摘要
跨代表型可塑性（transgenerational phenotypic plasticity, TGP）可使环境效应在世代间持续存在，但饮食诱导的TGP程度仍未完全明确。猎物可获得性是决定捕食者在大规模饲养及田间环境中表现的关键因素，可能影响害虫抑制效果的可靠性。本研究以广泛用于防治二斑叶螨（Tetranychus urticae）的捕食性螨类智利小植绥螨为对象，探究祖先饮食限制对其生活史性状的影响。研究发现，奠基群体（F0）与第一代（F1）个体在低或高猎物饮食条件下饲养，随后三代（F2–F4）在充足猎物条件下模拟恢复。至F4代，高猎物祖先谱系个体的存活率更高、体型更大，但体型效应仅见于雌性。在第二项实验中，通过操控母系与父系祖先饮食历史及父系交配史进行杂交获得的F5后代显示，母系饮食持续影响卵大小、雌性发育时长及成熟体型；父系效应则依赖具体情境，通过与母系谱系及交配史的交互作用影响后代性状。研究表明，即使经过多代有利条件，不良祖先饮食仍可对捕食者表现产生持久的性别特异性影响，且母系影响普遍强于父系影响。这些发现凸显了TGP的复杂性，并强调在捕食性螨类的大规模饲养与田间释放中需考虑多代饮食遗留效应。优化饲养期间的饮食结构并纳入祖先营养历史评估，有望提升生物防治项目的稳定性与有效性。© 2026 The Author(s). 《Pest Management Science》由John Wiley & Sons Ltd代表化学工业学会出版。
论文解读
研究背景与意义
生物防治剂的效果取决于其在多变环境下的稳定表现，而自然天敌在大规模饲养和田间释放过程中常面临猎物数量与质量的波动。这种波动会影响捕食者的发育、存活与繁殖输出，进而决定害虫抑制成效。值得注意的是，此类环境效应可能超越单代，通过跨代表型可塑性（TGP）在不改变DNA序列的情况下将亲本环境条件传递给后代，从而影响长期防治效率。其中，条件传递（condition transfer）机制尤为重要，即亲本自身状况（受年龄、健康、饮食和压力等影响）直接传递给后代。饮食是影响捕食节肢动物表现与跨代响应的关键环境因素，但在生物防治体系中，饮食诱导的TGP是否持久、可逆及可预测仍不明确。此外，除已广泛研究的母系效应外，父系效应对后代适合度的影响正逐渐受到重视，尤其在雄性营养状况与交配史可能显著影响繁殖结果的情况下。智利小植绥螨（Phytoseiulus persimilis）是二斑叶螨（Tetranychus urticae）的重要天敌，因其世代短、对猎物可得性敏感，成为研究饮食诱导TGP的理想模型。本研究旨在填补该领域空白，通过多代实验探讨祖先饮食对捕食者性状的持续影响及其在生物防治中的应用价值。研究成果发表于《Pest Management Science》。
关键技术方法
研究采用实验室长期饲养的智利小植绥螨种群，其猎物二斑叶螨由商业化公司提供。实验分为两个独立部分：第一项实验设置高、低两种祖先饮食处理，分别作用于F0和F1代，F2–F5代均在充足猎物条件下饲养，以评估饮食效应的持久性；第二项实验通过F4代的互交设计，分离母系与父系饮食史及父系交配史对后代性状的影响。测量指标包括幼体存活率、性比、背板长度（体型）、卵大小、发育时长、繁殖参数等。统计分析结合Logistic回归、方差分析（ANOVA）与对齐秩转换（aligned rank transform, ART）方法，根据数据分布特征选择适当模型。
研究结果
3.1 实验一：祖先饮食对F4代性状的影响
F4代中，高祖先饮食谱系个体的成虫存活率显著高于低饮食谱系。性比未受祖先饮食显著影响。体型分析显示，雌性显著大于雄性，且高饮食祖先谱系个体整体体型更大，但这一差异仅存在于雌性中，表明效应具有性别特异性。
3.2 实验二：性别特异性祖先饮食史与父系交配史对F4繁殖性状及F5性状的影响
F4雌性的繁殖参数（产卵前期、日均产卵量、最高日产卵量）未受自身或配偶的饮食史及交配史显著直接影响。卵大小则同时受母系饮食史、父系饮食史及父系交配史影响：高母系饮食史及与初次交配雄性交配的雌性产下的卵更大，而高父系饮食史与较小卵相关。母系饮食史与交配史存在交互作用，母系效应仅在雌性与初次交配雄性交配时显现。F5雌性的发育时长仅受母系饮食史显著影响，低母系饮食史后代发育更慢；父系效应与交配史及母系饮食史存在交互，低父系饮食史且在初次交配时效应最明显，尤其当母系亦为低饮食史时。F5雌性成熟体型同样仅受母系饮食史显著影响，高母系饮食史后代体型更大；三阶交互作用显示父系效应在初次交配时最显著，并随母系背景变化。
讨论与结论
研究证实，祖先饮食对捕食者表现的影响可持续多代，即便在后续世代中食物条件改善，低饮食祖先谱系仍表现出较低的存活率及雌性体型减小。由于雌性体型常与繁殖力、捕食能力和种群增长正相关，此类跨代效应可能对生物防治实践产生实质影响。性别特异性响应可能与雌性体型更高的可塑性及资源分配策略有关。母系效应在塑造后代性状中起主导作用，符合母体资源供给对早期发育的重要性；父系效应虽较弱，但通过交互作用参与调控，尤其在交配史与母系背景的共同影响下。父系交配史的潜在影响可能涉及精子储备与营养状态，在多次交配条件下可能影响受精成功率，这对大规模饲养中的雄性管理具有参考价值。研究指出，短期营养压力可能在数代内持续影响捕食者质量，因此维持各世代的稳定高质饮食对确保防治效果至关重要。未来研究应进一步量化生理机制，并在全生活史框架下评估不同强度与持续时间的饮食限制对捕食者适合度的影响，以完善生物防治技术体系。
