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温度是昆虫生长发育的重要影响因素之一,适宜的温度是昆虫正常生长发育和繁殖的必要条件,温度过高或过低都会对昆虫的生长发育和繁殖造成不利影响.目前,在全球气候变暖的大趋势下,研究温度胁迫对昆虫生长发育的影响是热点之一.本研究以室内25℃、L:D =16h:8h、80% RH条件下终年饲养的褐飞虱1日龄初孵若虫、10日龄高龄(4~5龄)若虫、羽化1日龄短翅型和长翅型雌雄成虫为研究对象,研究比较了褐飞虱各虫态的耐热性:①采用改进的加热装置,设定动态升温速率为0.25℃/min,测定比较了褐飞虱不同虫态的临界高温(CTMax,使虫体达到痉挛后不能再活动时的温度);②比较了褐飞虱不同虫态35℃热激处理th后的CTMax;③比较了褐飞虱不同虫态15℃冷激处理1h后的CTMax.研究结果表明:①褐飞虱1日龄初孵若虫的CTMax最低,仅为42.82℃,长翅雄成虫的CTMax最高,达到47.32℃,10日龄高龄若虫、长翅雌成虫、短翅雌成虫、短翅雄成虫的CTMax分别为43.59℃、44.42℃、44.83℃和44.88℃.由此可见,成虫的CTMax高于若虫的,雄成虫的CTMax高于雌成虫的.②短时热激处理(35℃,1h)后,各虫态的CTMax均有变化.1日龄初孵若虫、10日龄高龄若虫、短翅雌成虫、短翅雄成虫、长翅雌成虫和长翅雄成虫的CTMax分别为42.27℃、43.33℃、45.89℃、45.35℃、44.19℃、42.93℃.比较后可知,1日龄、10日龄若虫以及长翅成虫的CTMax均有下降,其中,长翅雄成虫的CTMax下降幅度很大.短翅成虫的CTMax则有所上升,说明适度热刺激有利于短翅型成虫对高温变化的适应能力提高.短时热激处理后长短翅雌成虫的CTMax高于雄成虫的,说明雄成虫的耐热能力差于雌成虫.③短时冷激处理(15℃,lh)后,各虫态的CTMax亦有所变化.1日龄、10日龄若虫、短翅雌成虫、短翅雄成虫、长翅雌成虫和长翅雄成虫的CTMax分别为42.72℃、42.65℃、44.700C、43.09℃、42.91℃、42.08℃.可见,短时冷刺激后,褐飞虱长翅型雄成虫的CTMax下降幅度仍为最大,长翅型雄成虫对冷刺激反应敏感,耐受力较差.各虫态中,短翅型雌成虫的CTMax最高,且长翅雌成虫的CTMax亦高于长翅雄成虫,因此,说明雌成虫对温度变化的耐受能力较强.前人的研究表明,昆虫对温度胁迫的反应与虫体内热激蛋白的表达密切相关.亦有研究表明,长翅型成虫的耐热能力要高于短翅型成虫,气温高有利于长翅型成虫的形成.但本研究结果表明,雄成虫对温度变化的适应耐受能力明显弱于雌成虫,且短翅型的耐受能力强于长翅型的.由此说明,受某种刺激后,褐飞虱不同虫态体内热激蛋白的表达呈现不同程度上的变化,从而反映出虫体对温度的耐受能力差异.那么,引起热激蛋白差异表达的机制是什么?还有待日后进行相关的分子机理研究.有研究表明,一种应激因子能增强昆虫对其他应激因子的耐受能力,即存在交叉保护效应.但本研究中,经短时冷刺激后,长翅型雄成虫对温度的耐受能力仍较差,与前人研究不相一致.因此,对于雄成虫而言,可能不存在交叉保护效应,即不一定是所有物种均存在这种效应.另外,本研究采用的是动态升温装置,考虑到武汉当地气候,设定的升温频率为0.25℃/min,亦有可能与恒定温度条件下的试验结果有所差异.事实上,模拟动态升温应该更具生态学意义,因而应该能更好地模拟田间实际情况.总之,诸多差异还需进一步的研究探讨.