桃小食心虫与梨小食心虫地理种群间快速耐热性差异

【目的】桃小食心虫Carposina sasakii与梨小食心虫Grapholita molesta是世界性果树害虫,气候变暖对其各自地理种群的发生与危害产生重要影响。本研究旨在明确桃小食心虫与梨小食心虫成虫地理种群间快速耐热性及其可塑性差异,以期为其预测预报与综合防控提供依据。【方法】通过测定基底条件(未经预处理)下与经过35℃预处理2 h的热锻炼条件下桃小食心虫与梨小食心虫成虫在恒温42.5℃下的击倒时间(knockdown time, KDT)与临界高温(critical thermal maximum, CTMax),系统比较了桃小食心虫吉林种群、郑州种群和实验室种群及梨小食心虫吉林种群、郑州种群、南昌种群和实验室种群等不同地理种群成虫的快速耐热性及其可塑性异同。【结果】桃小食心虫与梨小食心虫各地理种群成虫的KDT变化较为一致,两种食心虫各种群间与性别间的KDT均无显著差异,而热锻炼使桃小食心虫与梨小食心虫的KDT分别显著提高14.63和55.12 s,种群、性别和锻炼3个因子间两两交互或三者交互作用均不显著。桃小食心虫与梨小食心虫各自地理种群的成虫对CTMax反应差异较大,桃小食心虫成虫种群间CTMax差异显著,高低依次为吉林种群[(38.57±1.61)℃]、郑州种群[(37.60±1.32)℃]和实验室种群[(37.24±1.46)℃],锻炼对桃小食心虫成虫CTMax的影响显著,且与种群存在交互作用,主要体现在热锻炼使吉林和郑州种群的CTMax分别显著提高了2.05和1.34℃,而室内种群基底CTMax与热锻炼后无显著差异。梨小食心虫成虫种群间CTMax差异显著,从高到低依次为南昌种群[(39.20±1.81)℃]、吉林种群[(38.63±1.42)℃]、郑州种群[(38.27±1.32)℃]和实验室种群[(38.15±1.51)℃],热锻炼对梨小食心虫成虫CTMax的影响显著,且与种群存在交互作用,主要体现在热锻炼仅显著提高了郑州种群的CTMax [基底:(38.18±1.34)℃;热锻炼后:(39.17±0.60)℃],而对吉林种群、南昌种群和实验室种群的CTMax均无显著提高。性别因子、及其与种群或热锻炼的交互作用以及这3个因子三者交互作用分别对桃小食心虫和梨小食心虫成虫CTMax影响均不显著。【结论】与中部种群相比,桃小食心虫北方种群快速耐热性较强;而梨小食心虫南部、中部、北部种群间,南方种群快速耐热性较强;实验驯化均会降低两种食心虫的快速耐热性;锻炼会分别提高两种食心虫的快速耐热性,但不同种群间耐热可塑性不一致,上述结论可能由于物种间的热适应进化机制不同及地理种群间生存环境差异所致。厘清桃小食心虫与梨小食心虫地理种群间快速耐热性及其可塑性的异同,对气候变暖条件下昆虫热适应研究与果品安全生产具有重要意义。