張清泉, 張雪麗, 陸 溫
(1.廣西壯族自治區(qū)植??傉?,南寧 530022; 2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,南寧 530004)
棉褐環(huán)野螟[Haritalodes der ogata (Fabricius)]屬鱗翅目,草螟科(Crambidae)。別名棉大卷葉螟、棉大卷葉蟲、包葉蟲、棉野螟蛾、棉卷葉野螟[1]。這是綠籬植物——朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)上的一種重要害蟲,同時(shí)也是農(nóng)作物棉花的主要害蟲,在我國分布廣泛。該蟲以老熟幼蟲在地上或草叢中結(jié)薄繭越冬,翌年4月下旬開始出現(xiàn)第1代幼蟲,11月下旬部分老熟幼蟲開始越冬,部分繼續(xù)發(fā)育為下代。其以幼蟲吐絲綴葉為害,盛發(fā)時(shí)整株布滿蟲苞,加害后成掃帚絲狀,嚴(yán)重的吃光全部葉片,既影響植株生長,又不堪觀賞[2]。
近年來棉褐環(huán)野螟除為害朱槿外,還為害木棉(Bombax mal abaricu m)、蜀葵(Althaea r osea),由于其生活史相對(duì)較短,產(chǎn)卵量大且繁殖快,部分地區(qū)綠化帶已為害成災(zāi),常規(guī)殺蟲劑不僅防效差,而且還會(huì)造成棉褐環(huán)野螟再猖獗并引發(fā)出一系列的環(huán)境問題。因此,探索或開發(fā)棉褐環(huán)野螟的其他有效防治途徑和方法,已成了控制棉褐環(huán)野螟成災(zāi)的關(guān)鍵所在。目前,在諸多的非化學(xué)農(nóng)藥防治途徑中,應(yīng)用性信息素防治鱗翅目害蟲已取得了很大的進(jìn)展[3-6],并有望于減少或取代化學(xué)殺蟲劑的應(yīng)用。搞清楚影響棉褐環(huán)野螟產(chǎn)卵量、孵化率及成蟲壽命的因素,可對(duì)性信息素的研究開發(fā)提供重要的理論依據(jù),為此,作者在室內(nèi)對(duì)棉褐環(huán)野螟的繁殖進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,主要結(jié)果如下。
棉褐環(huán)野螟的初始蟲源在廣西大學(xué)校園朱槿綠化區(qū)采集。新孵幼蟲用新采摘的朱槿葉片飼養(yǎng),每天更換食料。到2齡后,將幼蟲轉(zhuǎn)移到飼養(yǎng)瓶內(nèi)(直徑10 c m,高12 c m)用新鮮朱槿葉片飼養(yǎng),每2 d換一次新鮮葉片,每瓶2~3頭,直至幼蟲成熟。幼蟲老熟后,讓其在剩下的朱槿葉片中化蛹。將蛹分瓶飼養(yǎng)。成蟲羽化后,將其轉(zhuǎn)移到透明塑料飼養(yǎng)瓶(直徑16 c m,高23 c m)中配對(duì)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)瓶頂端用吸水紙和紗網(wǎng)封口,內(nèi)放保鮮朱槿枝條供成蟲產(chǎn)卵和棲息。成蟲用5%的蜜糖水飼養(yǎng)并每天更換。飼養(yǎng)溫度為(25±2)℃,光周期為L∥D=14 h∥10 h(光照時(shí)間為06:00-20:00)。供試?yán)ハx及相關(guān)試驗(yàn)均是在該條件下獲得和完成的。
取羽化后2 d的處女雌蛾和雄蛾,分別設(shè)置交配時(shí)長20、40、80、120、180 min與成蟲自然交配(不進(jìn)行人為干預(yù)分開,不計(jì)交配時(shí)間長短)1次,共6個(gè)處理。將雌雄成蟲各一頭配對(duì),如果不交配將在試驗(yàn)中被剔除,如果能進(jìn)入正常交配,則分別在預(yù)定的交配時(shí)間內(nèi)人為將其分開,中斷交配,雌蟲分別單獨(dú)在大飼養(yǎng)籠中以5%蜜糖水飼養(yǎng),放入盆栽植株供其產(chǎn)卵,每天更換植株并檢查記錄產(chǎn)卵量,已產(chǎn)卵植株放入飼養(yǎng)室待查并記錄其孵化率;最后統(tǒng)計(jì)總產(chǎn)卵量和孵化率;每處理設(shè)20次重復(fù)。
選取體重(蛹重)相當(dāng)?shù)奶幣鄱旰吞幣贫?,分別設(shè)置雌蟲不交配、雌蟲交配1次、交配2次和長期配對(duì)等4種處理。不交配雌蟲處理:自雌蟲羽化之日起便單獨(dú)飼養(yǎng)并放入盆栽朱槿植株供其產(chǎn)卵,觀察記錄產(chǎn)卵量、孵化率和成蟲壽命;交配1次的處理:雌蟲羽化后第2天用處女雄蛾與之自然交配1次;交配2次的處理:雌蟲羽化后第2天與5頭處女雄蟲配對(duì),觀察其交配2次后取出雌蟲;長期配對(duì)處理:選處女雌蟲和雄蟲配對(duì),直至死亡;其余處理方法同前,每次交配間隔1 d;每處理觀察20頭。
成蟲的日齡設(shè)定:設(shè)羽化當(dāng)晚的成蟲日齡為0,第2天的成蟲日齡為1,依此類推。處女雌蟲推遲交配時(shí)間根據(jù)SAS軟件設(shè)計(jì)的組合分12組,每組雌雄都有相對(duì)應(yīng)的日齡(表1),每組處理配20對(duì);把單頭雌蛾引入直徑16 c m玻璃瓶中,瓶底放一吸蜜糖水棉球,同時(shí)放入新鮮帶葉片朱槿枝條,以便雌蛾在上面產(chǎn)卵。暗期前1 h每雌蛾引入1頭對(duì)應(yīng)日齡的處女雄蛾。在配對(duì)的當(dāng)晚,每隔30 min用紅光燈觀察其交配行為。瓶中的雌雄蛾如果沒有交配,則把它們?nèi)コ辉倮^續(xù)觀察。如果能成功交配,每天定期查看葉片是否有野螟卵,并對(duì)枝條葉片進(jìn)行保鮮,直到卵發(fā)育進(jìn)入黑頭期。同時(shí)記載雌蛾壽命、產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵量、卵孵化率,直到雌蛾死亡。
表1 不同的雌雄成蟲年齡組配(SAS設(shè)計(jì)的組合)
所獲數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(SE)來表示。數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析差異顯著以后用Duncan多重比較法。統(tǒng)計(jì)程序?yàn)镈PS v6.55版,圖表制作在 Micr osoft Excel 2003版完成。
雌蟲不同交配時(shí)長對(duì)其產(chǎn)卵前期有顯著影響(F=2.971,p<0.05,df=5)(表2)。交配20 min的成蟲產(chǎn)卵前期最長,平均為3.15 d,交配80 min的產(chǎn)卵前期最短,平均為1.71 d;交配20 min與交配40 min的產(chǎn)卵前期差異不顯著,與交配80、120、180 min、自然交配1次的雌蟲間,其產(chǎn)卵前期差異顯著;而交配80、120、180 min與交配1次的雌蟲的產(chǎn)卵前期無顯著差異。
不同交配時(shí)長對(duì)雌蟲的產(chǎn)卵期有顯著影響(F=6.26,p<0.05,d f=5)(表2)。交配20、40 min的產(chǎn)卵期與交配80、120、180 min、交配1次之間差異顯著,而交配20、40 min之間產(chǎn)卵期無顯著差異,以交配20 min產(chǎn)卵期最短,平均為(2.31±0.58)d,交配80 min產(chǎn)卵期最長,平均為(6.58±0.82)d;而交配80、120、180 min、自然交配1次之間,其產(chǎn)卵期差異不顯著。
不同交配時(shí)長對(duì)棉褐環(huán)野螟雌蟲的產(chǎn)卵量有顯著影響(F=10.191,p<0.05,df=5)(表2)。以交配80 min的雌蟲產(chǎn)卵量最高,平均達(dá)218.50粒/雌,但與交配120、180 min、自然交配1次之間,其產(chǎn)卵量無明顯差異;而交配20、40 min的處理,其產(chǎn)卵量較少,兩處理間無顯著差異。
雌蟲每次的交配時(shí)間長短對(duì)卵孵化率有顯著影響(F=7.072,p<0.05,d f=5)(表2)。雌蟲交配時(shí)長短于20 min時(shí),卵的孵化率僅為3.91%,交配40 min后其孵化率略有提高,但與交配20 min孵化率相比無顯著差異;當(dāng)交配時(shí)長達(dá)80 min以后時(shí),其卵的孵化率迅速提高,平均達(dá)73.06%,以交配180 min的雌蟲卵孵化率最高,達(dá)83.26%,但交配80、120、180 min、自然交配1次之間,其卵的孵化率無明顯差異。由此可見,雌蟲的交配時(shí)間至少應(yīng)保持在80 min以上,其卵的孵化率才達(dá)到穩(wěn)定。
表2 棉褐環(huán)野螟不同交配時(shí)長對(duì)雌蟲產(chǎn)卵的影響1)
雌蟲不交配與交配1次、交配2次以及長期配對(duì)相比,其產(chǎn)卵期有顯著性差異(F=10.53,p<0.05,df=3)(表3)。但交配1次、交配2次以及長期配對(duì)之間,其產(chǎn)卵期長短無顯著性差異,表明雌蟲一生接受一次交配即可滿足其產(chǎn)卵需要,交配次數(shù)的多少對(duì)產(chǎn)卵期長短無影響,但不交配對(duì)產(chǎn)卵期有影響。
雌蟲不交配對(duì)其產(chǎn)卵量有顯著影響(F=8.92,p<0.05,df=3),與交配1次、交配2次以及長期配對(duì)的處理間差異顯著;交配1次、交配2次以及長期配對(duì)的處理間差異不顯著(表3)。其中以交配1次的雌蟲產(chǎn)卵量最高,平均達(dá)(186.50±24.09)粒/雌,不交配的雌蟲產(chǎn)卵量最低,平均僅(34.00±10.43)粒/雌,這說明雌蟲不交配對(duì)其產(chǎn)卵量有影響,但雌蟲交配次數(shù)的多少對(duì)其產(chǎn)卵量并無影響。
雌蟲不同交配次數(shù)對(duì)卵的孵化率影響顯著(F=11.18,p<0.01,df=3)(表3)。不經(jīng)交配的雌蟲所產(chǎn)下的卵均為無效卵,不能孵化;交配1次所產(chǎn)下的卵與交配2次以及長期配對(duì)的卵孵化率間無顯著差異。
雌蟲是否交配與一生中交配次數(shù)對(duì)雌蟲的壽命會(huì)產(chǎn)生顯著的影響(F=4.028,p<0.05,df=3)(表3)。以交配2次的雌蟲壽命最長,平均達(dá)(14.23±0.48)d,明顯長于未交配及交配1次的雌蟲壽命,但與長期配對(duì)的處理相比,其雌蟲壽命無顯著差異。
表3 棉褐環(huán)野螟不同交配次數(shù)對(duì)雌蟲產(chǎn)卵和壽命的影響1)
雌雄成蟲不同年齡組配對(duì)其產(chǎn)卵期會(huì)產(chǎn)生顯著影響(F=4.04,p<0.05,df=11)(表4)。以♀3×♂7產(chǎn)卵期最長,平均達(dá)(5.87±0.58)d,明顯長于♀5×♂2、♀5×♂8、♀5×♂5處理下的產(chǎn)卵期,而與♀3×♂3、♀7×♂3、♀7×♂7相比差異不顯著;♀5×♂8產(chǎn)卵期最短(1.43±0.20)d?!?×♂5與♀5×♂5相比在雄蟲日齡一致而雌蟲日齡不同的情況下,產(chǎn)卵期長短也存在差異,說明雌蟲日齡對(duì)產(chǎn)卵期長短也有影響?!?×♂2與♀5×♂5相比在雌蟲日齡一致雄蟲日齡不同的情況下,產(chǎn)卵期長短存在差異,由此說明雄蟲日齡對(duì)產(chǎn)卵期的長短有一定的影響(表4)。
雌雄成蟲不同年齡組配對(duì)其產(chǎn)卵量會(huì)產(chǎn)生顯著影響(F=3.36,p<0.05,d f=11)(表4)。以♀3×♂7產(chǎn)卵量最高,平均達(dá)(189±17.17)粒/頭,♀5×♂8產(chǎn)卵量最低,平均(41±5.53)粒/頭?!?×♂2與♀5×♂8相比在雌蟲日齡一致雄蟲日齡不同的情況下,產(chǎn)卵量存在一定的差異;♀2×♂5與♀8×♂5相比在雄蟲日齡一致而雌蟲日齡不同的情況下,產(chǎn)卵量也存在差異。雌雄成蟲在7日齡之前(含7日齡),日齡的高低對(duì)產(chǎn)卵量有一定的影響,但影響不是很顯著;當(dāng)雌雄成蟲達(dá)到8日齡之后對(duì)產(chǎn)卵量有顯著影響,即當(dāng)雌雄成蟲達(dá)到一定日齡時(shí)對(duì)產(chǎn)卵量會(huì)產(chǎn)生顯著影響。由此說明,延遲交配對(duì)其產(chǎn)卵量產(chǎn)生顯著影響(表4)。
對(duì)卵孵化率的影響:雌雄成蟲不同年齡組配♀3×♂7、♀7×♂3、♀7×♂7、♀2×♂5、♀8×♂5、♀5×♂2、♀5×♂8、♀5×♂5幾種處理情況下卵的孵化率無顯著差異(F=1.11,p>0.05),表明雌雄成蟲日齡的大小對(duì)其孵化率的高低無影響。
♀3×♂7雌蟲壽命最長,平均達(dá)(15.40±0.62)d,♀5×♂5與♀8×♂5相比雄蟲日齡一致,雌蟲日齡不一致的情況下,雌蟲壽命無顯著差異(F=2.88,p>0.05,d f=11)(表4)。由此說明,雌蟲延遲交配對(duì)其壽命產(chǎn)生影響不顯著。
表4 棉褐環(huán)野螟成蟲日齡對(duì)雌蟲產(chǎn)卵和壽命的影響
本研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)棉褐環(huán)野螟成蟲交配時(shí)間在80 min以上,其產(chǎn)卵量和卵的孵化率達(dá)到穩(wěn)定,其中以交配時(shí)長180 min的卵孵化率最高,這可能是交配時(shí)間越長,雌蟲所接受的精子量越多,其卵受精率和孵化率也隨之增高,還需進(jìn)一步研究證實(shí)。
試驗(yàn)結(jié)果還表明,交配和不交配處理間產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵量、孵化率和壽命差異顯著,但交配1次、交配2次以及長期配對(duì)之間,其產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵量和幼蟲孵化率無顯著性差異,對(duì)壽命影響不大。不交配雌蟲的產(chǎn)卵量最低,并且產(chǎn)下的是不育卵,均不能孵化。這說明該蟲交配1次即可滿足其產(chǎn)卵對(duì)精子的需要。這與前人關(guān)于鱗翅目其他昆蟲的資料報(bào)道,即多次交配對(duì)于雌蛾的產(chǎn)卵和卵子的受精是必需的結(jié)論相反[7-8],而與焦曉國[9]對(duì)二化螟的研究結(jié)果一致。
不同年齡組配對(duì)繁殖適度最為顯著的影響是,雌蛾的產(chǎn)卵量隨著雌蛾交配日齡的增加而下降,與雌蛾相比,雄蛾交配日齡對(duì)雌蛾的生殖力影響較小。試驗(yàn)結(jié)果可以表明,雌蛾延遲交配2 d以上,其產(chǎn)卵量明顯下降,這一現(xiàn)象在昆蟲普遍存在[10-11]。在果園中進(jìn)行新西蘭云卷蛾(Cnephasia j actatana)干擾延遲交配試驗(yàn)表明,在該蟲性成熟后延遲2~3 d,產(chǎn)卵量可降低27%,延遲4 d產(chǎn)卵量可降低88%。這在用性信息素防治害蟲實(shí)踐中無疑具有重要的意義。
不同年齡組配對(duì)其繁殖適度的影響機(jī)制尚不明確,有待進(jìn)一步深入研究[13-14]。根據(jù)棉褐環(huán)野螟交配行為及能力和棉褐環(huán)野螟繁殖適度的研究結(jié)果,可進(jìn)行其生物防治方面的研究。
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