小黑瓢虫过冷却点和结冰点的测定

阙晓堂, 王竹红, 黄 建

(福建农林大学植物保护学院, 福建 福州 350002)

原产于北美洲的小黑瓢虫Delphastuscatalinae(Horn) 是烟粉虱BemisiatabaciGennadius、银叶粉虱BemisiaargentifoliiBellows & Perring等许多害虫的重要捕食性天敌[1-2]。小黑瓢虫捕食量很大，能取食粉虱包括成虫在内的各个虫态，在粉虱危害严重的作物上，释放小黑瓢虫可以达到很好的防治效果。黄建等[3]于1996年底从英国引进小黑瓢虫，为我国烟粉虱的生物防治新添了一种天敌。1999年，台湾引进小黑瓢虫用于防治银叶粉虱，研究表明，小黑瓢虫对低密度的粉虱具有明显的抑制效果，对高密度的粉虱则能使粉虱数量明显下降，达到控制粉虱的效果[4-5]。

昆虫自身体液温度下降到冰点以下而不结冰的现象称为昆虫的过冷却。通过体液过冷却的方式可以避免体液结冰而受到伤害。较强的过冷却能力可以使昆虫在低温下处于过冷却状态而不结冰，从而提高自身的耐寒性，因而它是评价昆虫耐寒性强弱的重要指标[6]。早在1927年就有关于昆虫耐寒性的报道，过冷却点的发现为耐寒性研究开拓了新的领域，而考察昆虫的过冷却点是研究其耐寒性的重要方法[7]。为了最大限度地发挥小黑瓢虫的防控作用，笔者通过测定小黑瓢虫过冷却点和结冰点，为研究小黑瓢虫的适生性提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

小黑瓢虫来自福建农林大学经济昆虫种质资源保种基地。在温度24-29 ℃，相对湿度(70±5)%，光照14L∶10D的条件下，以盆栽花椰菜上的烟粉虱为猎物进行保种饲养。

1.2 过冷却点及结冰点的测定

采用美国OMEGA公司生产的手持式数字温度计(型号HH509)来测定小黑瓢虫各龄期的过冷却点及结冰点。测定前先将温度计的热敏探头靠在小黑瓢虫上，后在小黑瓢虫上方盖一层棉花。调整棉花的厚度，使得虫体以1 ℃·min-1的速率降温。

由于热敏探头为圆形的金属，小黑瓢虫容易脱离热敏探头而影响试验效果。因此，可将热敏探头固定在泡沫板上。剪一小片塑料片，在塑料片中间钻一小洞，洞的大小以刚好容得下小黑瓢虫为准，再将塑料片贴在探头上方(必须保证金属探头刚好暴露于塑料片的小洞中)。测试时只需将小黑瓢虫放至塑料片的小洞中，再用透明胶布粘住虫体，防止小黑瓢虫爬走。

试验时，将固定有小黑瓢虫的探头放至-26 ℃的低温冰箱(海尔BCD-196DTA)内。数字温度计显示温度开始下降，当虫体冻结时会释放凝结热，使体表温度骤然升高，此时显示屏上的读数会突然上升，而这个上升的转折点就是过冷却点，在上升到最高值后又会突然下降，这个最高值即是结冰点。每个虫态测定20头，由于小黑瓢虫卵较小，且容易破裂，测量误差很大，因此不对其进行测量。

2 结果与分析

2.1 小黑瓢虫各虫态的过冷却点

试验表明，小黑瓢虫各龄期过冷却点均不同，耐寒性也因此不同，其中雌成虫最低(-12.41±0.28) ℃，3龄幼虫最高(-9.78±0.58) ℃。雌成虫过冷却点略低于雄成虫，但差异不显著，分别为(-12.41±0.28) ℃和(-12.27±0.41) ℃。小黑瓢虫幼虫、蛹与成虫之间的过冷却点差异显著，但是幼虫不同虫龄间和蛹的差异不大。按过冷却点由高到低依次为3龄幼虫、2龄幼虫、4龄幼虫、1龄幼虫、蛹，分别为-9.78、-9.80、-9.88、-9.97、-10.31 ℃(表1)。

表1 小黑瓢虫各虫态过冷却点和体液结冰点1)

1)表中同列数据后具相同英文字母表示经Duncan′s差异性显著分析，在P<0.05下差异不显著。

从图1可知，小黑瓢虫各虫态的过冷却点频次均呈正态分布(P>0.05)。幼虫各龄和蛹的过冷却点分布范围均具有一定宽度，其中跨度最大的为2龄幼虫(图1D)和4龄幼虫(图1F)，跨度均为12.1 ℃；跨度最小的为蛹(图1G)，跨度只有2.2 ℃。

A. 雌成虫; B. 雄成虫; C. 1龄幼虫; D. 2龄幼虫; E. 3龄幼虫; F. 4龄幼虫; G. 蛹图1 小黑瓢虫各虫态过冷却点频次分布Figure 1 Frequency distribution of the supercooling point of different stages of D.catalinae

2.2 小黑瓢虫各虫态的结冰点

由表1可知，小黑瓢虫雌雄成虫之间结冰点差异不显著，分别为-8.55和-8.08 ℃，其中雌成虫的最小值为-12.30 ℃、最大值为-4.30 ℃，雄成虫的最小值为-12.20 ℃、最大值为-6.20 ℃。幼虫、蛹与成虫之间的结冰点差异显著，且幼虫不同虫龄间差异也较大。在各虫态中，雌成虫结冰点最低(-8.55±0.40) ℃，蛹的结冰点最高(-3.13±0.34) ℃。幼虫和蛹按结冰点由高到低依次为蛹、4龄幼虫、3龄幼虫、2龄幼虫、1龄幼虫，分别为-3.13、-5.48、-5.69、-6.10、-6.99 ℃。

3 小结与讨论

昆虫的耐寒性强弱可通过其个体的过冷却点高低进行判断，一般情况下，过冷却点低则其耐寒性强，反之亦然[8]。本研究表明，对小黑瓢虫除卵以外的各虫态过冷却点和结冰点进行测定，结果表明：小黑瓢虫成虫、蛹、幼虫中，以成虫的过冷却点和结冰点均最低，蛹次之，幼虫最高。

小黑瓢虫按过冷却点由高到低依次为：3龄幼虫>2龄幼虫>4龄幼虫>1龄幼虫>蛹>雄成虫>雌成虫。而赵琦等[9]对旋幽夜蛾各虫态过冷却点的测定结果则为：5龄幼虫>4龄幼虫>3龄幼虫>2龄幼虫>1龄幼虫>成虫>蛹。关鑫等[10]对扶桑绵粉蚧各虫态过冷却点测量表明，雌成虫>雌虫2龄若虫>雄成虫>雌虫3龄若虫>雄虫2龄若虫>雄虫预蛹>1龄若虫。小黑瓢虫结冰点由高到低依次为蛹>4龄幼虫>3龄幼虫>2龄幼虫>1龄幼虫>雄成虫>雌成虫。

小黑瓢虫雌成虫过冷却点和结冰点均略低于雄成虫，但在0.05水平下差异不显著，这与徐鹿等[11]对美洲大蠊测定的结果一样。关鑫等[10]、赵琦等[9]分别对扶桑棉粉蚧、旋幽夜蛾的测定结果均显示雌雄虫之间差异不显著。侯柏华等[12]认为，这与雌雄虫之间的生理适应性有关。杨朗等[13]对龙眼长跗萤叶甲成虫耐寒性进行测定表明，雌虫过冷却点和结冰点显著低于雄虫，这可能由于雌虫个体较大，体内脂肪含量相对高一些，因此抗寒能力稍强。

较强的过冷却能力可以使昆虫在低温下处于过冷却状态而不结冰，耐寒性由此得以提高。但也有研究表明，很多昆虫在体温还未降到过冷却点时就已经大量死亡了，因此过冷却点并非是耐寒性的唯一指标[14]。笔者只对常温下的小黑瓢虫进行了过冷却点和结冰点的测定，根据赵静等[15]对不同季节下异色瓢虫成虫耐寒力的研究表明，不同季节条件下，异色瓢虫过冷却点和结冰点均不同。因此要全面掌握小黑瓢虫的耐寒能力，下一步应在不同季节条件下对过冷却点和结冰点进行测定。这对小黑瓢虫在生物学、生态学等方面的系统研究具有积极意义，也为预测小黑瓢虫适生区、控害能力和田间运用价值评估提供参考。

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