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桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)危害多种水果和蔬菜以及野生植物,是一种国际上重要的检疫性害虫,利用寄生蜂进行桔小实蝇的防治是有效措施之一。为了解寄生对寄主生理功能造成的影响,揭示寄生蜂对桔小实蝇的调控机理,本文以桔小实蝇及其寄生蜂优势种前裂长管茧蜂Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead)为研究对象,研究了桔小实蝇正常的生理发育特征,比较了桔小实蝇在被寄生前后各项生理指标的变化以及前裂长管茧蜂附腺囊分泌蛋白对其成功寄生的作用。主要结果如下:
1.桔小实蝇正常生理发育特征不同日龄桔小实蝇幼虫的血淋巴中蛋白质的种类并没有明显的变化,但是其血细胞浓度随着虫龄的增加,呈明显上升趋势,从2龄时期的16.53×106cells/ml、3龄时期的30.14×106 cells/ml,一直升高至蛹前期35.94×106 cells/ml。两种类型的血细胞变化趋势不同,A类细胞浓度先下降后上升,但变化不明显,B类细胞浓度则呈现一直上升趋势。在所有龄期的桔小实蝇幼虫血淋巴中,A类细胞所占的比例都比B类细胞低。随着龄期的增长,A类细胞比例在低龄时所占比例最高,为22.59％,3龄和蛹前期分别为11.75%和14.41%;B类细胞比例则在低龄时所占比例最低,为77.41%,进入二龄后所占比例开始上升,分别为88.25%和85.59%。
2.前裂长管茧蜂寄生后桔小实蝇生理指标的变化和未寄生桔小实蝇血淋巴对比,寄生后桔小实蝇幼虫血淋巴的蛋白种类无明显增减,寄生后4h桔小实蝇血淋巴蛋白质浓度降低,此后的血淋巴浓度变化和对照相似,接近22 h时,血淋巴中的蛋白浓度又开始升高,至化蛹前期血淋巴浓度再次下降。
和未寄生桔小实蝇血淋巴对比,寄生后桔小实蝇血淋巴完成黑化所需的时间更长,黑化程度更深。
和未寄生桔小实蝇血细胞对比,寄生后血细胞的浓度有所下降,A类细胞浓度由3.13×106cells/ml下降至2.93×106cells/ml,而B类细胞则由28.47×106cells/ml下降至18.27cells/ml,但差异不显著;寄生后A类细胞所占比例有所上升,由20%上升至28%,B类细胞所占比例有所下降,由80%降至72%。
寄生行为发生后,桔小实蝇幼虫的发育历期延长,从8d延长至9～11d:4日龄幼虫被寄生后,前3天桔小实蝇幼虫体重和对照没有差异,第4日起幼虫体重大大超过对照,且差异显著。
3.前裂长管茧蜂附腺囊分泌蛋白组成及功能通过聚丙烯酰胺凝胶电泳,前裂长管茧蜂的毒腺电泳图谱中出现24种蛋白质和小分子多肽,分子量范围为10～130kDa,其中一种分子量为43 kD的蛋白含量最高;应用反向液相色谱分析其蛋白成份,在Ref=360100,Sig=2144的条件下,有9个较为明显的峰,将第一个峰应用质谱分析,有5种蛋白分子量在13～22kDa之间,有1种在45 kDa左右。
对桔小实蝇进行体内注射附腺囊分泌蛋白,和对照(注射生理盐水)比,注射附腺囊分泌蛋白后,桔小实蝇血细胞对凝胶珠的包囊率为50%,对照包囊率为100%。结果表明附腺囊研磨液在一定程度上能够抑制寄主血细胞的包囊作用。对比化蛹率和羽化率,注射附腺囊研磨液后化蛹率和羽化率分别为70%和3.33%,对照组为96.67%和90%,注射生理盐水组为80%和50%,三者之间差异显著。
实验结果表明前裂长管茧蜂寄生桔小实蝇后,引起寄主多项发育指标及免疫功能的变化,且附腺囊分泌蛋白对寄主的免疫功能有抑制作用,证明前裂长管茧蜂的寄生能诱导寄主朝着有利于蜂卵发育的方向发展,是寄生蜂对寄主的调控策略之一。以上研究结果为更深入地了解寄生机制提供了参考,也为前裂长管茧蜂的应用提供了重要的理论依据。