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滞育是昆虫中普遍存在的适应外界不良环境条件,使种群得以在复杂多变的自然界中持续繁衍和发展的一种特殊表现形式。但滞育多态现象却是麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)在长期适应自然环境的过程中形成的克服自身年发生世代数少,个体小,繁殖能力低,成虫生活力弱等不利因素,而得以在自然界中繁荣发展并偶发猖獗成灾的一个特有生存对策,也是引起麦红吸浆虫间歇性、区域性、团块分布不均匀成灾的因素之一。本文通过较全面地查阅有关文献资料,从滞育基本概念、滞育类型、滞育诱导、维持和终止、滞育与环境因素的关系、滞育昆虫的组织结构变化、滞育昆虫的生理生化特点、滞育调控机制、滞育遗传进化等8个方面对昆虫滞育研究历史和现状进行了较系统的总结和回顾;从滞育特点、滞育诱导、维持和终止、滞育形态特征、滞育生理特征、滞育化学物质变化、我国小麦吸浆虫滞育区划等6个方面对麦红吸浆虫滞育研究进行了综述。在此基础上,首次采用化学分析方法和全蛋白与同工酶电泳技术,较系统地研究了麦红吸浆虫幼虫不同时期主要化学物质和多种同工酶的变化,结果表明: 1、当年滞育幼虫与2年滞育幼虫主要化学物质含量无明显差异 对同一时期当年滞育幼虫与2年滞育幼虫总糖、甘油、蛋白质、RNA和DNA含量分析比较表明,不同滞育年限幼虫这5种物质的含量无明显差异。说明麦红吸浆虫幼虫在滞育过程中,能量消耗是非常经济的,这或许就是其个体虽然很小,但在土壤中连续滞育12年之久仍能正常化蛹羽化的重要原因之一。 2、裸露幼虫与圆茧形式不同,滞育本质相同 在田间周年系统调查的基础上,对不同时期同一时间采集的裸露幼虫与圆茧主要化学物质分析表明,同一时间的裸露幼虫与圆茧的总糖、糖元、蛋白质、RNA和DNA含量无显著差异,说明二者的滞育本质及随季节变化的特点是一致的。由此可见,裸露幼虫与圆茧虽然存在形式不同,但滞育本质是一样的。更正了以往认为裸露幼虫是解除滞育状态,圆茧是滞育状态的错误观点。 3、主要化学物质的季节变化反映了麦红吸浆虫滞育的量变特点 试验分析表明,不同时期的幼虫总糖、海藻糖、糖元、甘油、游离氨基酸、蛋白质、RNA和DNA等主要化学物质的含量及脂肪酸组分数和主要脂肪酸含量均有极显著的差异。越夏、越冬期间,总糖、海藻糖、甘油、游离氨基酸含量明显增高,秋季和春季,四者的含量明显降低;蛋白质和RNA 摘 要含量的变化则相反,越夏、越冬期间含量降低,秋季和春季含量升高。秋季与春季比较,春季时上述物质含量的变化幅度更大。由此可见,麦红吸浆虫滞育期间,其滞育程度随环境条件的变化而变化,或不同个体之间滞育深浅程度有一定的差异。证明当年进入滞育的幼虫中,部分滞育程度较浅的幼虫夏秋季化蛹羽化是完全可能的。据此结合前人室内饲养和田间调查的结果,可将麦红吸浆虫的滞育划分为越夏滞育(over-summering diapause)、越夏至越冬滞育(over-summer-autumn-wintering dlapause)、一次滞育(re-diapause)和延长滞育(prolongeddlapause)4种类型。 4、部分化学物质的变化可作为衡量滞育或阶段性滞育状态的指标 麦穗幼虫和落入土中尚未结茧的幼虫,海藻糖含量很低。结茧后,海藻糖含量明显增加,至翌年2月,一直维持在一个较高的水平。特别是在1月和2月的结茧幼虫中,海藻糖含量最高。2月以后,海藻糖含量又急剧下降。由此可见,海藻糖不仅与麦红吸浆虫的越冬耐寒性有一定的关系,而且还可作为区别裸露幼虫与圆茧及指示麦红吸浆虫幼虫滞育程度的一个重要指标。 越夏、越冬幼虫苏氨酸含量高,精氨酸和 RNA含量低,RNA/DNA值小;春季解除滞育进入活动阶段后,苏氨酸含量明显降低,甚至检测不出,精氨酸和 RNA含量明显增加,RNA/DNA值变大。所以,苏氨酸、精氨酸、RNA含量及RNA/DNA值的大小也可作为判断麦红吸浆虫滞育程度或滞育状态的重要指标。 眯氨酸、酪氨酸、异亮氨酸在越夏期间含量最高,明显高于其它时间的含量。这3种氨基酸含量变化可作为麦红吸浆虫越夏滞育的指标。 谷氨酸、脯氦酸在越冬期间含量较高,特别是脯氨酸,越冬期间的含量极显著的高于越夏期间及越冬后的发育过程中,在越冬后发育的关键时期—一3 月幼虫中尚未检测到。而亮氨酸在越冬阶段的幼虫中含量最低。所以,这3种氨基酸含量变化可作为麦红吸浆虫越冬滞育的指标。 越夏、越冬幼虫及越冬后未进入活动状态的圆茧脂肪酸组分中不含花生酸(C。。:。),而越冬后进入活动状态的幼虫和麦穗幼虫脂肪酸组分中含有一定量的花生酸(C200),所以,花生酸的有无可作为麦红吸浆虫幼虫春季解除滞育的生化指标之一。 5、不同时期幼虫全蛋白与过氧化氢酶同工酶电泳无多态性差异 分别采用PAGE和SDS.PAGE方法对不同时期麦红吸浆虫幼虫全蛋白分析表明,PAGE分离出了9条蛋白质谱带,SDS-PAGE分离出了 11条蛋白质谱带。但不论采用哪种方法,不同时期的幼虫谱带数完全相同,并无本质的区别?