应用昆虫研究室揭示重金属污染对两种寄生蜂的跨代上行效应及生物防治启示

发布时间：2025年07月08日 11:44　　浏览次数：40

2025年7月7日，北京市农林科学院植物保护研究所应用昆虫研究室团队在国际知名昆虫学期刊Insect Science（中科院一区，IF2024=3.0）上在线发表题为“Transgenerational effects of heavy metal contamination on twoTrichogramma egg parasitoids and potential impacts on biological control”的研究论文。该研究揭示了重金属镉沿食物链传递对卵寄生蜂稻螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂的跨代上行效应。

重金属污染已成为不容忽视的全球性环境问题，威胁农业生态系统的健康安全。其中，镉因其生物累积性、广泛分布和高毒性而备受关注。农田中的重金属镉可以沿食物链传递、富集，进而对农业生态系统中的植物-植食性昆虫-天敌昆虫多营养级关系及生态功能（如生物防治）产生影响。但是，有关重金属胁迫对天敌昆虫的跨代上行效应及潜在生态影响尚未报道。

图1重金属镉沿寄主传递对赤眼蜂的跨代效应

本研究以世界范围内广泛应用于防治鳞翅目害虫的天敌昆虫—松毛虫赤眼蜂（Trichogramma dendrolimi）和稻螟赤眼蜂（T. japonicum）为研究对象，发现镉暴露对两种寄生蜂产生了不同的跨代效应。从经镉暴露寄主的卵内羽化的松毛虫赤眼蜂F1代雌蜂的存活率和寿命显著增加，而稻螟赤眼蜂F1代雌蜂的每日寄生卵数和繁殖力显著下降。进一步研究发现，未经镉暴露的两种赤眼蜂对镉暴露和未暴露的寄主卵均无选择性偏好。然而，当从经镉暴露寄主的卵内羽化后，两种赤眼蜂均表现出对镉暴露寄主的显著偏好。表明寄生蜂对寄主的选择具有一定的可塑性，且这种可塑性可能受到母代对寄主环境评估的影响。本研究揭示了重要环境非生物胁迫因子对天敌昆虫的潜在影响，也对优化害虫综合治理（IPM）策略具有重要意义。如在镉污染的农田中，选择释放对镉胁迫具有较强适应性的松毛虫赤眼蜂而非稻螟赤眼蜂，可能更有利于生物防治。然而，研究也指出，未来需要进一步探讨镉对寄生蜂与害虫相互作用的剂量-效应关系，以及在重金属污染田间的害虫-寄生蜂发生动态，以进一步指导重金属区域的害虫生物防治。

北京市农林科学院植保所和南京农业大学植物保护学院联合培养博士研究生王杰和植保所邸宁副研究员为文章的共同第一作者，植保所王甦研究员为文章的通讯作者，南京农业大学植物保护学院李元喜教授和博士研究生王成兴、植保所客座研究生黄赫曦和朱正阳、加拿大萨斯喀彻温大学Sean Prager副教授、美国加州大学河滨分校John Trumble教授以及法国国家农业食品与环境研究院Nicolas Desneux研究员参与了该研究。本研究得到了江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX24_0976）和北京市生态循环低碳发展创新团队（BAIC08-2023）等项目的资助。