蚜虫翅型分化的影响因素及其发生机制

摘要

翅多型现象在昆虫中广泛存在,比如蚜虫有有翅蚜和无翅蚜,无翅蚜无翅不能飞行.翅型分化是蚜虫对不良生态环境的适应策略.有翅蚜能飞行,使其逃离不良环境并找到新的栖息地;而无翅蚜繁殖周期短、繁殖量大,有助于维持一定的种群数量.影响蚜虫翅发育的因素有遗传因素和环境因素,由环境因素决定的翅的多型现象被称为翅的非遗传多型性.本文就蚜虫翅型分化的生态学意义、影响因素,以及蚜虫翅型分化的生理和分子机制进行了综述.关于影响蚜虫翅型分化的遗传因素的研究较少,部分研究发现豌豆蚜翅型由X染色体上的一对等位基因所控制.更多的研究表明蚜虫翅型分化受环境因素影响,影响蚜虫翅型分化的环境因素有光周期、温度、种群密度、共生微生物、天敌、杀虫剂及抗生素等,事实上这些环境因素往往不是单方面存在的.保幼激素、蜕皮激素等外源激素会影响包括蚜虫在内昆虫的翅型分化,蚜虫的拥挤效应最终可能也是通过激素调控发挥作用.外源激素可以作用于出生后的低龄若虫也可作用于预产期的成虫,比如给豆蚜中龄若蚜施加保幼激素处理后,会出现超龄若虫,而不是无翅蚜.相反,反-β-法尼烯(EBF)的刺激会诱导有翅蚜后代的产生.另有研究发现,上一代豌豆蚜注射蜕皮激素可以减少有翅后代数量,而通过RNA干扰(RNA interference,RNAi)EcR受体或施加EcR抑制物也会导致后代有翅个体增加.蚜虫翅型分化分子机制的研究起始于对同一基因型蚜虫有翅、无翅成虫个体的差异表达基因或差异表达蛋白.