APP下载

南亚果实蝇各虫态发育历期及有效积温研究

2012-10-12李春苑吴佳教胡学难刘海军

生物安全学报 2012年2期
关键词:虫态有效积温历期

李春苑,吴佳教,胡学难,刘海军

广东检验检疫技术中心,广东广州510623

南亚果实蝇Bactrocera(Zeugodacus)tau(Walker),俗称南瓜实蝇,是重要的检疫性害虫,其取食范围广,可危害南瓜、丝瓜、冬瓜、番茄、茄子、辣椒、西瓜等80多种植物(周锁奎等,1993)。该虫以成虫产卵以及幼虫蛀食果实为害,严重影响瓜果的产量和质量,一般年份产量损失达15% ~30%,发生严重的年份,产量损失可高达50%以上(李灵贵,2009)。近年来,南亚果实蝇在我国局部地区发生日趋严重,寄主范围也有所增大(付翠玉等,1992)。

温度是决定实蝇地理分布和生长繁育的重要因子。已有不少学者研究报道了温度对橘小实蝇等实蝇类害虫的生长发育、存活和繁殖等的影响(吴佳教等,2003;袁盛勇等,2005a)。袁盛勇等(2005b)通过对橘小实蝇各虫态发育历期及有效积温的研究也表明,橘小实蝇各虫态的发育速率和温度呈显著正相关。就南亚果实蝇而言,张清源等(1991)研究表明,年平均温度为20.8℃,冬季最低日均温度在12.4℃以上对南亚果实蝇的生长有利。此外,林振基等(1989)报道了南亚果实蝇各虫态的发育起点温度和有效积温。刘丽红(2005)借助光照培养箱,在19~34℃范围内设置6个温度梯度,研究了不同温度对南亚果实蝇生长发育和繁殖的影响。本试验在延伸低温设置范围的试验条件下,开展温度对南亚果实蝇生长发育的影响研究,旨在为了解该害虫的发育温度极限,进一步开展该害虫的适生性分析奠定基础,进而为制定该虫的检疫政策提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

从广州郊区瓜菜地采集受害的南瓜果实,带回室内进行培养,并建立南亚果实蝇室内种群。室内种群的饲养温度为(26±2)℃,相对湿度为(75±10)%。取第3代的种群为本试验的供试虫源。

1.2 温度设置

试验共设10、14、18、22、26、30、34 ℃ 7 个温度梯度。试验在人工气候箱中进行,气候箱型号为Germany Binder Kbwf 240型,相对湿度为(75±5)%,光周期为14L∶10D。

1.3 试验方法

1.3.1 卵发育历期 参照袁盛勇等(2008)的方法并做适当改进。试验所用南瓜Cucurbita moscha Duche从超市购得。取一块4 cm×4 cm的南瓜块并在南瓜块上用打孔器均匀打上5个小孔,孔直径约0.7 cm,孔深约1 cm。用盛有少量鲜榨黄瓜汁的采卵杯采集试验种群中的卵,采集时间维持0.5~1 h。用柔软细毛笔将采集到的卵从采卵杯中移出并置于铺有湿润黑色滤纸的培养皿中,在解剖镜下观察,用柔软细毛笔挑取饱满的卵,每组20粒,置于直径为0.4 cm的黑色滤纸圆片上,黑色滤纸圆片下垫一层直径约为0.5 cm的白色滤纸圆片,让滤纸圆片保持湿润,再将接好卵的滤纸圆片分别移到上述南瓜孔内。备好后将南瓜块分别放入各养虫盒内并置于各处理温度中。每隔2 h取出,检查卵的孵化情况,记录卵的发育历期,以50%卵孵化的时间为卵的孵化历期。每个处理温度设3个重复,每个重复100粒卵。

1.3.2 幼虫发育历期 用柔软细毛笔挑取4 h内孵化的1龄幼虫,接入已置于南瓜孔内的黑色滤纸圆片上,打孔方法及黑色滤纸片准备如前述,将接好虫的南瓜块放入养虫盒中,并盖上带纱网的盖。养虫盒口径为8 cm,底径为6 cm,高为5 cm。幼虫老熟时将养虫盒(盒盖拿掉)分别放入装有绝对含水量约为3%的干净细沙的塑料封口袋内,袋的周围用5号昆虫针扎些小孔便于通气,观察、记录幼虫从南瓜中弹跳外出的时间,每天记录2次,以50%幼虫弹跳外出的时间为幼虫发育历期。每个处理温度设3个重复,每个重复共50头幼虫。

1.3.3 蛹发育历期 取绝对含水量约为3%的干净细沙100 g分装于塑料封口袋中,并用5号昆虫针在袋上扎些小孔便于通气,接入当天化的蛹,每袋各50粒,封住袋口,观察、记录蛹的羽化时间。以50%蛹羽化的时间为蛹发育历期。每个处理温度设3个重复。

1.4 数据分析

应用SPSS软件中的方差分析(ANOVA)和多重比较(Duncan)对数据进行分析。

1.4.1 发育速率的模拟方法 发育速率与温度间的关系用以下Logistic方程来拟合:

式中:V为发育速率;K0为最大发育速率;T为处理温度;a、r为模型参数;V1、V2、V3是试验中实测的等距的3个温度所对应的发育速率值。

1.4.2 发育起点温度和有效积温的计算方法 根据不同温度下各虫态的发育历期,采用李典谟(1986)提出的直接最优法计算各虫态发育起点温度及有效积温。计算公式如下:

式中:Di为第i组下的发育历期;Ti为第i组的温度处理;n为温度处理组数;C为发育起点温度;K为有效积温。

2 结果与分析

2.1 各虫态的发育历期

试验结果表明,在10~30℃内,南亚果实蝇的卵、幼虫和蛹的发育历期随温度升高而缩短(表1)。在10℃下,卵、幼虫和蛹的发育历期分别为5.99、25.35及63.78 d,完成1 个世代约需95 d;而在30 ℃下,卵、幼虫和蛹的发育历期均最短,分别为0.75、7.01、7.04 d,完成 1 个世代仅需 15 d。当温度达到34℃时,卵的发育历期比30℃时显著延长,为0.87 d,而蛹则不能正常发育,无法羽化为成虫。

表1 不同温度下南亚果实蝇各虫态的发育历期Table 1 Developmental duration of B.(Z.)tau under different temperatures

2.2 各虫态的发育速率

用Logistic方程对各虫态的发育历期与相应的供试温度进行模拟,得到以下拟合方程,各虫态在不同温度下的观察值和拟合结果见图1~3。

卵:V=1.3330/[1+EXP(4.4355 -0.218209 t)],R2=0.9459,P < 0.05;

幼虫:V=0.139466/[1+EXP(3.5502 - 0.245143 t)],R2=0.9816,P < 0.05;

蛹:V=0.159463/[1+EXP(4.2380 -0.212415 t)],R2=0.9992,P < 0.05。

其中,V表示发育速率,t表示温度。

图1 不同温度下卵的发育速率及其拟合图Fig.1 The developmental rate fitting chart of egg at different temperatures

图2 不同温度下幼虫的发育速率及其拟合图Fig.2 The developmental rate fitting chart of larva at different temperatures

图3 不同温度下蛹的发育速率及其拟合图Fig.3 The developmental rate fitting chart of pupa at different temperatures

拟合结果表明,得出的拟合方程能较好地反映各虫态在不同温度下的发育速率,各虫态的发育速率与温度呈正相关,这一结果与韦淑丹等(2011)针对瓜实蝇的生长发育研究得出的结果相接近。

2.3 各虫态发育起点温度和有效积温

根据公式(1)和公式(2)计算出的南亚果实蝇各虫态的发育起点温度及有效积温见表2。结果表明,南亚果实蝇各虫态中,卵和蛹的发育起点温度相差不大,分别为7.36和7.64℃,幼虫的发育起点温度最低,仅为2.43℃。卵期、幼虫期和蛹期的有效积温分别为20.21、187.69 和 156.65 日度,完成 1 个世代的发育起点温度为7.64℃,有效积温为364.55日度。

表2 南亚果实蝇各虫态的发育起点温度与有效积温Table 2 The developmental threshold temperature and effective accumulated temperature for different development stages of B.(Z.)tau

3 结论与讨论

温度对昆虫的生长发育及存活率有重要影响,在适合生长发育的温度范围内,随着温度的升高,昆虫的发育速率加快,发育历期缩短。本试验结果表明,在10~30℃,南亚果实蝇的卵、幼虫和蛹的发育历期随温度升高而缩短;在26和30℃下,卵、幼虫和蛹的发育历期均显著短于其他各处理温度。当温度达到34℃时,卵的发育历期相对延长,而蛹则不能正常发育,无法羽化为成虫。因此,持续34℃的高温将对南亚果实蝇的种群繁衍产生影响。

研究结果表明,南亚果实蝇卵、幼虫和蛹的发育起点温度表现为蛹(7.64℃)>卵(7.36℃)>幼虫(2.43℃)。南亚果实蝇卵、幼虫和蛹的有效积温分别为 20.21、187.69、156.65 日度。卵期的发育起点温度与刘丽红(2005)的试验结果相吻合,但幼虫期和蛹期的发育起点温度与其试验结果(其值分别为9.2075、3.2518 ℃)有偏差,导致结果差异除可能与南亚果实蝇种源、试验的温度环境等因素有关外,还可能与对幼虫进入蛹期的时间界定有关。实蝇类幼虫老熟后,要经历预蛹阶段,预蛹不受外力惊动时,常要经历较长时间,才会弹跳离开寄主并化蛹;而有外力惊动时,则会很快弹离寄主,化蛹。因此,如何更合理地界定该类害虫的幼虫期及蛹期还有待于进一步探讨。此外,林振基等(1989)报道的南亚果实蝇各虫态的发育起点温度均在15℃以上,这一结果值得商榷,本试验结果表明,10和14℃的试验条件下,各虫态还可缓慢生长发育。

付翠玉,陈朝阳.1992.南瓜实蝇生活习性及其防治试验.植物保护,(1):23-24.

李典谟.1986.快速估测发育起点及有效积温法的研究.昆虫知识,24(4):184-187.

李灵贵.2009.南瓜实蝇的发生与防治对策.植物医生,22(3):12-13.

林振基,张清源.1989.南瓜实蝇发育起点温度及有效积温的研究.江西植保,(2):17-18.

刘丽红.2005.温度及补充营养对南亚实蝇Bactrocera tau(Walker)种群增长的影响.重庆:西南农业大学.

韦淑丹,黄树生,王玉群,曾东强,凌炎.2011.温度对瓜实蝇实验种群生长发育及生殖的影响研究.南方农业学报,42(7):744-747.

吴佳教,梁帆,梁广勤.2003.桔小实蝇发育速率与温度关系的研究.检验检疫科学,13(5):17-18.

袁盛勇,孔琼,肖春,陈斌,杨仕生,张建波,孙文,李正跃.2005a.温度对桔小实蝇发育、存活和繁殖的影响.华中农业大学学报,24(6):588-591.

袁盛勇,孔琼,肖春,陈斌,李正跃,高永红.2005b.桔小实蝇各虫态发育历期及有效积温研究.西南农业大学学报:自然科学版,27(3):316-318.

袁盛勇,孔琼,张宏瑞,田学军,李河.2008.瓜实蝇的发育起点温度和有效积温研究.江苏农业科学,(6):127-128.

张清源,林振基,刘金耀.1991.南亚寡鬃实蝇生物学特性.植物检疫,5(3):164-167.

周锁奎,李广学,邱仲华,李掌,李续荣.1993.南亚寡鬃实蝇生物学特性观察及防治研究.植物保护,(5):11-12.

猜你喜欢

虫态有效积温历期
有效积温与不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累定量化研究
收敛式有效积温与马铃薯植株性状变化的相关性
低氧对几种主要储粮害虫虫态的致死效果
13个新选水稻不育系播始历期配合力分析
松褐天牛不同虫态的营养成分评价
贵州省中东部水稻有效积温对气候变化的响应
贵州省中东部水稻有效积温对气候变化的响应
薇甘菊颈盲蝽基础生物学特性
湖南省2016年审定通过的水稻新品种(下)
湖南省2015年审定通过的水稻新品种(4)