温度和光照对中黑盲蝽滞育解除的影响

陈培育, 封洪强, 李国平, 牛银亭, 邱 峰, 强学杰

(1. 河南省农业科学院植物保护研究所, 河南省农作物病虫害防治重点实验室,农业部华北南部作物 有害生物综合治理重点实验室, 郑州 450002; 2. 河南省南阳市农业科学院, 南阳 473008)



温度和光照对中黑盲蝽滞育解除的影响

陈培育1,2, 封洪强1*, 李国平1, 牛银亭2, 邱 峰1, 强学杰2

(1. 河南省农业科学院植物保护研究所, 河南省农作物病虫害防治重点实验室,农业部华北南部作物 有害生物综合治理重点实验室, 郑州 450002; 2. 河南省南阳市农业科学院, 南阳 473008)

本文研究了中黑盲蝽滞育卵经过4 ℃低温、35 ℃高温和全日照处理不同天数后的滞育解除情况。结果表明:4 ℃低温可以有效地解除中黑盲蝽卵的滞育,随着低温处理时间的延长,中黑盲蝽滞育卵的孵化率逐渐上升,处理60 d后孵化率可达80.00%以上。全日照也能够有效地解除中黑盲蝽卵的滞育,滞育卵解除滞育后的孵化率也随处理天数增加而增加,处理40 d,孵化率可达到40.00%以上。35 ℃高温不能解除中黑盲蝽卵的滞育。相对于非滞育卵,经4 ℃低温和全日照处理后,解除滞育的卵初孵时间有延迟现象,整个孵化历期延长。

中黑盲蝽; 滞育解除; 温度; 全日照

中黑盲蝽[Adelphocorissuturalis(Jakovlev)]属半翅目(Hemiptera) 盲蝽科(Miridae),其寄主植物众多,是一种重要的农业害虫,主要分布在我国长江流域和黄河流域地区[1-4]。20世纪90年代中后期,随着转基因抗虫棉的推广普及,棉田施药量的减少,原属兼治对象的绿盲蝽[Apolygyslucorum(=Lyguslucorum)]、中黑盲蝽(Adelphocorissuturalis)等上升为棉田主要害虫,导致蕾、花、铃大量脱落, 严重影响了棉花生产[5-8]。

中黑盲蝽一年发生4～5代,在其年生活史中,越冬是必不可少的一个阶段,该虫以滞育卵越冬[9]。早春时分,越冬代若虫由越冬场所和早春寄主转移到小麦、蚕豆等冬播作物上进行繁殖,待到6月中下旬,棉花现蕾、开花,二代成虫正逢羽化高峰期,大量迁入棉田,形成棉田中黑盲蝽第1次发生高峰[1,3]。其越冬卵的孵化情况,直接决定了来年第1代种群基数的大小,是影响其种群数量变动的重要原因之一。因此,研究中黑盲蝽卵的滞育解除对于中黑盲蝽的预测预报以及防控均有重大意义。本文采用4 ℃低温、35 ℃高温和全日照3种方法对中黑盲蝽卵的滞育解除进行了研究,为该虫种群发生动态的预测和防治策略的制订提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

2008年7-8月份于河南省南阳市采集中黑盲蝽种群,在室内(温度26 ℃,湿度80%±5%,光照L∥D=16h∥8h)以新鲜的四季豆饲养至第6代作为供试虫源[10]。

1.2 试验方法

将大量中黑盲蝽1龄若虫装入透明的塑料保鲜盒后置于26 ℃,L∥D=8h∥16h光周期下进行诱导,使用滤纸收集其所产的滞育卵并保持滤纸湿润[11-12]。将滞育卵分别置于以下3种环境:(1)4 ℃冰柜;(2) 26 ℃,湿度80%±5%,光周期L∥D=24 h∥0 h的人工气候箱;(3) 35 ℃,光周期L∥D=16 h∥8 h,湿度80%±5%的人工气候箱。从第10天开始,每隔10 d从每个环境中取出一批卵(不少于100粒)置于26 ℃,光周期L∥D=16 h∥18 h,温度80%±5%的人工气候箱中,逐日观察记录中黑盲蝽卵的孵化情况直至无若虫孵出为止。以未经任何处理的滞育卵和非滞育卵为对照。

试验中温湿度环境和光周期使用RXZ-280A智能型人工气候箱自动控制(宁波江南仪器厂),低温使用海尔FCD-195SE N卧式双层门冷藏冷冻柜控制(山东海尔集团)。

1.3 数据的统计分析方法

孵化率数据采用Bayesian方法进行比较[13]。发育历期的差异显著性分析采用Kruskal-Wallis测验,多重比较采用非参数实时多重比较方法Steel测验[14]。统计分析均采用R 3.01完成[15]。

2 结果分析

2.1 不同条件对中黑盲蝽卵滞育解除的影响

室内适宜条件下对153粒未经任何处理的中黑盲蝽的滞育卵(对照)连续观察120 d,其中,27粒变黑死亡,其他均未孵化,采用Bayesian方法得到其孵化率为0.78%(95%置信区间为0.02%～2.86%)。35 ℃高温处理不同天数和全日照处理10 d与未经处理的滞育卵对照无显著差异;4 ℃低温处理10～60 d或全日照处理20～40 d的孵化率均显著高于未处理的滞育卵对照,但又均显著低于非滞育卵对照(图1),表明4 ℃低温和全日照可有效地解除中黑盲蝽卵的滞育,而35 ℃高温对解除中黑盲蝽卵的滞育没有作用。随着处理时间的延长,滞育卵的孵化率逐渐上升,4 ℃低温处理60 d后,其孵化率可达84.63%(95%置信区间为81.11%～87.86%);全日照处理40 d后,孵化率也可达40.63%(95%置信区间为32.30%～49.22%)(图1)。

图1 处理不同天数的中黑盲蝽滞育卵的孵化情况Fig.1 Hatching of diapause eggs of Adelphocoris suturalis treated for different days

2.2 不同条件对中黑盲蝽滞育卵初孵时间和发育历期的影响

与非滞育卵相比,经4 ℃或全日照处理后解除滞育的卵发育历期显著增长,而且不呈正态分布(图2)。除两种条件下处理10 d的孵化率仅为4.42%、1.09%外,解除滞育卵的初孵时间随处理时间增加而逐渐缩短,而且4 ℃处理60 d的平均发育历期显著低于4 ℃处理20～50 d的各个处理(图2)。

图2 经不同处理后中黑盲蝽滞育卵的发育历期Fig.2 Developmental duration of diapause eggs of Adelphocoris suturalis after different treatments

3 讨论

一般认为在自然条件下温度和光周期是解除昆虫滞育的两个重要因素。冬季滞育的昆虫在经过冬季低温后可以结束滞育;在热带地区的夏季滞育昆虫,变化的光周期被认为是滞育解除的关键因子[16]。如低温和高温均可解除棉铃虫的滞育[17-18];全日照可以解除东亚小花蝽(Oriussauteri)的滞育[19]。本研究采用4 ℃低温、全日照和35 ℃高温3种方法对中黑盲蝽滞育卵解除的研究表明,35 ℃高温处理不能解除中黑盲蝽卵的滞育,而4 ℃低温和全日照处理能有效地解除中黑盲蝽卵的滞育,但解除滞育后的卵的发育历期显著地长于非滞育卵的发育历期,孵化率也低于非滞育卵。

经4 ℃和全日照处理后,中黑盲蝽滞育卵孵化率随处理天数的增加而增加,初孵时间随处理天数的增加而缩短。4 ℃处理60 d卵孵率最高而且发育历期最短。本研究中,滞育卵解除滞育后孵化率普遍偏低,这可能是由于4 ℃并不是中黑盲蝽滞育解除的最佳条件,也可能是因为试验设计的处理天数偏少,滞育卵还未完全解除滞育。设置不同的温度和光周期条件,增加低温处理时间是否会提高孵化率、缩短发育历期,即完全解除滞育,还需要进一步研究。

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(责任编辑：杨明丽)

Impacts of temperature and photophase on diapause termination ofAdelphocorissuturalis

Chen Peiyu1,2, Feng Hongqiang1, Li Guoping1, Niu Yinting2, Qiu Feng1, Qiang Xuejie2

(1.Institute of Plant Protection, Henan Academy of Agricultural Sciences,Henan Key Laboratory of Crop Pest Control, IPM Key Laboratory in Southern Part of Northern China for Ministry of Agriculture, Zhengzhou 450002, China; 2. Nanyang Academy of Agricultural Sciences, Henan 473008, China)

The diapause eggs ofAdelphocorissuturalis(Jakovlev) were treated at 4 ℃, 35 ℃ and continuous photophase for different periods of days, respectively. The results indicated that 4 ℃ could terminate egg diapause effectively. The hatching rate increased with the extension of treatment period at 4 ℃, reaching 80.00% 60 days after treatment. Continuous photophase could also terminate egg diapause effectively and the hatching rate also increased with the extension of treatment period. More than 40.00% of the treated eggs hatched when exposed to continuous photophase for 40 days. In contrast, the high temperature of 35 ℃ could not terminate egg diapause. Compared with non-diapause eggs, the time of first hatching was postponed for the eggs with diapause terminated at the lower temperature of 4 ℃ or continuous photophase, and the whole hatching duration was prolonged.

Adelphocorissuturalis; diapause termination; temperature; continuous photophase

2014-04-23

2014-07-16

公益性行业(农业)科研专项(201103012-7)；河南省科技重点攻关项目(122102110058)；国家自然科学基金(11171199)

S 433.3，S 435.622

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.04.027

* 通信作者 E-mail:feng_hq@163.com