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螺旋粉虱耐寒性测定

2015-12-16韩冬银牛黎明邢楚明张方平符悦冠

环境昆虫学报 2015年6期
关键词:虫态粉虱若虫

韩冬银,牛黎明,邢楚明,李 磊,张方平,符悦冠

(中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,海南海口 571737)

温度是影响昆虫生长发育以及许多生物活性的最主要因子(张孝羲,2002),对螺旋粉虱、椰心叶甲等研究表明温度对昆虫的发育及种群增长影响明显(温宏治等,1994;唐超等,2007),其中极端温度对其种群的发生和分布有重要影响,昆虫对温度逆境适应性的高低决定了其对其种群的保持和发展能力(Jenkins & Hoffm,1999;Barthell et al.,2002;王艳敏等,2010)。

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus 是世界上危害果树、蔬菜、观赏植物、行道树及经济林木等的重要入侵害虫,广泛分布于热带和亚热带地区。温宏治等(1994)、Banjo et al.(2003)和韩冬银等(2009)分别以美人蕉、番木瓜和番石榴为寄主,观察了温度对其发育与繁殖的影响;而逆境温度对螺旋粉虱的影响主要是针对成虫活动进行了一些观察,温宏治等(1994)报道了螺旋粉虱成虫活动的适温区、低温不活动和高温不活动温度区域;Cherry(1979)报道若虫和成虫在温度分别达40℃-45℃和35℃-40℃时死亡率显著提高,低于10℃的低温也会引起死亡率增加。螺旋粉虱的耐寒性未见系统研究,本研究通过设置不同的温度条件及不同的处理时间,测定螺旋粉虱各个虫态的低温致死中温度和致死中时间,以揭示该虫在海南对低温的耐性,为该虫的监测预警及实施防治等提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

在中国热带农业科学院环境与植物保护研究所(海南省儋州巿)实验大棚中,将螺旋粉虱成虫接到盆栽番石榴植株上进行饲养,繁殖备用。

1.2 低温致死中温度的测定

将带有不同龄期螺旋粉虱的番石榴叶片以脱脂棉保湿后放入20 cm×10 cm×4 cm 大小的塑料养虫盒内饲养,盒盖上开一10 cm×3 cm 的通气口,150 目纱网封闭,以利于空气流通。分别将3 日龄的螺旋粉虱卵连同养虫盒分别放置于2℃、4℃、6℃、8℃和10℃,RH 75 %±10 %的高低温交变试验箱(ZY/GDWJ-2251)中,24 h 后转致26℃,RH 75 %±10 %,光周期L∶D=12∶12 的人工气候箱内饲养(其它虫态处理方法一样)。1-4 龄期3 日龄若虫分别放置于3℃、6℃、9℃、12℃,3 日龄成虫放置于6℃、8℃、10℃、12℃、14℃低温条件下;处理后每24 h 观察一次,连续观察至试虫全部死亡或全部进入下一龄期,并记录死虫数及进入下一龄期虫数。卵至4 龄若虫以虫体无光泽、开始褐变判断为死亡,成虫以毛笔轻触不动判断为死亡。试验设3个重复,每重复30 头虫。

1.3 低温致死中时间的测定

试虫饲养方法同1.2,将各个龄期3 日龄虫分别放置于3℃高低温交变试验箱中处理24、48、72、96、120 h;另外,将成虫放置于12℃高低温交变试验箱中,处理时间设置同其它虫态。处理后观察试虫死亡情况,并记录死虫数,试验设3个重复,每重复30 头虫。

1.4 数据处理

根据不同温度、不同处理时间下各虫态的死亡数量,计算致死中温度(LT50)及致死中时间(Lt50),计算方法参考Broufas & Koveos(2001)及Wang & Kang(2003)的进行。

采用Excel 软件统计各处理所有数据的平均数和标准误。不同虫态致死中温度和致死中时间的多重比较采用Duncan 氏新复极差法进行;所有数据在进行分析前进行反正弦转换,统计过程在SAS 9.0 软件中完成。

2 结果与分析

2.1 低温致死中温度

螺旋粉虱在不同温度下处理24 h 后放入26 ℃条件下饲养3 d 的死亡率见图1。从图1 中可见温度为6℃时成虫死亡率高达100%,而该温度条件下卵、1 龄若虫、3 龄若虫的死亡率则均在60%以下,在温度为3℃时1 龄若虫、2 龄若虫、3 龄若虫、4 龄若虫等虫态的死亡率均未达100%。可见低温对成虫的影响大于其它虫态。依据各虫态死亡率数据计算出螺旋粉虱的低温致死中温度见图2。

图1 螺旋粉虱不同温度下处理24 h 后第3 天的死亡率Fig.1 The mortality rate(%)of Aleurodicus disperses acclimated at different temperature three days

从图2 中可看出,低温致死中温度由低到高的顺序为3 龄若虫、1 龄若虫、卵、2 龄若虫、成虫和4 龄若虫,分别为5.33℃、5.43℃、7.38℃、7.96℃、10.69℃和13.75℃,螺旋粉虱1 龄若虫、3 龄若虫致死中温度显著高于4 龄若虫和成虫(F=225.69,df=5,P<0.0001)。说明该虫1 龄若虫、3 龄若虫耐寒性较强,其次为卵和2 龄若虫,成虫和4 龄若虫耐寒性最弱。

图2 螺旋粉虱低温致死中温度测定Fig.2 Temperature(℃)needed to kill 50% of the populations(LT50)that were exposed to low temperature for various time periods

2.2 低温致死中时间

从图中3 可见在3℃条件下螺旋粉虱成虫很快死亡,1 d 其死亡率高达100 %,1 龄、4 龄若虫存活时间较短,第2 天其死亡率已高达65 %以上。而卵的存活时间相对最长,3 d 后其死亡率为36.67 %。从图4 可见螺旋粉虱成虫在12℃条件下1 d 死亡率超过50 %。依据图3、图4 数据计算其致死中时间,见图5。

图3 螺旋粉虱在3℃条件下不同处理时间的死亡率Fig.3 The mortality rate of Aleurodicus disperses on 3℃after different days

图4 螺旋粉虱成虫在12℃条件下不同处理时间的死亡率Fig.4 The mortality rate of adult on 12 ℃after different days

图5 螺旋粉虱低温致死中时间Fig.5 Time causing 50 % mortality(Lt50)for populations exposed to a range of temperatures

由于成虫放入3℃低温条件下很快死亡,在12℃低温条件下致死中时间为1.02 d。针对卵至4 龄若虫进行比较,结果表明:在3℃低温条件下螺旋粉虱卵至4 龄若虫的致死中时间差异显著(P<0.05)(F=5193.04,df=4,P<0.0001),卵至4 龄若虫的致死中时间从长到短的顺序为3.74 d(卵)、2.11 d(3 龄)、1.74 d(2 龄)、1.21 d(1龄)和1.16 d(4 龄)。说明螺旋粉虱的卵忍受低温的时间较长,而1 龄若虫和4 龄若虫对低温忍受时间较短。

3 结论与讨论

昆虫耐寒性研究是昆虫生态学和生物进化研究的热点领域,也是害虫预测预报和防治的理论基础(唐斌等,2014)。通常一些昆虫在高于平均过冷却点的温度条件下大量死亡,而另一些昆虫则在低于平均过冷却点的温度条件下仍有较高的存活率(Baust & Rojas,1985)。因此,许多学者认为昆虫在低温暴露下的死亡率是一种比过冷却点更可信赖的耐寒性评价指标(Wang & Kang,2003;景晓红和康乐,2004;Ma et al.,2006)。低温胁迫中有“强度因子-温度”和“数量因子-时间”(吕宝乾等,2011),所以我们像评价农药效果中常用致死中量(LD50)一样,采用致死中温度(LT50)和致死中时间(Lt50)来评价低温对螺旋粉虱的伤害。本文通过直线回归模型计算出螺旋粉虱的致死中温度和有效伤害低温(3℃)条件下的致死中时间,结果表明:虽然螺旋粉虱卵的致死中温度不是最低,但结合致死中时间可以看出该虫的卵对低温的忍受能力较强,而成虫对低温的忍耐力最弱;其结果与温宏治(2004)观察螺旋粉虱成虫在低温存活时间较短基本一致,并与入侵害虫椰心叶甲等虫的耐寒性相似(刘奎等,2005)。螺旋粉虱成虫和4 龄若虫的致死中温度均高于10.69℃,结果与Waterhouse & Norris(1989)报道的螺旋粉虱在低于10℃会出现大量死亡及海南田间12月至翌年3月低温条件下螺旋粉虱种群数量显著下降(韩冬银等,2015)的情况相符。因此,当螺旋粉虱发生区冬季较少出现10℃及以下的持续低温天气时,开春后应加强监测,及时助迁或释放天敌,以控制螺旋粉虱种群增加;而海南三亚等冬季平均气温在20℃,且极少出现10℃及以下持续低温天气的地区,应全年监测,依据监测结果,参考螺旋粉虱防控技术体系制订相应的防控措施,及时防控。另外,陈俊谕(2014)等研究结果表明螺旋粉虱各龄期的过冷却点均低于-15℃,说明用低温暴露下的死亡率来评价螺旋粉虱的耐寒性更有现实意义。

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