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水椰八角铁甲Octodonta nipae (Maulik)于2001年入侵我国,是危害热带棕榈科植物的重要检疫性害虫。本文通过在室内设置一系列的低温和高温梯度,对各虫态的水椰八角铁甲进行驯化。首先,研究了水椰八角铁甲耐寒性的低温驯化效应,了解低温驯化后水椰八角铁甲过冷却点及低温暴露死亡率的变化,探究其是否具有耐寒可塑性;其次,测定低温驯化后各虫态的水椰八角铁甲游离水分、游离蛋白质、游离氨基酸、粗脂肪、甘油、可溶性糖原等生理物质含量,了解水椰八角铁甲在低温驯化条件下调整其生理物质含量水平的能力,并与水椰八角铁甲耐寒性研究结果关联;最后,研究水椰八角铁甲耐热性的驯化效应,掌握高温驯化后的水椰八角铁甲在更高温下的暴露死亡率及蛋白质含量水平变化情况。希望通过本文的研究能够证实水椰八角铁甲种群在温度驯化条件下热耐受性的可塑性能力,为揭示温度对其种群分布和丰富度影响的研究奠定基础,从而更好的防控水椰八角铁甲。本文的重要研究结果如下:1低温驯化对水椰八角铁甲耐寒性的影响通过12.5℃、15℃、17.5℃、20℃驯化各虫态的水椰八角铁甲10d,以25℃为对照,分别测定不同驯化温度下的过冷却点(SCP)、不同低温暴露(分别在-5℃、-7℃、-9℃、-11℃、-13℃、-15℃下暴露5h)死亡率及不同时间暴露(-9℃下分别暴露3h、4h、5h、6h、7h)死亡率,求得致死中温度(LTemp50)、5h半致死有效低温累积(LSECIT(5h)50)、致死中时间(LTime50)和-9℃半致死有效低温累积(LSECIT(-9℃)50)指标,探讨低温驯化对水椰八角铁甲的耐寒性影响。结果表明:不同的低温驯化能够降低水椰八角铁甲的SCP、LTemp50、LSECIT(5h)50和LSECIT(-9℃)50并提高LTime50,起到增强耐寒性的作用,表明水椰八角铁甲耐寒性具有可塑性,但是其可塑性范围是有限的,这与水椰八角铁甲在生命活动中所采取的策略有关,在一定程度上体现了适合性成本的付出。本研究还表明,以低温暴露死亡率为基础的耐寒性指标LTemp50、LSECIT(5h)50、LSECIT(-9℃)50和LTime50更具生态意义,低温暴露死亡率受暴露温度强度和暴露持续时间的交互影响。2低温驯化对水椰八角铁甲生理物质含量的影响实验设置25℃为对照,通过将各虫态的水椰八角铁甲在12.5℃、15℃、17.5℃、20℃驯化处理10d后,分别测定其体内的游离水分,游离蛋白质,游离氨基酸,粗脂肪,甘油和可溶性糖原等生理物质含量,研究水椰八角铁甲在低温驯化时其体内生理物质含量水平是否会发生改变以适应低温胁迫。结果表明:不同的驯化温度对上述物质含量水平有显著的影响,其中甘油和游离氨基酸的含量随着驯化温度的上升而下降,但游离水分、游离蛋白质、粗脂肪、可溶性糖原的含量随着驯化温度的上升而上升。从各虫态的平均值看,甘油含量在驯化温度为15℃或17.5℃时最高,比对照25℃时高出约8.5倍,而最低驯化温度为12.5℃时的甘油含量却只增加4倍。由此可见,水椰八角铁甲的驯化效能是有限的,在低温驯化过程中,其会根据现阶段所遇到的不利环境及对未来环境的预测而做出适当的生理调整,在一定程度上体现了适合性成本的付出。从SCP与低温驯化后铁甲的生理适应调整(甘油含量随驯化温度的变化为例)的相关性分析中表明:它们之间的变化具有负相关关系,甘油含量较高时过冷却点较低。并且,在不同的虫态中,成虫对其体内各物质含量的调整是最大的,表现出了最强的低温驯化适应能力。3高温驯化对水椰八角铁甲耐热性的影响各虫态的水椰八角铁甲在27℃、29℃、31℃、33℃驯化10d后,测定水椰八角铁甲体内游离蛋白质含量水平及进行蛋白质电泳,以25℃为对照。结果表明,不同的驯化温度处理对水椰八角铁甲各虫态的游离蛋白质含量存在显著的影响。随着驯化温度的上升,水椰八角铁甲各虫态体内的游离蛋白质含量均下降。其中成虫在25℃对照时,游离蛋白质含量为6.694±0.040(g/g),而在驯化温度为33℃时,游离蛋白质含量为4.007±0.042(g/g),降幅为40%。从蛋白质电泳图谱中可以明显的看出,25℃对照和27℃驯化时,在35kDa-25kDa之间有两条亮带,在67kDa附近也各有一条亮带,而29℃、31℃、33℃驯化的铁甲则在116kDa附近出现了多条细亮带,这些蛋白质的增加可能与水椰八角铁甲的耐热性有关。另外,除个别虫态,高温驯化都对水椰八角铁甲的LTemp50、LSEHIT(5h)50、LTime50、LSEHIT(45℃)50无显著性影响,其耐热性无显著增强,反而可能降低。例如一龄幼虫、四龄幼虫、蛹在高温驯化后,显著降低了水椰八角铁甲的LSEHIT(45℃)50;同时,四个指标的结果都表明成虫的热耐受性能力最弱。可以得出:水椰八角铁甲不具有耐热可塑性能力,并且成虫的耐热性差,这与本文水椰八角铁甲具有耐寒可塑性,成虫的耐寒能力最强的研究结论相互独立。这可能与遗传因素、适应机制、进化选择等有关。