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科研進(jìn)展

武漢植物園在生防昆蟲的非靶標(biāo)效應(yīng)及相關(guān)作用機(jī)制研究中取得進(jìn)展

發(fā)表日期:2021-05-08來源:武漢植物園放大 縮小

  識別和鑒定入侵植物生防昆蟲與本地生物存在的可能聯(lián)系對預(yù)測生防昆蟲所產(chǎn)生的間接非靶標(biāo)效應(yīng)至關(guān)重要。生防昆蟲可以通過表觀競爭(調(diào)節(jié)共有天敵)或者密度介導(dǎo)的利用性競爭(改變本地植物密度)來影響本地昆蟲。盡管植物在被昆蟲取食后會產(chǎn)生大量的誘導(dǎo)反應(yīng),但是性狀介導(dǎo)的利用性競爭(誘導(dǎo)本地植物的化學(xué)反應(yīng))是否會影響本地昆蟲,進(jìn)而產(chǎn)生間接的非靶標(biāo)效應(yīng)往往被忽視。 

  武漢植物園入侵生態(tài)學(xué)學(xué)科組何敏艷在黃偉研究員的指導(dǎo)下,以生防昆蟲蓮草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)和本地昆蟲蝦鉗菜披龜甲(Cassida piperata)作為研究對象,通過野外調(diào)查和同質(zhì)園控制實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)蝦鉗菜披龜甲的多度與蓮子草的蓋度無顯著相關(guān)性,但與蓮草直胸跳甲的多度呈顯著的負(fù)相關(guān);通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)化學(xué)分析研究發(fā)現(xiàn)蓮草直胸跳甲對蓮子草的取食會顯著降低蓮子草營養(yǎng)物質(zhì)的含量,進(jìn)而抑制蝦鉗菜披龜甲的發(fā)育;同時蓮草直胸跳甲的取食提高了葉片排斥性揮發(fā)物的釋放,進(jìn)而對蝦鉗菜披龜甲的產(chǎn)卵選擇產(chǎn)生趨避作用。 

  本研究展示了一個全新的生防昆蟲和本地昆蟲互作通路:生防昆蟲可以通過性狀介導(dǎo)的利用性競爭對本地昆蟲產(chǎn)生間接的非靶標(biāo)效應(yīng)。研究結(jié)果表明生防昆蟲對非靶標(biāo)植物微小和暫時的負(fù)面影響可能會擴(kuò)展至較高的營養(yǎng)水平,從而產(chǎn)生間接的非靶標(biāo)效應(yīng)。此外,這種間接的非靶標(biāo)效應(yīng)會隨著直接非靶標(biāo)效應(yīng)的增強(qiáng)而增強(qiáng)。 

  本研究得到了國家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃(2017YFC1200100)、國家自然科學(xué)基金(31822007, 32071660,31870364)、湖北省自然科學(xué)基金(2020CFA064)和武漢市應(yīng)用基礎(chǔ)前言計(jì)劃(2019020701011495)的支持,相關(guān)研究成果以“Herbivory of a biocontrol agent on a native plant causes an indirect trait-mediated non-target effect on a native insect”為題發(fā)表在國際SCI期刊“Journal of Ecology”上。 武漢植物園為第一作者單位。 

  論文鏈接: https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2745.13676 

 

入侵植物生防昆蟲通過性狀介導(dǎo)的利用性競爭影響本地昆蟲 

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