別溫度下30 min。處理和重復(fù)數(shù)同1.2.1。

1.2.3 長(zhǎng)時(shí)冷馴化 我國(guó)北方冬季溫室的日平均溫度為12℃左右[25]，故設(shè)長(zhǎng)時(shí)冷馴化的馴化溫度為12℃。將海南三葉斑潛蠅種群1日齡蛹和剛羽化的雌、雄成蟲置于馴化溫度下1、2、3、4、5、6 d，其間喂養(yǎng)蜂蜜水作為食物。將馴化后的蛹置于識(shí)別溫度下30 min，降溫與升溫速率均為1℃·min-1。并將未馴化的蛹和雌、雄成蟲作為對(duì)照置于識(shí)別溫度下30 min。處理和重復(fù)數(shù)同1.2.1。

1.3 耐寒性測(cè)定

1.3.1 低溫存活率 將3個(gè)三葉斑潛蠅種群1日齡蛹置于指型管中，再置于盛有酒精的低溫恒溫槽內(nèi)暴露2 h，暴露低溫為0、-5、-10、-15、-20℃。然后將處理過的蛹置于26℃的人工氣候箱中，10 d后檢查存活率。每個(gè)處理30粒蛹，重復(fù)5次。

1.3.2 過冷卻點(diǎn) 選取3個(gè)三葉斑潛蠅種群1日齡蛹各60粒，將蛹體固定在涂有白凡士林的智能過冷卻點(diǎn)測(cè)定儀的熱敏電阻感溫探頭上。高低溫試驗(yàn)箱以1℃·min-1降溫，當(dāng)達(dá)到4℃時(shí)，將粘有蛹的熱敏電阻探頭放入高低溫交變?cè)囼?yàn)箱。蟲體溫度變化通過計(jì)算機(jī)及其配套軟件進(jìn)行自動(dòng)記錄，實(shí)時(shí)繪制出蟲體的溫度變化曲線，根據(jù)回折點(diǎn)確定過冷卻點(diǎn)[26]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析和繪圖在R3.6.3中進(jìn)行。所有數(shù)據(jù)利用K-S檢驗(yàn)驗(yàn)證正態(tài)性假設(shè)，利用Bartlett檢驗(yàn)驗(yàn)證方差齊次性假設(shè)。采用單因素方差分析（one-way ANOVA）檢驗(yàn)三葉斑潛蠅蛹和成蟲經(jīng)快速冷馴化和長(zhǎng)時(shí)冷馴化不同時(shí)間后低溫存活率的差異和不同地理種群蛹的過冷卻點(diǎn)差異。采用雙因素方差分析（two-way ANOVA）檢驗(yàn)不同地理種群三葉斑潛蠅蛹的低溫存活率差異。所有方差分析結(jié)果均用Tukey’s HSD多重比較進(jìn)行差異顯著性分析，檢驗(yàn)均設(shè)顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果

2.1 識(shí)別溫度

海南三葉斑潛蠅種群蛹和成蟲在不同低溫下暴露30 min后的存活率如圖1所示。在-12℃到-24℃范圍內(nèi)，隨著溫度的降低，其蛹和成蟲的存活也率隨之降低。蛹、雌成蟲、雄成蟲在-20℃的存活率分別為（15.0±1.8）%、（19.6±1.6）%、（21.0±2.5）%。識(shí)別溫度為存活率介于15%—30%的溫度，故將識(shí)別溫度均定為-20℃。

2.2 快速冷馴化

海南三葉斑潛蠅在不同時(shí)長(zhǎng)5℃快速預(yù)冷暴露后其耐寒性存在顯著差異（蛹=7.04，蛹＜0.05；雌=82.34，雌＜0.05；雄=112.2，雄＜0.05）。不同時(shí)長(zhǎng)快速冷馴化后蛹的低溫存活率由大到小依次為1 h（27.6%±3.0%）、2 h（27.2%±1.7%）、3 h（22.8%± 2.3%）、6 h（16.2%±2.6%）、4 h（15.6%±1.6%）、5 h（14.6%±2.0%）。經(jīng)過1 h和2 h的5℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比均得到顯著提高（＜0.05）（圖2-A）。不同時(shí)長(zhǎng)快速冷馴化后雌成蟲的低溫存活率由大到小依次為1 h（90.0%±3.5%）、2 h（89.8%±3.2%）、3 h（70.0%±3.5%）、4 h（61.0%± 4.8%）、5 h（34.4%±2.1%）、6 h（25.8%±2.9%）。經(jīng)過1—5 h的5℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比均得到顯著提高（＜0.05）（圖2-B）。不同時(shí)長(zhǎng)快速冷馴化后雄成蟲的低溫存活率由大到小依次為1 h（93.4%± 3.7%）、2 h（76.0%±7.0%）、3 h（61.4%± 2.8%）、4 h（42.2%±2.5%）、5 h（33.4%±2.5%）、6 h（23.4%±2.0%）。經(jīng)過1—5 h的5℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比均得到顯著提高（＜0.05）（圖2-C）。

圖1 海南三葉斑潛蠅蛹和成蟲在不同低溫下暴露30 min后的存活率

柱上不同小寫字母表示差異顯著（單因素方差分析，Tukey’s HSD 多重比較，P＜0.05）。圖3、圖5同

2.3 長(zhǎng)時(shí)冷馴化

海南三葉斑潛蠅在不同時(shí)長(zhǎng)12℃長(zhǎng)時(shí)預(yù)冷暴露后其耐寒性存在顯著差異（蛹=16.07，蛹＜0.05；雌=13.15，雌＜0.05；雄=112.2，雄＜0.05）。不同時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)冷馴化后蛹的低溫存活率由大到小依次為5 d（42.2%±1.9%）、4 d（39.4%±2.1%）、6 d（37.4%± 3.2%）、1 d（34.8%±1.9%）、2 d（33.6%±2.9%）、3 d（29.0%±1.4%）。經(jīng)過1—6 d的12℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比均得到顯著提高（＜0.05）（圖3-A）。不同時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)冷馴化后雌成蟲的低溫存活率由大到小依次為5 d（48.4%±1.8%）、6 d（37.6%± 3.7%）、2 d（33.8%±2.2%）、1 d（33.6%±7.6%）、3 d（32.2% ±2.8%）、4 d（30.0%±6.0%）。經(jīng)過1—3、5、6 d的12℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比均得到顯著提高（＜0.05）（圖3-B）。不同時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)冷馴化后雄成蟲的低溫存活率由大到小依次為2 d （59.8%± 1.8%）、5 d （48.0%±2.1%）、3 d（41.0%±1.4%）、1 d（35.2%±2.3%）、4 d（33.4%±4.8%）、6 d（30.8%± 5.4%）。經(jīng)過1—6 d的12℃預(yù)冷暴露，其低溫存活率與對(duì)照相比得到均顯著提高（＜0.05）（圖3-C）。

圖3 長(zhǎng)時(shí)冷馴化對(duì)不同蟲態(tài)的海南三葉斑潛蠅低溫存活率的影響

2.4 不同地理種群蛹的耐寒性差異

如圖4所示，經(jīng)2 h的低溫暴露后，不同地理種群三葉斑潛蠅蛹的存活率隨著暴露溫度的降低而顯著降低（=470.35，＜0.05），不同地理種群間存活率差異顯著（=11.43，＜0.05），暴露溫度與斑潛蠅種群之間的交互作用顯著（=2.36，＜0.05）。安徽和湖北種群蛹的存活率無顯著差異，在5、0、-5℃的低溫暴露下，海南種群與安徽、湖北種群蛹的存活率差異不顯著，在-10、-15℃的低溫暴露下，海南種群蛹的存活率經(jīng)多重比較顯著低于安徽和湖北種群（＜0.05）。在-20℃的低溫暴露下，海南種群全部死亡而湖北和安徽種群仍有少量蛹存活。

柱上不同小寫字母表示差異顯著（雙因素方差分析，Tukey’s HSD 多重比較，P＜0.05）

2.5 不同地理種群蛹的過冷卻點(diǎn)

由圖5可知，3個(gè)地理種群三葉斑潛蠅蛹的過冷卻點(diǎn)分布集中。湖北、安徽和海南三葉斑潛蠅種群的過冷卻點(diǎn)分別為（-22.19±0.16）、（-22.19±0.19）和（-21.06±0.21）℃。湖北和安徽種群的過冷卻點(diǎn)顯著低于海南種群（=11.85，＜0.05），二者經(jīng)多重比較差異不顯著。

圖5 不同地理種群三葉斑潛蠅蛹的過冷卻點(diǎn)

3 討論

北方冬季溫室溫度的波動(dòng)可能造成昆蟲無法越冬，而昆蟲可以通過快速冷馴化[27]或長(zhǎng)時(shí)冷馴化[28]來增強(qiáng)對(duì)冷暴露的抵抗力。本研究表明，快速冷馴化可增強(qiáng)三葉斑潛蠅蛹和成蟲的耐寒性且成蟲對(duì)快速冷馴化的響應(yīng)更加積極，1 h和2 h的5℃預(yù)冷暴露效果最好。1—6 d的長(zhǎng)時(shí)冷馴化也會(huì)提高三葉斑潛蠅蛹和成蟲的耐寒性。另外，本研究中在三葉斑潛蠅定殖區(qū)域內(nèi)緯度較高的兩個(gè)種群的耐寒性顯著強(qiáng)于緯度較低的海南種群。

昆蟲在受到冷脅迫之前，在非致命條件下的低溫暴露可增強(qiáng)其對(duì)冷脅迫的抵抗力[29]。本研究表明，5℃和12℃的預(yù)冷處理均顯著增強(qiáng)了三葉斑潛蠅蛹和成蟲的耐寒性且成蟲的響應(yīng)更加積極。有研究發(fā)現(xiàn)，昆蟲的快速冷馴化能力在不同生命周期會(huì)出現(xiàn)分化[25]。例如，果蠅的幼蟲、蛹、成蟲有快速冷馴化能力而卵沒有[30]。飛蝗和黃星天牛的卵有快速冷馴化能力而其他蟲態(tài)沒有[11,31]。據(jù)報(bào)道，斑潛蠅以蛹越冬[22]，且斑潛蠅成蟲也有一定的耐寒能力，一般會(huì)在中午發(fā)現(xiàn)斑潛蠅成蟲活動(dòng)于冬季溫室中的蔬菜上，說明溫室中的斑潛蠅也可能以成蟲藏匿于溫室中越冬。在斑潛蠅的整個(gè)生活史中，成蟲是唯一完全活動(dòng)的階段，可以通過行為策略越冬，如尋找有利的棲息地或小生境來避免低溫。斑潛蠅成蟲也具有對(duì)冷馴化響應(yīng)的能力，這可能是其在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中適應(yīng)環(huán)境脅迫而獲得的一種遺傳特性。

全球氣候變暖為入侵害蟲的動(dòng)態(tài)擴(kuò)張?zhí)峁┝吮憷?，我?guó)大陸地區(qū)于2005年底首次在廣東省中山市發(fā)現(xiàn)三葉斑潛蠅，現(xiàn)已擴(kuò)散到華北平原[32]，在全球氣候變暖的大趨勢(shì)下，三葉斑潛蠅很有可能會(huì)繼續(xù)向高緯度地區(qū)擴(kuò)散，有報(bào)道稱三葉斑潛蠅最北可擴(kuò)散到我國(guó)東北地區(qū)[1]。而較高緯度和海拔地區(qū)的斑潛蠅難免會(huì)更加頻繁地經(jīng)歷冷馴化。研究表明，緯度高的種群通常比緯度低的種群更耐寒，這是通過進(jìn)化途徑或自然選擇來適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境壓力[16,18,33-35]。本研究發(fā)現(xiàn)三葉斑潛蠅也有相似規(guī)律，湖北和安徽地處溫帶，年均溫低于海南，湖北和安徽種群的低溫存活率顯著高于海南種群，過冷卻點(diǎn)顯著低于海南種群。據(jù)推測(cè)，越冬范圍內(nèi)的種群可能通過逐漸增強(qiáng)耐寒性來應(yīng)對(duì)緯度上不斷加劇的寒冷脅迫。除冷馴化之外，種群間的遺傳分化在不同地區(qū)斑潛蠅的耐寒性變化方面可能也較為重要，因?yàn)槿绻N群分化的時(shí)間足夠充分，就可能形成不同生物型的斑潛蠅[36]。

耐寒性研究直接關(guān)系到斑潛蠅發(fā)生的預(yù)測(cè)和治理[12]。三葉斑潛蠅在由低緯度向高緯度擴(kuò)散的過程中經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的馴化和適應(yīng)以及不同地理種群的基因交流，而北方種群的耐寒性也將會(huì)不斷提高，并進(jìn)一步向北推進(jìn)其自然種群的分布。北方溫室提供的溫和環(huán)境可能會(huì)限制斑潛蠅耐寒性的進(jìn)一步增強(qiáng)[19]。由于野外斑潛蠅有很高的繁殖力和世代重疊，它們有可能很快定殖到周圍的植物，導(dǎo)致高密度的侵害，以及抗寒性等位基因基因頻率的增加[37-38]。研究表明，溫室生境構(gòu)成的封閉結(jié)構(gòu)可以限制斑潛蠅遷移，尤其在寒冷季節(jié)，這可能限制耐寒個(gè)體之間的基因流動(dòng)，甚至在高緯度地區(qū)也可以降低耐寒性[19,38]。然而，遷移是不能完全避免的，特別是在溫和季節(jié)。當(dāng)抗寒個(gè)體遷移到冷敏感群體中時(shí)，抗寒等位基因的涌入會(huì)稀釋冷敏感基因的頻率[38]。因此，控制南方自然種群進(jìn)一步擴(kuò)散，是應(yīng)采取的有效控制三葉斑潛蠅的措施。

據(jù)調(diào)查，三葉斑潛蠅在我國(guó)東南沿海地區(qū)已經(jīng)定殖，最北擴(kuò)散到河北（邯鄲），山東（濟(jì)寧、青島、濰坊、聊城、德州）[32]。本文僅證實(shí)北緯19°和30°的種群已經(jīng)產(chǎn)生耐寒性差異，其他種群是否也已經(jīng)產(chǎn)生差異還不明確。另外，雖然溫室中的斑潛蠅能通過冷馴化提高耐寒性，但是有研究發(fā)現(xiàn)，田間種群的馴化比室內(nèi)種群更能提高其存活率，這表明田間種群的斑潛蠅更能觸發(fā)耐寒性機(jī)制[34]。要真正明確冷馴化對(duì)其影響還需利用野外種群進(jìn)行研究。

4 結(jié)論

三葉斑潛蠅蛹和成蟲均可以通過一定時(shí)長(zhǎng)的快速冷馴化或長(zhǎng)時(shí)冷馴化提高自身耐寒性，成蟲對(duì)冷馴化的響應(yīng)程度更高。不同地理種群的三葉斑潛蠅已經(jīng)產(chǎn)生耐寒性的差異，湖北和安徽三葉斑潛蠅種群耐寒性強(qiáng)于海南種群。研究結(jié)果可為預(yù)測(cè)三葉斑潛蠅種群未來擴(kuò)散趨勢(shì)及開展精準(zhǔn)防控提供參考。

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Response ofto cold acclimation and differences of cold tolerance among different populations

ZHANG QiKai1, XING ZhenLong2, WU ShengYong1, XU RuiRui1, LEI ZhongRen1

1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193;2State Key Laboratory of Crop Stress Adaptation and Improvement, School of Life Sciences, Henan University, Kaifeng 475004, Henan

The response of the major invasive pestto cold acclimation and the cold tolerance of three geographical populations (Wuhan City, Hubei Province; Haikou City, Hainan Province; Anqing City, Anhui Province) were studied to provide references for the potential colonization ofin high latitudes of China.The pupae and adults ofpopulation in Hainan were exposed to low temperatures of -12, -14, -16, -18, -20, -22 and-24℃ for 30 min, and the temperature with a survival rate of 15%-30% was selected as the recognition temperature. Thepupae and adults were put at 5℃ for 1-6 h or 12℃ for 1-6 d, and then put at the recognition temperature for 30 min to detect the survival rate. The undomesticated pupae and adults were also placed at the recognition temperature for 30 min as a control, and the difference in low-temperature survival rate after cold acclimation was compared. Besides, five target temperatures were set at 0, -5, -10, -15, and -20℃, respectively, and the pupae of three geographical populations were exposed to the target temperatures for 2 h, the difference of survival rate was studied. Finally, the supercooling point (SCP) of pupae of three geographical populations was measured by supercooling point tester.When thepupae and adults were exposed to -20℃ for 30 min, the survival rates were 15.0%, 19.6%, and 21.0%, respectively.Therefore, -20℃ was determined as the cold acclimation recognition temperature of. The cold tolerance ofpupae and adults was improved after rapid cold acclimation at 5℃, and the adults responded more positively to rapid cold acclimation. The effect of cold acclimation for 1 h and 2 h was the best, and the effect of rapid cold acclimation decreased gradually until disappeared with the extension of exposure time. Within 6 days, the cold tolerance ofpupae and adults was improved by low-temperature exposure at 12℃ for different periods, and there was little difference in cold tolerance after cold acclimation for different periods. Besides, under the low-temperature exposure of 5, 0 and-5℃, there was no significant difference in the survival rate of pupae between the Hainan population and Anhui, Hubei populations, but under the low-temperature exposure of-10, -15 and-20℃, the pupa survival rate of Hainan population was significantly lower than that of Anhui and Hubei populations. The SCP of pupae in the Anhui and Hubei populations was significantly lower than that in the Hainan population.The cold tolerance ofcan be enhanced by cold acclimation, which may be one of the reasons whygradually spread to high latitudes in China. The cold tolerance of the Hubei and Anhui populations is stronger than that of the Hainan population. The results are helpful to predict the overwintering distribution area ofin China and guide its monitoring, early warning, and prevention and control.

; cold acclimation; supercooling point; cold tolerance

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.13.008

2020-10-16；

2020-12-14

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0200900）、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-23-D-08）

張起愷，E-mail：18810521205@163.com。通信作者雷仲仁，E-mail：leizhr@sina.com

（責(zé)任編輯 岳梅）