冯世鑫 韦玉国 韦玉谦
摘要:为了解产虫茶昆虫弓须亥夜蛾(Hydrillodes repugnalis)生物学特性及趋光性,提高其产量,通过引诱野生成虫并关闭网箱进行养殖,定期观察成虫、幼虫和蛹的发育历程和生活习性,并利用光行为学方法研究了单色光波和變频光波对成虫趋光行为的影响。结果表明,在广西,弓须亥夜蛾一年3代,以大龄幼虫在食料上越冬,次年3月中旬化蛹,4月下旬羽化,羽化后2~3 d交配,5~7 d产卵。第一代生长历程约为64 d,第二代约为72 d,第三代约为205 d;各世代均以幼虫期最长,成虫期最短;世代重叠,各代虫态不整齐。白天成虫潜伏在食料间或阴暗处,夜晚8:00—9:00活动,交尾于夜晚进行。卵产于表层食料上,散生;幼虫畏强光,有假死性,喜取食钩藤叶、南酸枣叶等,在温暖、湿润的环境下活动活跃。成虫的趋光率在340~420 nm波长处较高,性别和波长对趋光率有一定的影响,其中雌成虫在波长360、390 nm及变频波长350~369 nm时趋光率较高;雄成虫则在波长360、420 nm及变频波长350~369 nm趋光率较高。由此可知,弓须亥夜蛾成虫具有较强的趋光性,集中在波长350~369 nm。
关键词:弓须亥夜蛾(Hydrillodes repugnalis);生物学特性;趋光性
中图分类号:Q969.42 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2020)17-0072-03
Abstract: The purpose of this study is to study the biological characteristics and phototaxis of Hydrillodes repugnalis, and increase yield of insect tea. The source of insects were obtained by attracting wild adults and bred by close net cages, then the development process and life habits of adults, larvae and pupae was observed regularly. While, the effects of monochromatic light waves and frequency conversion light waves on the photochemotactic behavior of adult worms were studied by photoethological method. The results show that in the production area of Guangxi, there are 3 generations per year. Pupation is in mid-March and emergence is in late April in the next year. Sexual maturation and mating occurs 2~3 days after emergence, and oviposition occurs 5~7 days after emergence. The growth course of each generation is different. The first generation is about 64 days, the second is about 72 days, and the third generation is about 205 days. Larvae growth period is the longest and adult period is the shortest in all generations. Adults are lurking in shallow food gaps or dark places during the day, act from eight to nine oclock of night, and mating at night. Most eggs lay on the leaf surface of food layer, and are scattered. The larvae are photophobic and pseudo-lethal. The larvae are active in a warm, humid environment, and are fed on uncaria, jujube and fragrant leaves. In the range of 340 to 420 nm, the adults tendency to light is high. Gender and wavelength have certain influence on the chemotactic rate. The female adults have high phototaxis rateat wavelength of 360 nm, 390 nm and 350 to 369 nm, and the male adults have high phototaxis rate at wavelength of 360 nm, 420 nm and 350 to 369 nm. The adults of Hydrillodes repugnalis have strong phototaxis and concentrate in the range of 350 to 369 nm.
Key words: Hydrillodes repugnalis; biological characteristics; phototaxis
虫茶为湘桂黔山区特有的林业昆虫产品,是由特种昆虫的幼虫啃食特种植物的樹叶后所排出的粪粒制成,具有健脾胃、清热祛湿和解毒消肿等功效[1,2]。现代药理药化研究表明,虫茶含有鞣花酸、没食子酸[3]、黄酮和皂苷[4],富含氨基酸和铁、锌等多种微量元素,具有抗癌、抗氧化和抗菌的作用[5,6],对预防肝损伤效果好[7],是苗族、彝族等少数民族的传统饮品,深受东南亚华侨的青睐,成为中国出口的名牌特种茶。生产虫茶的昆虫有米缟螟(Aglossa dimidiata Hawroth)[8]、化香夜蛾(Hydrillodes morosa)、弓须亥夜蛾(Hydrillodes repugnalis)、白条谷螟(Fujimaciabi coloralis)、黄环纹丛螟(Lista haraldusalis)、雪疽夜蛾(Nodariani phona)[9-11]、米仓织蛾(Martyringa xeraula)[12]、灰直纹螟(Orthopygia glaucinalis (Linnaeus)[13]和紫斑谷螟(Pyralisfa rinalis)[14]9种。不同的昆虫取食特定的食料,形成多个品牌的虫茶。对于虫茶的种类,按产地分有湖南步城虫茶、贵州虫茶和桂林虫茶,按食料的不同分有三叶虫茶、化香虫茶、豹皮樟虫茶和白茶虫茶等。大多数的虫茶生产均依赖野生昆虫,如何人工控制昆虫幼虫数量是提高虫茶产量和生产规模的关键。目前,关于虫茶的研究,集中在虫茶的传统生产、奇特功效和质量等方面较多,而对虫茶生产中人工控制技术等研究较少。弓须亥夜蛾为生产虫茶昆虫之一,分布于广西和湖南等地。为更好地利用弓须亥夜蛾提高虫茶产量和质量,从源头抓起,本试验开展了弓须亥夜蛾生活史、生长习性及其趋光性的研究。
1 材料与方法
1.1 试验地概况与供试材料
试验于2017年3月至2018年6月在广西壮族自治区融安县进行,位于北纬24°46′—25°34′、东经109°13′—109°47′。该地区属中亚热带季风气候,气候温暖,雨水充沛,年平均气温19 ℃,春季平均气温在10~20 ℃,夏季平均气温在22 ℃以上,秋季平均气温在10~22 ℃,冬季平均气温在10 ℃以下;年均降雨量为1 942.5 mm,无霜期大于295 d;冬短夏长,雨热同季;海拔400~700 m。
供试的弓须亥夜蛾成虫采集于融安县板榄镇林区的野生昆虫。诱虫灯由河南佳多集团生产。
1.2 方法
1.2.1 发育历程和生活习性 在林间建立避雨网房,内设小网箱若干,利用钩藤叶、南酸枣叶等食料发酵,发出特有的香气,诱集成虫前来交尾,然后将网箱关闭饲养。每天给成虫饲喂10%的蜂蜜水。记录饲养环境的温度、相对湿度及弓须亥夜蛾的产卵期、卵孵化期、幼虫期、蛹期和成虫期的历程及其生长习性。
1.2.2 成虫的趋光反应
1)光波波长设计。设置9种光波处理,波长分别为单色光310、340、360、390、420、450 nm和变频波长313~355 nm(峰值 332 nm)、350~369 nm(峰值360 nm)、376~413 nm(峰值401 nm)。用不同波长的光通过趋光行为装置照射于挡光板上,观察成虫对光的趋光率。
2)趋光行为装置。根据弓须亥夜蛾的行为特性,自行制作趋光行为反应装置。取直径为160 mm塑料管,长25~30 cm,用锯子开口,再用中间有通道的孔挡板分隔成趋光反应室、栖息活动室和避光反应室3部分,每部分侧面均设有瞭望窗。在栖息活动室中还设有可开关的出入口和横向的小开口,将挡光板插入,挡住由挡板通道射入的光束。光源、光路及光刺激的设置参考范凡等[15]的方法。单色光的光源为150 W的高压氙灯,光经石英隔热玻璃滤去红外光,再由干涉滤光片获得6种不同波长的单色光,经过中性滤光片和楔形滤光片及石英聚光镜使固定光强度的平行光通过趋光行为反应装置的入光口投射到栖息活动室的挡板上。变频光波的处理是选用3盏规定波长的频振式诱虫灯作光源,通过趋光行为反应装置的入光口投射到栖息活动室的挡板上。
选取2日龄雌、雄成虫30头,在光刺激前将成虫置于暗室30 min,再放入趋光行为装置的栖息活动室内。每种光照射时间为10 min,重复4次,供试成虫不重复利用,分别统计趋光室的试虫数,计算趋光率。趋光率=趋光反应室虫数/总虫数×100%。
1.3 数据处理
用SPSS 19.0和Excel 2007进行数据统计处理和分析,多重比较采用Duncan法。
2 结果与分析
2.1 生活史
2.1.1 生长世代 在广西虫茶产区,弓须亥夜蛾的生长世代为一年3代,以5~7龄的大龄幼虫在堆积的食料上越冬。次年3月中旬开始化蛹,4月下旬开始羽化,此时日平均气温为18~23 ℃,羽化后2~3 d即性成熟并交尾,5~7 d后产卵。不同的世代生长历程不一样,第一代约为64 d、第二代约为72 d,第三代较长,从10月上旬至次年4月下旬,历程约为205 d(表1)。各世代均以幼虫生长期最长,成虫期最短。世代重叠,各代虫态不整齐。
2.1.2 成虫寿命 不同世代的雌蛾寿命不同,第一代和第二代雌蛾寿命为 6~7 d,第三代约为9 d; 雄蛾寿命也随着世代的不同而异,第一代和第二代平均寿命为4~6 d,第三代约为7 d。雌成虫在产卵后1~2 d即死亡,雄成虫在交尾后第二天死亡。
2.1.3 幼虫生长历程 以虫体颜色、头部颜色及纹理、体长、体重等特征划分,幼虫共分7龄。不同世代的幼虫虫龄历程不尽相同,第一代历程较短,约为42 d,第二代约为53 d,第三代(即越冬代)最长,约为160 d;在同一个世代中,均表现为1~3龄历程较短,4~7龄历程较长,尤其是第三代(表2)。在第三代中,5~7龄经历的时间最长,占总历程的83.75%,幼虫处于越冬状态,此时正值11月中旬至次年的2月间,气温较低,不宜对物料翻动。
2.2 生活习性
成虫于白天潜伏于食料间隙或其他避光处,夜间20:00—21:00活动最为旺盛,交尾于此时段进行;雌、雄蛾均有趋光性,对钩藤叶、南酸枣叶、青钱柳叶和化香树叶堆置发酵所散发出来的气味有较强的趋味性,喜爱吸食一定濃度的蜂蜜水溶液。产卵多散生在2~8 cm食料层的叶表面上。幼虫畏强光,有假死性,可取食钩藤叶、南酸枣叶、青钱柳叶和化香树叶,在20~28 ℃、空气相对湿度80%~90%的环境下活动较为活跃。幼虫期较长,根据虫体颜色、头部颜色及纹理、体长、体重等特征可划分为7级虫龄,1~3龄历程较短,食量不大,4~7龄历程较长,食量大。大多数时间,幼虫均在食料下5~10 cm处取食,当喷水加湿时,于傍晚有较多幼虫往表层食料进行取食。幼虫对一定浓度的淘米水或蜜糖水有趋食性。
2.3 光谱波长对雌、雄成虫趋光特性的影响
由表3可知,弓须亥夜蛾的雌成虫对光的吸引力在340~420 nm光波波长范围内较大,各处理的趋光率为54.4%~78.9%,其中以变频350~369 nm的趋光率最高,显著高于其他处理,其次为360 nm和390 nm处理的,波长360、390 nm及变频350~369 nm的趋光率分别73.3%、72.2%和78.9%。雄成虫在360、420 nm和变频350~369 nm处的趋光性也较强,趋光率分别为74.4%、71.1%和76.7%,也以350~369 nm处理最优,显著高于其他处理。在波长340~420 nm范围内,相同波长的情况下,不管是单色光还是变频光谱,雌、雄成虫的趋光率虽存在一定的差异,但差异不显著,说明雌、雄成虫对光的趋向是基本同步的;而在波长310 nm和450 nm时,雄成虫的趋光率虽较低,但比同条件下雌成虫的要高,反映出雄成虫的趋光波长范围要比雌成虫的广。综上所述,弓须亥夜蛾雌、雄成虫在波长340~420 nm范围内具有较强的趋光性,以变频350~369 nm、峰值360 nm的趋光率最高。
3 小结
通过观察得知,弓须亥夜蛾是一种食料选择性的有益昆虫。在广西产区,一年有3代,以5~7龄的大龄幼虫在食料上越冬。各世代生长历期不同,以第一代最短、第三代最长,世代重叠。每个世代均以幼虫生长期最长,成虫期最短。弓须亥夜蛾成虫有趋光性,对特定的食料发出的气味有较强趋性,可吸食一定浓度的蜂蜜水溶液延长生命;幼虫畏惧强光,有假死性,喜欢取食钩藤叶、南酸枣叶、青钱柳叶和化香树叶,在20~28 ℃、空气相对湿度80%~90% 的温暖、湿润环境下较为活跃,在4~7龄食量较大。
昆虫的趋光程度与光谱波长密切相关。张娟等[16]用10种变频灯对思茅松毛虫(Dendrolimus kikuchii Matsumura)吸引效果研究表明,在波长408.87~433.49 nm、峰值为422.55 nm时,趋光吸引效果最好。杨洪璋[17]利用20种不同波长的荧光灯光源(313~744 nm)对棉铃虫进行趋光行为学研究发现,棉铃虫对于峰值波长为 365 nm的光源趋性最为敏感。本试验表明,弓须亥夜蛾成虫在波长340~420 nm具有较强的趋光性,以变频350~369 nm、峰值360 nm的趋光率最高。人们利用弓须亥夜蛾幼虫生产虫茶,供保健饮用,了解其生活史及生活习性,掌握其最有效的趋光波长,为虫茶生产环境营造及成虫诱集、数量控制和产量提高提供参数,也为今后的人工繁育、条件调控和规模化生产奠定基础。
参考文献:
[1] 雷 鸣,卢晓黎. 中国虫茶资源及研究现状[J]. 食品科学,2001,22(11):100-102.
[2] 蒋三俊. 中国虫茶资源及其保健功用[J]. 特种经济动植物[J]. 2000(5):36.
[3] 周丹水,张礼行,廖玮涛. HPLC法测定化香虫茶中没食子酸和鞣花酸的含量[J]. 广东药科大学学报,2018,34(3):373-377.
[4] 刘平安,许光明,汤灿辉,等. 三叶虫茶中化学成分含量的测定[J]. 2009,20(9):676-678.
[5] 范高福,胥振国,刘修树,等. 植物提取物鞣花酸的药理作用及制剂研究进展[J]. 基因组学与应用生物学,2016,35(12):3562-3568.
[6] 谢晓艳,刘洪涛,张 吉,等. 没食子酸体外抗氧化作用研究[J]. 重庆医科大学学报,2011,36(3):319-322.
[7] 王 睿,孙 鹏. 化香虫茶总黄酮对 CCl4 诱导小鼠肝损伤的预防效果[J]. 食品工业科技,2015,36(11):361-364.
[8] 文礼章,郭海明,唐淑琼. 产虫茶昆虫——米缟螟存活繁殖及产茶适宜温湿度范围的研究[J]. 湖南农业大学学报,1997,23(2):137-144.
[9] 刘健锋,杨茂发,胡吉凤,等. 贵州虫茶资源及其利用的现状调查[J]. 贵州农业科学,2015,43(2):62-65.
[10] 文礼章,郭海明. 关于中国虫茶若干问题的考察报告[J]. 茶叶通讯,1997(3):29-31.
[11] 秦裕本. 产虫茶昆虫——中国森林昆虫[M]. 北京:中国林业出版社,1983.
[12] 王 芳,向丽萍,刘健锋,等. 米仓织蛾——豹皮樟虫茶主要营养成分分析[J]. 中国食物与营养,2017,23(10): 73-76.
[13] 曾昭华,杨茂发,杨再华. MTT法检测灰直纹螟-青钱柳虫茶对肿瘤细胞体外增殖抑制作用[J]. 山地农业生物学报,2018, 37(2):14-19.
[14] 尚小丽,杨茂发,黄 丽,等. 一种新的产虫茶昆虫——紫斑谷螟的生物学特性研究[J]. 应用昆虫学报,2011,48(3):652-656.
[15] 范 凡,任红敏,吕利华,等. 光谱和光强度对西花蓟马雌虫趋光行为的影响[J]. 生态学报,2012,32(6):1790-1795.
[16] 张 娟,张 贵,王 双,等. 不同波长诱虫灯对思茅松毛虫监测研究[J]. 中南林业科技大学学报,2018,38(6):56-70.
[17] 杨洪璋. 光波与光强对几种重要农业害虫趋光率的影响[D]. 长沙:湖南农业大学,2014.