褐纹甘蔗象Rhabdoscelus lineaticollis Heller(Coleoptera:Curculionidae)是近年来入侵我国的检疫性害虫,通常危害棕榈科植物和甘蔗,造成严重的经济损失。昆虫进入到一个新的环境中,必须要适应环境中的生物因子和非生物因子,才能在新的环境中维持种群的发展。在非生物因子中,温度影响着昆虫的生长发育、存活、繁殖,是检疫性害虫成功入侵的关键因素之一。随着全球变暖,极端温度出现的频率越来越高,为了避免极端温度的伤害,昆虫经过长期的进化衍生出行为和生理上的适应性策略。然而,关于温度对褐纹甘蔗象的影响及极端温度下的适应性策略至今未见报道。研究温度对种群动态的影响,极端温度下褐纹甘蔗象的适应性策略等对阐明褐纹甘蔗象成功入侵、适应性变异、预测预报等具有积极意义。本文研究了不同温度对褐纹甘蔗象发育历期、存活、雌虫产卵的影响,暴露于极端温度下热激蛋白基因和抗氧化酶的变化来反应褐纹甘蔗象对温度的适应能力及适应机制,主要研究结果如下:1.18℃至30℃条件下,褐纹甘蔗象能正常生长发育,繁殖完成整个生活史。温度越高,所需要的发育时间越短,但是30℃的幼虫发育历期延长,可能是高温影响了体内生理和代谢平衡。在12℃和33℃条件下,褐纹甘蔗象卵不能正常孵化。15℃条件下,幼虫发育历期长达1年,目前仅仅观察到蛹期。21℃-24℃条件下成虫羽化率最高,是褐纹甘蔗象生长发育的最适温度区域。2.利用RACE技术克隆了褐纹甘蔗象热激蛋白基因Rlhsp70、Rlhsc70和Rlhsp90的cDNA全长。Blast比对证实Rlhsp70属于热激诱导蛋白,Rlhsc70属于热激同源蛋白,两者均具有HSP70家族中的三个标签序列,Rlhsp90具有HSP90家族中的一个标签序列。系统发育树分析显示,Rlhsp 70和Rlhsc70属于不同的两个支,可能来自不同的祖先,三个基因都与鞘翅目的亲缘关系最近,这与传统的分类关系较为一致。3.对褐纹甘蔗象幼虫进行低温暴露2h,发现Rlhsp70,Rlhsc70和Rlhsp90对低温的响应都相对较弱,在耐寒性的获得方面没有发挥重要的作用。在高温条件下暴露2h,Rlhsc70的表达量相对较低,与对照相比,Rlhsp70和Rlhsp90的表达量上调至对照的数百倍和数十倍,表明Rlhsp 70和Rlhsp90在应对高温伤害时可能有至关重要的作用。4.对褐纹甘蔗象幼虫进行高温和低温各暴露2 h,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性存在差异,POD活性没有受到低温和高温的影响,温度处理后的活性与对照没有显著性差异。和对照相比,高温39℃和低温-7℃暴露后CAT和SOD活性都有显著性增加,同时CAT活性在0℃和36℃条件下也显著增加,三种抗氧化酶可能协同作用来避免温度胁迫的伤害。综上所述,环境温度胁迫下褐纹甘蔗象体内热激蛋白和抗氧化酶响应,是其对温度适应的一种保护性应激反应,从分子水平和生理水平揭示了外来生物入侵强大适应性的根本原因。