马梦然 曹鹤 申家轩 暴可心 刘程 崔建州
摘要 云南派姬小蜂Pediobius yunnanensis Liao 是寄生于微红梢斑螟Dioryctria rubella Hampson蛹的内寄生蜂,目前国内外对其有效积温和发育起点温度尚无报道。本文以微红梢斑螟蛹为繁殖寄主,在15、20、25、30℃和35℃共5个恒温条件下,研究了云南派姬小蜂各虫态的发育历期、发育起点温度和有效积温。结果表明,在20~30℃温度范围内, 云南派姬小蜂的各阶段及世代的发育历期随着温度的升高而缩短; 卵幼虫、蛹、成虫、全世代的发育起点温度分别为(15.83±0.18)、(13.63±1.11)、(14.27±1.36)℃和(15.43±0.48)℃。有效积温分别为(128.66±3.33)、(132.34±17.25)、(57.92±7.25)日·度和(291.37±10.73)日·度。
关键词 云南派姬小蜂; 微红梢斑螟; 发育历期; 发育起点温度; 有效积温
中图分类号: S 476.3
文献标识码: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019128
Threshold temperature and effective accumulated temperature
of Pediobius yunnanensis Liao
MA Mengran, CAO He, SHEN Jiaxuan, BAO Kexin, LIU Cheng, CUI Jianzhou
(Forest Protection Laboratory, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China)
Abstract
Pediobius yunnanensis Liao (Hymenoptera: Chalcidoidea: Eulophidae) is an endoparasitic wasp parasitic to the pupa of Dioryctria rubella Hampson, and its biological characteristics have not been reported. The developmental duration, developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of the P.yunnanensis were investigated under the constant temperature conditions of 15, 20, 25, 30℃ and 35℃. The results showed that the developmental duration of different stages and whole generation of P.yunnanensis become shorter with increasing temperature from 20℃ to 30℃. The developmental threshold temperatures of egg-larva, pupa, adult, host intra pupa generation and whole generation were (15.83±0.18), (13.63±1.11), (14.27±1.36) and (15.43±0.48)℃, respectively. The effective accumulated temperatures were (128.66±3.33), (132.34±17.25), (57.92±7.25) and (291.37±10.73) degree-days, respectively.
Key words
Pediobius yunnanensis; Dioryctria rubella; developmental duration; development threshold temperature; effective accumulated temperature
微红梢斑螟Dioryctria rubella Hampson又名松梢螟,隶属于鳞翅目Lepidoptera,螟蛾科Pyralididae,梢斑螟屬Dioryctria,在欧洲、朝鲜、日本等国家均有发生,在我国北京、河北、湖南等20多个省(区)都有不同程度的危害[1]。微红梢斑螟的主要寄主有油松[2]、华山松、马尾松[34]、黄山松[5]等松科植物,寄主植物比较广泛。该虫主要以幼虫为害为主,幼虫通过钻蛀和取食寄主植物的新梢和球果造成枝梢枯死丛生,被害梢呈钩状弯曲,并有松脂溢出,造成树冠畸形,严重影响树木的生长和成材[3,6]。且松梢螟为害场所比较隐蔽,使用常规的化学药剂防治,难以取得理想效果,还会对环境造成一定的污染。
云南派姬小蜂Pediobius yunnanensis Liao是微红梢斑螟D.rubella蛹的重要寄生蜂。研究人员对该科的豌豆潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea Walker[7]、芙新姬小蜂Neochrysocharis formosa(Westwood)[8]、芦苇格姬小蜂Pnigalio phragmitis Erds[9]、孟氏胯姬小蜂Quadrastichus mendeli Kim & La Salle[10]、冈崎姬小蜂Neochrysocharis okazakii[11]等的发育起点温度和有效积温进行了研究,但对云南派姬小蜂的研究尚无报道。为了探明温度对该蜂生长发育的影响,本文研究了该蜂的发育起点温度及其有效积温,研究结果对预测云南派姬小蜂的发生期和在野外的保护利用具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 供试寄生蜂
2018年4月底至5月初,在秦皇岛市北戴河区采集云南派姬小蜂的越冬幼虫,带回实验室置于试管中饲养,当云南派姬小蜂羽化后,立即移入另一试管,待交配后,接入微红梢斑螟蛹,在恒温箱中培养,培养温度为 25℃、湿度 70%、光周期L∥D=14 h∥10 h,建立室内饲养种群满足试验用虫需要。
1.2 供试寄主
2018年4月-8月从秦皇岛市北戴河区行道树受害油松树上采集受害球果和受害枝梢,带回实验室。剪开球果和枝梢,挑出微红梢斑螟幼虫置于养虫笼(40 cm×40 cm×40 cm)中,每笼放20头幼虫,用油松嫩枝和新鲜球果饲养至化蛹,待化蛹后将蛹捡出,置于试管中,储存在7℃冰箱中备用。
1.3 试验方法
在温度(25±1)℃、RH(70±10)%、光周期L∥D=14 h∥10 h的条件下,取3头已交配的雌蜂置于试管(2.5 cm×15 cm)中,每个试管接入1头寄主蛹,并用脱脂棉塞紧试管口,将处理好的试管分别放入15、20、25、30、35℃的恒温箱中(光周期L∥D=14 h∥10 h,相对湿度(70±10)%。由于该蜂将卵产于寄主蛹内,其卵、幼虫和蛹全部在寄生蛹内完成发育,卵期和幼虫期的有效积温和发育起点温度测定相对困难。因此本试验把卵期和幼虫期的发育看作一个整体,待寄生几天后观察卵-幼虫发育进度。在幼虫化蛹日记录幼虫化蛹日期及每日化蛹的数量。幼虫化蛹后,将每日产生的蛹分别放入清洗好的试管中并用棉花塞紧试管口,分别记录蛹的羽化日期和每日羽化成虫数。待蛹羽化后将成虫转移至新试管中并用棉花塞紧试管口。试验期间固定时间观察该蜂的发育进度,并记录各个虫态的出现时间,统计各个虫态发育的天数,每个处理重复5次,每日观察2次。
1.4 数据分析
在室内设定的5个温度梯度下, 观测云南派姬小蜂各个虫态的发育历期(N)和发育速率(V),并根据有效积温法则和最小二乘法原理计算出该蜂卵-幼虫、蛹、成虫和全世代的发育起点温度(C)、有效积温(K)及相关系数(r)。计算公式如下[1214]:
其中,K:有效积温常数,n:数据组数,T:环境温度,V:发育速率(发育历期N的倒数),C:发育起点温度。再根据下面公式计算出发育起点温度C的标准误差(Sc)和有效积温K的标准误差(Sk)。V:发育速率的平均值,T′:温度理论值。
2 结果与分析
2.1 不同温度对云南派姬小蜂各虫态发育历期的影响
云南派姬小蜂在15、20、25、30℃和35℃共5个恒温条件下其各个虫态及全世代的发育历期见表1。试验结果表明:云南派姬小蜂的生长发育与温度有密切关系。在20~30℃的温度范围内云南派姬小蜂均能完成世代发育,其卵-幼虫、蛹、成虫和全世代的发育历期均随温度升高明显缩短,即该蜂的发育历期与温度呈负相关关系。在30℃时卵-幼虫、蛹、成虫和全世代的发育历期与20℃时的发育历期相比分别缩短了19.57、11.50、5.30 d和37.30 d。在15℃和35℃时云南派姬小蜂不能完成世代发育。在相同温度下,云南派姬小蜂各虫态的发育历期也有明显差异,其中卵-幼虫期最长,蛹期次之,成虫期最短。
2.2 云南派姬小蜂各虫态的发育起点温度和有效积温
不同温度下的发育历期的倒数为发育速率(V),通过相关公式计算出云南派姬小蜂各虫态的发育起点温度C和有效积温K。结果(表2)表明,云南派姬小蜂的全世代发育起点温度为(15.43±0.48)℃,其中蛹的发育起点温度最低,为(13.63±1.11)℃;卵-幼虫的发育起点温度最高,为(15.83±0.18)℃;成虫的发育起点温度是(14.27±1.36)℃。从其有效积温来看,成虫的有效积温最少,为(57.92±7.25)日·度;蛹的有效积温最高,为(132.34±17.25)日·度;卵-幼虫的有效积温为(128.66±3.33)日·度;而全世代的有效积温为(291.37±10.73)日·度。
3 讨论
研究结果表明,在20~30℃范围内,云南派姬小蜂各虫态的发育历期随着温度的变化而显著不同,温度越高其发育历期越短,该蜂的发育速率随着温度的升高而逐渐加快,这与底比斯姬小蜂Chrysocharis pentheus Walker的生长发育是一致的[15]。云南派姬小蜂在30℃条件下卵-幼虫、蛹和成虫的发育历期均最短,在15℃和35℃时,云南派姬小蜂均不发育,说明温度过低和过高都不利于云南派姬小蜂的生长发育,这与许多其他昆虫的研究结果一致[1618]。本试验首次对云南派姬小蜂各虫态的发育起点温度和有效积温进行了研究。研究结果显示,云南派姬小蜂完成一个世代所需要的发育起点温度和有效积温分别为(15.43±0.48)℃和(291.37±10.73)日·度,通过对云南派姬小蜂各虫态及整个世代发育起点温度和有效积温的研究,可以对云南派姬小蜂的发生期进行预测,也可以对某地该蜂的发生代数和发生规律进行科学的推测,本研究为该蜂的发生情况提供了一定的理论基础和科学依据,但由于试验是在室内恒温条件下开展的,与自然变温的环境条件存在一定的差异,所得结果与实际环境中的结果可能存有差距,因此,仍需组建云南派姬小蜂自然种群生命表,对该蜂进行长期准确的观察,为微红梢斑螟的生物防治提供新的生物资源。
参考文献
[1] 嵇保中, 刘曙雯, 高江勇, 等. 松樹梢果蛾类害虫研究进展[J]. 生物安全学报, 2008, 17(2): 149155.
[2] 田恒德, 严敖金. 微红梢斑螟的研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 1989, 13(1): 5463.
[3] 梁军生, 周刚, 童新旺, 等. 微红梢斑螟的研究进展与防治对策[J]. 中国森林病虫, 2011, 30(2): 2932.
[4] 赵锦年, 陈胜, 黄辉. 微红梢斑螟的发生和防治研究[J]. 林业科学, 1992, 28(2): 131137.
[5] 徐波. 危害红松球果的梢斑螟属两种害虫的发生规律及其化学防治[D]. 哈尔滨: 东北林业大学, 2009.
[6] 李兴鹏, 陈越渠, 于海英, 等. 红松球果及枝梢害虫研究进展[J]. 中国森林病虫, 2017, 36(5): 3541.
[7] HAGHANI M, FATHIPOUR Y, TALEBI A A, et al. Temperature-dependent development of Diglyphus isaea(Hymenoptera:Eulophidae) on Liriomyza sativae(Diptera: Agromyzidae) on cucumber [J]. Journal of Pest Science, 2007, 80(2): 7177.
[8] 王淑贤, 李学军, 苏晓丹, 等. 芙新姬小蜂的发育起点温度和有效积温研究[J]. 中国植保导刊, 2009, 29(4): 3435.
[9] 徐世新, 陈长风, 王树英, 等. 芦苇格姬小蜂发育起点温度及有效积温[J]. 中国生物防治学报, 2002, 18(4): 187188.
[10]冯梦霞. 孟氏胯姬小蜂生物学生态学研究[D].海口: 海南大学, 2016.
[11]王文霞, 王伟, 陆书龙, 等. 外来斑潜蝇的优势寄生蜂——冈崎姬小蜂生物学特性及应用研究进展[J]. 生物安全学报, 2013, 22(1): 17.
[12]王如松,兰仲雄,丁岩钦.昆虫发育速率与温度关系的数学模型研究[J].生态学报,1982, 2(1):4757.
[13]李超. 昆虫发育起点温度估值的一种新方法[J]. 生态学报, 1985, 5(2):157163.
[14]马波, 江海燕. 有效积温法则及其应用[J]. 黑龙江科技信息, 2007(20):161.
[15]刘万学, 王文霞, 王伟, 等. 底比斯姬小蜂生物学特性及其应用研究进展[J]. 环境昆虫学报, 2013, 35(3): 381389.
[16]袁盛勇, 孔琼, 沈登荣, 等. 南瓜实蝇的发育起点温度和有效积温[J]. 植物保护, 2015, 41(5): 148150.
[17]胡英华, 左秀峰, 苏加岱, 等. 灰飞虱发育起点温度及有效积温的研究[J]. 山东农业科学, 2010(1): 7577.
[18]葛超美, 殷坤山, 唐美君, 等. 灰茶尺蠖发育起点温度和有效积温的研究[J]. 植物保护, 2016, 42(6): 110112.
(责任编辑:杨明丽)
收稿日期: 20190315 修订日期: 20190510
基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201504306)
致 謝: 参加本试验部分工作的还有江代礼、谭翰杰、张能和纪烨斌等同学,特此一并致谢。
通信作者E-mail:1243035184@qq.com
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