椰心葉甲對虛擬波長下不同顏色的選擇行為

陳俊諭 馬光昌 陳泰運 符悅冠

摘 要 為探明重大入侵害蟲椰心葉甲的最佳趨向顏色及其所對應的量化參數(shù)，應用Dan Bruton的虛擬波長與RGB值的函數(shù)關系進行相互轉換，通過自制八面體裝置測定椰心葉甲對不同顏色的選擇性差異，確定其最佳趨向顏色、波長和RGB值。結果表明，椰心葉甲雌、雄成蟲對不同顏色的選擇率均存在差異，其中波長為580 nm的黃色（RGB值為255，255，0）對椰心葉甲的吸引力最高，其次為波長575 nm的黃綠色（RGB值為240，255，0），這為采用有色粘板技術監(jiān)測和誘捕椰心葉甲提供了新的思路。

關鍵詞 椰心葉甲，RGB，顏色趨性，波長

中圖分類號 Q968.1 文獻標識碼 A

椰心葉甲（Brontispa longissima Gestro）屬于鞘翅目（Coleoptera）葉甲總科（Chrysomeloidea）鐵甲科（Hispidae）潛葉甲科（Anisoderinae），是一種重要的世界性檢疫害蟲，原產(chǎn)于印度尼西亞和巴布亞新幾內亞，其成蟲和幼蟲均通過取食棕櫚科植物幼嫩心葉的表皮組織為害，最終造成心葉枯死，嚴重則導致植株死亡。近年來，中國海南、廣東等地棕櫚科植物受椰心葉甲為害廣泛，其中以椰子受害最為嚴重，給椰農(nóng)造成了重大經(jīng)濟損失[1-2]。

椰心葉甲潛在分布區(qū)、發(fā)生疫區(qū)的監(jiān)測及有效防控手段的探索是遏制其進一步為害的重要基礎性研究工作。目前，對椰心葉甲采取的防治方法主要有噴施化學藥劑、黑光燈誘殺、掛藥包、莖干注射、引進天敵寄生蜂等。這些防治方法對疫區(qū)椰心葉甲的為害蔓延起到了一定的控制作用，但至今尚無利用色板技術進行椰心葉甲的監(jiān)測和防治方面的研究[2]。

昆蟲對光、顏色等其他外界刺激會產(chǎn)生趨性，農(nóng)業(yè)上通常利用昆蟲的趨性進行其種群發(fā)生動態(tài)監(jiān)測和防治[3-5]。不同昆蟲對不同顏色的選擇性有所差異。例如藍色對西花薊馬（Frankliniella occidentalis Pergande）的誘集效果最佳[6]；黃色對粉虱科、蚜科、葉蟬科、飛虱科、木虱科的誘集效果最好[7]；黃綠色對瓜實蠅（Bactrocera cucurbitae）有較強的引誘作用[8]；小菜蛾（Plutella xylostella L.）成蟲對綠色的敏感性較強[3]等。以前，研究人員通常利用光譜儀測定色板所對應的光譜值[9-13]，利用色彩色差計檢測色板的色度和亮度[14-16]；而目前真正將色彩量化技術應用在昆蟲趨色行為研究方面仍在少數(shù)[8，17]。RGB模式為常用的色彩模式之一，本研究基于昆蟲的趨向行為特性，采用定量化的色彩設定方法，研究椰心葉甲對虛擬波長下不同顏色的選擇行為，并進一步篩選其嗜好顏色的最佳波長，以期為利用有色粘板技術進行椰心葉甲的種群動態(tài)監(jiān)測和防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗供試的椰心葉甲由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所入侵昆蟲課題組椰心葉甲飼養(yǎng)室提供，椰心葉甲以椰子心葉于養(yǎng)蟲籠內進行人工飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度（25±1）℃，相對濕度RH 70%～80%，自然光照。選取個體大小、發(fā)育一致的雌、雄成蟲。

1.2 方法

1.2.1 多色選擇八面體裝置的使用 采用黑色KT板制成八面體選擇室，參考薛皇娃等[8]人的研究方法并加以改進。八個選擇室之間互相隔開，外側板內部用于插入色卡；頂蓋為有機玻璃（厚0.2 mm）制作成的八邊形，中間開一邊長為4 cm的正方形接蟲口；頂蓋與八面體之間用雙面膠黏合，以防成蟲逃逸；在接蟲口周圍設8個卡槽，用于試驗觀察結束后插入透明塑料隔板，以將各選擇室隔離。在試驗過程中，八面體裝置正上方2.8 m處平行裝有3盞40 W白熾燈，每盞燈之間相隔距離為1 m；為避免光線和方位等其他干擾因素的影響，裝置底部采用旋轉臺電動轉盤（深圳市寶康隆塑膠轉盤有限公司）帶動八面體選擇室勻速旋轉

，轉速為0.75 r/min。

1.2.2 測定方法 試驗分雌、雄成蟲分別進行測定。挑取雌/雄成蟲100頭于50 mL離心管內，行為測定前置于暗箱（20 cm×20 cm）內進行暗處理20 min，然后自釋放口接入試蟲，任其自由選擇15 min后統(tǒng)計每個選擇室內試蟲數(shù)量，選擇室內的色卡按波長長短順序依次隨機擺放。每測定1組后，用75%酒精均勻擦拭選擇室內壁，以消除氣味等其他因素的影響。每組重復100頭蟲，共設定20次重復，每頭蟲只用于測定1次。測定過程在密閉的空調房中進行，室溫（25±1）℃，相對濕度RH70%～80%，試驗時間為每天的8 ： 00～18 ： 00。

（1）椰心葉甲對不同顏色的選擇行為。應用Dan Bruton虛擬波長與RGB值的函數(shù)關系（www.physics.sfasu.edu/astro/color.html），將不同的虛擬波長轉換為相應的RGB值，于Photoshop軟件將RGB值打印輸出相應的顏色，色卡采用A3油光紙打印，裁剪成長32 cm，寬25 cm。根據(jù)國際照明委員會（CIE）對顏色與波長的關系定義劃分標準，選取8種常見的顏色進行初篩，分別為紫、藍、藍綠、綠、黃綠、黃、橙、紅色，其顏色對應的代表虛擬波長分別為400、480、495、510、560、580、595、650 nm（表1）。

（2）最佳嗜好顏色波長篩選。將椰心葉甲選擇率較高的前3個顏色，即相對嗜好顏色，進一步進行篩選，根據(jù)其所涉及的波長范圍，設定8個虛擬波長，并將其對應的顏色RGB值于Photoshop軟件輸出并打印色卡，進行椰心葉甲對不同虛擬波長下相對嗜好顏色的選擇性測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用數(shù)理統(tǒng)計工具SPSS 19.0的“General Linear Model”進行方差分析，Duncan新復極差法比較椰心葉甲對虛擬波長下不同顏色的選擇率（Trend ratio，TR）差異，數(shù)據(jù)分析前先將TR值進行反正弦變換，其中TR=趨向某顏色的蟲數(shù)/供試蟲數(shù)×100%。所有圖件均采用Excel 2007繪制。

2 結果與分析

2.1 椰心葉甲對不同顏色的選擇行為

椰心葉甲雌、雄成蟲對8種不同顏色的選擇性均存在差異（雌蟲：F=49.3，df=7，p=0.000；雄蟲：F=62.6，df=7，p=0.000）。該蟲對波長范圍為560～580 nm對應的顏色選擇率顯著高于其他波長對應的顏色，其選擇性依次表現(xiàn)為黃色>黃綠色>橙色>綠色>藍綠色>紅色>藍色>紫色。其中，雌蟲對黃色和黃綠色、藍色和藍綠色之間的趨向選擇差異不顯著，雄蟲對藍色和紅色之間的選擇差異不顯著，其他顏色之間均達到顯著差異。

椰心葉甲成蟲對不同顏色的選擇率和顏色波長的關系如圖3所示，二者可以很好的通過三次多項式進行擬合。椰心葉甲的雌、雄蟲選擇率和顏色波長關系的擬合方程分別為：

YFemale=-4.60×10-8x3+6.87×10-5x2-3.32×10-2x+5.30（R2=0.922，F(xiàn)=15.8，P=0.011）

YMale=-5.53×10-8x3+8.22×10-5x2-3.96×10-2x+6.26（R2=0.943，F(xiàn)=22.2，P=0.006）

其中Y為選擇率，x為顏色波長。由擬合曲線可知，在本試驗設定的虛擬波長范圍內，存在對椰心葉甲雌、雄蟲選擇性最高的波長顏色，通過對擬合曲線方程求導，使得導數(shù)為零，計算求得椰心葉甲雌、雄蟲選擇率最高的顏色波長分別為581.3和579.3 nm，表明椰心葉甲雌、雄成蟲選擇性最高的顏色波長均約為580 nm，其對應的顏色為黃色。

2.2 最佳嗜好顏色波長篩選

椰心葉甲成蟲對560～595 nm波長范圍內的顏色選擇性雖然存在差異，但其雌、雄成蟲在該波長范圍內的不同顏色選擇性分布范圍均較窄。同種顏色可分為不同的色度和飽和度，同一顏色下不同波長也會對昆蟲的選擇性有所影響。因此，將此波長范圍內對應的顏色波長進行進一步篩選，以獲取對椰心葉甲雌、雄成蟲最佳的選擇性顏色波長波長為580 nm對應的顏色對雌、雄的吸引力顯著高于其他顏色，且在供試的8個波長顏色中，僅有該波長顏色與相鄰的波長顏色對椰心葉甲的吸引力存在顯著差異，進一步表明580 nm為椰心葉甲雌、雄成蟲的最佳嗜好顏色波長。

3 討論與結論

不同昆蟲對不同波譜范圍和反應峰的敏感度存在差異[14]，部分植食性昆蟲會根據(jù)寄主植物的顏色所反射的光譜來進行選擇取食。本研究結果表明，椰心葉甲對黃色最為敏感，這可能是與椰心葉甲的取食特性有關，即該蟲主要以寄主植物的黃色心葉為食，因此其對黃色選擇性較強。這在西花薊馬（Frankliniella occidentalis）、美洲斑潛蠅（Liriomyza sativae）、煙粉虱（Bemisia tabaci）的研究中也得到了證實[18-22]。

本試驗通過自制八面體與旋轉臺電動轉盤裝置相結合，利用虛擬波長與RGB值的函數(shù)關系進行相互轉換，實現(xiàn)色彩的量化研究，方法具有一定的創(chuàng)新，為昆蟲對不同顏色的趨性行為研究提供方法上的借鑒。本研究在室內模擬條件下，椰心葉甲雌、雄成蟲均對560～585 nm波長范圍內的顏色趨性較強，尤其是波長為580 nm所對應的黃色對椰心葉甲吸引力最強，該顏色的RGB值為（255，255，0）。

熱帶地區(qū)棕櫚科植物作為重要的行道樹和經(jīng)濟作物，在海南其深受椰心葉甲為害，嗜好顏色及其參數(shù)的準確篩選為采用有色粘板技術防治椰心葉甲提供新的思路。本研究僅在室內測定椰心葉甲對不同顏色的偏好性，而在田間自然條件下，昆蟲的選擇行為還受到化學、氣候等諸多因素的影響，且由于該蟲的取食特性為匿藏在寄主心葉中取食，田間少見飛翔活躍現(xiàn)象。因此，在田間有色粘板對椰心葉甲的誘集效果還有待進一步研究，以便正確評估利用色板技術進行椰心葉甲的田間監(jiān)測及誘捕的可行性。

致 謝 本試驗得到海南大學儋州校區(qū)應用科技學院11級植物保護專業(yè)陳川同學的協(xié)助，特此謝意。

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責任編輯：古小玲