何海敏，肖　亮，傅　淑，肖海軍，薛芳森

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)研究所，江西南昌330045)

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光周期和溫度對(duì)條紋小斑蛾羽化和交配節(jié)律的影響

何海敏，肖亮，傅淑，肖海軍，薛芳森*

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)研究所，江西南昌330045)

摘要：為了探明條紋小斑蛾Thyrassiapenangae(Moor)羽化及交配行為的發(fā)生規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)室不同光周期和溫度條件及自然條件下詳細(xì)調(diào)查了該蟲(chóng)的羽化和交配節(jié)律。結(jié)果表明：在自然條件下，成蟲(chóng)羽化高峰期出現(xiàn)在上午07：00—08：00。在 25、28和30 ℃恒溫條件下，羽化高峰期隨著溫度升高而提前，分別出現(xiàn)在上午08：00—09：00，07：00—08：00和06：00—07：00；成蟲(chóng)羽化時(shí)間基本不受光周期的影響。在自然條件下，成蟲(chóng)越冬代至第3代出現(xiàn)的交配時(shí)間隨季節(jié)日長(zhǎng)的延長(zhǎng)而推遲，交配高峰期分別為15：00—17：00，16：00—18：00，17：00—19：00和18：00—20：00。在25、28、30 ℃恒溫條件下，交配時(shí)間隨日長(zhǎng)的延長(zhǎng)而推遲，交配高峰出現(xiàn)的時(shí)間在日長(zhǎng)11 h時(shí)為16：00—17：00，日長(zhǎng)13 h時(shí)為17：00—18：00，日長(zhǎng)15 h時(shí)為19：00—20：00；交配時(shí)間受溫度的影響較小。

關(guān)鍵詞：條紋小斑蛾；羽化節(jié)律；交配節(jié)律；光周期；溫度

昆蟲(chóng)的發(fā)育和某些行為如遷移、取食、孵化、羽化、交配、產(chǎn)卵等對(duì)個(gè)體而言一生只發(fā)生一次，其發(fā)生時(shí)間受內(nèi)在的生物鐘控制[1]。但這些行為的發(fā)生，還是會(huì)受到外界環(huán)境條件的干擾，如光周期、溫度或者兩者同時(shí)影響[2-5]。在昆蟲(chóng)的諸多行為節(jié)律中，人們研究最多的是它們的羽化節(jié)律。例如，果蠅Drosophilaspp.[2,6-9]、黃糞蠅Scopeumastercoraria[10]、棉紅鈴蟲(chóng)Pectinophoragossypiella[11]、環(huán)帶錦斑蛾P(guān)seudopidorusfasciata[12]。同樣，昆蟲(chóng)的交配行為也受內(nèi)在的生物鐘基因控制[13]。研究昆蟲(chóng)的羽化和交配模式，可以幫助人們了解它們的生殖策略，從而選擇最佳的防治時(shí)機(jī)。

條紋小斑蛾Thyrassiapenangae(Moor) 屬鱗翅目Lepidoptera、斑蛾科Zygaenidae，是烏蘞莓Japanesecayratia的重要害蟲(chóng)，在江西南昌1年發(fā)生4～5代，以老熟幼蟲(chóng)結(jié)繭越冬[14-15]。該蟲(chóng)屬于典型的長(zhǎng)日照型昆蟲(chóng)，短光照誘導(dǎo)滯育，在滯育決定中，光期長(zhǎng)度起了重要作用[16]。本文重點(diǎn)測(cè)試溫度和光周期對(duì)條紋小斑蛾的羽化和交配行為節(jié)律是否存在影響。

1材料和方法

1.1供試蟲(chóng)源與光暗處理方法

每年9月底，從江西農(nóng)業(yè)大學(xué)校園附近(28°46′N(xiāo),116°50′E)采集末齡幼蟲(chóng)于養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)飼養(yǎng)結(jié)繭，供次年觀(guān)察羽化、交配情況和進(jìn)行世代繁殖。成蟲(chóng)羽化后接到養(yǎng)蟲(chóng)籠中讓其自然交配，交配的成蟲(chóng)放入圓柱形塑料杯中產(chǎn)卵。幼蟲(chóng)孵化后立即接入透明的塑料盒(7.5 cm×7.5 cm×6.0 cm)中，在自然條件(均溫27.3 ℃)下用烏蘞莓的新鮮葉片、花、果實(shí)飼養(yǎng)至結(jié)繭，每盒接蟲(chóng)數(shù)不少于50頭，供實(shí)驗(yàn)備用。

成蟲(chóng)羽化和交配均在光照培養(yǎng)箱(LRH-250-G型)中進(jìn)行，光照強(qiáng)度約為500～700 lx，箱內(nèi)的溫度變化為±0.5 ℃。所有的暗期處理采用不透光的黑袋子進(jìn)行人工遮光。

1.2不同溫度和光周期條件下羽化和交配節(jié)律

初孵化的幼蟲(chóng)分別置于25，28和30 ℃，光周期LD16：8飼養(yǎng)至結(jié)繭后，即轉(zhuǎn)入光周期LD11：13(光期為早上06：00至下午17：00)，LD13：11和LD15：9下，詳細(xì)觀(guān)察各條件下成蟲(chóng)的羽化和交配情況，每小時(shí)一次并計(jì)數(shù)。

圖1　條紋小斑蛾在光周期LD11:13、LD13:11和LD15:9分別配合25 ℃、28 ℃及30 ℃的羽化(A)和交配(B)節(jié)律Fig.1　Circadian eclosion(A) and mating(B) rhythm of Thyrassia penangae underLD11:13、LD13:11 and LD15:9 combined with 25 ℃、28 ℃ and 30 ℃

1.3自然條件下羽化和交配節(jié)律

自然條件下連續(xù)繁殖的各代幼蟲(chóng)結(jié)繭后，觀(guān)察各代成蟲(chóng)的羽化和交配情況，每小時(shí)1次(早上06：00至晚上20：00)，并記錄羽化和交配數(shù)量。

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度和光周期條件下羽化和交配節(jié)律

從圖1A可以看出，羽化高峰隨著溫度升高而提前。例如，在LD11:13光周期下，25 ℃、28 ℃和30 ℃條件下,25 ℃下的羽化高峰期出現(xiàn)在光期開(kāi)始后的第3小時(shí)，即上午08:00—09：00；28 ℃下羽化最高峰出現(xiàn)在光期開(kāi)始后的第2小時(shí)，即上午07:00—08：00；30 ℃下羽化高峰期出現(xiàn)在光期開(kāi)始后的第1小時(shí)，即上午06：00—07：00。在LD13:11和LD15:9光周期下，結(jié)果也是如此。可見(jiàn)，溫度在條紋小斑蛾的成蟲(chóng)羽化事件中起了主要作用，而光周期對(duì)此事件影響極小。

從圖1B可以看出，在25、28和30 ℃恒溫條件下，各光周期的交配時(shí)間均隨日長(zhǎng)的延長(zhǎng)而推遲，交配高峰出現(xiàn)的時(shí)間在日長(zhǎng)11 h時(shí)為16：00—17：00，日長(zhǎng)13 h時(shí)為17：00—18：00，日長(zhǎng)15 h時(shí)為19：00—20：00,這說(shuō)明條紋小斑蛾的交配行為與光周期有緊密聯(lián)系，而與溫度關(guān)系不大。

圖2　條紋小斑蛾的越冬代(5月，均溫22.7 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 10 min)、第一代(6月，均溫26.1 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 45 min)、第二代(7月，均溫29.6 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 30 min)、第三代(8月，均溫29.3 ℃，平均日長(zhǎng)約13 h 33 min)和第四代(9月，均溫25.1 ℃，平均日長(zhǎng)約13 h 5 min)成蟲(chóng)在自然條件下的羽化情況Fig.2　Circadian eclosion rhythm of Thyrassia penangae adults for the overwintering generation (in May when the average temperature was22.7 ℃ and the average daylength was 14 h10 min),the first generation (in June when the average temperature was 26.1 ℃ and the average daylength was 14 h 45 min),the second generation (in July when the average temperature was29.6 ℃ and the average daylength was 14 h 30 min),the third generation (in August when the average temperature was 29.3 ℃ and the average daylength was 13 h 33 min) and the fourth generation(in September when the average temperature was 25.1 ℃ and the average daylength was 13 h 5 min) under the natural conditions

2.2自然條件下羽化和交配節(jié)律

圖2顯示，越冬代成蟲(chóng)羽化高峰為上午07：00—08：00，第一代成蟲(chóng)羽化高峰為上午06：00—08：00，第二、三代成蟲(chóng)羽化高峰為上午06：00—07：00，第四代成蟲(chóng)羽化高峰為上午07：00—08：00。

圖3可以看出，越冬代成蟲(chóng)交配高峰為16：00—17：00，第一代成蟲(chóng)交配高峰為17：00—18：00，第二、三代成蟲(chóng)交配高峰為18：00—19：00，第四代成蟲(chóng)交配高峰為下午17：00—18：00。

3結(jié)論與討論

圖3　條紋小斑蛾的越冬代(5月，均溫22.7 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 10 min)、第一代(6月，均溫26.1 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 45 min)、第二代(7月，均溫29.6 ℃，平均日長(zhǎng)約14 h 30 min)、第三代(8月，均溫29.3 ℃，平均日長(zhǎng)約13 h 33 min)和第四代(9月，均溫25.1 ℃，平均日長(zhǎng)約13 h 5 min)成蟲(chóng)在自然條件下的交配情況Fig.3　Circadian mating rhythm of Thyrassia penangae adults for the overwintering generation (in May when the average temperature was22.7 ℃ and the average daylength was 14 h 10 min),the first generation (in June when the average temperature was 26.1 ℃ and the average daylength was 14 h 45 min),the second generation (in July when the average temperature was29.6 ℃ and the average daylength was 14 h 30 min),the third generation (in August when the average temperature was 29.3 ℃ and the average daylength was 13 h 33 min) and the fourth generation(in September when the average temperature was 25.1 ℃ and the average daylength was 13 h 5 min) under the natural conditions

對(duì)條紋小斑蛾羽化節(jié)律的觀(guān)察結(jié)果表明，在25 ℃、28 ℃和30 ℃條件下，該蟲(chóng)的羽化最高峰分別出現(xiàn)在光期開(kāi)始后的第3小時(shí)，第2小時(shí)，第1小時(shí)，三種光周期下結(jié)果一致(圖1A)。可見(jiàn)，溫度在條紋小斑的成蟲(chóng)羽化事件中起了主要作用，羽化高峰隨著溫度升高而提前，而光周期對(duì)此事件影響極小，這與果蠅Drosophilapseudoobscura[17]、環(huán)帶錦斑蛾P(guān)seudopidorusfasciata[12]羽化節(jié)律相類(lèi)似。自然條件下，條紋小斑蛾越冬代成蟲(chóng)羽化高峰為上午07：00—08：00，第一代成蟲(chóng)羽化高峰為上午06：00—08：00，第二、三代成蟲(chóng)羽化高峰為上午06：00—07：00，第四代成蟲(chóng)羽化高峰為上午07：00—08：00(見(jiàn)圖2)。第四代成蟲(chóng)(9月中下旬)羽化高峰比第二(7月中下旬)、三代(8月中下旬)成蟲(chóng)羽化高峰推后了一個(gè)小時(shí)，可能是因?yàn)榈谒拇上x(chóng)羽化時(shí)的溫度更低導(dǎo)致的，與試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

對(duì)條紋小斑蛾交配行為節(jié)律的觀(guān)察結(jié)果表明，該蟲(chóng)主要在光期結(jié)束前3 h開(kāi)始交尾，少數(shù)交尾事件發(fā)生在暗期開(kāi)始前5～6 h，而且該蟲(chóng)的交尾高峰出現(xiàn)在暗期開(kāi)始前2 h，在LD11:13、LD13:11、LD15:9下的交尾開(kāi)始時(shí)間隨著光期的延長(zhǎng)以2小時(shí)往后遞增，3種溫度都顯示了類(lèi)似的結(jié)果(圖1B)。自然條件下對(duì)該蟲(chóng)交配行為的觀(guān)察也證實(shí)了交尾時(shí)間隨季節(jié)日長(zhǎng)的延長(zhǎng)而推后(圖3)。這說(shuō)明條紋小斑蛾的交配行為與光周期有緊密聯(lián)系，而與溫度關(guān)系不大。這與冷杉梢斑螟Dioryctriaabietella[18]類(lèi)似，而與黑斑皮蠧Trogodermaglabrum[19]相反。

因此，本試驗(yàn)結(jié)果的重要意義是揭示了該蟲(chóng)羽化節(jié)律主要由溫度調(diào)節(jié)，而其交配節(jié)律主要由光周期調(diào)節(jié)。

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Effects of Photoperiod and Temperature on Adult Eclosion and

Mating Rhythms ofThyrassiapenangae(Lepidoptera:Zygaenidae)

HE Hai-min,XIAO Liang,FU Shu,XIAO Hai-jun,XUE Fang-sen*

(Institute of Entomology，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045,China)

Abstract:In order to explore the occurrence regularity of eclosion and mating behavior of Thyrassia penangae (Lepidoptera:Zygaenidae),whose daily distributions of eclosion and mating activities were recorded under natural and various laboratory conditions.The result indicated that the majority of adults emerged in early morning with an eclosion peak between 07：00 and 08：00 under natural conditions.At the constant temperatures of 25,28 and 30 ℃,the peak eclosion times appeared earlier with increasing temperature,occurring in 08：00—09：00,07：00—08：00 and 06：00—07：00,respectively.Photoperiod had little influence on eclosion time.Under natural conditions,the mating time from overwintering generation to the third generation was postponed with the increase of season daylength,with the peak mating time occurring in 15：00—17：00,16：00—18：00 and 18：00—20：00,respectively.At the constant temperatures of 25,28 and 30 ℃,the mating time was postponed with the increase of daylength,with the peak mating time occurring in 16：00—17：00,17：00—18：00 and 19：00—20：00,respectively.Temperature had little influence on mating time.

Key words:Thyrassiapenangae；eclosion rhythm；mating rhythm；photoperiod；temperature

作者簡(jiǎn)介：何海敏(1984—)，男，實(shí)驗(yàn)師，主要從事昆蟲(chóng)生理生態(tài)研究，E-mail:hehaimin1984@163.com;*通信作者：薛芳森，教授，E-mail:xue_fangsen@hotmail.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560608)，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)青年基金項(xiàng)目(QN201109)

收稿日期：2015-02-08修回日期：2015-06-18

中圖分類(lèi)號(hào)：Q969.431.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-2286(2015)06-1011-05

何海敏，肖亮，傅淑，等.光周期和溫度對(duì)條紋小斑蛾羽化和交配節(jié)律的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，37(6)：1011-1015.