性比对叉角厉蝽成虫寿命和繁殖力的影响

2019-09-10 07:22姚明勇王岚周吕黄敏陈文龙
山地农业生物学报 2019年3期
关键词:孵化率寿命

姚明勇 王岚 周吕 黄敏 陈文龙

摘 要:叉角厉蝽作为一种捕食性天敌昆虫,能够捕食多种鳞翅目害虫的幼虫。为明确不同性比对叉角厉蝽雌雄成虫寿命和繁殖力的影响,在室内条件设置3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3共5种雌雄成虫性比处理,研究不同性比对叉角厉蝽产卵前期、平均单雌产卵量、孵化率和雌雄成蟲寿命的影响。结果显示,性比为1∶2时产卵前期最短,孵化率最高;性比为1∶1时平均单雌产卵量最多,雌雄成虫寿命最长;性比为1∶3时雄虫寿命最短;性比为3∶1时雌虫寿命最短。叉角厉蝽的产卵前期随雄虫比例增加而先缩短后延长,孵化率先增加后降低;产卵前期随着雌虫的增加而延长,孵化率随着雌虫的增加而降低。随着性比中雌性或雄性的增加叉角厉蝽的产卵量和雌雄虫寿命呈降低的趋势;性比对叉角厉蝽繁殖力及雌雄虫寿命均有一定的影响。

关键词:叉角厉蝽;性比;寿命;产卵量;孵化率

中图分类号:S476.2

文献标识码:A

文章编号:1008-0457(2019)03-0078-04 国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.03.014

Abstract:Cantheconidea furcellata(Wolff) is one of most important natural enemies which could predate on various lepidopteran pests. In order to understand the effects of sex ratios on fecundity and longevity of adults,five different sex ratios (3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3) were tested on pre-oviposition durations,fecundity,hatch rate,and longevity of C. furcellata under laboratory conditions. The results showed that pre-oviposition duration was shortest and egg hatch rate was highest when the sex ratio was set as 1∶2. The average number of eggs was highest and longevity of female and male was longest at the sex ratio of 1∶1. The shortest longevity in female and male happened at the sex ratio of 3∶1 and 1∶3,respectively. The longevity and fecundity of C. furcellata gradually decreased with the increasing proportion of female or male C. furcellata. The pre-oviposition period decreased and then gradually increased,and the hatch rate of eggs increased and then gradually decreased with the increasing in  the sex ratios of male. While the pre-oviposition period increased,and the hatch rate of eggs decreased with the increasing in  the sex ratios of female . The longevity and fecundity of adult C. furcellata were associated with sex ratios.

Key words:Cantheconidea furcellata; sex ratio; longevity; fecundity; egg hatch rate

性比是指种群在某个时期内雌性和雄性之间的个体比例,属于种群生物学的一项重要指标[1]。目前已有一些研究表明,昆虫种群中的性比对昆虫的交配、产卵、孵化及雌雄成虫寿命等特征有显著的影响,如玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)[2]、井上蛀果斑螟Asara inouei Yamanaka[3]、蠋蝽Arma chinensis (Fallou)[4]和广聚萤叶甲Ophraella communa Lesage[5]等,所以性比是影响种群数量波动的重要因子之一。

叉角厉蝽Cantheconidea furcellata (Wolff)属蝽科Pentatomidae,分布于热带和亚热带[6],贵州省主要分布在贵阳、湄潭、望谟及罗甸等地区[7]。叉角厉蝽捕食猎物范围广泛,据国内外报道叉角厉蝽可以捕食斜纹夜蛾Spodoptera litura Fab.[8]、黄野螟Heortia vitessoides (Moore)[9]、绿额翠尺蛾Thalassodes proquadria Inouce[10]和丽绿刺蛾Latoia lepida(Cramer)[11]等多种害虫,叉角厉蝽作为一种捕食性蝽在农林害虫的生物防治中具有广阔的前景。叉角厉蝽的饲养是其研究和利用的基础工作之一,关于叉角厉蝽的饲养已有学者从饲养温度[12]和人工饲料[13-15]等方面进行了研究。但关于叉角厉蝽性别配比的研究尚未见报道。本文研究了叉角厉蝽在不同性别配比条件下的成虫寿命和繁殖力,以期为叉角厉蝽人工饲养和生物防治的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源和饲养条件

叉角厉蝽由华南农大资环学院提供。叉角厉蝽在室内用黄粉虫蛹连续饲养3代后备用,黄粉虫蛹来源于贵州大学昆虫研究所。饲养温度为(26±1)℃、光周期为L∶D=16∶8、湿度为RH(65±7)%。

1.2 試验方法

该试验在人工气候箱中进行,试验环境条件温度(26±1)℃、光周期L∶D=16∶8、湿度RH(65±7)%。将24 h内羽化的叉角厉蝽根据雌雄特征,按照雌雄比3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3(每个性比处理下成虫数量分别为4头/盒,3头/盒,2头/盒,3头/盒,4头/盒)进行配对组合,分别放置于饲养盒内(17 cm×11.5 cm×7 cm,盒盖有长10 cm×5 cm的方孔,方孔用纱网覆盖),用黄粉虫蛹进行饲养,盒内放有蘸湿清水的脱脂棉球为叉角厉蝽提供水分,盒内放有折叠的纸条供其产卵。除1∶1组合重复10次外其他性比组合重复7次。

每天09∶00和21∶00分别观察一次叉角厉蝽存活和产卵情况,收集叉角厉蝽产的卵块,并及时移除已死亡的成虫和被吸干的黄粉虫蛹保持盒内清洁,给盒内添加食物和保持脱脂棉球湿润,试验直到所有的成虫死亡为止。将收集到的叉角厉蝽卵块计数和编号后置于相同环境条件参数的人工气候箱中,观察其孵化情况。

1.3 数据处理

数据先用EXCEL 2013进行整理,再用SPSS 21.0进行统计分析。叉角厉蝽产卵前期、产卵量和雌雄虫寿命用单因素方差分析进行差异显著性分析,并用Duncans 进行多重比较。卵孵化率先经过反正弦转换后再进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同性比对产卵前期影响

由图1可以看出,不同性比组合对叉角厉蝽成虫产卵前期有显著影响(F= 9.32,P<0.01)。雌雄性比为3∶1时产卵前期最长,为12.71 d;雌雄比为1∶2时产卵前期最短,为8.57 d。1∶3组合产卵前期要显著长于1∶2组合(P < 0.05),1∶2组合虽短于1∶1组合,但两者差异不显著(P > 0.05)。1∶1组合的产卵前期要显著的短于2∶1组合和3∶1组合(P < 0.05),3∶1组合和2∶1组合之间差异不显著(P > 0.05)。叉角厉蝽产卵前期表现为随着雌性比例增加而延长,随着雄性比例增加呈先缩短后延长。

2.2 不同性比对平均单雌产卵量的影响

由图2可以看出,不同性比组合对叉角厉蝽平均单雌产卵量有显著影响(F=20.21,P<0.01)。雌雄性比为1∶1时平均单雌产卵量最大,为538.90粒,性比为3:1时平均单雌产卵量最小,为323.86粒。性比为1∶1组合的平均单雌产卵量要显著多于3∶1组合和1∶3组合(P<0.05),但1∶1组合与1∶2组合和2∶1组合之间没有显著的差异(P>0.05),性比为1∶2时的平均单雌产卵量(502.71粒)虽大于2:1组合(487.36粒),但两者之间没有显著的差异(P>0.05)。叉角厉蝽平均单雌产卵量表现为随着雌虫或雄虫比例增大而降低的趋势。

2.3 不同性比对卵孵化率的影响

由图3可以看出,不同性比组合对叉角厉蝽卵的孵化率也有显著影响(F= 5.04,P<0.01)。雌雄性比为1∶2组合所产卵的孵化率最高,为85.68%,性比为3∶1组合的孵化率最低,为70.95%。 1∶2组合与1∶1组合和1∶1组合与1∶3组合的孵化率之间没有显著的差异(P>0.05),但1∶2组合和1∶3组合之间有显著的差异(P < 0.05)。3∶1组合的孵化率要显著低于2∶1组合和1∶1组合(P< 0.05),但2∶1组合与1∶1组合和3∶1组合与1∶3组合之间没有显著的差异性(P >0.05)。叉角厉蝽孵化率表现为随着雌性比例的增加而降低,随着雄性比例增加呈先增大后降低的趋势。

2.4 不同性比对雌雄成虫寿命的影响

由表1可知,性比对叉角厉蝽雌、雄成虫均有显著影响(雌:F = 5.02,P < 0.01;雄:F = 6.19,P < 0.01)。性比为1∶1时,雌虫寿命(50.40 d)显著长于除1∶2组合外的其他性比组合;性比为1∶1时,雄虫寿命(40.30 d)也是最长的,但与2∶1组合之间没有显著差异(P>0.05),但要显著长于其他性比组合(P <0.05)。性比为3∶1时,雌虫寿命(38.67 d)要显著短于其他性比组合;性比为1∶3时雄虫寿命显著短于除1∶2性比组合外的其他性比组合。雌虫和雄虫寿命表现为随着雌虫或雄虫增加而降低的趋势。

3 结论与讨论

性比偏低或偏高都不利于叉角厉蝽繁殖,这与其他昆虫的研究结果基本相同[16-18]。本试验结果显示,不同性比对叉角厉蝽产卵前期、平均单雌产卵量、卵孵化率和成虫寿命均有显著的影响。雌雄比为1∶2时产卵前期最短,孵化率最高;雌雄比为1∶1时雌雄成虫寿命最长和平均单雌产卵量最大;当性比为3∶1时产卵前期最长,平均单雌产卵量最少,孵化率最低,雌成虫寿命最短;性比为1∶3时雄虫寿命最短。随着性比中雌性比例的增加,叉角厉蝽的产卵前期、产卵量和孵化率呈下降趋势,这与李敏敏[16]对草地螟Loxostege sticticali、姚永生[18]对棉铃虫Helicoverpa armigera和郑海燕[5]对广聚萤叶甲的研究结果相似。

随着性比中雌性的增加产卵量和孵化率呈降低的趋势,可能是因为叉角厉蝽具有多次交配和多次产卵的特性。雌虫与雄虫多次交配时,雌虫从雄虫处获得了更多的精子和营养补充,所以通常产卵量和孵化率会随着交配次数增加而增加[19-21]。当叉角厉蝽处于偏雌的条件时,雌虫相对较多而雄虫相对较少,可能导致一些雌虫交配次数较少甚至得不到交配,从而导致雌虫比例增加而叉角厉蝽产卵量和孵化率呈降低的趋势。相反在偏雄的条件时,雄虫数量相对较多而雌虫相对较少,增加雌虫与雄虫交配的几率,可能获得更多的精子和营养补充,当雌虫与不同雄虫交配时,也可能会淘汰劣质雄虫的精子,提高受精率,从而偏雄时的产卵量和孵化率相对于偏雌时较大。

已有研究表明,性比对昆虫交配行为也有明显的影响[22]。本试验是在饲养盒中进行,饲养盒空间相对较小,且叉角历蝽交尾时间较长,一般历时6~8 h[12],增加了雄虫间的竞争交配和未交配的雄虫对正在交配的雌雄虫的干扰。雄虫的干扰不仅会影响产卵效率,也会干扰雌性的取食行为,甚至可能会对雌虫造成伤害[23-24]。可能是随着性比中雄性的增加而表现出的雌雄寿命、产卵量下降的趋势的原因之一。但性比对叉角厉蝽繁殖力和成虫寿命影响的具体机制尚不明确,需要进一步研究。

本试验结果表明叉角厉蝽室内饲养,按照雌雄成虫1∶1(1头雌和1头雄)或1∶2(1头雌和2头雄)进行饲养,产卵前期较短,平均单雌产卵量孵化率和雌雄成虫寿命等指标较高。但本验仅分析了不同性比对叉角厉蝽雌雄虫寿命和繁殖力的影响,并未考虑当按照一定性比雌雄虫数量呈增加时的影响。若要规模化饲养叉角厉蝽,其性比、密度和饲养空间等还需要更深入研究。

参 考 文 献:

[1] 章士美,杨明旭.昆虫性比的初步研究[J].江西农业大学学报,1986,8(S3):8-13.

[2] 刘瑞林,王新省,傅鸣实,等.不同性比交配对玉米螟雌蛾生殖力的影响[J].山西大学学报,1983,6(2):93-96.

[3] 何 超,沈登荣,尹立红,等.不同性比对井上蛀果斑螟成虫寿命及生殖力的影响[J].植物保护,2017,43(5):62-66.

[4] 潘明真,张海平,张长华,等.饲养密度和性比对蠋蝽存活和繁殖生物学特性的影响[J].中国生物防治学报,2018,34(1):52-58.

[5] 郑海燕.不同交配模式下广聚萤叶甲的繁殖效应[D].南昌:江西农业大学,2013:33-37.

[6] 张敏玲,卢传权.叉角厉蝽的人工饲料[J].昆虫天敌,1996,18(1):74-77.

[7] 李子忠.贵州省野生动物名录[M].贵阳:贵州科技出版社,2011:163.

[8] 陈 然,梁广文,张拯研,等.叉角厉蝽对斜纹夜蛾的捕食功能反应[J].环境昆虫学报,2015,37(2):401-406.

[9] 李文华,贾彩娟,陈惠平,等.叉角厉蝽对黄野螟幼虫的捕食功能反应[J].环境昆虫学报,2015,37(4):843-848.

[10] 谢钦铭,梁广文,罗 诗.叉角厉蝽对绿额翠尺蛾幼虫的捕食作用的初步研究[J].江西科学,2001,19(1):21-23.

[11] Senrayan R.Functional response of Eocanthecona Furcellata(Wolff)(Heteroptera:Pentatomidae)in relation to prey density and defense with reference to its prey Latoia lepida (Cramer)(Lepidoptera:Lemacodidae)[J].Proceedings:Animal Sciences,1988,97(4):339-345.

[12] 朱滌芳.叉角厉蝽生物学特性研究[J].昆虫天敌,1990,12(2):71-74.

[13] 何旭诺,冼继东,陈 然,等.4种昆虫饲料对叉角厉蝽生长发育和繁殖的影响[J].环境昆虫学报,2013,35(6):799-803.

[14] 李丽英,郭明昉,吴 宏,等.叉角厉蝽的人工饲养[J].生物防治通报,1988,4(1):41.

[15] 张敏玲,卢传权.叉角厉蝽的人工饲料[J].昆虫天敌,1996,18(1):74-77.

[16] 李敏敏,程云霞,肖永红,等.性比对草地螟生殖潜力和寿命的影响[J].应用昆虫学报,2014,51(6):1589-1596.

[17] 李雅静,刘春琴,吴 娱,等.暗黑鳃金龟成虫产卵量的影响因素[J].安徽农业科学,2017,45(7):134-136.

[18] 姚永生,张 敏,潘存建,等.棉铃虫成虫不同性比结构对繁殖力的影响[J].安徽农业科学,2008,36(10):4351-4353.

[19] Choe JC. Courship feeding and repeated mating in Zorotypus barberi (Insecta:Zoraptera)[J].Animal Behavior,1995,49(6):1511-1520.

[20] Savalli UM,Fox CW. The effect of male mating history on paternal investment,fecundity and female remating in the seed beetle Callosobruchus maculatus[J].Functional Ecology,1999,13(2):169-177.

[21] Arnqvist G,Nilsson T.The evolution of polyandry :multiple mating and female fitness in insects[J].Animal Behavior,2000,60(2):145-164.

[22] 申智慧,杨 洪,袁 瑞,等.异色瓢虫的交配及配后的保护行为研究[J].山地农业生物学报,2011,30(1):27-31.

[23] McLain DK,Pratt AE.The cost of sexual coercion and heterospecific sexual harassment on the fecundity of a hostspecific seed-eating insect(Neacoryphus bicrucis)[J].Behavioral Ecology and Sociobiology,1999,46(3):164-170.

[24] 刘兴平,彭接辉,何海敏,等.多次交配对昆虫适应性的影响[J].江西农业大学学报,2008,30(4):592-600.

猜你喜欢
孵化率寿命
光照时间对鹅繁殖性能影响的研究进展
专利资产全寿命管理模式探讨
浅述影响蛋种鸡种蛋孵化率的若干因素
仓鼠的寿命知多少
蝉能活多久?
瓣结鱼仿生态繁殖试验
锦鲤人工雌核发育早期胚胎观察
恐龙的寿命有多长?
种蛋的储存条件对孵化率的影响
不同水平维生素E对鸡受精率和孵化率的影响