广聚萤叶甲成虫的繁殖习性和活动规律初步观察

郑海燕，郭 薇，陈红松，王建国，周忠实

(1.江西农业大学农学院植物保护系，南昌 330045;2.中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193)

豚草Ambrosia artemisiifolia L.原产地在北美洲，是一种一年生的恶性外来入侵杂草，20世纪30年代传入我国，现已扩散到全国20多个省市(万方浩等，2005)。豚草的入侵对入侵地农业生产、生物多样性及人畜健康均构成了严重威胁。为了遏制豚草的蔓延，20世纪60年代末，国外学者开始从原产地引进天敌昆虫，开展豚草生物防治研究 (Harris and Piper，1970;Goeden and Andres，1999)。我国豚草生物防治研究工作始于20世纪80年代末，先后筛选引进了5种天敌昆虫，其中，豚草卷蛾Epiblema strenuana和广聚萤叶甲Ophraella communa在野外成功建立种群 (万方浩和王韧，1989;孟玲和李保平，2005;孟玲等，2007;马骏等，2002，2008;周忠实等，2009)。2001年，在江苏南京市郊豚草上发现的原产北美的天敌昆虫－广聚萤叶甲O.communa的幼虫和成虫聚集取食豚草叶片，对豚草控制效果显著 (孟玲和李保平，2005;孟玲等，2007)。寄主专一性测定和风险评价试验表明，广聚萤叶甲是一种专一性强、无生态风险的、可被用于豚草防治的天敌昆虫 (Emura，1999;Yamazakietal.，2000;Dernovici et al.，2006;曹振军等，2007;胡亚军和孟玲，2007;周忠实等，2009;Zhou et al.，2011)。目前，尚无广聚萤叶甲繁殖生物学的报道。本文室内观察了广聚萤叶甲成虫交配及其产卵规律，为该天敌昆虫的大量繁殖提供技术参数。

1 材料与方法

1.1 供试寄主植株

豚草植株 (株高＞90 cm)和盆栽苗 (30～40 cm)来源于湖南省植物保护研究所豚草天敌繁殖基地。

1.2 供试虫源

在湖南省植物保护研究所豚草天敌繁殖基地内采集豚草植株上饲养的广聚萤叶甲蛹，待其羽化，记录其羽化日期，羽化后24 h(第2天)为1日龄，鉴定分好雌雄，并饲养其在30～40 cm高的豚草盆栽苗，饲养备用。

自制养虫笼 (40 cm×40 cm×60 cm);定制的玻璃观察罩 (直径12.5 cm×高28 cm);塑料小瓶 (直径3 cm×高5 cm)。

1.3 成虫交配前期

将新鲜豚草枝条 (15～20 cm)插入有直径为0.8 cm小孔的瓶盖，然后放入直径3 cm×高5 cm的塑料瓶内。瓶子内注满自来水，维持豚草枝条新活。选取12 h内羽化的未交配雄虫与羽化后4～5 d的未交配雌虫进行配对。每条新鲜小枝上放1对成虫，再把塑料瓶放入直径12.5 cm×高28 cm的透明玻璃罩内。玻璃罩顶端有40目防虫纱网。将玻璃罩随机置于养虫架上，试验条件为28℃、光周期14L∶10D。每日更换豚草枝条，用毛笔将成虫挑入玻璃试管 (直径2 cm×长10 cm度)内，然后将旧枝条从塑料小瓶内拔除，更换成新鲜豚草枝条，再接回成虫。由于成虫随时可能交配，本实验采取三班倒的方式，每天24 h轮流不间断地观察记录其交配情况 (当雄虫抱握雌虫伸出阳具插入雌虫体内持续15 min以上算1次成功交配)，记录每对供试成虫第1次交配的日期，并将已交配的成虫移除，不再做交配观察，直至所有配对的雄虫都发生交配为止。试验重复33次，每次为1对成虫。

选取12 h内羽化的未交配雌虫与羽化后2～3 d的未交配雌虫进行配对。之后，采取同样的方法观察雌虫交配前期。

1.4 雌虫产卵前期

选取当天羽化的未交配雌虫和雄虫进行配对放到豚草小枝条 (见1.34所述)，随后放入透明玻璃观察罩 (见1.34所述)内，玻璃罩顶端套40目的防虫纱网，以避免成虫逃逸。玻璃罩在养虫架上随机排列。每日更换新鲜豚草枝条 (见1.3所述)，每天10:00 am和17:00 pm观察记录产卵情况，记录每头雌虫第1次产卵的日期，直至所有雌虫都开始产卵为止，共观察雌虫36头。

1.5 成虫交配和产卵节律

选取100头羽化后2～3 d的雌虫和100头羽化后3～4 d的雄虫。将高约30～40 cm盆栽新鲜苗放入养虫笼 (40 cm×40 cm×60 cm)内，每笼3盆，随机摆放，然后每个养虫笼于16:00放入上述20头雌虫和20头雄虫。从18:00开始观察，每1 h观察观察1次，记录新发生交配成虫对数及雌虫产卵量。夜间，用红光手电筒 (4.5V)协助观察，连续观察3 d。每次调查时，对发现所产的卵块记录并标记;每次调查发现的交配成虫时，需进行持续观察至雌雄交配后分开。统计各观察时段内新发生交配次数占总交配次数的比率，各时段内所产卵量占总产卵量的比率。试验重复5次。

1.6 雌虫逐日产卵量

取刚羽化的健壮成虫，将雌雄编号，后进行配对后放到豚草小枝条上 (见1.34所述)，随后放入透明玻璃观察罩内进行观察，每日更换豚草枝条(见1.3所述)，检查记录当天所产下的卵数(卵粒)，直至雌虫死亡，如果雄虫个体先死，则补充1一头新的雄虫。共配30对，即重复30次。统计成虫活动情况，分析其的产卵规律。

1.7 数据分析

将实验数据进行正态和同方差性检验，不呈正态分布的数据进行反正弦平方根或对数转换。试验数据经单因素多重比较进行差异显著性分析(SAS Institute，2004)，采用通过最小差异法(LSD)比较平均数的差异程度。

2 结果与分析

2.1 成虫交配前期

雄虫交配前期平均为2.7 d(n=33)，45.5%雄虫在羽化后第2 d与雌虫交配，羽化后第3 d交配雄虫占33.3%，羽化后2～3 d的雄虫交配率总和达78.5%(图1a)。雌虫羽化数小时后便有少数雌虫接受雄虫交配，雌虫交配前期平均为0.9 d(n=33)，羽化第2 d(即1日龄)的雌虫接受雄虫交配的比率高达78.8%(图1b)。说明广聚萤叶甲雄虫的性成熟要慢于雌虫。

图1 广聚萤叶甲不同日龄雄虫 (a)和雌虫 (b)的交配率Fig.1 Mating rates of Ophraella.communa male and female adults at different day－age

2.2 雌虫产卵前期

雌虫在交配后的第3 d，19.4%雌虫开始产卵，在第4 d，产卵雌虫急剧增加，约占雌虫总数的52.8% (图2)。可见，雌虫产卵前期为2～3 d。

图2 交配后经历不同天数广聚萤叶甲雌虫的产卵比率Fig.2 Oviposition percentage rates of mated female O.communa at different day－stages

2.3 成虫交配和产卵节律

广聚萤叶甲成虫交配昼夜节律不明显，8:00～21:00成虫交配频率较高 (F23，96=1.56，P=0.0696);在22:00～23:00和0:00～7:00两个时段，成虫交配频次较低，以凌晨0:00～1:00时的交配频次最低 (图3)。雌虫产卵高峰期出现在12:00～16:00，雌虫在这个时段的产卵数量显著高于其他时段 (F11，48=642.24，P＜0.0001)(图4)。

图3 广聚萤叶甲成虫交配的时间节律Fig.3 Daily mating rhythm of O.communa adults

图4 广聚萤叶甲成虫的产卵时间节律Fig.4 Daily ovipositional rhythm of O.communa adults

2.4 成虫期的逐日产卵量

成虫在前16 d产卵最大，处在产卵高峰期，占整个产卵期总卵量的40%以上，雌虫产卵数量随年龄的增加而先增加，而后呈现逐渐递减趋势。从第16 d开始，雌虫产卵数量呈逐步下降的趋势(图5)。

图5 广聚萤叶甲雌虫的产卵变化规律Fig.5 Oviposition rhythms of female O.communa

3 结论与讨论

昆虫的种类不同，则其生活方式和行为存在较大差异，其中交配和产卵活动经常可从侧面反应特定昆虫的种特征 (Quiring，1994)。交配和产卵节律可揭示昆虫生活方式和行为习性，是昆虫生物钟研究的重要内容之一 (Saunders，1982)。

研究表明，鳞翅目昆虫羽化当天即可交配和产卵 (冀卫荣等，1999;向玉勇和杨茂发，2008)，而多数鞘翅目昆虫都存在一个性成熟过程和产卵前期 (刘雨芳，2009;陈磊，2009;刘其全等，2010)。本研究表明，广聚萤叶甲成虫羽化当天，无论雌虫还是雄虫均不能马上进行交配，而需要性成熟的过程，即交配前期，而且交配后的雌虫还有产卵前期，然后才进入真正的产卵期。一般而言，雌雄成虫的交配前期和雌虫产卵前期被认为是评定性成熟的标准 (王宗舜，1977;Omkar，2004)。广聚萤叶甲雌雄个体的交配前期有所差异，一般雄虫交配前期为2.7 d，雌虫为0.9 d，广聚萤叶甲雄虫的性成熟要慢于雌虫。

广聚萤叶甲成虫的交配活动可发生在一天的不同时段，成虫可正常交配，但活动高峰期位于8:00～21:00。雌虫产卵期较集中，一般在12:00～16:00。在产卵期间，雌虫在交配后16天产卵达高峰期，其后产卵数量逐步减少。这对于广聚萤叶甲种群抗逆性而言是有利的，因为其在遇到逆境胁迫后，能短期内产下自己的下一代，从而保证了种群的延续性 (罗敏等，2011;Zhou et al.，2011)。本研究观察的广聚萤叶甲成虫交配及其产卵规律将为该天敌昆虫的大量繁殖提供基础。

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