溫度對食銹菌癭蚊蛹發(fā)育及成蟲壽命的影響

蔡 英， 南小寧， 賀 虹

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，楊凌 712100）

雙翅目（Diptera）癭蚊科（Cecido myiidae）部分種類為菌食性昆蟲；其中一些專門以植物銹菌孢子為食，為專化的食銹菌昆蟲。關(guān)于食銹菌癭蚊國內(nèi)外均只有零星報(bào)道，Nijvel dt最早發(fā)表了癭蚊科癭蚊屬 （Mycodiplosis）種類所取食的銹菌名錄［1］；Beer kenkamp在加拿大阿爾伯塔省中部和北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)M．i mpaciencis Felt取食三葉草銹菌（Uromyces trif olii Lev．）的夏孢子堆［2］；其后，Powell報(bào)道了加拿大阿爾伯塔省南部地區(qū)取食多種銹菌孢子的Mycodiplosis幼蟲，它們主要發(fā)生于兩種松干銹菌（Cronartium coleosporioides和C．comandr ae）和其他相關(guān)寄主上，取食活動(dòng)可明顯降低相關(guān)銹菌的孢子傳播［3－4］。中國關(guān)于食銹菌癭蚊的研究起步較晚，陳秀芬等對危害小麥的咖啡銹菌癭蚊（Mycodiplosis hemileiae Bares）幼蟲的形態(tài)特征進(jìn)行了觀察，并指出該昆蟲早在1963年即在山東文登、榮城等地被發(fā)現(xiàn)［5］；曹克強(qiáng)在河北保定郊區(qū)調(diào)查小麥條銹菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)癭蚊科的Mycophila sp．幼蟲以小麥條銹菌夏孢子堆為食，可使銹菌病斑由鮮黃變成枯黃［6］。

近年來，作者在陜西楊凌及周邊地區(qū)的楊樹林發(fā)現(xiàn)一種食銹菌癭蚊（Mycodiplosis sp．），其幼蟲專門 以 松 楊 柵 銹 菌 （Mel ampsor a l arici－populina Kleb）夏孢子堆為食，對楊樹葉銹病的發(fā)生流行具有一定的控制作用。溫度與昆蟲生長發(fā)育關(guān)系的研究可為害蟲的預(yù)測預(yù)報(bào)和天敵的利用提供有益的信息，目前已有少數(shù)研究者對為害農(nóng)作物或果樹的梨癭蚊（Dasineur a pyri Bouche）、刺槐葉癭蚊（Obolodipl osis robiniae）及取食蚜蟲的天敵食蚜癭蚊（Ap hidoletes aphidi myza Rondani）與溫度的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究［7－9］，但還沒有關(guān)于溫度對食銹菌癭蚊生長發(fā)育影響的報(bào)道。鑒于食銹菌癭蚊在松楊柵銹菌生物控制方面存在的潛在利用價(jià)值，需要了解溫度對該昆蟲生長發(fā)育的影響，作者對Mycodiplosis sp．蛹的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫以及溫度對成蟲壽命的影響進(jìn)行了初步研究，期望研究結(jié)果能為該種昆蟲及其他菌食性癭蚊的生物學(xué)、行為生態(tài)學(xué)以及利用該類昆蟲進(jìn)行植物銹病的生物控制提供基礎(chǔ)。

1 材料及方法

1．1 試驗(yàn)方法

2010年8—10月下旬，在陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)試驗(yàn)苗圃楊樹品種栽植基地采集受松楊柵銹菌危害的楊樹葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室后，在立體解剖鏡下用毛筆輕輕剝出其中的食銹菌癭蚊（Mycodiplosis sp．）老熟幼蟲及結(jié)繭的蛹。將分離出的老熟幼蟲置于預(yù)先放有感染松楊柵銹菌楊樹葉片的指形管（d＝2 c m）中，每管1頭，用濕潤的棉花塞封口，防止其爬出；另將結(jié)繭的蛹置于預(yù)先放有感染松楊柵銹菌楊樹葉片的培養(yǎng)皿（d＝12 c m），每皿1頭。再將指形管和培養(yǎng)皿分別置于溫度為18、22、26、30、34℃的ZPQ－400智能氣候培養(yǎng)箱（黑龍江東拓儀器制造有限公司）中，每箱放入20個(gè)培養(yǎng)皿、20個(gè)指形管，箱內(nèi)RH為75%±5%，光周期L∥D＝14 h∥10 h。從處理日開始，每日09：00，15：00和21：00定時(shí)觀察并記錄老熟幼蟲從化蛹到羽化直至成蟲死亡的時(shí)間，同時(shí)記錄化蛹、羽化及成蟲的死亡數(shù)量，統(tǒng)計(jì)分析不同溫度條件下蛹的發(fā)育歷期和成蟲壽命。

1．2 數(shù)據(jù)分析方法

1．2．1 發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫的計(jì)算

用加權(quán)平均值計(jì)算通過試驗(yàn)測得的各恒溫條件下食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育歷期，采用最小二乘法分別計(jì)算發(fā)育起點(diǎn)溫度C和有效積溫K，然后以線性回歸模型的標(biāo)準(zhǔn)誤差估計(jì)方法分別計(jì)算C和K 的標(biāo)準(zhǔn)誤差SC和S［10－11］K；依據(jù)有效積溫法則公式K＝（T－C）N，建立發(fā)育速率和溫度的回歸方程T＝C＋KV（令：V＝1／N，N 為發(fā)育歷期），并進(jìn)行回歸分析［12－13］。具體的計(jì)算公式如下：

其中，C為發(fā)育起點(diǎn)溫度，K為有效積溫，SC為發(fā)育起點(diǎn)溫度標(biāo)準(zhǔn)誤差，SK為有效積溫標(biāo)準(zhǔn)誤差，V為發(fā)育速率，T為試驗(yàn)溫度，T′為理論日平均溫度，為平均發(fā)育速率，n為試驗(yàn)處理數(shù)。

1．2．2 蛹生長發(fā)育速率與溫度的Logistic模型分析

根據(jù)測得的5個(gè)溫度條件下食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育歷期，計(jì)算食銹菌癭蚊蛹在不同溫度下的發(fā)育速率，根據(jù)Logistic曲線模型公式進(jìn)行溫度和發(fā)育速率的相關(guān)性分析［14－15］。

Logistic曲線模型公式為：V ＝K／（1＋ea－bT）其中T為溫度；V為溫度為T℃時(shí)的發(fā)育速率；K為發(fā)育速率上限值（取V 的最大值），V＝1／N；a、b為常數(shù)；e＝2．718［8］。

1．2．3 數(shù)據(jù)處理方法

采用SAS 8．0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 溫度對食銹菌癭蚊蛹發(fā)育歷期和成蟲壽命的影響

研究結(jié)果表明，在18～30℃范圍內(nèi)，食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育歷期和成蟲壽命分別從18℃的11．23 d和5．58 d縮短至30℃的5．98 d和2．98 d，明顯隨著溫度的升高而縮短，因此其蛹的發(fā)育歷期和成蟲壽命均與溫度呈負(fù)相關(guān)，且溫度對食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育歷期和成蟲壽命具有顯著影響（p＜0．05）（表1）。但當(dāng)溫度上升至34℃時(shí)，蛹的發(fā)育歷期和成蟲壽命均比30℃條件下略有延長。

表1 食銹菌癭蚊在不同溫度條件下蛹的發(fā)育歷期及成蟲壽命1）

根據(jù)表1不同溫度條件下蛹的發(fā)育歷期，計(jì)算出食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育速率與溫度關(guān)系的Logistic曲線方程為V＝0．167／（1＋e2．987－0．092T），相關(guān)系數(shù)R為0．945，其關(guān)系符合Logistic曲線圖，即蛹在適宜溫度范圍內(nèi)發(fā)育速率隨著溫度升高而加快，但在超出適宜溫度的高溫條件下，其發(fā)育速率隨著溫度的增加反而趨于平緩和緩慢下降（圖1）；成蟲壽命則隨著溫度的上升而呈顯著下降趨勢（圖2）。

2．2 食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

在食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育速率與溫度的Logistic曲線模型分析基礎(chǔ)上，根據(jù)有效積溫法則公式計(jì)算出食銹菌癭蚊蛹發(fā)育起點(diǎn)溫度為（5．82±2．28）℃、有效積溫為（142．03±17．52）日·度，蛹發(fā)育速率與溫度的回歸方程為T＝5．82＋142．03V。

3 討論

由于食銹菌癭蚊是專性的菌食性昆蟲，其發(fā)生規(guī)律與松楊柵銹菌的發(fā)生密切相關(guān)，而松楊柵銹菌的發(fā)生受氣候條件的影響顯著［16］，因此食銹菌癭蚊的發(fā)生也與氣候條件密切相關(guān)。溫度不僅影響昆蟲各蟲期的生長發(fā)育，也對成蟲期壽命及生殖產(chǎn)生直接影響，但由于食銹菌癭蚊幼蟲個(gè)體比較小（僅1～3 mm），其確切的齡期依靠形態(tài)學(xué)特征難以確定，而連同感染松楊柵銹菌的楊樹葉片一起從野外采集的食銹菌癭蚊卵在實(shí)驗(yàn)室條件不能正常孵化，實(shí)驗(yàn)室從蛹羽化收集到的成蟲也不能正常產(chǎn)卵，這些對于確定食銹菌癭蚊卵的發(fā)育歷期、幼蟲的蟲齡及不同齡期的長短造成困難。因此，本研究僅僅確定了不同恒溫條件下食銹菌癭蚊蛹的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫，以及溫度對成蟲壽命的影響，但關(guān)于食銹菌癭蚊在陜西楊凌及周邊地區(qū)的年發(fā)生世代及完整生活史以及溫度對其他蟲態(tài)生長發(fā)育的影響仍需進(jìn)一步研究，以便為菌食性癭蚊的生物學(xué)、行為生態(tài)學(xué)以及利用該類昆蟲進(jìn)行植物銹病的生物控制提供更多信息和理論基礎(chǔ)。

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