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由人类活动释放的镉、汞、铅、铜等金属污染物,已成为不容忽视的环境与公共卫生问题。尽管含铜杀菌剂在防治植物病害方面具有显著效果,但在推广应用过程中对非靶标生物的潜在影响尚未得到充分研究。该研究以棉铃虫幼虫为研究对象,通过模拟含铜杀菌剂在田间使用的相关剂量,系统评估过量Cu2+暴露对棉铃虫生存能力和生态适应性的影响。结果表明,过量Cu2+摄入对棉铃虫幼虫的生理指标没有显著影响。但其体内的基因表达水平和代谢酶活性发生了剧烈的变化,尤其是中肠、脂肪体和表皮组织中的海藻糖酶和解毒酶活性变化较为明显。棉铃虫为弥补代谢增强所带来的能量消耗,会显著提高自身的取食量,导致对寄主植物的危害明显加重。同时,由于解毒酶活性出现不同程度的升高,增强了棉铃虫的交互抗性,显著提升其对印楝素、氯虫苯甲酰胺和虫螨腈等常见杀虫剂在触杀或胃毒作用下的耐受性。此外,摄入过量的Cu2+有助于提升棉铃虫幼虫对寄生蜂的抵抗性,导致棉铃虫齿唇姬蜂对棉铃虫2龄幼虫的寄生率、产卵量和选择偏好都显著降低。研究结果不仅为深入理解棉铃虫再猖獗的机制提供了重要依据,还为杀菌剂与病虫害防治策略的合理整合和应用提供了理论支持。
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我院安世恒教授和李祥副教授为论文共同通讯作者,我院2022级硕士研究生卢雯慧为论文第一作者,2024级硕士研究生刘宇浩参与了文章的部分工作,关若冰副教授,翟卿副教授,刘晓光副教授和赵文丽副教授参与指导了该项研究工作。本研究得到国家自然科学基金(32302345;32272547)、河南省高等学校重点科研项目(25B210009)、河南省现代产业技术体系岗位科学家项目(HARS-22-09-G3)、河南省青年人才托举工程(2024HYTP007)等项目的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2025.106297