迁飞性害虫褐飞虱对地磁强度变化的种群适合度响应

Population fitness of the migratory brown planthopper, Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae) in response to the change of geomagnetic field intensity

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摘要[目的]地球生物时刻处于地磁场(geomagnetic field,GMF)环境影响下,迁飞昆虫也不例外.迁飞昆虫多可进行跨纬度长距离迁飞,其迁出与迁入地间必然存在地磁强度差异,进而影响迁飞昆虫的种群适合度.本研究旨在明确迁飞性昆虫的磁生物学效应及其地磁环境适应性,服务于迁飞害虫发生的预测预报.[方法]利用直流电型亥姆霍兹线圈模拟迁飞害虫褐飞虱Nilaparvata lugens 春季迁出地(广州:GMF 45 μT)与迁入地(南京:GMF 50 μT)地磁场环境,调查了迁出地和迁入地地磁场强度变化对其生长发育与繁殖的影响.[结果]结果显示,与迁出地GMF 45 μT下相比,迁入地GMF 50 μT下褐飞虱卵历期略有缩短(0.50％),卵孵化率显著提高(6.11％),雌、雄若虫历期分别延长5.26％和2.37％,初羽化雌、雄成虫体重分别提高0.66％和9.56％,雌、雄成虫寿命分别缩短了35.34％和26.16％,雌成虫产卵量显著提高(30.13％),卵黄原蛋白基因Vg相对表达量显著提高(259.25％);此外,迁入地GMF 50 μT还显著缩短了褐飞虱F1代卵历期(2.52％),并显著提高了F1代卵的孵化率(10.83％).[结论]结果说明,每年春季北迁过程中褐飞虱所处的地磁场强度增加有利于其种群适合度提高,进而对其迁飞种群发生有利,并加重其暴发危害风险.