贵州大学昆虫所刘健锋教授团队：探究中华甲虫蒲螨对草地贪夜蛾适合度和免疫应答的影响

【背景意义】

中华甲虫蒲螨 Pyemotes zhonghuajia 是我国学者发现的一种新型体外寄生性天敌螨，能寄生并致死多种农林害虫。中华甲虫蒲螨在寄生过程中，通过将自身毒素注射到寄主体内使其麻痹死亡后，再寄生于寄主表面，具有体型微小、发育周期短、雌雄比高、繁殖力强、易饲养等特点。近年来，草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda 的入侵给全球农业经济带来了极为严重的损失。贵州大学刘健锋教授团队在前期研究中发现中华甲虫蒲螨能致死草地贪夜蛾，在前期基础上，团队进一步探究了中华甲虫蒲螨寄生对草地贪夜蛾适合度以及免疫应答的影响，旨在为控制草地贪夜蛾提供理论基础，并加深我们对寄生性天敌螨侵染寄主的免疫应答机制的理解。

【研究内容】

本研究在单头5龄草地贪夜蛾幼虫体表分别放置5头、10头和40头中华甲虫蒲螨，探究不同密度下的中华甲虫蒲螨对草地贪夜蛾幼虫生活史的影响。结果表明，被10头中华甲虫蒲螨寄生的草地贪夜蛾幼虫死亡率与对照组相比具有显著差异，当中华甲虫蒲螨密度为40头时，草地贪夜蛾幼虫全部死亡（表1）。被5头和10头中华甲虫蒲螨寄生的草地贪夜蛾幼虫发育历期显著增加，寿命相对延长，但繁殖力显著降低。

表1.草地贪夜蛾5龄幼虫被不同密度中华甲虫蒲螨寄生后的死亡率

图1 草地贪夜蛾被中华甲虫蒲螨寄生后不同时间间隔的总血细胞计数

为探究中华甲虫蒲螨寄生对草地贪夜蛾幼虫免疫系统的影响，分别将10头和20头蒲螨挑至草地贪夜蛾5龄幼虫体表，并在寄生后的2小时、4小时、12小时和24小时收集血液样本。结果显示，在被中华甲虫蒲螨寄生的所有时间内，草地贪夜蛾幼虫血细胞均高于对照组，在被40头中华甲虫蒲螨寄生2小时后的草地贪夜蛾幼虫血细胞数量最多，为9.74×107个细胞/毫升（图1）。被寄生后的草地贪夜蛾血细胞延展率显著降低，细胞凋亡率显著提高。在所有时间段内，被40头螨寄生的所有时间内及被10头螨寄生后的12小时和24小时，免疫细胞对大肠杆菌体外吞噬能力显著降低。随着寄生时间的延长，细胞的包被能力逐渐减弱。与对照组相比，所有实验组血液样本均出现黑化，在所有时间段内，中华甲虫蒲螨寄生导致草地贪夜蛾免疫细胞黑化率显著降低。此外，被中华甲虫蒲螨寄生后，草地贪夜蛾血细胞酚氧化酶活性显著降低

【作者团队及基金支持介绍】

贵州大学昆虫研究所硕士研究生宋燕飞为论文的第一作者，刘健锋教授为通讯作者，杨茂发教授参与指导该研究；博士研究生张可石、硕士研究生田太安、陈亦钗参与了部分工作。本研究得到了国家自然科学基金(32060637、32260708)、贵州省高层次人才创新创业基金((2021)01)、贵州省科技创新人才团队项目（黔科合平台人才—CXTD (2021)004）、英国系统与应用蜱螨学学会国际联合项目(2022(01))、贵州省普通高校青年人才成长项目（(2021)079），以及贵州大学自然科学专项项目（(2020)02）资助。

【原文信息】

Song Y F, Tian T A, Chen Y C, Zhang K S, Yang M F & Liu J F*. A mite parasitoid, Pyemotes zhonghuajia, negatively impacts the fitness traits and immune response of the fall armyworm, Spodoptera frugiperda[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2024, 23(1): 205-216. doi.org/10.1016/j.jia.2023.05.022

（撰稿：刘健锋；审核：常志敏）

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