小菜蛾及其寄主甘蓝对不同浓度CO2的响应

摘要

全球大气CO2浓度升高对人类生活产生了影响，而与人类生活和生产息息相关的昆虫及其寄主植物对大气CO2浓度升高的响应也备受关注。本文研究了CO2对小菜蛾种群及其食量的影响，采用特定日龄两性种群生命表方法，分析了在3个不同CO2浓度下，小菜蛾存活率、发育历期、繁殖率及种群参数等生命表参数的变化；测定了在3个CO2浓度下饲养的小菜蛾高龄幼虫的主要消化酶（胃蛋白酶、脂肪酶、胰蛋白酶、淀粉酶）和主要保护酶（过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、乙酰胆碱酯酶（AChE））活性；测定了在不同CO2浓度下栽培的小菜蛾的寄主甘蓝的总蛋白、总氨基酸和游离氨基酸。主要研究结果如下：　　1.不同浓度CO2对小菜蛾种群参数及其食量的影响　　在不同浓度CO2下，小菜蛾的存活率、发育历期和繁殖力存在着显著差异，CO2浓度升高，小菜蛾的存活率降低，发育历期缩短，繁殖力下降，内禀增长率、周限增长率、总繁殖率、净增殖率和平均寿命减小，生命期望降低，特定日龄生殖价降低，取食量增大。　　2.不同浓度CO2对小菜蛾主要代谢酶系的影响　　小菜蛾对CO2浓度升高的生理响应主要表现为：总蛋白含量升高，胃蛋白酶和胰蛋白酶等消化酶活性随着CO2浓度升高而降低，550μl/L与750μl/L CO2浓度下小菜蛾淀粉酶和脂肪酶活性高于370μl/L CO2环境下的；保护酶中，370μl/L CO2环境下的小菜蛾的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、乙酰胆碱酯酶（AChE）活性最低，随CO2浓度升高，这4种酶活性升高。　　3.不同浓度CO2对甘蓝主要营养物质含量的影响　　不同浓度CO2的环境下，随着处理时间的延长，甘蓝体内总蛋白质含量出现不同程度的变化，总氨基酸含量和游离氨基酸含量都随时间的延长而出现降低的趋势。550μl/L与750μl/L CO2环境下，甘蓝的总蛋白质含量和总氨基酸含量，均高于370μl/L CO2的环境下的甘蓝蛋白质和总氨基酸含量，而550μl/L与750μl/L CO2环境下，甘蓝游离氨基酸的含量远远低于370μl/L CO2的环境下的甘蓝。　　研究结果表明，随着CO2浓度升高，小菜蛾的生长发育加快了，小菜蛾的保护酶活性提高了，但小菜蛾的繁殖力和存活率降低了，小菜蛾的取食量增大了，同时，小菜蛾寄主植物甘蓝的主要营养物质含量降低了，因此，CO2浓度升高不利于小菜蛾种群的发展。

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第一章 前言

1.1 CO2浓度升高对植物的影响

1.2 CO2浓度升高对植食性昆虫的影响

1.3 研究目的和意义

1.4 主要研究内容及技术路线

第二章 不同浓度CO2对小菜蛾种群参数及其食量的影响

2.1 供试材料

2.2 供试方法

2.3 数据统计

2.4 结果与分析

2.5 小结与讨论

第三章 不同CO2浓度对小菜蛾主要代谢酶系的影响

3.1 供试材料

3.2 供试方法

3.3 数据统计

3.4 结果与分析

3.5 小结与讨论

第四章 不同浓度CO2对甘蓝主要营养物质的影响

4.1 供试材料

4.2 供试方法

4.3 数据统计

4.4 结果与分析

4.5 小结与讨论

第五章 结论与展望

参考文献

附录

致谢