科研人员发现气候变化驱动麦蚜优势种变迁及其生态进化新机制

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麦长管蚜

学名 Sitobion avenae(Fabricius)异名Macrosiphum avenae(Fabriciu3)同翅目，蚜科。分布在全国各产麦区。

寄主 小麦、大麦、燕麦，南方偶害水稻、玉米、甘蔗、获草等。

为害特点 麦长管蚜前期集中在叶正面或背面，后期集中在穗上刺吸汁液，致受害株生长缓慢，分蘖减少，千粒重下降，是麦类作物重要害虫。也是麦蚜中的优势种。

形态特征 无翅孤雌蚜 体长3，1mm，宽1.4mm，长卵形，草绿色至橙红色，头部略显灰色，腹侧具灰绿色斑。触角、喙端节、财节、腹管黑色。尾片色浅。腹部第6—8节及腹面具横网纹，无缘瘤。中胸腹岔短柄。额瘤显著外倾。触角细长，全长不及体长，第3节基部具1—4个次生感觉圈。喙粗大，超过中足基节。端节圆锥形，是基宽的1.8倍。腹管长圆筒形，长为体长1／4，在端部有网纹十几行。尾片长圆锥形，长为腹管的1／2，有6—8根曲毛。有翅孤雌蚜 体长3.0mm，椭圆形，绿色，触角黑色，第3节有8—12个感觉圈排成一行。喙不达中足基节。腹管长圆筒形，黑色，端部具15—16行横行网纹，尾片长圆锥状，有8—9根毛。

据马春森研究员介绍，禾谷缢管蚜（Rhopalosiphum padi）和麦长管蚜（Sitobion avenae）是我国小麦主产区两种最主要的常发害虫，麦长管蚜在这些种植区往往相对优势度较高。然而，研究发现在高温年或温度较高的地区，频发的高温热事件对麦长管蚜的种群增长产生不利影响，但是不影响禾谷缢管蚜的种群增长，从而造成禾谷缢管蚜的相对密度有所提高。研究发现两种麦蚜耐热性（CTmax）的生态进化过程（Eco-evolutionary process）有明显差异：在经历多次高温选择后，禾谷缢管蚜通过快速进化（Rapid evolution）提高了耐热性，而麦长管蚜则对高温作用产生了不利的跨代可塑性（Transgenerational plasticity）响应，降低了耐热性。在气候变暖趋势下，禾谷缢管蚜相对于麦长管蚜具有更强的进化潜力，可能会逐渐削弱麦长管蚜在中国小麦种植区的优势种地位。

该研究受到生态学家加州大学伯克利分校Caroline Williams博士的高度评价：“这个重要的研究具有高度创新性，将气候变化下的群落优势种变迁与物种对极端气候的生态进化响应相关联，对预测气候变化产生的进化生态学影响的研究方向有重要贡献。”

图：气候变化导致极端高温事件频发，禾谷缢管蚜耐热性进化快(左上)，而麦长管蚜的耐热性进化速度慢（左下），导致禾谷缢管蚜的优势度上升，麦长管蚜优势度下降