一种为害天麻的平颜蚜蝇越冬前后形态特征和羽化节律观测

2024-06-11 00:55王桂萍刘海港王光召郭文秀宋莹莹李霞贾琪渊张凯门兴元李丽莉刘大会于毅
山东农业科学 2024年3期
关键词:形态羽化节律

王桂萍 刘海港 王光召 郭文秀 宋莹莹 李霞 贾琪渊 张凯 门兴元 李丽莉 刘大会 于毅

摘要:平颜蚜蝇为害天麻球茎,引起天麻腐烂,极大降低其商品价值。本研究从形态特征、羽化过程和羽化节律等方面对一种为害天麻的平颜蚜蝇越冬前后的发育进行比较,以期了解其习性。结果显示,越冬前后平颜蚜蝇的发育经历老熟幼虫、预蛹、浮蛹、沉蛹和成虫5个阶段,形态特征变化明显;成虫羽化分为展翅前、展翅中和展翅后3个阶段,时间持续60-120min,羽化雌、雄比约为2:3;52.78%的成虫在23:00至次日5:00区间羽化。田间观测发现,平颜蚜蝇以预蛹在为害部位土层中越冬,春季气温回暖后爬到地表寻找隐蔽处化蛹,4月中上旬羽化。建议在春季气温回暖时对平颜蚜蝇进行田间防治。

关键词:平颜蚜蝇:形态:羽化:性比:节律:田间防治

中图分类号:S435.673:Q969.452.7 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2024)03-0120-05

天麻(Ca.strodia elata Blume)属于兰科天麻属,是与密环菌共生的无叶绿体的草本植物,其球茎为名贵中材,具有息风止痉、平肝抑阳、祛风通络、补益等功效,在中国传统医学中占有极其重要的地位。天麻因野生资源匮乏,已被列入《国家重点保护野生植物名录》,商品药材主要靠人工栽培获得。天麻主产区在云南、贵州、湖北、陕西、安徽等省,在甘肃天水、吉林长白山、浙江丽水等地也有少量栽种。

食蚜蝇科昆虫属于完全变态发育,生命周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。根据幼虫的食性,可分为捕食性、植食性、菌食性、腐食性和杂食性5类。目前已知的食蚜蝇中,34%为捕食性,21%为植食性和菌食性,45%为腐食性和杂食性。其中,植食性的主要包括平颜蚜蝇属(Eumerus)、齿腿蚜蝇属(Merodon)、颜突蚜蝇属(Portevinia)和大多数黑蚜蝇属(Cheilosia)昆虫。研究显示,平颜蚜蝇属昆虫会取食为害块茎、球茎类作物,影响产量及品质,并造成一定的经济损失。例如,肉苁蓉蛀蝇(Eumems acuticornis Sock)是我国名贵中药苁蓉的大害虫,主要为害荒漠肉苁蓉、盐生肉苁蓉和沙苁蓉的肉质茎。

目前,国内对天麻害虫平颜蚜蝇的研究甚少。对其越冬前后各发育阶段的形态特征及羽化节律进行研究,有助于更好地了解其习性,为平颜蚜蝇的绿色防控和天麻的安全生产提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验昆虫为一种平颜蚜蝇,于2022年深秋采白湖北省黄冈市罗田县九资河镇罗家畈村(31°8'57"N,115°39'34"E)。受害天麻球茎表面有蛀眼,内部有多条不规则扭曲状蛀道,被害后常常诱发病害加速腐烂,最终失去商品价值(图1)。从被害天麻球茎中解剖出老熟幼虫,置于盛有湿润沙土的塑料盒中,上层加盖白菜帮保湿,在2-4℃冰箱中保存至次年2月。

1.2 平颜蚜蝇化蛹和羽化形态特征观察

将老熟幼虫置于塑料盒中,其上、下加盖白菜帮,放入(20±0.5)℃、湿度70%的恒温培养箱中,每两天更换一次白菜帮。观察记录其在实验室条件下的化蛹和羽化过程。采用光学显微镜观察天麻蚜蝇不同虫态的形态特征,并拍摄照片。

1.3 数据统计与分析

试验数据用Microsoft Excel进行统计,利用IBM SPSS单因素方差分析进行差异显著性分析,用Microsoft Excel和Adobe IIIustrator CS6作图。

2 结果与分析

2.1 平颜蚜蝇形态特征描述

平颜蚜蝇从老熟幼虫化蛹过程中,身体颜色逐渐加深,长度逐渐缩短,身体逐渐变硬:发育到蛹后期时,头部出现两只触角:临近羽化时,头部出现环形裂痕,便于成虫爬出。不同虫态特征见图2。

老熟幼虫:长椭圆形。体色前期为浅褐色,后期颜色加深,至深黑褐色。虫体有明显皱褶,可蠕动爬行。

预蛹:长椭圆形,黑褐色,身体有皱褶,可蠕动爬行。

蛹期:不能蠕动爬行,经历浮蛹和沉蛹两个阶段。

浮蛹为蛹发育的前期阶段,因比重较小,漂浮在水面而得名。长椭圆形,黑褐色。腹部有较多皱纹和突起。去掉蛹壳,虫体呈乳白色至淡黄色,表面若现皱褶,尾部有一个呼吸管。

沉蛹为蛹发育的中、后期阶段,因比重较大,沉于水底而得名。长椭圆形,黑褐色。去掉蛹壳后,虫体可见眼睛、四肢和口器分化。发育后期头部出现两只短触角,尾部的呼吸管逐渐退化。

成虫:体长11-14mm,翅展15-17mm体较粗壮,黑褐色,密被黑色刻点和黄色短毛。复眼具短毛,雄虫接眼式,雌虫离眼式。复眼相接处约与单眼三角等长:侧面观触角着生处略突出于复眼前缘,颜无中突,中部稍凹,口上缘稍凸。触角鞭节长稍大于宽,与梗节交接处稍窄。头部毛黄色,单眼三角和下额处黑色。胸部毛黄色,后部黑色:肩胛和小盾片浅黄色,雄虫颜色稍深,小盾片稍长且直立,长约为宽的3倍,端部具边:背板中部在横缝之间具3条较细的浅黄色粉被纵条,越过横缝但不达小盾片,横缝具黄色粉被,背板后部两侧在横缝后具稍宽的浅黄色粉被条。翅透明,略呈浅褐色,翅脉褐色;R4+5脉中部稍凹入R5室,端横脉明显迴转,中部稍凹入R5室,迴转角稍钝,有时此处具一条极短的赘脉:端横脉末端与R4+5脉相交呈锐角。平衡棒浅黄色。腹部略窄于胸部,背面可见第2-4背板,第1背板狭,被小盾片遮盖:背板黑褐色,侧边黄褐色,第2-4背板各具一对“八”字形狭长的灰白色粉被条。腹部背面毛浅黄白色,稍短于胸部背面毛。各足基節及转节大部分为黑色,少部分为黄褐色,股节基部1/5黄褐色,端部4/5黑色,胫节大部分黄褐色,少部分黑褐色,跗节腹面黄褐色,背面略带黑褐色或黑色:密生参差不齐的黄色长毛。后足股节末端稍膨大,端半部腹面具两排黑色尖齿,前侧约8-10个,后侧约5-8个,胫节稍向股节弯曲:各足跗节,尤其前、中足跗节,较宽扁,第4跗节背面观均呈双叶状。

2.2 羽化过程

平颜蚜蝇依靠躯体及附肢的扭动使蛹皮沿头、胸缝线裂开:蠕动身体,用头顶破蛹壳,并将头部探出壳外:身体继续蠕动,将胸部及足从壳内抽出;刚爬出的成虫,翅膀皱缩,腹部微隆,体液尚未消耗殆尽:在翅舒展过程中,腹部受到挤压将剩余的体液全部排出体外:同时,褪去触角上的角质层,表皮逐渐硬化,已具备飞行能力(图3)。此过程持续60-120min。

室内观测平颜蚜蝇蛹在3月中旬开始羽化。从3月15日-4月6日,共统计54只蛹的羽化情况,有45只成功羽化,羽化率为83.33%。雄成虫先羽化,雌、雄成虫比例相对稳定,其中雌成虫占比约为40%,雄成虫占比约为60%。

2.3 羽化节律

从羽化节律(图4)看,羽化时间多集中在23:00至次日5:00区间内,羽化比例达到52.78%,其次是5:00-11:00,羽化比例达到36.11%,其余时区仅占11.11%。

3 讨论与结论

观察标本发现,本研究中蚜蝇的形态特征与余昌俊等关于天麻蚜蝇(Azpeytia shirakii)的描述基本一致。进一步核对检索表发现,该种蚜蝇后足股节(腿节)膨大,而直腿蚜蝇属(Azpey-tia)后足股节(腿节)不膨大,与其属征不符,可能属于平颜蚜蝇属或齿腿蚜蝇属;R4+5脉中部稍凹入R5室,端横脉明显迴转,且中部稍凹入R5室,该特征与齿腿蚜蝇属属征不符,可能属于平颜蚜蝇属。继续核查标本发现,该虫形态特征与平颜蚜蝇属下的6个种(红腹平颜蚜蝇E. sabulonum、黄边平颜蚜蝇E.figurans、冲绳平颜蚜蝇E.oki-nawaensis、闪光平颜蚜蝇E.lucidus、疣腿平颜蚜蝇E.tuberculatus、洋葱平颜蚜蝇E.strigatus)均不相符,同时,结合欧洲平颜蚜蝇属相关材料,最终确定该种为平颜蚜蝇属下E.grandis的一个近缘种,鉴定结果与余昌俊等的报道存在差异。另外,两者对天麻球茎的为害特征基本一致,因此,推测二者应为同一物种。

越冬前后平颜蚜蝇发育经历老熟幼虫、预蛹、浮蛹、沉蛹和成虫5个阶段,形态特征变化明显。与余昌俊等的报道相比,本研究对蛹期进行了细分,分为浮蛹和沉蛹两个阶段,并对各时期形态进行了展示,有助于对越冬前后平颜蚜蝇的形态特征进行全面了解。羽化节律结果表明,平颜蚜蝇羽化时间集中于凌晨前后,此时外界环境相对安全,羽化结束后温度上升,利于其生存和求偶。

余昌俊等报道,在湖北地区,该种蚜蝇越冬蛹在翌年3月中下旬气温回升时,通过自己挖掘蛹道爬出地面,特别是晴朗中午,在土壤表面活动。本研究观察发现,平颜蚜蝇在老熟幼虫和预蛹阶段可以钻土爬行:在浮蛹和沉蛹阶段,因蛹壳固化丧失了钻土爬行能力,虫体在蛹壳内逐步转化为成虫:成虫的足均非开掘足,无法从土中直接钻出来。田间观测发现,平颜蚜蝇以预蛹在为害部位越冬,春季气温回升后,爬到地表寻找隐蔽处,经过浮蛹和沉蛹阶段约20余天,到4月中上旬羽化。因此建議在田间防治时,宜在春季气温回暖大量平颜蚜蝇出土化蛹至羽化时期及时进行地面药剂防治。

基金项目:国家中药材产业技术体系建设专项基金项目(CARS-21)

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