温度对茶银尺蠖成虫寿命和产卵量的影响

2022-06-07 08:34:59耿书宝侯贺丽张洁乔利金银利尹健王国君
植物保护 2022年3期
关键词:寿命温度

耿书宝 侯贺丽 张洁 乔利 金银利 尹健 王国君

摘要 为了探索温度对茶银尺蠖Scopula subpunctaria成虫寿命和产卵量的影响。本研究测定了茶银尺蠖成虫在8个温度 (13、16、19、22、25、28、31℃和33℃) 下的寿命和产卵量。结果表明,温度对茶银尺蠖单雌产卵量、成虫寿命和雌成虫产卵前期、产卵期、产卵后期均有显著影响。在13、16、19、22、25、28、31℃和33℃下,其单雌产卵量分别为(148.3±13.58)、(168.6±17.44)、(219.5±21.74)、(279.9±24.59)、(250.0±19.94)、(64.7±17.09)、(54.3±16.29)、(15.4±2.93)粒。在13~33℃范围内,随着温度升高,雌成虫寿命从(33.9±1.97) d缩短到(10.8±0.45) d,雄成虫寿命从(23.8±1.14) d缩短到(8.1±0.34) d。在31℃下,雌雄成虫的寿命差异不显著,其他温度处理时,雄成虫寿命均显著短于雌成虫。雌成虫的产卵期在13℃时为(24.6±1.46) d,当温度升高至33℃时,产卵期缩短到(4.2±0.40) d。本研究可为茶银尺蠖的室内饲养、产卵模型的构建和其他相关基础研究提供重要的数据,也可为茶银尺蠖的田间种群数量增长、年发生代数和发生量预测预报提供参考依据。

关键词 茶银尺蠖;温度;产卵量;寿命

中图分类号: S435.711

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2020695

Abstract In order to explore the effect of temperature on the longevity and fecundity of Scopula subpunctaria, the longevity and fecundity of S.subpunctaria were investigated at the condition of eight temperatures (13, 16, 19, 22, 25, 28, 31℃ and 33℃). The results showed that temperature had significant effects on fecundity of single female, adult life span, pre-oviposition, oviposition and post-oviposition period. The fecundity per female adult at 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31℃ and 33℃ were (148.3±13.58), (168.6±17.44), (219.5±21.74), (279.9±24.59), (250.0±19.94), (64.7±17.09), (54.3±16.29) and (15.4±2.93) eggs, respectively. Under the temperature ranged from 13℃ to 33℃, the longevity of female adults decreased from (33.9±1.97) d to (10.8±0.45) d, and the longevity of male adults from (23.8±1.14) d to (8.1±0.34) d. The longevity of female and male adults was not significantly different at 31℃, while the longevity of male adults was significantly shorter than that of female adults at other temperatures. As the increase of temperature, the oviposition period of female adults decreased from (24.6±1.46) d at 13℃ to (4.2±0.40) d at 33℃. This study can provide important data for indoor feeding, oviposition model construction and other related basic research of S.subpunctaria, and also provides an important theoretical basis for the prediction of field population growth, annual number and occurrence of generations of S.subpunctaria.

Key words Scopula subpunctaria;temperature;fecundity;longevity

茶銀尺蠖Scopula subpunctaria (Herrich-Schaeffer)又名青尺蠖、白尺蠖[1-2],属鳞翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae,是茶树上常见的害虫之一。该虫食叶量大、繁殖速度快、发生面积广,已知分布于吉、苏、浙、鲁、湘、鄂等省[3-6]。幼虫喜欢停栖在叶片边缘,咬食嫩叶边缘形成网状半透膜斑,后期幼虫常将叶片咬食成较大且光滑的“C”形缺刻,大发生时常会将整片茶园的茶叶吃光,仅留主脉[2],严重影响茶叶的质量和产量。

关于茶银尺蠖的研究,国内外主要报道了其生活习性、为害特点、防治方法、口器、触角和性腺超微结构、成虫羽化和交配习性、性信息素诱捕等方面[1-9]。温度对茶银尺蠖成虫寿命和产卵量的影响还未见报道,但温度对其他昆虫成虫寿命和产卵量的影响已有大量报道。李广伟等[10]的研究表明,在19、22、25、28℃和31℃下,双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica雌成虫平均寿命明显长于雄成虫,温度对雌成虫产卵前期、产卵期及产卵量也有影响。秦建洋等[11]的研究表明,温度对黏虫Mythimna separata种群的发育历期、存活率、繁殖力有明显的影响。段恒璐[12]的研究表明,随着温度升高,白纹伊蚊Aedes albopictus存活时间和产卵量以及卵的成活率都呈现出先上升后下降的趋势。刘永华等[13]的研究表明,在19~31℃范围内,随着温度的升高,栎黄枯叶蛾Trabala vishnou gigantina各虫态发育历期以及寿命逐渐缩短。本研究通过测定茶银尺蠖在8个不同温度下的成虫寿命和产卵量,明确温度对其寿命和繁殖力的影响,为茶银尺蠖的室内饲养、产卵模型的构建和其他相关基础研究提供重要数据,也为茶银尺蠖的田间种群数量增长、年发生代数和发生量预测预报提供重要理论依据。BF751EA3-644D-4795-BEC9-C8EEE8102281

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试虫源采自于河南省信阳市浉河区十三里桥乡小庙村茶园内(32°01′N,113°59′E)。2019年3月中旬至4月上旬,在茶园中捕捉30对左右的茶银尺蠖成虫,带回到信阳农林学院植物保护实验室的养虫室,放于养虫笼(长×宽×高=50 cm×50 cm×45 cm)中,用脱脂棉蘸取10%蜂蜜水为其补充营养,并及时更换蜂蜜水。饲养室温度(25±1)℃,相对湿度(60±10)%。在装满水的三角瓶(300 mL)中插入6~8枝新鲜茶枝(长约20 cm)作为茶银尺蠖成虫的产卵载体,放入养虫笼内。每天用毛笔收集茶枝上的卵粒,待卵孵化后,放入一个新的养虫笼中,

饲喂新鲜茶叶,根据情况及时添加新鲜茶叶。待幼虫化蛹之后,将蛹单头放入三角瓶(300 mL)中,并用100目纱布封住瓶口。等蛹羽化为成虫之后,按照上述方法,继续饲养下一代,繁殖种群。

1.2 试验方法

在茶银尺蠖种群养虫笼中,每天收集新鲜的卵粒。将同一天收集的300~500粒卵放入培养皿(直径9 cm,高1.5 cm)中,然后放入温度设定为13、16、19、22、25、28、31℃和33℃的人工气候箱(浙江托普云农,RTOP-310Y)中,每个气候箱中相对湿度保持(75±5)%,光周期为L∥D=14 h∥10 h。每个温度下的卵孵化之后,幼虫单头放入培养皿中,用新鲜茶叶饲养,茶叶的叶柄处用脱脂棉蘸水保湿,每天根据情况及时添加新鲜茶叶。待幼虫化蛹之后,将蛹单头放入三角瓶(300 mL)中,并用100目纱布封住瓶口,防止蛹羽化为成虫后逃逸。每个温度下均需从卵生长发育到成虫,然后用于后续试验。茶银尺蠖在33℃高温下只能从卵发育至预蛹阶段,因此从种群笼中取一定数目的蛹放置在33℃,待蛹羽化为成虫后用于后续试验。在同一温度处理下,羽化24 h 之内的雌、雄成虫随机配对后放入透明圆柱管(亚克力材质,直径8 cm,高19 cm,下称产卵管)中交配产卵。为保证产卵管通气,用100目纱网粘住其顶部,其底部扣在塑料培养皿(直径9 cm,高1.5 cm)中。将一个50 mL的离心管粘在塑料培养皿中心,将1枝新鲜茶枝插入离心管中,然后在离心管内加水保湿,茶枝供成虫产卵,用10%蜂蜜水棉球给成虫补充营养。每个产卵管中放置一对成虫,每天更换新鲜茶枝,收集雌成虫产下的卵,记录产卵量,直至雌、雄成虫全部死亡。最后,在13、16、19、22、25、28、31℃和33℃ 8个温度下,分别记录到58、61、59、55、56、28、24、46对成虫产卵数据,这些成虫的产卵量和寿命用于后续的数据分析。

1.3 数据分析

数据记录和分析处理使用Excel 2016和SAS 9.3软件[14]。采用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较不同温度处理下单雌日产卵量、总产卵量的差异显著性,以及温度对产卵前期、产卵期、产卵后期和雌雄成虫寿命的显著影响,显著水平α=0.05,不同处理间的均值比较用SNK检验[14]。同一温度下雌、雄成虫寿命的差异显著性用成对t测验,显著水平α=0.05[14]。

2 结果与分析

2.1 温度对茶银尺蠖雌成虫产卵量和产卵期的影响

温度对雌成虫单雌产卵量和平均单雌日产卵量均有显著影响(图1,P<0.0001)。在22℃和25℃处理下,雌成虫的单雌产卵量显著高于其他温度,分别为(279.9±24.59)粒和(250.0±19.94)粒(图1a)。22℃和25℃处理下的平均單雌日产卵量也显著高于其他温度,分别为(11.4±1.09)粒和(12.5±0.99)粒(图1b)。高温33℃下的单雌产卵量和平均单雌日产卵量均最低,分别为(15.4±2.93)粒和(1.5±0.29)粒(图1)。

在不同温度处理下,茶银尺蠖雌成虫单雌日产卵量均呈现正偏态分布(图2),成虫产卵集中在生命前期,后期产卵量迅速下降。每个温度处理下的单雌日产卵量高峰期不同,13℃的产卵高峰期在第12天,为(10.7±2.06)粒、16℃的高峰期在第10天,为(12.2±2.00)粒、19℃的高峰期在第9天,为(17.8±2.77)粒,22℃的高峰期在第8天,为(23.2±2.87)粒,25℃的高峰期在第6天,为(25.1±4.09)粒,28℃的高峰期在第8天,为(8.1±3.05)粒,31℃的高峰期在第10天,为(7.8±3.26)粒,33℃的高峰期在第6天,为(4.1±1.09)粒(图2)。

雌成虫产卵前期、产卵期和产卵后期在不同温度处理下存在显著差异(图3,P<0.05)。25℃处理下,雌成虫的产卵前期最短,为(3.3±0.35) d。随着温度升高,雌成虫的产卵期从13℃的(24.6±1.46) d缩短到33℃的(4.2±0.40) d(图3)。

2.2 温度对茶银尺蠖成虫寿命的影响

温度对茶银尺蠖雌、雄成虫的寿命均有显著的影响(图4,P<0.0001)。在13~33℃范围内,随着温度升高,雌成虫寿命从(33.9±1.97) d缩短到(10.8±0.45) d,雄成虫寿命从(23.8±1.14) d缩短到(8.1±0.34) d(图4)。在31℃下,雌、雄成虫寿命无显著差异,但在其他温度下,雌成虫寿命均显著高于雄成虫(图4,P<0.05)。

2.3 温度对茶银尺蠖成虫存活率的影响

相同温度处理时,茶银尺蠖雌雄成虫的存活率曲线也比较相似,但相同日龄下雌成虫的存活率要高于雄成虫(图5)。在13℃和16℃的低温处理下,雌成虫的存活率要高于其他温度处理,其存活率曲线缓慢下降。在13℃,有50%的成虫个体可存活33 d。在33℃高温处理下,雌成虫的存活率曲线陡然下降,前期成虫死亡率很高(图5)。在13~33℃内,随着温度升高,同一日龄下的成虫存活率逐渐降低,温度影响成虫的寿命,也影响成虫的存活率。BF751EA3-644D-4795-BEC9-C8EEE8102281

3 结论与讨论

本文报道了不同温度条件下茶银尺蠖成虫的寿命和产卵量,阐明了温度对茶银尺蠖成虫的寿命、产卵量、产卵前期、产卵期和产卵后期有显著影响。在13~33℃范围内,随着温度升高,雌成虫寿命从(33.9±1.97) d缩短到(10.8±0.45) d,雄成虫寿命从(23.8±1.14) d缩短到(8.1±0.34) d。在多数温度处理下,雌成虫寿命均显著高于雄成虫。随着温度升高,雌成虫的产卵期从13℃下的(24.6±1.46) d缩短到33℃下的(4.2±0.40) d。在22℃下,单雌产卵量最高,为(279.9±24.59)粒;在25℃下,平均单雌日产卵量最高,为(12.5±0.99)粒。温度过高或过低均不利于茶银尺蠖成虫产卵和存活,22~25℃是有利于茶银尺蠖生存和繁殖的最适温区。

温度是影响昆虫生长发育及繁殖的重要因素之一。目前国内已经有大量关于温度影响昆虫的生长发育、生存及繁殖、昆虫种群的数量动态变化等的报道[15-21]。学者们研究了温度对大造桥虫Ascotis selenaria[15]、小菜蛾Plutella xylostella[16]、梨小食心虫Grapholitha molesta [17]、番茄潜叶蛾Tuta absoluta [18]、草地螟Loxostege sticticalis[19]、苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca [20]等昆虫生长发育、产卵量、寿命的影响,发现昆虫发育速率与温度基本呈正相关,温度显著影响成虫的产卵量和寿命,这与本研究的结论一致。

不同种类的昆虫对温度的适应范围不尽相同,极端温度会影响昆虫对温度的敏感度,从而影响昆虫耐热或耐寒性的进化,导致物种不同的地理分布[21]。在适宜温区(15.6~32.5℃),不同种类的昆虫生长发育和产卵的最适温度也不一样[22-29]。大部分昆虫种类产卵最适温度集中在25℃左右,比如番茄潜叶蛾[18]、棉铃虫Helicoverpa armigera[24]和点蜂缘蝽Riptortus clavatus[25]均在25℃下产卵量最高,梨小食心虫[17]最高单雌产卵量分别在27℃和26℃。也有些昆虫在高温下产卵量比较高,比如中稻缘蝽Leptocorisa chinensis在28.0℃[26]、悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata在30℃[27]、茶翅蝽Halyomorpha halys在30.3℃[28]、大造桥虫在31℃[15]、Amphibolus venator在35℃[29]下的产卵量最高。此外,还有些昆蟲在低于25℃下产卵比较多,金纹细蛾Phyllonorycter ringoniella在15.6℃下的产卵量最高[22],竹节虫Ramulus irregulariterdentatus在23.5℃下的产卵量最高[23],这点与本研究的发现类似,本研究结果表明茶银尺蠖在22℃下单雌产卵量最高。

此外,温度不仅对昆虫的产卵量、产卵期、寿命和存活率有影响,而且对昆虫的酶活力、生殖交配及飞行等方面也有显著影响[30-33]。昆虫的生长发育、繁殖、种群发生的过程中不仅会受到温度的影响,同时还会受到湿度、光周期、食料以及天敌等其他因素的影响[34-37]。本研究只探索了温度对茶银尺蠖成虫产卵和寿命的影响,其他因子诸如湿度、光周期、营养等对其生长发育和繁殖的影响还需进一步研究。

本文报道了不同温度对茶银尺蠖成虫寿命和产卵量的影响,明确了成虫繁殖的最适温度,为茶银尺蠖的室内饲养、产卵模型的构建和其他相关基础研究提供了试验数据,也为茶银尺蠖的田间种群数量增长、年发生代数和发生量预测预报提供了重要理论依据。

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(责任编辑:杨明丽)BF751EA3-644D-4795-BEC9-C8EEE8102281

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