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重金属污染对昆虫种群的遗传进化施加着强大的选择压力。为评估重金属Zn2+长期胁迫对麦长管蚜种群Sitobion avenae (Fabricius)生长、发育、繁殖及相应保护酶活性和蛋白质含量的影响,以及探索在长期Zn2+胁迫下,麦长管蚜的生态学参数,选用重金属Zn2+连续胁迫麦长管蚜20代,建立特定年龄生命表,对其中第1、5、10、15、20代蚜虫及其后代生命表进行分析,并对第1、5、9、16、20代蚜虫的相应保护酶活性和蛋白质含量进行了测定。以其分析重金属长期胁迫条件对麦长管蚜的影响,为研究重金属产生毒性效应的分子机理及麦长管蚜的解毒抗性机制提供依据,为开展重金属污染的生物监测和昆虫的遗传进化提供理论依据与技术参数。研究得到如下结果:1. Zn2+长期胁迫对麦长管蚜生长发育的影响:随着胁迫代数的增加,若虫期存活率逐渐降低;1龄和4龄若蚜发育历期显著缩短;成虫产仔前期(APOP)显著高于对照和当代处理。这表明:Zn2+长期胁迫降低若虫期的存活率,加速若虫的蜕皮,延缓了成虫的产仔。2. Zn2+长期胁迫对麦长管蚜成虫寿命和繁殖力的影响:低浓度Zn2+处理至第10代时,成虫寿命延长,而后缩短与对照无显著差异,说明对低浓度处理产生了一定的适应性;高浓度Zn2+处理在第5代成虫寿命显著延长,之后迅速下降且低于对照,至第20代时,1600mg/kg Zn2+处理寿命缩短至6.83d,高浓度毒害作用更明显;高浓度的Zn2+处理短世代内显著提高了麦长管蚜的繁殖力,至第10代以后,4个处理浓度Zn2+处理对麦长管蚜的繁殖力开始产生抑制作用,高浓度处理对繁殖力的抑制作用更明显。这表明:高浓度Zn2+长期胁迫使麦使长管蚜的成虫寿命缩短,繁殖力降低,这是昆虫种群防御重金属危害的一种重要方式。3. Zn2+长期胁迫对麦长管蚜生命表参数有显著影响:净增值率(R0)、周限增长率(λ)和内禀增长率(r)在低浓度(200和400mg/kg)Zn2+处理后先降低,至20代有小幅增加,与对照无显著差异;高浓度(800和1600mg/kg)处理后,R0、λ和r至第5代上升而后迅速下降并低于对照,说明高浓度处理对麦长管蚜的生殖能力和种群增长起到了短暂的促进作用,而后抑制作用开始加强,使其繁殖潜能和种群增长速度降低。表明Zn2+对麦长管蚜的生长发育和种群增长的毒害作用已经在后代中积累。4. Zn2+长期胁迫对麦长管蚜酶活的影响:Zn2+胁迫处理至第9代时,麦长管蚜的抗氧化酶POD和SOD活性在4个浓度梯度处理之后活性均升高,且显著高于对照,对生物体发挥了保护作用,CarE只有高浓度处理后活性升高,低浓度对CarE活性无显著影响;Zn2+胁迫处理至16代以后,高浓度Zn2+在麦长管蚜体内快速积累,导致POD和CarE的活性受到抑制,SOD保护作用减弱;在400mg/kg Zn2+胁迫处理后20代,CAT和SOD活性显著升高,对生物体起到有效的保护作用。5. Zn2+长期胁迫对麦长管蚜体内蛋白质含量的影响:Zn2+胁迫处理至第5代时,不同浓度的Zn2+处理后,麦长管蚜体内蛋白质含量均显著低于对照;至第16代以后,蚜虫体内蛋白质含量升高且均显著高于对照,高浓度Zn2+处理后比低浓度处理的蛋白质含量升高更显著,表明麦长管蚜的体内蛋白质合成过程在受到不同浓度Zn2+长期胁迫后,蛋白质含量逐渐增加,均形成了明显的应激反应,高剂量胁迫对麦长管蚜蛋白质合成诱导作用加强。综上所述,重金属Zn2+对麦长管蚜的显著影响表现在若虫期存活率、世代发育历期、繁殖力、保护酶活性和蛋白质代谢等各个方面。麦长管蚜受影响的程度与重金属浓度相关,且高浓度对麦长管蚜的影响显著强于低浓度。同时,麦长管蚜受到重金属毒害后,体内保护酶体系和蛋白质代谢系统对生物体的正常发育和生理功能起到了一定保护作用,表现出对重金属毒害的缓慢适应的规律。