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近日，林草学院森林保护系郝德君教授课题组以松材线虫在我国的主要媒介昆虫——松墨天牛为研究对象，揭示了高温胁迫引起松墨天牛雌虫受精囊内精子活力下降，进而诱发了雌虫产卵行为的改变。研究成果以“Heat stress-induced oviposition behavioral change correlates with sperm damage in the pine sawyer beetle, Monochamus alternatus”为题发表在中科院一区TOP期刊《Pest Management Science》(IF = 4.1)上。在站博士后李慧为第一作者，郝德君教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(32201562)、江苏省自然科学基金(BK20220412)和江苏省卓越博士后计划的资助。
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图1. 极端高温处理下松墨天牛的产卵模式。（a）不同产卵模式下卵的分布情况，（b）对照组和高温处理组产卵刻槽内卵的分布情况占比。气候变化导致极端高温事件的频率不断提高，这给昆虫带来前所未有的挑战。昆虫应对极端高温的行为可塑性，对昆虫种群的延续和爆发至关重要。解析昆虫产卵行为可塑性及其内在机制可为害虫的监测预警提供参考依据。该研究团队在实验室模拟极端高温事件，探究了极端高温对松墨天牛成虫的产卵行为、繁殖力、子代适合度及精子活力等的影响，发现模拟极端高温诱发了松墨天牛一种新的产卵行为——松墨天牛雌虫将多粒无法孵化的卵产在一个刻槽内，而将可以孵化的卵单独产在一个刻槽内。这种产卵方式的发生比例与雌虫受精囊内精子的活力呈现显著的负相关。同时，还发现极端高温对繁殖力、子代适合度及精子活力的影响呈现时期/年龄特异性的特点。根据上述研究结果提出了“松墨天牛成虫采取了一种“低耗能”的产卵方式来缓解极端高温的损害”的假设。该研究成果为全球气候变化背景下制定松墨天牛的防治策略提供了有价值的理论依据。
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