小贯小绿叶蝉蜕皮、羽化及孵化节律

周永梅，施龙清，谢明福，黄伙水，杨 广

(1.闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室；2.福建农林大学应用生态研究所；3.农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室；4.福建农林大学闽台特色作物病虫害生态防控协同创新中心，福建福州350002；5.泉州出入境检验检疫局，福建泉州362000)

小贯小绿叶蝉蜕皮、羽化及孵化节律

周永梅1，2，3，4，施龙清1，2，3，4，谢明福1，2，3，4，黄伙水5，杨 广1，2，3，4

(1.闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室；2.福建农林大学应用生态研究所；3.农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室；4.福建农林大学闽台特色作物病虫害生态防控协同创新中心，福建福州350002；5.泉州出入境检验检疫局，福建泉州362000)

通过室内单头饲养小贯小绿叶蝉，观察了其蜕皮、羽化及孵化的时间规律.结果表明，1龄若虫蜕皮时间为(4.83± 0.13)min，2龄若虫为(5.14±0.13)min，3龄若虫为(5.07±0.11)min，4龄若虫为(5.64±0.17)min；1、2龄若虫蜕皮数量在24 h内分布比较均匀，3龄若虫蜕皮时间集中在2:00－4:00，4龄若虫多在4:00－7:00和16:00－19:00蜕皮.雌虫羽化时蜕皮过程持续(8.15±0.18)min，雄虫持续(8.02±0.21)min；雌虫整个羽化过程需要(16.82±0.27)min，雄虫需要(16.15±0.29)min，雌雄虫间无显著差异；雌雄虫羽化高峰分别在5:00－12:00和4:00－11:00.卵孵化持续时间为(7.42±0.52)min，孵化的高峰出现在5:00－8:00.

小贯小绿叶蝉；蜕皮；羽化；孵化；历期；节律

茶小绿叶蝉(Empoasca spp.)属半翅目叶蝉科，其若虫和成虫均以刺吸式取食，成虫产卵会给植株造成机械损伤，是严重影响我国茶叶产量和品质的主要害虫.目前，已证实危害我国茶园的茶小绿叶蝉优势种为小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii)[1].福建省大部分茶区的茶小绿叶蝉经形态鉴定也已被确定为小贯小绿叶蝉[2].该虫个体微小，从3龄若虫开始，具备跳跃能力，行动敏捷.因此，针对单独个体的行为观察较难且研究较少.国内外对于叶蝉类昆虫的行为学研究主要集中在刺吸取食[3－4]、通讯[5－6]、趋避[7－8]等方面，而有关其蜕皮、羽化、卵孵化等的节律尚未见报道.为此，本试验系统研究小贯小绿叶蝉各龄期若虫蜕皮、羽化及卵孵化的时间规律，以期为茶园小贯小绿叶蝉的防治和监控提供依据.

1 材料与方法

1.1 虫源

本研究所用的各虫态小贯小绿叶蝉均来自福建省福州市仓山区福建农林大学南区实验茶园(119.2°E、26.1°N).

1.2 若虫蜕皮、羽化及卵孵化观察

1.2.1 蜕皮及羽化调查 从茶园中随机剪取带有约10 cm嫩梢(携带虫卵)的长茶枝，除去茶枝上的老叶及栖息在叶片上的小贯小绿叶蝉若虫和成虫.将茶枝插在2 cm厚的泡沫中，底端露出约1 cm部分浸泡于水中以维持茶枝活力，待幼虫孵出后开展蜕皮和羽化节律的调查试验.采用昆虫行为观察箱(图1，专利号:2013105584739.8)进行调查.室内条件:温度(28±1)℃，光周期(12L∶12D)，开灯和关灯时间分别为7:00和19:00.

分别在每日7:00和19:00将长茶枝上同一龄期的若虫挑出并置于自制饲养管中，每管放入1头，每次观察6头，直至若虫蜕皮或羽化后取出.将若虫放入玻璃管后，再放入同一品种的新鲜茶芽(水仙，Camellia sinensisL.cv.Wuyi Shuixian)作为若虫的寄主.为保持若虫食源充足，每2 d更换一次茶芽.将6支饲养管置于昆虫行为观察箱内，通过红外一体机连接电脑，观察并记录若虫蜕皮、羽化时间.1～4龄若虫蜕皮试验各重复20次，羽化试验重复40次.观察箱内温度及光照条件同上.

1.2.2 卵孵化调查 从茶园采集带有6 cm嫩梢(携带虫卵)的茶枝，剪除叶片，将其放入空的饲养管中，在观察箱中培养茶枝，方法同1.2.1，观察并记录卵孵化过程.每天7:00和19:00取出茶枝上的初孵若虫，3 d后取出茶枝，放入新鲜茶枝.每6枝为一个重复，共设置10个重复.

1.3 数据分析

利用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析，用EXCEL软件作图，显著水平设为P＝0.05.蜕皮、羽化和孵化等行为的持续时间用平均值±标准误表示.不同龄期若虫蜕皮持续时间(包含卵孵化持续时间)之间的差异采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)，并用LSD法进行多重比较.雌雄虫羽化过程所需时间的差异用独立样本t检验.1～4龄若虫在1 d内每小时的蜕皮数量分布是否均匀，1～4龄若虫蜕皮、羽化和卵孵化数量昼夜之间的差异，都用卡方检验进行分析.3、4龄若虫蜕皮、雌雄虫羽化和卵孵化在各时段间发生数量的差异均采用LSD法比较.

2 结果与分析

2.1 若虫蜕皮节律

小贯小绿叶蝉若虫蜕皮时，腹部剧烈扭动，头部先从蜕裂线挤出，之后胸部和腹部依次挤出，虫体与接触面的角度逐渐增大，腹部与接触面呈近90°后弹离残皮，蜕皮结束(图2).

4个龄期若虫蜕皮全程均需约5 min.1～3龄若虫蜕皮时间无显著差异，4龄若虫蜕皮时间显著长于1～3龄若虫(表1).一天中1、2龄若虫每小时的蜕皮虫数较稳定(χ2＝30.235，df＝23，P＝0.143；χ2＝13.231，df＝23，P＝0.947)，在3%～6%之间波动，不具节律性；3、4龄若虫每小时蜕皮虫数虽然没有显著差异(χ2＝28.505，df＝23，P＝0.197；χ2＝28.932，df＝23，P＝0.183)，但在某个连续的时间段里，存在较多且稳定的蜕皮虫数(图3).如3龄若虫在5:00－7:00蜕皮虫数较多(LSD，P＜0.05)，4龄若虫在4:00－7:00和16:00－19:00蜕皮虫数较多(LSD，P＜0.05).从昼夜分布来看，1～4龄若虫夜间蜕皮虫数与白天相同(χ2＝3.176，df＝1，P＝0.075；χ2＝0.154，df＝1，P＝0.695；χ2＝1.673，df＝1，P＝0.196；χ2＝0.615，df＝1，P＝0.433).

2.2 羽化节律

小贯小绿叶蝉末龄若虫体壁绿色加深，翅芽变长，开始进入羽化阶段.羽化前活动频繁，寻找到羽化场所后，数分钟静止不动(静止位置多在茶芽上，少数在玻璃内壁，自然界中其常在叶背面羽化).羽化时，腹部剧烈甩动，头、胸和腹部依次挤出，露在外部的体躯与蜕的角度增大，呈近90°后成虫完全离开残蜕，蜕皮完成.成虫在蜕附近整理柔软皱缩的翅膀，直到翅膀完全展平并合拢于背部，羽化完成(图4).之后小贯小绿叶蝉仍在蜕皮点附近静止不动，约1 h后开始第1次清理行为.

表1 小贯小绿叶蝉卵孵化和各龄若虫蜕皮持续时间1)Table 1 Durations of hatching and molting ofE.onukinymphs at each stage

羽化过程中，雌虫的蜕皮时间为(8.15±0.18)min，雄虫为(8.02±0.21)min，雌雄间无显著差异(t＝0.458，df＝213，P＝0.647).雌虫羽化总时长为(16.82±0.27)min，雄虫为(16.15±0.29)min，雌雄间无显著差异(t＝1.709，df＝213，P＝0.089).雌雄虫羽化后静止时间分别为(59.61±1.63)和(57.57±1.24)min，无显著差异(t＝0.974，df＝213，P＝0.331).雌虫羽化集中在5:00－12:00(LSD，P＜0.05)；雄虫集中在4:00－11:00(LSD，P＜0.05)(图5).成虫羽化昼夜分布数量无显著差异(χ2＝1.133，df＝1，P＝0.287)，雌雄虫昼夜羽化数量差异也不明显(χ2＝3.706，df＝1，P＝0.054；χ2＝0.234，df＝1，P＝0.629).因此，小贯小绿叶蝉的羽化具有节律性，大部分末龄若虫在黎明和早上羽化，雌雄虫均属单峰型.

2.3 卵孵化节律

初产卵为新月形，呈较透明的乳白色；接近孵化时，颜色变黄，红色眼点显现，卵变形扭曲；产卵约6 d后，卵陆续孵化.孵化时，头钻破嫩梢表皮，前半身躯随之慢慢孵出，虫体在嫩梢外部扭动，足屈在腹部不易被看出，直至虫体脱离嫩梢表皮时，足伸开跳到嫩梢上开始活动，孵化完成(图6).

从头部挤出嫩梢表皮到足接触嫩梢的过程所用时间为(7.42±0.52)min，显著高于1～4龄若虫蜕皮时间，而与雄虫羽化时间相近(表1).卵孵化活动集中在黎明和早上，高峰期为5:00－8:00(LSD，P＜0.05)，且昼夜孵化量无显著差异(χ2＝0.421，df＝1，P＝0.516)(图7).

3 讨论

本研究发现，小贯小绿叶蝉羽化和卵孵化的持续时间均大于1～4龄若虫蜕皮时间.这可能是由于孵化和羽化均是由一个虫态变为另一个虫态的复杂过程，耗时较长.据报道，碧蛾蜡蝉(Geisha distinctissima)蜕皮时间为32～108 min，羽化时间为50 min左右[9]，蜕皮和羽化持续时间明显长于小贯小绿叶蝉.

小贯小绿叶蝉1、2龄若虫蜕皮数量在每日不同时段均匀分布，3、4龄若虫在凌晨和傍晚蜕皮频数较多，与碧蛾蜡蝉[9]相似.小贯小绿叶蝉羽化节律与二点叶蝉(Cicadulinab ipunctela)[10]相似，均属于在黎明和早上羽化较多的单峰型昆虫.这可能是由于黎明时的温、湿度有利于新羽化成虫翅膀的伸展[11－12].在自然条件下，昆虫发育和行为活动受光周期和温周期的调节，以利用环境中有利条件和避开恶劣条件[13].羽化节律也是5龄若虫的蜕皮节律，从1～5龄若虫蜕皮的总体规律来看，低龄若虫蜕皮时间分布相对均匀，3～4龄若虫开始出现蜕皮高峰期，5龄若虫蜕皮更集中在特定时间.这可能是由于不同虫龄组成的群体生活史中各变态期转换时间具有明显的昼夜节律[14]，或是由于小贯小绿叶蝉对羽化条件的要求比较严格，所以由若虫逐步调节蜕皮的发生时间，使得最后一次蜕皮(即羽化)能集中在适宜的条件下完成.

卵孵化后的1龄若虫是最弱、最敏感的虫态，因此孵化需要在特定的时间进行.如沙漠蝗(Schistocerca gregaria)的卵孵化在温度较低的晚上或早上发生[15－16].小贯小绿叶蝉的卵孵化高峰也出现在黎明和早上，这极有可能与早上的温、湿度以及茶嫩茎的表皮状态等外界条件有关.

小贯小绿叶蝉与假眼小绿叶蝉(Empoasca vit)同属叶蝉科，外形及其相似，二者的生理活动节律是否相似，有待相关研究的证实.另外，除了物种本身的遗传因子外，昆虫蜕皮、羽化和卵孵化等的时间规律还受光周期[17]、温周期[18]和寄主[19]等外界因子的影响，这些因子对小贯小绿叶蝉的影响也有待进一步研究.

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(责任编辑:杨郁霞)

Molting，eclosion and hatching rhythms of tea green leafhopper，Empoasca onukii

ZHOU Yongmei1，2，3，4，SHI Longqing1，2，3，4，XIE Mingfu1，2，3，4，HUANG Huoshui5，YANG Guang1，2，3，4
(1.State Key Laboratory of Ecological Pest Control for Fujian and Taiwan Crops；2.Institute of Applied Ecology，Fujian Agriculture and Forestry University；3.Key Laboratory of Integrated Pest Management for Fujian-Taiwan Crops，Ministry of Agriculture；4.Fujian-Taiwan Joint Centre for Ecological Control of Crop Pests，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China；5.Quanzhou Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau，Quanzhou，Fujian 362000，China)

The rhythms of molting，eclosion and hatching of tea green leafhopper were studied through raising and monitoring tea green leafhopper individually.Results showed that molting durations of 1－4 instars nymphs were(4.83±0.13)，(5.14±0.13)，(5.07±0.11)and(5.64±0.17)min，respectively.When it comes to molting for 1－2 instar，it occurred relatively evenly during 24 h while a high molting frequency was observed during 2:00－4:00 for 3-instar nymphs and during 4:00－7:00 and 16:00－19:00 for 4-instar nymphs.Durations of the last molt，as the forepart of eclosion，no significant difference occurred between female and male，which were(8.15±0.18)and(8.02±0.21)min，respectively.Then it took female(16.82±0.27)min and male(16.15± 0.29)min to complete eclosion without significant difference neither.Both female and male showed daily eclosion peaked from 5:00－12:00 and 4:00－11:00，respectively.And egg hatching lasted for(7.42±0.52)min and peaked from 5:00 to 8:00 once a day.

Empoasca onukii；molting；eclosion；hatching；duration；rhythm

Q964

:A

:1671-5470(2016)06-0625-06

10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2016.06.002

2015－12－30

:2016－04－28

国家星火计划项目(2013GA720002)；科技部国际合作计划(2010DFB33030)；农业部“948”项目(2011-Z60)；福建省对外合作项目(2016I0018).

周永梅(1992－)，女.研究方向:昆虫行为学.Email:13338295040＠163.com.通讯作者杨广(1973－)，男，教授.研究方向:昆虫生态学与分子生物学.Email:yxg＠iae.fjau.edu.cn.