小黑瓢蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定

闕曉堂, 王竹紅, 黃 建

(福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院, 福建 福州 350002)

原產(chǎn)于北美洲的小黑瓢蟲Delphastuscatalinae(Horn) 是煙粉虱BemisiatabaciGennadius、銀葉粉虱BemisiaargentifoliiBellows & Perring等許多害蟲的重要捕食性天敵[1-2]。小黑瓢蟲捕食量很大，能取食粉虱包括成蟲在內(nèi)的各個(gè)蟲態(tài)，在粉虱危害嚴(yán)重的作物上，釋放小黑瓢蟲可以達(dá)到很好的防治效果。黃建等[3]于1996年底從英國引進(jìn)小黑瓢蟲，為我國煙粉虱的生物防治新添了一種天敵。1999年，臺(tái)灣引進(jìn)小黑瓢蟲用于防治銀葉粉虱，研究表明，小黑瓢蟲對(duì)低密度的粉虱具有明顯的抑制效果，對(duì)高密度的粉虱則能使粉虱數(shù)量明顯下降，達(dá)到控制粉虱的效果[4-5]。

昆蟲自身體液溫度下降到冰點(diǎn)以下而不結(jié)冰的現(xiàn)象稱為昆蟲的過冷卻。通過體液過冷卻的方式可以避免體液結(jié)冰而受到傷害。較強(qiáng)的過冷卻能力可以使昆蟲在低溫下處于過冷卻狀態(tài)而不結(jié)冰，從而提高自身的耐寒性，因而它是評(píng)價(jià)昆蟲耐寒性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[6]。早在1927年就有關(guān)于昆蟲耐寒性的報(bào)道，過冷卻點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)為耐寒性研究開拓了新的領(lǐng)域，而考察昆蟲的過冷卻點(diǎn)是研究其耐寒性的重要方法[7]。為了最大限度地發(fā)揮小黑瓢蟲的防控作用，筆者通過測(cè)定小黑瓢蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)，為研究小黑瓢蟲的適生性提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

小黑瓢蟲來自福建農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟(jì)昆蟲種質(zhì)資源保種基地。在溫度24-29 ℃，相對(duì)濕度(70±5)%，光照14L∶10D的條件下，以盆栽花椰菜上的煙粉虱為獵物進(jìn)行保種飼養(yǎng)。

1.2 過冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定

采用美國OMEGA公司生產(chǎn)的手持式數(shù)字溫度計(jì)(型號(hào)HH509)來測(cè)定小黑瓢蟲各齡期的過冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)。測(cè)定前先將溫度計(jì)的熱敏探頭靠在小黑瓢蟲上，后在小黑瓢蟲上方蓋一層棉花。調(diào)整棉花的厚度，使得蟲體以1 ℃·min-1的速率降溫。

由于熱敏探頭為圓形的金屬，小黑瓢蟲容易脫離熱敏探頭而影響試驗(yàn)效果。因此，可將熱敏探頭固定在泡沫板上。剪一小片塑料片，在塑料片中間鉆一小洞，洞的大小以剛好容得下小黑瓢蟲為準(zhǔn)，再將塑料片貼在探頭上方(必須保證金屬探頭剛好暴露于塑料片的小洞中)。測(cè)試時(shí)只需將小黑瓢蟲放至塑料片的小洞中，再用透明膠布粘住蟲體，防止小黑瓢蟲爬走。

試驗(yàn)時(shí)，將固定有小黑瓢蟲的探頭放至-26 ℃的低溫冰箱(海爾BCD-196DTA)內(nèi)。數(shù)字溫度計(jì)顯示溫度開始下降，當(dāng)蟲體凍結(jié)時(shí)會(huì)釋放凝結(jié)熱，使體表溫度驟然升高，此時(shí)顯示屏上的讀數(shù)會(huì)突然上升，而這個(gè)上升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)就是過冷卻點(diǎn)，在上升到最高值后又會(huì)突然下降，這個(gè)最高值即是結(jié)冰點(diǎn)。每個(gè)蟲態(tài)測(cè)定20頭，由于小黑瓢蟲卵較小，且容易破裂，測(cè)量誤差很大，因此不對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 小黑瓢蟲各蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)

試驗(yàn)表明，小黑瓢蟲各齡期過冷卻點(diǎn)均不同，耐寒性也因此不同，其中雌成蟲最低(-12.41±0.28) ℃，3齡幼蟲最高(-9.78±0.58) ℃。雌成蟲過冷卻點(diǎn)略低于雄成蟲，但差異不顯著，分別為(-12.41±0.28) ℃和(-12.27±0.41) ℃。小黑瓢蟲幼蟲、蛹與成蟲之間的過冷卻點(diǎn)差異顯著，但是幼蟲不同蟲齡間和蛹的差異不大。按過冷卻點(diǎn)由高到低依次為3齡幼蟲、2齡幼蟲、4齡幼蟲、1齡幼蟲、蛹，分別為-9.78、-9.80、-9.88、-9.97、-10.31 ℃(表1)。

表1 小黑瓢蟲各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)和體液結(jié)冰點(diǎn)1)

1)表中同列數(shù)據(jù)后具相同英文字母表示經(jīng)Duncan′s差異性顯著分析，在P<0.05下差異不顯著。

從圖1可知，小黑瓢蟲各蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)頻次均呈正態(tài)分布(P>0.05)。幼蟲各齡和蛹的過冷卻點(diǎn)分布范圍均具有一定寬度，其中跨度最大的為2齡幼蟲(圖1D)和4齡幼蟲(圖1F)，跨度均為12.1 ℃；跨度最小的為蛹(圖1G)，跨度只有2.2 ℃。

A. 雌成蟲; B. 雄成蟲; C. 1齡幼蟲; D. 2齡幼蟲; E. 3齡幼蟲; F. 4齡幼蟲; G. 蛹圖1 小黑瓢蟲各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)頻次分布Figure 1 Frequency distribution of the supercooling point of different stages of D.catalinae

2.2 小黑瓢蟲各蟲態(tài)的結(jié)冰點(diǎn)

由表1可知，小黑瓢蟲雌雄成蟲之間結(jié)冰點(diǎn)差異不顯著，分別為-8.55和-8.08 ℃，其中雌成蟲的最小值為-12.30 ℃、最大值為-4.30 ℃，雄成蟲的最小值為-12.20 ℃、最大值為-6.20 ℃。幼蟲、蛹與成蟲之間的結(jié)冰點(diǎn)差異顯著，且幼蟲不同蟲齡間差異也較大。在各蟲態(tài)中，雌成蟲結(jié)冰點(diǎn)最低(-8.55±0.40) ℃，蛹的結(jié)冰點(diǎn)最高(-3.13±0.34) ℃。幼蟲和蛹按結(jié)冰點(diǎn)由高到低依次為蛹、4齡幼蟲、3齡幼蟲、2齡幼蟲、1齡幼蟲，分別為-3.13、-5.48、-5.69、-6.10、-6.99 ℃。

3 小結(jié)與討論

昆蟲的耐寒性強(qiáng)弱可通過其個(gè)體的過冷卻點(diǎn)高低進(jìn)行判斷，一般情況下，過冷卻點(diǎn)低則其耐寒性強(qiáng)，反之亦然[8]。本研究表明，對(duì)小黑瓢蟲除卵以外的各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明：小黑瓢蟲成蟲、蛹、幼蟲中，以成蟲的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均最低，蛹次之，幼蟲最高。

小黑瓢蟲按過冷卻點(diǎn)由高到低依次為：3齡幼蟲>2齡幼蟲>4齡幼蟲>1齡幼蟲>蛹>雄成蟲>雌成蟲。而趙琦等[9]對(duì)旋幽夜蛾各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果則為：5齡幼蟲>4齡幼蟲>3齡幼蟲>2齡幼蟲>1齡幼蟲>成蟲>蛹。關(guān)鑫等[10]對(duì)扶桑綿粉蚧各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)測(cè)量表明，雌成蟲>雌蟲2齡若蟲>雄成蟲>雌蟲3齡若蟲>雄蟲2齡若蟲>雄蟲預(yù)蛹>1齡若蟲。小黑瓢蟲結(jié)冰點(diǎn)由高到低依次為蛹>4齡幼蟲>3齡幼蟲>2齡幼蟲>1齡幼蟲>雄成蟲>雌成蟲。

小黑瓢蟲雌成蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均略低于雄成蟲，但在0.05水平下差異不顯著，這與徐鹿等[11]對(duì)美洲大蠊測(cè)定的結(jié)果一樣。關(guān)鑫等[10]、趙琦等[9]分別對(duì)扶桑棉粉蚧、旋幽夜蛾的測(cè)定結(jié)果均顯示雌雄蟲之間差異不顯著。侯柏華等[12]認(rèn)為，這與雌雄蟲之間的生理適應(yīng)性有關(guān)。楊朗等[13]對(duì)龍眼長跗螢葉甲成蟲耐寒性進(jìn)行測(cè)定表明，雌蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)顯著低于雄蟲，這可能由于雌蟲個(gè)體較大，體內(nèi)脂肪含量相對(duì)高一些，因此抗寒能力稍強(qiáng)。

較強(qiáng)的過冷卻能力可以使昆蟲在低溫下處于過冷卻狀態(tài)而不結(jié)冰，耐寒性由此得以提高。但也有研究表明，很多昆蟲在體溫還未降到過冷卻點(diǎn)時(shí)就已經(jīng)大量死亡了，因此過冷卻點(diǎn)并非是耐寒性的唯一指標(biāo)[14]。筆者只對(duì)常溫下的小黑瓢蟲進(jìn)行了過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定，根據(jù)趙靜等[15]對(duì)不同季節(jié)下異色瓢蟲成蟲耐寒力的研究表明，不同季節(jié)條件下，異色瓢蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均不同。因此要全面掌握小黑瓢蟲的耐寒能力，下一步應(yīng)在不同季節(jié)條件下對(duì)過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。這對(duì)小黑瓢蟲在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等方面的系統(tǒng)研究具有積極意義，也為預(yù)測(cè)小黑瓢蟲適生區(qū)、控害能力和田間運(yùn)用價(jià)值評(píng)估提供參考。

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