林 涛,曾 伶,曾 玲,梁广文*
(1.华南农业大学昆虫生态研究室,广州 510642;2.广东省粮食科学研究所,广州 510050)
米象Sitophilus oryzae Linnaeus属于鞘翅目象甲科,为重要的原粮害虫之一,广泛分布于世界各地。其成虫和幼虫通过蛀食粮粒造成危害,在大量发生时会导致粮食水分异常变化,甚至引起粮堆发热、霉变或结块(杨致远,1992;白旭光,2002)。在我国米象主要分布在南方各省市,南方地区更适宜于它的生长繁殖(杨致远,1981)。近三十多年来对米象的研究表明:影响米象生长、发育速度、生态的因子中最主要的是温度、食物及水分(湿度)(夏世祥,2000;Damcevski,2006)。黄建国等(1982)曾观察到在25℃条件下米象完成全部发育,在高粱中为41 d,在大米中为50 d,在小麦中为54 d,同时其研究表明粮粒结构和食物含水量均会影响米象的生长发育。蒋小龙等(1994)也研究过玉米象对玉米、小麦、大米及玉米象虫体提取物的趋性反应和诱捕效果,其研究表明玉米、大米、小麦正己烷萃取物,可引起米象成虫聚集,但有关米象对寄主的偏好性尚缺乏研究。本文就米象对不同寄主的偏好性进行了研究,直接以各种不同寄主作味源,利用“Y”型嗅觉仪对米象进行行为测定,以比较米象对四种寄主的趋性强弱,同时结合在4种不同寄主中米象F1代种群数量和世代发育历期的比较以了解米象在不同寄主中F1代种群的数量和世代发育历期,通过结合这两个试验测定米象成虫对这4种寄主的偏好性。以了解米象的生态学特性,为今后对米象的防治提供一定的理论依据。
1.1.1 供试虫源
米象起始种群由广东省粮食科学研究所提供,经完整小麦粒多代饲养。其中,饲养温度为30±1℃,相对湿度为60±5%,光周期L∶D=0∶24。
1.1.2 材料及处理
实验中所用的小麦、燕麦、高粱、糙米均为市售。实验前置于烘箱60℃下处理6~8 h,并将4种粮食含水量调至13.5%左右备用。
1.2.1 “Y”型嗅觉仪行为测定
用于行为测定的米象均为新羽化的成虫,且被禁食24 h 后挑取健全一致的备用。
“Y”型嗅觉仪行为生测参照黄丽莉等的方法(黄丽莉,2006;吕建华,2007)。“Y”型嗅觉仪臂长8 cm,内径1 cm,两臂夹角75°,柄长8 cm。每个管臂各接特制的味源瓶,将不同寄主10 g 放入味源瓶作味源,进入味源瓶的空气先经活性炭过滤净化后,管柄接真空泵,通过流量计调节气流速率200 ml/min 通气。试验期间“Y”型嗅觉仪选择区用纸箱遮光,整个试验在全暗期进行。生测时间安排在8:00~17:00,室内温度保持在28℃左右,相对湿度70%~80%洁净的房间中进行。每次引入1 头待测成虫到“Y”型嗅觉仪的管柄,记录进入两管的虫数,每头虫观察3~5 min。选择标准为:当测虫爬至超过某臂的1/3 处,并持续1 min 以上者,记录该虫对该臂的寄主做出了选择;若引入5 min 钟后没有做出选择的,则记为无反应,每处理测验30 头,重复三次。每测两头调换两臂与味源瓶联接的位置,每测10 头后用95%乙醇擦洗管的内外壁,再用纯水冲洗,吹干后再测,以消除可能存在的两臂不对称所造成的的误差。
1.2.2 寄主对米象后代种群生长发育的影响
将小麦、燕麦、糙米、高粱100 g 分别置于250 mL 广口瓶中,每瓶仅填入1种粮食作为米象的食料。挑取羽化3 d 的米象成虫30 头置于装好粮食的瓶中,每瓶包含30 头米象成虫和100 g 粮食为一个重复,每个粮食处理均重复3 次。然后将所有粮食处理移至培养箱,并设定饲养温度为其供试实验温度。6 d 后依次将每个处理的试虫全部筛出,将含有虫卵的粮食放回原瓶继续培养,直至下一代成虫全部羽化,并统计成虫数量。同时由于米象世代重叠及发育不整齐等生物学特性,我们以筛出试虫那天起,到第一次发现子代成虫时止,为一个世代,记录米象在不同寄主中的世代发育历期。
个体反应率(诱集率)=味源瓶或空白瓶中的虫数/总虫数×100 %。
行为反应趋性数据采用χ2 检验进行差异显著性分析;寄主诱集率利用SPSS 统计软件新复极差(Duncan's)多重比较分析不同寄主间的差异性。
不同寄主F1代种群数量和世代发育历期的差异显著性用SPSS 进行方差分析,图表用Excel 进行绘制。
选取4种谷物作为寄主,分别对米象成虫进行引诱作用,结果表1。从表1 可以看出,米象成虫对4种寄主均表现出极显著的趋性。经卡方分析,成虫对每种寄主的卡方值均大于即在0.01 显著水平上达到极显著差异,表明4种寄主对米象成虫均有引诱作用。
表1 不同寄主对米象的引诱作用Table 1 different host on Sitophilus oryzae attraction
表2 米象对不同寄主的选择性差异Table 2 Differences in selectivity of Sitophilus oryzae on different hosts
由表2 所示,米象成虫对4种寄主进行选择性试验。经卡方分析分别得出以下结果:糙米>小麦、高粱>小麦、小麦>燕麦、高粱>糙米、糙米>燕麦、高粱>燕麦。对以上研究实验数据进行总体比较与分析可以得出结论:4种寄主中,米象成虫对高粱的选择性最强,对燕麦的选择性最弱,其它2种寄主介于二者之间。通过比较每组组内寄主间的差异显著性,得出米象成虫对各组内2种寄主的选择性呈显著差异,经综合分析得出以下结论,4种寄主对米象的引诱强弱依次为:高粱>糙米>小麦>燕麦。
由图1、图2 所示,在不同寄主中其F1代种群数量间除了糙米和燕麦其它寄主间均存在显著性差异,而对于世代发育历期,除了高粱和燕麦间不存在差异显著性外,其它寄主间均存在差异显著性。具体表现为在高粱中其F1代种群数量为119 头,世代发育历期为20.3 d;在糙米中F1代种群数量为239 头,世代发育历期为17.3 d;小麦中F1代种群数量为79 头,世代发育历期为26.3 d;燕麦中F1代种群数量为226 头,世代发育历期为20.3 d。由此可见,4种寄主在含水量、试验温度、试虫对数、产卵期相同时,其F1代种群数量表现为糙米≈燕麦﹥高粱﹥小麦;世代发育历期表现为糙米﹤高粱≈燕麦﹤小麦。
Y 型嗅觉仪是研究昆虫对挥发性信息物质反应程度的常用仪器,一般以参试昆虫对Y 型嗅觉仪两气味源分别作出第一选择的数量作为评价其对不同气味源选择偏好程度的指标。这一指标可以从总体上反映参试昆虫对不同气味源的偏好性。通过比较昆虫在不同寄主上的繁殖力和世代发育历期,可以了解昆虫更喜好在哪种寄主上生存、繁殖。
在本文研究中,米象对4种寄主均有明显的趋向反应,不同寄主之间对米象的引诱效果差异显著,高粱对米象的引诱效果最强。在不同寄主中米象F1代种群数量除糙米和燕麦其它寄主间均存在显著性差异,在糙米中F1代种群数量最多。对于世代发育历期,除了高粱和燕麦间不存在差异显著性外,其它寄主间均存在差异显著性,在糙米中米象的世代发育历期最短。由此可发现,虽然米象在高粱中F1代种群数量并不是最多的,其世代发育历期也不是最快的,但在4种寄主中高粱对米象的引诱性最强。原因可能是禾谷类作物不同种和亚种产生的气体成分大致相同,但其量有差异(Hougen,1971),同时营养成分不同也会影响米象的繁殖力与生长发育速度(曾正,1980)。对于在四种寄主中具体是什么成分对米象具有引诱作用还有待研究,另外在试验过程中一些环境条件可能也会对试验结果有影响,在今后要加以改善。
植食性昆虫在寻找寄主阶段,主要通过嗅觉感受器对寄主植物特异性的气味进行识别而到达植物(Visser,1986;杜家纬,2001),已有研究表明,饥饿两天后的赤拟谷盗对小麦面粉有较强的趋性(Willis,1950),在国内,很多研究将食物作为引诱剂与不同类型的诱捕器相结合,用于仓虫的诱捕、监测和防控等方面,实现了储粮害虫的绿色、安全,高效的防治(李兴奎,2006;姜自德和张宏宇,2009)。基于本文结果,高粱对米象具有较强的引诱作用,我们可以利用高粱结合诱捕器对米象进行诱捕、监测和防控。
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