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学术论文

我所害虫综合治理研究室揭示蓟马耐热性的主要决定因素

近日,我所害虫综合治理研究室在国际学术期刊《Journal of Thermal Biology》发表题为“Species identity and local adaptation affect heat stress tolerance more consistently than plasticity in a guild of thrips pests”的研究论文,该研究系统比较了豆大蓟马、花蓟马、西花蓟马和瓜蓟马四种重要蓟马的耐热性,量化了物种属性、地理种群分化和表型可塑性对蓟马耐热性的相对贡献。

全球气候变化背景下,极端高温事件频发,对害虫的存活、分布和种群动态产生重要影响。蓟马是蔬菜、果树和花卉生产中的重要小型害虫,不同地区和季节的优势种类存在明显差异,揭示不同蓟马可能具备不同的高温适应能力。为此,研究团队从我国不同气候区采集4种蓟马的多个地理种群,通过临界高温测定、同质园试验和热驯化处理等方法,系统评估了4种蓟马的基础耐热性、地理种群差异及可塑性响应,系统评估了4种蓟马的基础耐热性、热敏感性、地理种群变异和可塑性响应。

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图1:四种蓟马的损伤累积分析。

结果表明,4种蓟马的耐热性存在明显种间差异。其中,花蓟马和豆大蓟马的基础耐热性较高,西花蓟马次之,瓜蓟马相对较低。同时,不同物种地理种群间也存在显著差异,且与采集地气候特征存在一定关联。4种蓟马对热驯化的响应具有明显的种特异性:短时热驯化的作用因物种和处理温度而异,而长期35℃热驯化可提高豆大蓟马、花蓟马和瓜蓟马的耐热性,其中瓜蓟马的响应最为明显,西花蓟马则未表现出显著变化。

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图2:短时与长时驯化对四种蓟马耐热性的影响。

进一步的方差分解显示,物种属性解释了耐热性总变异的22.28%,种内地理种群变异解释了19.36%,表型可塑性合计解释12.05%。总体来看,物种间固有差异和种群水平的地方适应对蓟马耐热性差异的影响,大于表型可塑性的贡献。研究同时表明,豆大蓟马和花蓟马具有较高的基础耐热性,瓜蓟马则可通过较强的长期热驯化在一定程度上提高耐热能力。

该研究加深了对不同蓟马害虫高温适应机制的认识,为预测气候变暖背景下蓟马种群的季节演替和潜在分布变化,为制定气候适应性的害虫监测和综合治理策略提供了科学依据。

该论文第一作者为北京林业大学与我院联合培养的研究生袁菲蔓,北京林业大学陈敏教授和我所魏书军研究员为共同通讯作者,澳大利亚墨尔本大学Ary Hoffmann教授参与了研究设计与指导。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。

论文全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2026.104586