低溫對橘小實蠅羽化的影響

劉　奎, 唐良德, 邱海燕, 付步禮

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所,海南 海口 571101

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低溫對橘小實蠅羽化的影響

劉奎*, 唐良德, 邱海燕, 付步禮

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所,海南 海口 571101

摘要:【背景】橘小實蠅是重要的檢疫性害蟲，發(fā)生危害嚴(yán)重。有關(guān)低溫對橘小實蠅成蟲羽化的影響尚未見報道?！痉椒ā客ㄟ^設(shè)置不同溫度(8、4、0和-4 ℃)及處理時間(12、18和24 h)，研究了橘小實蠅羽化率和羽化時間的變化?！窘Y(jié)果】隨著溫度的降低，橘小實蠅羽化率和羽化時間顯著降低和延長。羽化率可從正常溫度(28 ℃)下的100.0%降低至6.7%(0 ℃)；羽化時間可從正常溫度(28 ℃)下的9.0 d延長至12.5 d(0 ℃)。當(dāng)溫度為-4 ℃時，橘小實蠅不能正常羽化?！窘Y(jié)論與意義】橘小實蠅的耐寒性較差。本研究可為該蟲適生區(qū)劃定提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞:低溫； 橘小實蠅； 羽化

昆蟲是變溫動物，其整個生命過程、世代發(fā)生和種群進化無不受到溫度的調(diào)控和影響。自然界中昆蟲世代普遍要經(jīng)歷不同棲境和不同季節(jié)溫度，包括夏季高溫和冬季低溫的脅迫?；趯Ω邷睾偷蜏孛{迫的反應(yīng)，昆蟲常表現(xiàn)出增強的耐熱性和耐寒性，進而形成適應(yīng)性特征的種群間變異、季節(jié)變異和地理變異等(陳兵和康樂,2003)。因此，昆蟲在環(huán)境溫度脅迫下的生存適應(yīng)策略所導(dǎo)致的耐受性分化將直接決定其自然選擇條件下的進化方向，并可預(yù)測種群的起源、分布和動態(tài)規(guī)律。

橘小實蠅Bactroceradorsalis(Hendel)是一種世界性檢疫害蟲，原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)(Drew & Hancock,1994; White & Elson-Harris,1992)，但隨著種群的進化和演變逐漸向溫帶地區(qū)擴散，適生范圍越來越寬泛。目前，在我國長江流域和西南地區(qū)已有橘小實蠅發(fā)生和危害的報道(張智英等,1995)。溫度是決定橘小實蠅地理分布的關(guān)鍵因子和必要條件(詹開瑞等，2006)。溫度除了影響橘小實蠅的地理分布外，還可直接影響其活動、覓食、交配、產(chǎn)卵和擴散等行為。當(dāng)環(huán)境溫度低于10 ℃時，絕大多數(shù)雄蟲停止飛翔(劉建宏和葉輝，2006)；而高溫(35 ℃)對橘小實蠅的飛翔活動沒有明顯的抑制作用(黃素青和韓日疇，2005)。橘小實蠅在7～10 ℃時不能完成世代發(fā)育，而在14～35 ℃，各蟲態(tài)的發(fā)育歷期隨溫度升高而縮短；各蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度為預(yù)蛹期(15.21 ℃)>蛹期(12.83 ℃)>成蟲(12.44 ℃)>卵(11.95 ℃)>幼蟲(11.70 ℃)(袁盛勇等，2005)。橘小實蠅作為一種在熱帶和亞熱帶普遍發(fā)生的重要害蟲，在低緯度的適生區(qū)能終年發(fā)生，世代重疊，無嚴(yán)格的越冬現(xiàn)象；而在中緯度地區(qū)冬季低溫是該種群的主要限制性因子，其可能同時以老熟幼蟲、 蛹和成蟲3 種蟲態(tài)越冬，以求獲得來年較高的存活基數(shù)。橘小實蠅向北定殖需要打破低溫的限制作用，所以研究低溫對橘小實蠅生命活動的影響對了解其種群擴散規(guī)律和潛在危害具有重要意義，進而幫助我們有針對性地對其采取防御和控制措施。已有研究報道了不同季節(jié)和地理種群橘小實蠅的耐寒性以及不同寄主對其耐寒性的影響(任璐等,2006)，同時明確了橘小實蠅不同發(fā)育階段的過冷卻點(侯柏華和張潤杰,2005)。但有關(guān)低溫對橘小實蠅成蟲羽化的影響還未見報道，因此本文通過設(shè)置不同低溫及不同處理時間，研究橘小實蠅羽化率和羽化時間的變化。

1材料與方法

1.1供試?yán)ハx

橘小實蠅幼蟲采自海南省瓊海市塔洋鎮(zhèn)番石榴園。在實驗室中人工飼養(yǎng)1代后，取各日齡蛹供試。

1.2低溫處理

分別將蟲體大小一致的10頭橘小實蠅當(dāng)天老熟幼蟲及1、2、3、4和5日齡蛹置于8、4、0和-4 ℃下12、18和24 h，共計72個處理，每個處理3次重復(fù)。經(jīng)溫度處理后的橘小實蠅置于人工氣候箱進行正常培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為(28±1) ℃、濕度(75±5)%、光周期(L∶D)14 h∶10 h。以(28±1) ℃為對照組，待各蟲態(tài)羽化后記錄羽化數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0軟件對橘小實蠅在不同低溫及時間處理下的羽化率及羽化時間進行顯著性分析。

2結(jié)果與分析

從表1中可以看出，低溫顯著影響橘小實蠅的羽化率，并且低溫處理時間越長羽化率越低。當(dāng)橘小實蠅老熟幼蟲和各日齡蛹在-4 ℃時，各處理時間下橘小實蠅均不羽化。因此，該溫度是橘小實蠅北限分布的閾值低溫，各地區(qū)可結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料制訂檢疫決策。

不同低溫及處理時間除顯著影響橘小實蠅的羽化率外，還顯著影響其羽化時間。從表2中可以看出，隨著溫度的降低，橘小實蠅的羽化時間延長，表現(xiàn)出比較明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。在橘小實蠅適溫(28 ℃)條件下，其羽化時間最短(<10 d)；而在非適溫范圍內(nèi)(0～8 ℃)，橘小實蠅在各冷處理間的羽化時間差異不顯著。

3討論

橘小實蠅是一種重要的國際檢疫性害蟲，低溫是其重要的檢疫措施。然而隨著全球氣候的變化，新形勢下研究溫度對橘小實蠅生物學(xué)特性的影響有著重要的意義。以往有研究表明，溫度對昆蟲的生長發(fā)育及其存活率有重要影響，在適合其生長發(fā)育的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，昆蟲的發(fā)育速率加快，發(fā)育歷期縮短(羅智心等，2009)。Hsu (1973)和Vergasetal.(1996)曾報道了橘小實蠅卵、幼蟲和蛹的發(fā)育速率與溫度的關(guān)系。一般情況下溫度與發(fā)育歷期呈負(fù)相關(guān)，與發(fā)育速率呈正相關(guān)。本試驗結(jié)果與這一結(jié)論相吻合，即溫度降低會導(dǎo)致橘小實蠅的羽化時間延長和羽化率降低。當(dāng)溫度為-4 ℃時，處理12、18或24 h，橘小實蠅均不能羽化。

利用低溫處理的方法殺死果實中的實蠅類害蟲，已廣泛被一些國家的植物檢疫部門所采納(梁廣勤等，1992)。詹開瑞等(2013)研究表明，1.5 ℃處理12 d，可完全殺死枇杷果實中的橘小實蠅，并且對果實無損傷。因此，低溫可用于果實中橘小實蠅的檢疫處理。

此外，詹開瑞等(2006)通過適生性分析明確了橘小實蠅在中國的地理分布北界為(30±2)°N，認(rèn)為該蟲在此以北占全國面積 68.14%左右的廣大地區(qū)不可能生存。本研究結(jié)果表明，溫度低于-4 ℃超過12 h，橘小實蠅則不能完成生活史。因此，冬季溫度低于-4 ℃的地區(qū)即可判定為橘小實蠅的非適生區(qū)。

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(責(zé)任編輯:楊郁霞)

The effect of low temperatures on eclosion rates in the fruit flyBactroceradorsalis

Kui LIU*, Liang-de TANG, Hai-yan QIU, Bu-li FU

EnvironmentandPlantProtectionInstitute，ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences，Haikou,Hainan571101,China

Abstract:【Background】 Bactracera dorsalis (Hendel) (Diptera: Tephritidae) is an important quarantine pest, with wide occurrence and causing serious damage. The effect of low temperatures on eclosion of the fruit fly B. dorsalis is not reported. 【Method】 The effect of low temperatures on eclosion of B. dorsalis were studied in the laboratory by setting different temperatures (8 ℃, 4 ℃, 0 ℃ and -4 ℃) and time treatments (12 h, 18 h and 24 h). 【Result】 The emergence rate of B. dorsalis decreased from 100.0% under normal temperature (28 ℃) to 6.7% at 0 ℃. The period of eclosion time also increased, from 9.0 days under normal temperature (28 ℃) to 12.5 days at 0 ℃. When the temperature was -4 ℃, B. dorsalis was unable to emerge. 【Conclusion and significance】 B. dorsalis demonstrated poor cold tolerance. This is useful for defining the distribution limits for B. dorsalis.

Key words:low temperature; Bactracera dorsalis; eclosion

DOI:10. 3969/j.issn.2095-1787.2016.01.006

作者簡介:劉奎, 男， 副研究員， 博士。 研究方向： 農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治*通訊作者(Author for correspondence), E-mail: lk0750@163.com

基金項目:2015年中國熱科院基本科研業(yè)務(wù)費(1630042015009)； 農(nóng)業(yè)部熱作病蟲害疫情監(jiān)測與防治(10RZBC04)； 南海氣象防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)開放研究基金(NH2008ZY01)

收稿日期(Received)： 2015-06-09接受日期(Accepted)： 2015-12-10