不同溫度對灰飛虱生長發(fā)育的影響

張曉燕　翟一凡　李童　林清彩　李麗莉　張安盛　門興元　吳文虎　陶玫　于毅

摘要：本試驗以水稻為寄主食料，研究了18、23、25、28、33℃ 5個不同溫度對灰飛虱試驗種群發(fā)育、存活等各方面的影響。結果表明：18～28℃，隨著溫度升高，若蟲各齡期的發(fā)育歷期縮短，且發(fā)育速率與溫度呈顯著正相關，33℃高溫對若蟲發(fā)育有明顯的抑制作用；同時在18～28℃范圍內若蟲存活率較高，33℃時存活率顯著下降，28℃若蟲存活率最高；在18～33℃范圍內雌蟲均為短翅型，而雄蟲多數為長翅型，溫度相對較高時雌蟲多于雄蟲。此外，由直線回歸法得到整個若蟲期各齡期的發(fā)育起點溫度分別為8.05、14.64、15.49、14.43、13.52℃，有效積溫依次為56.81、23.67、21.72、28.37、48.78日·度。

關鍵詞：灰飛虱；生長發(fā)育；發(fā)育歷期；翅型；性比

中圖分類號：S433.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0099-04

水稻在全世界分布廣泛，是最重要的糧食作物之一 [1]。灰飛虱是半翅目飛虱科的一種水稻害蟲，稻飛虱的一種，遍及全球水稻產區(qū)，在我國南北方水稻生產區(qū)廣泛分布，其發(fā)生嚴重影響到全球糧食生產安全[2]。灰飛虱能取食多種禾本科的糧食作物和雜草，傳播多種病毒病，造成病害的普遍流行[3，4]。

本文就不同溫度對灰飛虱發(fā)育歷期、存活率、翅型分化、雌雄性比等方面的影響進行了研究，建立了灰飛虱若蟲期的有效積溫和發(fā)育起點溫度，以期為該蟲的預測預報和越冬地理邊界界線等提供依據。

1材料與方法

1.1供試蟲源

灰飛虱：2013年引種于山東省農業(yè)科學院水稻研究所，實驗室條件下用新鮮水稻長期飼養(yǎng)，溫度為（25±1）℃，相對濕度為（75±5）%，光周期16L∶8D。

1.2室內不同溫度下灰飛虱的飼養(yǎng)和生物學指標觀察

本試驗共設18、23、25、28、33℃ 5個溫度。每個溫度均隨機選取羽化第1天的雌、雄成蟲若干頭，配對置于養(yǎng)蟲籠內飼養(yǎng)，籠內種有6～8株水稻苗，置于不同溫度梯度條件下的人工氣候箱內，任其產卵并記錄卵孵化情況。卵孵化后，用毛筆將初孵若蟲挑出，并接入裝有新鮮水稻苗的試管（高30 cm，直徑25 mm）中單頭飼養(yǎng)，每處理100頭，重復3次，每24 h觀察一次，記錄若蟲蛻皮、死亡和羽化等情況。

1.3數據統(tǒng)計與分析

數據處理及差異顯著性分析采用的是SPSS17.0軟件。使用直線回歸法對發(fā)育起點溫度C和有效積溫K進行估算，然后根據張孝羲[5]提出的公式計算出灰飛虱各蟲態(tài)（齡）的發(fā)育起點溫度C和有效積溫K及其標準差Sc和Sk，并依據有效積溫法則，運用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行回歸分析，建立發(fā)育速率V與環(huán)境溫度T的線性回歸方程。全部數據差異顯著性均采用Anova單因素分析的Duncans檢驗。

2結果與分析

2.1溫度對灰飛虱生長發(fā)育的影響

試驗結果（表1）表明：在18～28℃范圍內，灰飛虱均能完成整個生命過程的生長發(fā)育，若蟲發(fā)育歷期隨著溫度的上升而縮短，各處理間多數差異顯著，有的差異極顯著。18℃若蟲發(fā)育最慢，28℃發(fā)育最快。當溫度達到33℃時，總體來看若蟲發(fā)育歷期與28℃相比有所增長，蟲體發(fā)育緩慢，可見高溫不利于灰飛虱的生長發(fā)育。

灰飛虱各發(fā)育階段的發(fā)育速率與溫度的關系（圖1）表明，溫度對灰飛虱各蟲態(tài)的發(fā)育速率有顯著影響，其中在28℃時除2齡外，若蟲各蟲齡發(fā)育速率最快。

采用線性回歸模型對灰飛虱若蟲各蟲齡在18～28℃條件下的發(fā)育速率與溫度的線性關系進行了擬合分析，結果見表2。從相關系數來看，各蟲齡發(fā)育速率與溫度的線性回歸模型的相關系數均達0.73以上，發(fā)育速率與溫度顯著相關；2、3、4蟲齡相關系數達0.8以上，發(fā)育速率與溫度高度相關。18～28℃條件下，線性模型能較好地擬合發(fā)育階段線性回歸模型相關系數RP值二者之間的關系，可以使用線性回歸模型對灰飛虱若蟲各齡期的發(fā)育速率進行預測。

2.2灰飛虱發(fā)育起點溫度和有效積溫

以直線回歸法算得灰飛虱若蟲各蟲齡的發(fā)育起點溫度和有效積溫的結果見表3。各蟲齡中1齡的發(fā)育起點溫度最低，為8.05℃，3齡最高，達15.49℃；3齡發(fā)育所需要的有效積溫最低，為21.72日·度，5齡最高，為48.78日·度。

2.3溫度對灰飛虱死亡率的影響

不同溫度梯度下灰飛虱各齡若蟲的死亡率見圖2。能夠看出，高溫對灰飛虱若蟲的存活影響較大，溫度達到33℃時5齡死亡率高達51%；1～2齡對溫度的適應能力最強，在18～33℃的范圍內存活率均在99%以上。在溫度為28℃時死亡率最低，33℃時死亡率最高，由此可見灰飛虱耐低溫不耐高溫的特性。

2.4溫度對灰飛虱翅型和性比的影響

不同溫度下灰飛虱的翅型分化及雌雄性比見表4，雌蟲在所設條件下均無長翅型出現，短翅型比例與0.5存在極顯著差異；而雄蟲在25、28、33℃條件下全為長翅型，在18、23℃條件下有短翅型出現，短翅型比例與0.5也存在極顯著差異。

而不同溫度下灰飛虱雌雄性比不存在顯著差異，在23～28℃條件下雌雄比例相當，在25、28℃條件下雌性多于雄性，在18、23℃條件下雄性多于雌性。而在33℃高溫時羽化個體數較少，僅為5頭，沒有代表性。綜上研究表明，溫度對灰飛虱的性比沒有明顯影響，而在翅型分化中只對雄性個體有影響。

3結論與討論

溫度是影響昆蟲生長發(fā)育的重要因子[6]。浦茂華[7]研究表明在平均溫度18.8～28.5℃范圍內，灰飛虱若蟲發(fā)育速率隨溫度升高而加快；溫度超過29℃，高齡若蟲的速率就會降低，出現滯育和死亡現象。張愛民等[8]指出18～27℃條件下灰飛虱發(fā)育歷期隨著溫度的升高而縮短。本試驗在18～28℃范圍內測的灰飛虱若蟲期發(fā)育歷期和存活率的情況與以上研究結果基本一致。高東明等[9]及劉向東等[10]等都研究了高溫對灰飛虱生長發(fā)育的影響，結果表明高溫會使灰飛虱進入越夏滯育，停止取食，若蟲死亡率較高，不能完成羽化，而本試驗也得出了類似結論。在一定溫度范圍內，溫度和昆蟲的生長發(fā)育呈現類似于拋物線的關系，這種現象在許多昆蟲類群中都普遍存在，例如桔小實蠅[6]、小菜蛾[11]、桃蛀螟[12]等。

溫度與昆蟲生長發(fā)育模型及發(fā)育起點溫度和有效積溫可用于推算和預測昆蟲完成一個世代或某一蟲態(tài)的發(fā)育歷期及發(fā)生代數。本試驗結果與張愛民[13]的研究基本一致，其中的差異可能是不同的地理種群及飼養(yǎng)的條件造成的。而胡英華等[14]對灰飛虱抗寒能力進行了測定，研究結果與本試驗有所不同，發(fā)育起點溫度比本試驗的低，差異原因可能是近年來氣候變暖造成的。

外界環(huán)境的變化會影響到某些昆蟲翅型和性比的差異[15]，如灰飛虱[8]、褐飛虱[16]、桃蚜、蘿卜蚜[17]、白背飛虱[18]等。張愛民等[8]研究了溫度（18～30℃）對灰飛虱翅型和性比的影響，研究結果與本試驗基本一致。其研究還表明在24、27℃條件下均有16%的長翅型雌蟲個體，而本試驗所有溫度條件下均無長翅型雌成蟲出現，分析原因可能與飼養(yǎng)條件及地理種群有關。

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