豆天蛾2個(gè)種群生命表參數(shù)比較

摘 要 豆天蛾是大豆生產(chǎn)上的暴發(fā)性害蟲，但其本身也是一種極具開發(fā)潛力的蛋白資源。通過對比在不同溫度影響下豆天蛾2個(gè)地理種群的發(fā)育歷期和生命參數(shù)，并應(yīng)用Jackknife技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：海南種群蛹的發(fā)育歷期為18.60～32.67 d，江蘇種群蛹的發(fā)育歷期為126.46～318.33 d，造成2個(gè)種群全世代的發(fā)育歷期相差數(shù)倍；豆天蛾2個(gè)種群的存活率都在25 ℃時(shí)達(dá)到最高值，海南種群為71.42%，江蘇種群為90.00%；在28 ℃條件下飼養(yǎng)豆天蛾海南種群具有最高的rm值為1.083 5。本研究找出適合人工飼養(yǎng)的最佳種群及人工飼養(yǎng)的最佳溫度，這將對解決供不應(yīng)求的市場難題提供理論支持。

關(guān)鍵詞 豆天蛾；發(fā)育歷期；生命表；Jackknife

中圖分類號 S435.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract Clanis bilineata tsingtauica Mell is one of the explosive pests on soybean production， but it is also a kind of extremely potential resource of protein. In the paper， we reported the temperature effect on the development and life table of the insect populations from two geographical zones. Data were analyzed using pseudo-values， which were produced by jackknife re-sampling. The results showed that： at 19～31°C， the pupas developmental periods of the population from Hainan were ranged from 18.60 days to 32.67 days and the values of the population from Jiangsu were ranged from 126.46 days to 318.33 days， it also led to the developmental periods of the whole generation of population from Jiangsu were several times longer than that of the population from Hainan. For the both population， the highest survival rates were recorded at 25 ℃（Hainan population： 71.42%， Jiangsu population： 90%）. The intrinsic rate of increase（rm）value of the Hainan population was the highest at 28 ℃， with a maximum of 1.083 5. Through the test， a promoting population and temperature to increase C. bilineata tsingtauica numbers， which would be useful for its production at large scale for commercialization purpose were found .

Key words Clanis bilineata tsingtauica；Developmental periods；Llife table；Jackknife

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.11.029

豆天蛾（Clanis bilineata tsingtauica Mell），別名大豆天蛾， 其幼蟲俗稱豆蟲、 豆丹、 豆蟬，屬鱗翅目（Lepidoptera）天蛾科（Sphingidae）云紋天蛾亞科（Ambulicinae）豆天蛾屬（Clanis）， 分布在中國黃淮流域、長江流域及華南地區(qū)，主要寄主是大豆（Glycine max（Linn.）Merr）、 洋槐（Sophora japonica L.）、 刺槐（Robinia pseudoacacia L.）、 藤蘿（Wisteria sinensis（Sims）Sweet）及葛屬（Pueraria）、 黎豆屬（Mucuna）植物[1]。豆天蛾是大豆生產(chǎn)上的暴發(fā)性害蟲[2]， 也是一種漸漸走上人們餐桌的美味佳肴。關(guān)于豆天蛾幼蟲營養(yǎng)價(jià)值方面的研究屢屢見刊。與雞蛋、牛奶、大豆等食物相比，豆天蛾幼蟲的蛋白質(zhì)、必需氨基酸及必需脂肪酸等指標(biāo)都表現(xiàn)出較大優(yōu)勢，不但風(fēng)味獨(dú)特，而且有一定的保健功能[3-9]。而有關(guān)其生物學(xué)方面的研究卻鮮有報(bào)道。因豆天蛾大陸種群存在明顯滯育現(xiàn)象，故一年發(fā)生一代（河北、山東、江蘇、安徽）至兩代（湖北武昌、江西南昌）[2]。但據(jù)馮雨艷等[10]研究發(fā)現(xiàn)豆天蛾海南種群一年可發(fā)生五代。筆者應(yīng)用Jackknife技術(shù)對豆天蛾2個(gè)種群之間的發(fā)育與生命表參數(shù)的差異進(jìn)行對比，以找出適合人工飼養(yǎng)的最佳種群及人工飼養(yǎng)的最佳溫度，解決供不應(yīng)求的市場難題，提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

1.1.1 海南種群 豆天蛾成蟲，采集于海南儋州，在養(yǎng)蟲籠（150 cm × 100 cm × 200 cm）中進(jìn)行飼養(yǎng)，待其交配產(chǎn)卵，收集所產(chǎn)蟲卵并開始試驗(yàn)。

1.1.2 江蘇種群 豆天蛾蟲卵，購買于江蘇連云港，進(jìn)行室內(nèi)人工飼養(yǎng)，幼蟲置于養(yǎng)蟲盒（25 cm× 14 cm × 10 cm）中飼養(yǎng)，每盒放新鮮黃豆葉片5～6 片，每天更換新鮮葉片并清理蟲糞。老熟幼蟲入土化蛹，待其羽化，雌雄配對移入自制的養(yǎng)蟲籠內(nèi)（150 cm ×100 cm×200 cm），以5%的蜂蜜水飼養(yǎng)，待其產(chǎn)卵，收集所產(chǎn)蟲卵并用于試驗(yàn)。

1.2 飼養(yǎng)方法

將2個(gè)種群發(fā)育較整齊的新產(chǎn)卵粒放入養(yǎng)蟲盒中，再將養(yǎng)蟲盒置于人工氣候箱（RXZ 型，寧波江南儀器廠生產(chǎn)）中，試驗(yàn)共設(shè)置（19±1）、 （22±1）、（25±1）、 （28±1）、 （31±1）℃ 共5個(gè)溫度處理， L ∶ D=14 ∶ 10， RH=（75±5）%。每個(gè)處理卵30粒，待其孵化單頭飼養(yǎng)，飼養(yǎng)方法同上。每日8：00、17：00觀察2次并清理蟲糞，記錄不同溫度下各蟲態(tài)的發(fā)育歷期和存活率，成蟲期經(jīng)雌雄配對，觀察其存活率及產(chǎn)卵量，直至死亡。全世代歷期均采用卵歷期+幼蟲歷期+蛹?xì)v期[11-12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過組建不同溫度條件下豆天蛾的試驗(yàn)種群生命表，計(jì)算出各主要生命參數(shù)：凈增值率R0，平均世代周期T，內(nèi)稟增長率rm，周限增長率λ，種群加倍時(shí)間DT。計(jì)算方法參照徐汝梅等[13-14]研究方法。如若比較不同昆蟲種群生命表綜合參數(shù)如內(nèi)稟增長率rm的差異，須明確綜合參數(shù)的變異程度。而傳統(tǒng)的生命表統(tǒng)計(jì)方法無法計(jì)算綜合參數(shù)的變異程度。這種情況下，變異的計(jì)算可采用Jackknife方法[15]。Meyer等[16-17]利用Jackknife原理提出了計(jì)算rm及其變異的方法，并證明這是一種相對有效的變異估計(jì)方法。Jackknife方法計(jì)算變異利用如下公式：其中rmi為依次從實(shí)驗(yàn)種群中去除第i個(gè)個(gè)體時(shí)，再根據(jù)余下的（n-1）個(gè)個(gè)體計(jì)算得到的種群內(nèi)稟增長率（i=1，2，…，n）；ri為第i個(gè)體的Jackknife內(nèi)稟增長率“假值”； 為估算內(nèi)稟增長率的總體估計(jì)值；Si為 的標(biāo)準(zhǔn)誤差。

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Microsoft office Excel，SAS 9.1.3和Microsoft Visual FoxPro 6.0軟件程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。統(tǒng)計(jì)方法采用Meyer等[16-17]研究的Jackknife技術(shù)進(jìn)行。

文中豆天蛾海南種群的所有數(shù)據(jù)皆引自馮雨艷等[10]的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對2個(gè)種群豆天蛾各蟲態(tài)發(fā)育歷期的影響

從表1可看出，在19～31 ℃條件下2個(gè)種群的豆天蛾都可以完成其從卵到成蟲的發(fā)育。各個(gè)階段的發(fā)育歷期均隨著溫度的升高而縮短。在19～31℃條件下，海南種群蛹的發(fā)育歷期為18.60～32.67 d，江蘇種群蛹的發(fā)育歷期為126.46～318.33 d；海南種群全世代的發(fā)育歷期為47.10～100.89 d，江蘇種群全世代的發(fā)育歷期為157.19～389.75 d，可見江蘇種群蛹的發(fā)育歷期要長出海南種群數(shù)倍，造成2個(gè)種群全世代的發(fā)育歷期相差數(shù)倍。

2.2 溫度對2個(gè)種群豆天蛾各蟲態(tài)存活率的影響

由表2可知，在19～31 ℃條件下，2個(gè)種群的存活率均隨溫度的上升先升高后下降的變化趨勢，并且都在25 ℃達(dá)到最高值，海南種群為71.42%，江蘇種群為90.00%。在各個(gè)溫度下蛹的存活率均較高，而3齡和4齡幼蟲的死亡率較高。從整個(gè)試驗(yàn)階段來看，相同溫度條件下江蘇種群的存活率均高于海南種群的存活率。

2.3 溫度對2個(gè)種群豆天蛾各蟲態(tài)存活率的影響

由表3可知，江蘇種群R0、T和DT值普遍高于海南種群，但rm和λ值卻普遍低于海南種群。在25～31 ℃條件下江蘇種群有較大的凈增長率，而海南種群表現(xiàn)出了較短的T、較大的rm與λ和較短的DT等諸多利于大量繁殖的生命參數(shù)。為了對各較有利溫度條件下的生命表參數(shù)進(jìn)行差異性比較，應(yīng)用Jackknife技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表4。

由表4可知，海南種群具有顯著性優(yōu)勢的rm、λ和DT值，并且最適宜的飼養(yǎng)溫度應(yīng)在28 ℃，并且差異顯著。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)主要通過比較在不同溫度下豆天蛾海南種群和豆天蛾江蘇種群的生命參數(shù)，從而找到適合豆天蛾室內(nèi)人工飼養(yǎng)的優(yōu)勢種群與適宜的溫度條件。通過對比發(fā)現(xiàn)，豆天蛾江蘇種群蛹期的發(fā)育歷期明顯長于海南種群蛹?xì)v期的數(shù)倍，這與肖婷等[18]研究結(jié)果相符，主要原因是豆天蛾江蘇種群存在明顯的滯育現(xiàn)象，而海南種群并未發(fā)現(xiàn)明顯的滯育過程[18-19]。通過對比2個(gè)種群的存活率，在25 ℃條件下出現(xiàn)最高值。rm是一個(gè)非常重要的生命指標(biāo)，因?yàn)樗粌H可以指示出有利于種群增長的最適溫度，還可以從總體上反映出溫度對生長發(fā)育，繁殖能力和存活率的綜合影響[20]。顯然豆天蛾海南種群在各個(gè)溫度下的rm值均高于江蘇種群，但無法確定是否具有顯著性差異，而通過jackknife技術(shù)進(jìn)行差異性比較分析得出豆天蛾海南種群在28 ℃條件下rm值最高，且與其他各處理有顯著性差異（p<0.05），這與其較高的發(fā)育速率和較高的存活率有關(guān)。說明豆天蛾海南種群較江蘇種群更適合進(jìn)行人工飼養(yǎng)，且在28 ℃條件下最適合大量繁殖。

本試驗(yàn)從溫度和地理種群選擇方面研究，為大規(guī)模工廠化人工飼養(yǎng)豆天蛾提供了理論條件，從理論上解決了豆天蛾生產(chǎn)的季節(jié)性限制。

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