李露 李素欣 王冕之 孫學(xué)文 羅水晶 林發(fā)鑫 賈黎明 溫俊寶

摘要

本文通過觀察比較鈴斑翅夜蛾Serrodes?campana?Guenée蛹及成蟲雌雄個(gè)體之間外部形態(tài)差異，總結(jié)出其蛹及成蟲個(gè)體雌雄鑒別特征與區(qū)分方法，結(jié)果表明：雌蛹腹部末端第8腹節(jié)有生殖孔和產(chǎn)卵孔連接形成的縱裂縫，形成“人”字形，裂縫兩側(cè)平坦無突起;雄蛹第8腹節(jié)無裂縫，第9腹節(jié)靠近第10腹節(jié)中央有1縱裂縫，裂縫兩側(cè)各有1個(gè)半圓形瘤狀突起。雌成蟲前翅亞中褶內(nèi)側(cè)的黑斑外側(cè)半圓形，前翅基線至外線間與前胸背板同色，腹部末端圓錐狀;雄成蟲前翅亞中褶內(nèi)側(cè)的黑斑外側(cè)直線形，前翅基線至外線間淺黃色，顏色較前胸背板淺，腹部末端圓筒狀。此方法簡易有效，能極大提升野外區(qū)分蛹和成蟲性別的效率，對(duì)研究其生殖生物學(xué)和后續(xù)提取性信息素意義重大。

關(guān)鍵詞

鈴斑翅夜蛾;?蛹;?成蟲;?形態(tài)特征;?性別鑒定

中圖分類號(hào)：

Q?969;?S?763.42

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2023157

Rapid?sex?determination?of?pupae?and?adults?of?Serrodes?campana?（Lepidoptera：?Noctuidae）

LI?Lu1，2，?LI?Suxin1，2，?WANG?Mianzhi2，?SUN?Xuewen1，?LUO?Shuijing3，LIN?Faxin4，?JIA?Liming2*，?WEN?Junbao1*

（1.?Beijing?Key?Laboratory?for?Forest?Pest?Control，?Beijing?Forestry?University，?Beijing?100083，?China;

2.?National?Energy?R?&?D?Center?for?NonFood?Biomass，?Beijing?Forestry?University，?Beijing?100083，

China;?3.?Fujian?Yuanhua?Forestry?Biotechnology?Co.，?Ltd.，?Sanming?354500，?China;?4.?Jianning

County?Forestry?Bureau?of?Fujian?Province，?Sanming?354500，?China）

Abstract

In?this?paper，?by?observing?and?comparing?the?external?morphological?differences?between?male?and?female?individuals?of?the?pupae?and?adults?of?Serrodes?campana?Guenée，?characteristics?and?methods?for?distinguishing?between?the?sexes?of?pupae?and?adults?were?summarized.?The?results?showed?that?the?8th?abdominal?segment?at?the?end?of?the?abdomen?of?the?female?pupa?has?a?longitudinal?crack?formed?by?the?connection?of?the?genital?hole?and?the?oviposition?hole，?forming?a?“herringbone”?shape，?and?the?two?sides?of?the?crack?are?flat?without?protrusions.?The?8th?abdominal?segment?of?the?male?pupa?has?no?slit，?the?9th?abdominal?segment?has?a?longitudinal?crack?near?the?center?of?the?10th?abdominal?segment，?and?there?is?a?semicircular?tumorlike?protrusion?on?each?side?of?the?crack.?Female?and?male?adult?morphological?differences?are?large，?the?female?adult?sub?middle?fold?has?a?fanshaped?medial?black?spot，?and?the?forewing?base?line?to?the?outer?line?is?the?same?color?as?the?pronotum，?and?the?abdomen?of?female?moth?is?more?rounded?than?that?of?the?male?moth，?and?the?abdomen?is?coneshaped?at?the?end?of?the?abdomen.?The?black?spot?of?male?at?the?sub?middle?fold?in?front?wings?is?nearly?triangular，?light?yellow?between?the?baseline?and?the?outer?line，?the?color?is?lighter?than?the?pronotum，?the?abdomen?is?narrow?and?long，?and?the?end?of?the?abdomen?is?cylindrical.?This?method?is?simple?and?effective，?and?greatly?improves?the?efficiency?of?distinguishing?the?sex?of?pupae?and?adults?in?the?field，?which?is?of?great?significance?for?the?study?of?S.campana?reproductive?biology?and?subsequent?extraction?of?sex?pheromones.

Key?words

Serrodes?campana;?pupa;?adult;?morphological?characteristics;?sex?identification

無患子Sapindus?saponaria?L.是無患子科Sapindaceae無患子屬Sapindus樹種，全世界此屬樹種有13種，在我國分布最廣的是無患子［1］。該樹種不僅是生物柴油、活性炭、綠色洗滌劑和藥物的原料，也是南方重要的園林綠化樹種［2］。

鈴斑翅夜蛾Serrodes?campana?Guenée，屬鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae。國外分布于澳大利亞、印度、緬甸、越南、尼泊爾、日本等國家［36］，國內(nèi)主要分布于澳門、云南、貴州、福建、臺(tái)灣、上海和江蘇等地區(qū)［69］，其幼蟲主要為害無患子，取食無患子嫩梢、嫩葉、花序和幼果，影響樹勢、光合效應(yīng)和產(chǎn)量，對(duì)以果皮為主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的無患子產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重影響［10］。此前關(guān)于鈴斑翅夜蛾中國僅有記載而缺乏基礎(chǔ)性研究［1113］，后續(xù)要對(duì)其生物學(xué)特性展開研究以便進(jìn)一步控制其為害，因此對(duì)該蟲的蛹期和成蟲期進(jìn)行性別鑒定是十分有必要的。

鱗翅目蛹性別的鑒定主要依據(jù)蛹體8～10腹節(jié)生殖孔的外部特征來辨別。該方法在草地貪夜蛾Spodoptera?frugiperda、香梨優(yōu)斑螟Euzophera?pyriella和美國白蛾Hyphantria?cunea［1416］等鱗翅目害蟲的性別鑒定中廣泛應(yīng)用。鱗翅目昆蟲成蟲的性別往往可以通過觸角形狀、體型、腹部形狀、前翅顏色及斑紋和足的緣毛等進(jìn)行判斷［17］，如斜紋夜蛾Spodoptera?litura［18］雄性翅面斑紋的外緣線與外橫線之間有一明顯的灰藍(lán)色條紋，雌性則沒有此條紋。本研究通過對(duì)鈴斑翅夜蛾蛹和成蟲的外部形態(tài)幾個(gè)明顯特征進(jìn)行觀察對(duì)比和描述，總結(jié)出了區(qū)分鈴斑翅夜蛾蛹及成蟲性別的方法。

1?材料與方法

1.1?供試蟲源

鈴斑翅夜蛾的老熟幼蟲采自福建省建寧縣水西村無患子種植苗圃（116°49′E，26°44′N）中。將野外采集的幼蟲帶回建寧縣無患子基地實(shí)驗(yàn)室，將其置于尼龍網(wǎng)紗中，在溫度24～30℃，相對(duì)濕度65%～70%，光周期L∥D=14?h∥10?h的環(huán)境下用無患子新鮮幼嫩葉片進(jìn)行飼養(yǎng)，成蟲使用10%蜂蜜水飼喂。每日更換飼喂食物，并檢查化蛹情況、進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。

1.2?試驗(yàn)方法

將網(wǎng)袋內(nèi)無患子葉片間或網(wǎng)袋間的繭取出，用鑷子將繭小心剝開，用脫脂棉擦凈蛹表面后，直接觀察或使用體視顯微鏡（江南SZ6100，上海向帆儀器有限公司），對(duì)150頭鈴斑翅夜蛾蛹的外部形態(tài)特征進(jìn)行觀察記錄和拍照（Zen?pro軟件）。區(qū)分雌雄蛹后，使用游標(biāo)卡尺分別測量雌雄蛹的長度與寬度，使用電子天平（LQC30002，五鑫衡器有限公司）測量蛹的體重，并將雌雄分開于養(yǎng)蟲籠（410?mm×390?mm×600?mm）內(nèi)飼養(yǎng)。采取直接觀察和體視顯微鏡觀察記錄羽化后雌雄成蟲外部形態(tài)差異，用游標(biāo)卡尺分別測量雌雄成蟲的體長與翅展，并根據(jù)其生殖器官進(jìn)一步驗(yàn)證成蟲的性別。通過分析比較羽化前后的數(shù)據(jù)來確定鑒別正確與否。

1.3?數(shù)據(jù)分析與圖像處理

使用SPSS?22進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)鈴斑翅夜蛾雌雄蛹和成蟲體型參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。使用Adobe?Illustrator?2019和Adobe?Photoshop?2020標(biāo)注圖片，使用Sketchbook繪制形態(tài)示意圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?蛹體型特征分析

通過測量150頭隨機(jī)挑選的等數(shù)量雌雄蛹，得出鈴斑翅夜蛾雌雄蛹體型數(shù)據(jù)（表1），發(fā)現(xiàn)雌雄蛹在蛹長（P=0.042）上存在顯著差異，而在蛹寬（P=0.094）和蛹重（P=0.201）方面并沒有顯著差異，?其中雌蛹的長寬比為3.14∶1，雄蛹的長寬比為3.22∶1，雌雄的蛹重比為0.90∶1。

2.2?蛹外部形態(tài)特征分析

老熟幼蟲以絲結(jié)繭，預(yù)蛹期3?d，蟲體白灰色;蛹期11～14?d，蛹紡錘形，蛹體黑褐色或紅褐色。在顯微鏡和直接觀察下，鈴斑翅夜蛾的雌雄蛹體色有所差異（圖1A）。蛹體表面布有白霜，羽化前白霜消失，腹部末端生有臀棘鉤6～9根，大多為7～8根，中間2根較長，側(cè)邊較短（圖1B，C），與蛹體發(fā)育程度存在關(guān)聯(lián)，發(fā)育較好的蛹其臀棘更為堅(jiān)硬粗壯，體型較小的蛹其臀棘更為柔軟細(xì)小。形態(tài)示意如圖2。雌雄腹部末端區(qū)分如下：

雌蛹：第8腹節(jié)腹面中央有一縱裂縫，裂縫上下端連接第7、第9腹節(jié)，與第9腹節(jié)前緣相連，使第8腹節(jié)至第10腹節(jié)節(jié)間形成“人”字形;裂縫兩側(cè)光滑，此裂縫為第8腹節(jié)上的生殖孔和第9腹節(jié)上的產(chǎn)卵孔連接而成（圖1B♀）。

雄蛹：第8腹節(jié)無裂縫，在第9腹節(jié)腹面靠近第10腹節(jié)中央有一縱裂縫，裂縫兩邊各有一半圓形瘤狀突起，此裂縫為第9腹節(jié)上的生殖孔;雄蛹腹部末端分節(jié)較為明顯（圖1B♂）。

2.3?蛹的驗(yàn)證及雌雄成蟲外部形態(tài)特征

共鑒定150頭蛹的性別，其中75頭為雄蛹，75頭為雌蛹。羽化成蟲共147頭，鑒定準(zhǔn)確率100.00%（表2）。

通過測量100頭隨機(jī)挑選的等數(shù)量雌雄成蟲后得出鈴斑翅夜蛾雌雄成蟲體型數(shù)據(jù)（表3），發(fā)現(xiàn)雌雄成蟲在體長（P=0.015）和翅展（P=0.001）上均存在顯著差異。

成蟲全身被毛，頭部及胸部黑褐色帶灰色，觸角線狀;背中線淡黃色;喙發(fā)達(dá)（圖3）。腹部褐灰色。前翅基部暗褐色帶紫色，基線為2黑斑，內(nèi)線黑色，直達(dá)臀脈1A后外突，內(nèi)線前端及亞中褶內(nèi)側(cè)各1黑斑，后1斑外側(cè)雄性直線形，雌性半圓形，中區(qū)（前翅內(nèi)線至外線間）雄性淺褐色，雌性褐色，中線波浪形，前端外側(cè)分布褐色斑塊，腎形斑褐色，其中存在大小不一、具白邊的黑點(diǎn)，外線雙線黑色，線間黃褐色，近直線外斜，前端內(nèi)側(cè)有一褐色三角形斑，外線外部深褐色，亞緣線淺褐色，大波曲，后翅褐灰色，中部具一白色粗線，外緣黑褐色。鈴斑翅夜蛾靜息狀態(tài)下其背面形似人臉譜（圖4），雌雄成蟲形態(tài)特征差異如下（圖3）：

雄成蟲：前翅亞中褶內(nèi)側(cè)的黑斑外側(cè)直線形，中區(qū)淺褐色。腹部較瘦小，末端狹長，無縱向裂縫，外生殖器周圍被有短黃色毛簇。靜止時(shí)其陽具隱于腹部，受到雌蛾釋放的性信息素刺激以及交配后，腹部末端的抱握器張開，陽具外突（圖5♂）。

雌成蟲：前翅亞中褶內(nèi)側(cè)的黑斑外側(cè)半圓形，中區(qū)與前胸背板同色。腹部相對(duì)雄蛾肥大，末端有短白色毛簇，有一明顯縱向縫（圖5♀）。求偶時(shí)露出性腺，釋放性信息素，腹部末端向腹背面微微彎曲，產(chǎn)卵器向腹面彎曲。

3?結(jié)論與討論

區(qū)分鈴斑翅夜蛾蛹的雌雄時(shí)發(fā)現(xiàn)，雌蟲蛹體顏色偏紅褐色，雄蟲蛹體顏色偏褐色，但由于2種顏色較為相近，難以在野外條件下準(zhǔn)確辨別。雄蛹在體型上長于雌蛹，有顯著差異;而在蛹寬和蛹重上沒有顯著差異，故不建議通過形態(tài)特征參數(shù)來區(qū)分鈴斑翅夜蛾蛹體性別。有些鱗翅目昆蟲可通過臀棘的數(shù)量來確定雌雄，如綠翅絹野螟Diaphania?angustalis［19］的雌蛹臀棘為7根而雄蛹的臀棘為8根，但也存在較多臀棘數(shù)量相同的鱗翅目昆蟲種類，如黃翅絹野螟D.caesalis雌雄蛹的臀棘均為8根［20］，肉桂雙瓣卷蛾P(guān)olylopha?cassiicola雌雄蛹的臀棘均為6根［21］，而鈴斑翅夜蛾的雌雄蛹臀棘數(shù)量在6～9根之間不固定，因此也無法通過臀棘數(shù)量辨別蛹的雌雄。

能用于區(qū)分鈴斑翅夜蛾蛹性別的特征主要包括：1）雌蛹腹面第8腹節(jié)有縱裂，且縱裂兩側(cè)無凸起;2）雄蛹第8腹節(jié)無縱裂，而第9腹節(jié)有縱裂，且裂縫兩邊有半圓形瘤狀突起;?3）雌蛹腹部末端分節(jié)不明顯，而雄蛹腹部末端分節(jié)較為明顯。其中最易觀察到的特征是雄蛹生殖孔兩側(cè)存在的瘤狀突起。這些特征與旋幽夜蛾Scotogramma?trifolii［22］、甜菜夜蛾Spodoptera?exigua［23］和異酷斑大蠶蛾Cricula?variabilis［24］等存在一些相似之處。

成蟲性二型現(xiàn)象明顯，可以快速從其前翅基線處的黑斑形狀以及中區(qū)的不同顏色明顯區(qū)分出雌雄性別，還可以通過其腹部末端的形態(tài)進(jìn)行區(qū)分。鈴斑翅夜蛾的雄蟲腹部末端狹長短鉗狀無縱裂，而雌蟲腹部末端渾圓有一明顯縱裂，這與鳳凰木夜蛾P(guān)ericyma?cruegeri［25］、黑腎卷裙夜蛾P(guān)lecoptera?oculata［26］、斜紋夜蛾［18］和黃翅絹葉螟［20］等許多夜蛾科昆蟲的腹部末端形態(tài)特征高度一致。

通過分析生殖孔位置以及有無瘤狀突起2個(gè)特征，可以有效鑒別鈴斑翅夜蛾的雌雄蛹。此外，我們還通過翅面2個(gè)直觀的特征簡單便捷地鑒別雌雄成蟲，熟練后可在田間直接使用，準(zhǔn)確率可達(dá)100%。本方法不僅能提高野外調(diào)查時(shí)辨別鈴斑翅夜蛾雌雄蛹和成蟲的效率，快速了解當(dāng)前種群性比，預(yù)估下一代種群數(shù)量，還能為后續(xù)獲取處女雌蟲提取性信息素提供極大的便利。

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（責(zé)任編輯：田?喆）