郭婷婷,门兴元,陈赛月,赵传敏,张思聪,卢增斌,于毅,张安盛,李丽莉
(1. 山东省农业科学院植物保护研究所/山东省植物病毒学重点实验室,山东 济南 250100;2. 济南大学 山东省医学科学院 医学与生命科学学院,山东 济南 250200;3. 宁阳县葛石镇林业站,山东 宁阳 271404)
双委夜蛾属鳞翅目夜蛾科,在山东、河南、陕西、安徽等省份均有发生,可危害玉米、小麦、大豆、甘薯、花生等作物,常与二点委夜蛾[Athelislepigone(Moschler)]混合发生[1, 2],且比二点委夜蛾有更强的危害潜力[2]。在对鳞翅目昆虫的研究中,识别其雌雄不仅对了解田间性别比例、预测种群动态有重要作用,对研究害虫生物生态学[3]、昆虫性信息素[4]、挥发性物质[5]也具有非常重要的意义。
识别昆虫雌雄最佳虫态是成虫,但由于成虫比较活跃,大量挑选单性成虫比较困难。夜蛾科很多昆虫可以根据蛹腹部8—10腹节的形态特征鉴定,如甜菜夜蛾[Spodopteraexigua(Hübner)][6]、斜纹夜蛾[Spodopteralitura(Fabricius)][7]、旋幽夜蛾[ScotogrammatrifoliiRottemberg][8]和二点委夜蛾[9]等。李静雯等[1]曾对双委夜蛾蛹进行观察描述,但据此方法区分雌雄蛹时发现描述不够详细、图片不够清晰。鉴于双委夜蛾是近年来新发现的农业害虫,相关研究较少[2, 10-12],而鉴别双委夜蛾蛹的雌雄无论对室内饲养还是田间治理都至关重要,因此,本研究通过对人工饲养的双委夜蛾蛹及成虫的外部形态进行系统观察,对双委夜蛾蛹和成虫的雌雄特征进行描述,总结出快速鉴别双委夜蛾雌雄蛹及成虫的方法。
双委夜蛾为室内连续饲养9代试验种群,在温度 (26 ± 1)℃、湿度 (70 ± 10)%、光周期 16 L∶8 D的人工气候室中饲养。分别选取同一天化的健康蛹和同一天羽化的健康成虫作为供试虫源。
每天挑取当日化的蛹,采用体视显微镜(SZX7, OLYMPUS)观察,根据腹部末端突起的位置,将蛹分为两类,单粒放入指形管中并标记,用棉塞封口。每种性别100粒蛹。每天观察指形管内双委夜蛾羽化情况,用体视显微镜观察成虫形态与腹部末端生殖器形态,并将两类成虫一一配对,放入养虫瓶(高10 cm、直径8 cm)中,用纱布封口,每天检查产卵情况,产卵者视为雌成虫。用VHX-6000超景深三维显微系统(KEYENCE)对双委夜蛾蛹和成虫进行拍照。指形管和养虫瓶均放置于温度 (26 ± 1)℃、湿度 (70 ± 10)%、光周期 16 L∶8 D的人工气候室中。
试验数据采用SPSS 21.0数据处理软件进行分析。雌、雄蛹长和蛹重间的差异性采用独立样本t-test进行分析。
双委夜蛾蛹体长1.1 ~ 1.3 cm,初蛹为白色,后逐渐加深为黄色、黄褐色,近羽化时变为黑色。复眼位于头部两侧,初为黄褐色,羽化前颜色变黑。蛹尾部末端有臀刺2根。在体视显微镜下观察发现,双委夜蛾雌雄蛹在腹部第8~10腹节有明显区别,见图1。
雌蛹第8至10腹节分节不明显,第10腹节与第9腹节边缘相切后在第8腹节形成一个倒Y状结构,第8腹节腹面上部有一纵裂缝,裂缝两侧平坦,无突起,此裂缝为生殖孔与产卵孔连接而成,雌蛹的排泄孔位于第10腹节,边缘呈瘤状突起。生殖孔与排泄孔距离较远(图1A)。
雄蛹第8至10腹节分节明显,第8腹节腹面无纵裂缝,第9腹节腹面有一纵裂缝,边缘两侧分别有一个瘤状突起,此裂缝为生殖孔,排泄孔位于第10腹节,其边缘呈瘤状突起。生殖孔与排泄孔距离较近(图1B)。
双委夜蛾成虫体长1.2~1.5 cm,翅展2.7~3.0 cm。触角丝状,体灰褐色至黑色。前翅覆浓密鳞毛且具金属光泽,呈灰褐色至黑灰色,中央近前缘有肾形斑一个,肾形斑具黑边,其下有一白斑,后缘黑色。后翅灰白色,翅缘黑色。在体视显微镜下观察发现,双委夜蛾雌雄成虫形态特征差别明显,见图2。
注:A:雌蛹;B:雄蛹;a:第7腹节;b:生殖孔;c:产卵孔;d:第8腹节;e:第9腹节;f:肛门;g:第10腹节。放大倍数×30。
雌虫腹部较粗,末端圆筒状,有黄色短毛簇,生殖孔清晰可见(图2A)。当成虫释放性信息素或腹部受到挤压时,生殖孔末端有一个棕黄色产卵器伸出(图2C)。
雄虫腹部较细,末端狭长,有黄色长毛簇(图2B)。静息时外生殖器藏于腹内,受到雌蛾释放的性外激素刺激或腹部受到挤压时,雄蛾腹部末端的抱器瓣分开,外生殖器外突(图2D)。
注:A和B分别为雌、雄虫静息状态;C和D分别为雌、雄虫腹部受挤压后产卵器和雄性外生殖器伸出的状态;
将需鉴定的200粒双委夜蛾蛹(雌雄各100粒)分类放置,待羽化后观察成虫形态特征及产卵情况,发现羽化雌成虫89头,雄成虫84头,鉴定雌成虫89头,雄成虫84头(表1)。鉴定准确率为100%。通过测量和称重发现,雌雄蛹平均体长均为1.2 cm左右,无显著差异(t= 0.636,df = 59,P>0.05);体重为0.12~0.13 g,无显著差异(t=1.618,df=58,P>0.05)。
表1 双委夜蛾雌雄虫鉴定结果
本研究发现,双委夜蛾雌蛹第8至10腹节分节不明显,雄蛹第8至10腹节分节明显,与甜菜夜蛾[6]和斜纹夜蛾[7]类似。双委夜蛾雌蛹生殖孔位于第8腹节,雄蛹生殖孔位于第9腹节,与二点委夜蛾[9]、甜菜夜蛾[6]、斜纹夜蛾[7]、旋幽夜蛾[8]、玉米螟[Ostriniafurnacalis(Guenée)][13]、菜粉蝶[Pierisrapae(Linnaeus)][14]、香梨优斑螟蛾(PyriellaeuzopheraYang)[15]、嘴壶夜蛾[Oraesiaemarginata(Fabricius)][16]等极为相似。双委夜蛾雌成虫腹部较粗,末端圆筒状,雄虫腹部较细,末端狭长,与甜菜夜蛾[6]、斜纹夜蛾[7]、桐花树毛颚小卷蛾[Lasiognathacellifera(Meyrick)][17]等的成虫类似。当雌成虫释放性信息素或腹部受到挤压时,生殖孔末端有产卵器伸出;雄成虫受到雌蛾释放的性外激素刺激或腹部受到挤压时,腹部末端的抱器瓣分开,生殖器外突,与柚木野螟(Pyraustamachaeralis)[18]相似。了解双委夜蛾雌雄的鉴别方法,可为研究雌雄比例、种群繁育及预测预报提供可靠依据,也可以为性信息素、性诱剂及挥发物研究等提供有效的试验资料。
本文提供的双委夜蛾蛹、成虫性别鉴定方法简便易行,鉴定准确率可达100%。在实际生产中,通过调查枯枝落叶、杂草下双委夜蛾蛹的性别比例,可以更加精准地掌握其种群动态,为预测预报和制定相应的防治措施提供可靠依据。本研究主要对双委夜蛾雌雄蛹和成虫的外部形态特征进行观察和描述,雌雄成虫生殖系统的解剖观察将在下一步试验中进一步完善。