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花斑皮蠹的发生与防控研究进展

2021-12-06丁昌萍杨美霞

江西农业 2021年2期
关键词:花斑成虫幼虫

申 健 丁昌萍 杨美霞

(陕西省动物研究所,陕西西安 710000)

花斑皮蠹(Trogoderma variabileBallion)属于鞘翅目皮蠹科斑皮蠹属,国外主要分布于俄罗斯、蒙古、伊朗、阿富汗、伊拉克、墨西哥等地区。我国除西藏和台湾未有记载外,其余地区均有分布[1]。其幼虫破坏性大,活动隐蔽,耐寒、耐热、耐饿、繁殖力强[2],对多种仓储粮食、茧丝绸、毛皮、动植物干制标本及档案、藏书等危害严重[3];加之其幼虫多隐藏于谷物蛀道中或标本盒、书柜等贮藏环境的缝隙中难以发现,给其防治带来了困难。因此,本文对其形态学、分子鉴定、生活史、生物学特性以及预防防治进行综述,以期为该虫的鉴定及防控提供参考。

1 形态特征

花斑皮蠹成虫体长2~5 mm,宽1.2~2.3 mm,长椭圆形,背部高隆,头、胸、腹连接紧密,头及前胸背板黑色,鞘翅褐色至暗褐色,近基部、中部和端部各有一条形状变化较大呈带状或环状花斑,前胸背板及鞘翅均着生褐色密毛,仅在鞘翅花斑上着生白色细毛。触角生于额两侧复眼间,11节,淡褐色棍棒状,雄虫棒节7~8节,末节长为宽的两倍,雌虫触角总长稍短于雄虫触角,棒节4节,末端长近于宽,跗节5-5-5式。卵乳白色,卵圆形或肾形,长约0.7 mm。幼虫纺锤形,腹部由第4节至第8节逐渐变狭窄。刚孵化的幼虫长约1 mm,老熟幼虫6~9 mm不等。幼虫分节处骨化呈深褐色,节间膜区呈淡褐色。体着生芒刚毛和箭刚毛,腹末端着生淡黄色毛簇。蛹为离蛹,长约5~7 mm,宽2 mm左右,蛹体上着生长短不等的刚毛[2]。

2 分子鉴定

细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)具有普遍性和保守性,其DNA序列很少发生插入和缺失现象,基于不同物种间编码COⅠ的基因片段在不同位置的进化速率差异,选取适宜片段对其进行测序和序列分析,可在DNA水平上对未知样本进行有效鉴定[4],也可作为辅助手段区别形态学上的相似物种。目前,这种方法已经在鳞翅目、半翅目和膜翅目昆虫鉴定中得到使用[5]。在仓储害虫方面,利用DNA条形码技术,国内建立了中国储粮害虫DNA条形码鉴定系统[6]。利用上游引物5’-GGTCAACAAATCATAAAGATATTG-3’和下游引物 5’-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3’ 对皮蠹线粒体DNA中的COⅠ基因进行PCR扩增可获得一段长度约650 bp的序列,双向测序后利用MEGA 7.0软件对获得的序列进行比对、拼接和较正以获取准确的单条序列信息。利用NCBI数据库中的BLAST功能进行序列相似性比对,明确扩增序列的种类。从GenBank中获取相关皮蠹的序列,使用邻接法通过MEGA 7.0软件构建样本和相关皮蠹的系统发育树,依据系统发育树种对应序列的聚集趋势可对样品进行准确鉴别[7]。

3 生活史

花斑皮蠹在浙江富阳、山西、江苏和陕西一年发生1~2代[1-2,8-9],贵阳地区一年发生1代[10]、河北保定地区一年发生2代[11]。以陕西地区为例,幼虫在粮堆、标本盒内或缝隙间、昆虫标本体内、标本柜和书柜缝隙及阴暗角落处等越冬。越冬幼虫在4月上旬开始活动取食,4月中旬进入化蛹期,4月下旬至8月上旬为羽化期,5月下旬至6月上旬是羽化盛期,第一代卵4月下旬出现至8月上旬结束,5月上旬幼虫陆续出现,6月中旬至9月中旬进入蛹期,6月下旬至9月下旬成虫羽化。二代卵出现在7月上旬到9月下旬,7月下旬二代幼虫陆续出现并与第一代孵化较晚的幼虫在10月下旬以不同龄期进入越冬期[2]。

4 生物学特性

花斑皮蠹成虫具有假死性、趋光性、群集性。羽化后成虫在末龄幼虫的蜕皮中停留2~3 d后爬出,在蛹壳附近停留数分钟后开始活动。羽化2~3 d后成虫开始交配,成虫的寿命约16 d,未交配雌虫的寿命比雄虫长,平均可存活19 d,交配后雌虫寿命比雄虫短,平均可存活15 d。产卵期2~8 d,雌虫一生产卵平均50粒左右,产卵无规律,有单产、散产和集产等形式,产卵具有间歇性和连续性。

卵经过6~7 d孵化,初孵化的幼虫在卵壳周围停留2~3 min开始活动并寻找食物,一旦找到食物,幼虫初期在表面活动,后侵入取食。该害虫危害标本时,多从腹部入侵,取食腹脏,其余多保留。幼虫龄期不定,10龄不等。初龄和老龄幼虫的龄期约12~13 d,其余龄期幼虫龄期较短,约10~12 d。幼虫随着龄期的增长每蜕皮一次体色会加深,体重、体长逐渐增加、增长。1~8龄幼虫增长迅速,后放缓。幼虫经多次蜕皮后,从标本中爬出,在化蛹前进入蛹前期,不食不动,身体变窄变短,体色加深,2~4 d后进入蛹期。越冬代幼虫蛹期平均6.9 d,一代幼虫蛹期平均4.7 d。

幼虫耐饥饿能力强,初龄幼虫可7~24 d不取食,部分老熟幼虫耐饥饿长达1~2 a,休眠幼虫甚至可耐饥8 a不死。幼虫会取食成虫尸体,在饥饿情况下幼虫间没有同类相食的行为。幼虫对干燥、高温和低温都有很强的适应力,在含水量8%~10%的储物中、38℃~40℃或相对湿度小于50%的环境下幼虫均可正常发育。在-18℃条件下,冷冻60 min死亡率仅为65%,5℃条件下耐150 d不死[2]。

花斑皮蠹生活环境变化小且缺少天敌,食物丰富,再加上活动范围有限,成虫有更多机会进行交配,繁殖能力极强。

5 花斑皮蠹的预防与防治

花斑皮蠹对谷物和标本等破坏力极强,木质物品常被蛀成锯末状,昆虫标本蛀食腹部后只留下空壳,皮毛标本、图书等常被蛀成孔洞等。花斑皮蠹对不良环境抵抗力较强,同时由于长期使用化学熏蒸剂,花斑皮蠹已经具有较强的抗药性,一旦发生,很难根治。因此,花斑皮蠹的防控应采取监测预防为主、综合防治的策略。

5.1 预防措施花斑皮蠹喜欢在温暖、潮湿、阴暗和较脏的地方生存,因此主要采取以下预防措施。①储存标本的时候应选择干燥且与外界隔离的环境,尽量减少与外界环境接触,减少害虫的来源。②定期对贮藏环境进行监测及检查,有条件时,尤其在多雨潮湿的季节应对贮藏环境进行烘干处理,一旦发现害虫应立即隔离。定期对贮藏环境中的垃圾、灰尘和杂物进行清理,减少害虫滋生空间。③控制贮藏环境的温湿度,抑制害虫的生长。④定期对贮藏环境进行熏蒸处理。

5.2 物理防治

5.2.1 低温处理 花斑皮蠹的过冷却点为-20℃,由于寄生小环境温度通常会高于外部环境,一般采用-25℃低温对贮藏环境处理48~72 h,可对其进行有效灭杀[12]。

5.2.2 电子束处理 花斑皮蠹成虫和幼虫均存在敏感性,使用400 Gy辐射剂量可阻止成虫产生下一代,有效中断花斑皮蠹的繁衍[13]。

5.3 化学防治

5.3.1 化学驱避剂 使用驱避剂主要利用其易挥发且具有特殊气味和毒性的特点,在贮藏物周围对害虫起到驱避和毒杀的作用。目前主要使用的化学驱避剂是樟脑丸和对氯苯。小范围内如书柜和标本盒内可每层或每盒内放置1~2块樟脑丸,以起到有效的防治作用。使用对氯苯0.5~3 mg/m3,7~30 d可全部杀灭花斑皮蠹的幼虫和成虫[1]。

5.3.2 熏蒸剂 可根据贮藏物品的数量和环境,采用整库密封、帐幕密封、小室密封的方法或利用密封箱和密封罐等在密闭环境下利用熏蒸剂对害虫进行灭杀[1]。化学熏蒸剂通常都是剧毒气体,熏蒸时必须落实安全措施以保证人生安全。溴甲烷40~80 g/m3、环氧乙烷30~100 g/m3密闭2~3 d[3],可对成虫和幼虫进行有效灭杀[14]。相对湿度60%~89%,温度30℃~33℃的条件下,使用5 g/m3的磷化铝片剂对贮藏空间密闭120 h,可灭杀所有成虫和幼虫[1]。成虫、3~4龄幼虫、老龄幼虫、蛹和卵对磷化铝的敏感性依次降低,因此在防治时应抓住关键的成虫期和低龄幼虫期进行防治,避免化学药剂滥用导致害虫的抗药性急剧增加[15]。甲酸乙酯对环境无污染,对人体安全,室内25℃条件下,用50 μL/L甲酸乙酯处理成虫,70 g/m3甲酸乙酯对其他虫态处理48 h,各虫态死亡率均为100%[16]。

5.3.3 杀虫剂 喷雾防治主要在成虫羽化期、幼虫蛹化期和越冬代幼虫出蛰时使用。使用京绿一号1 200倍液、24.5%虫无敌2 500倍液和20%杀灭菊酯倍液48 h后,花斑皮蠹平均死亡率分别为89%、82%和78%。三种杀虫剂均可对花斑皮蠹进行有效灭杀[17]。

5.4 生物防治

5.4.1 信息素诱集 信息素诱集目前主要用于对花斑皮蠹等害虫数量的检测,在防治方面也有着广阔的前景。在诱捕器中使用麦芽油、矿物油、燕麦油和信息素的结合物可有效诱捕花斑皮蠹幼虫。根据诱捕的数量及时长可对害虫危害程度进行评估并制定下一步有效的防治措施[18]。

5.4.2 植物驱避剂 在相对湿度70%~80%,温度为25℃~28℃的室内条件下,使用0.12 g/cm3的灵香草对花斑皮蠹的中龄幼虫进行处理,当年幼虫的生长发育并未受到影响,但下一代会出现明显滞育现象。利用灵香草可对下一代的虫口数量进行有效控制[19]。

5.4.3 植物提取物防治 实验室内采用恒温振荡浸提法制备每毫升含有0.2 g植物干粉的粗体物作为驱避剂对花斑皮蠹进行防治,研究表明苍耳的乙醇粗提物3 d内对花斑皮蠹幼虫驱避率保持80%以上,苍耳的丙酮粗提物的驱避活性较好,第5 d时驱避率仍在75%以上[20]。

在40 μL/L处理剂量下,肉桂油和青蒿油对花斑皮蠹成虫具有显著熏蒸活性,在密闭处理12 h后死亡率均高达100%,对幼虫密闭处理后,幼虫死亡率分别为66.7%和50.0%[21]。

灵香草的植物源制剂对环境无污染,对人体安全,对花斑皮蠹除蛹期外其他各龄期有高浓度灭杀低浓度驱避的双重作用(致死中量为43.65 μL/L)[1]。

5.4.4 真菌防治 球孢白僵菌对花斑皮蠹防治效果显著,使用50~70亿个/g剂型进行喷粉或喷雾即可。也可释放带菌死(活)虫,可在5-8月施放2~3次,在幼虫盛期追加一次,每次2~3只/m3。虫体携带菌孢可在种群中蔓延繁殖以达到对花斑皮蠹的控制作用[1,3,22]。

实验室条件下,白毒鹅膏菌毒素粗品是一种较理想的生物源杀虫剂,可有效灭杀花斑皮蠹幼虫,使用12%浓度白毒鹅膏菌毒素粗品和0.3 g/mL烟草毒素粗品联合处理花斑皮蠹幼虫,平均诱杀率达到79.25%[23]。

6 展望

花斑皮蠹作为重要的仓储害虫,在我国分布广泛且危害严重。现阶段,对花斑皮蠹的防治主要利用化学熏蒸剂对仓储环境进行整体密封熏蒸处理。这种一刀切的方法,防治效果不理想,且极为容易增加害虫的抗药性,为后续害虫防治的控制和根除带来困难。因此,花斑皮蠹的防治急需一套从监测、检测到预防和防治的行之有效的方法。

在监测方面,利用信息素引诱害虫到含有杀虫剂或激素的诱捕器中,既可以有效检测害虫发生数量,同时也可以达到诱杀的效果,避免在没有害虫危害时盲目使用化学杀虫药剂,对环境和人体造成不必要的危害。因此,在害虫对应的信息素成分明确的情况下,配合信息素使用杀虫剂对害虫进行有效检测和高效杀灭可能会成为一个重要的研究方向。

在检测鉴定方面,皮蠹类害虫在仓储环境中多以幼虫形态出现而难以鉴定,当前利用DNA条形码技术已经可以有效鉴别皮蠹类害虫种类,但测序环节较为耗时。因此,在未来的研究中还需要进一步研究设计出针对特定害虫种类的特异性引物,以达到对危害类群的快速检测。

化学杀虫剂的大量使用使害虫抗药性增加,对环境和人身安全也造成了巨大威胁。物理方法大多数带有极大的局限性而不宜大范围使用,生物防治药剂种类少,多数还处在实验阶段。因此,在花斑皮蠹的防治方面,在生物类药剂的研发、应用和推广上还需要进行进一步开发和研究。

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