四紋豆象在不同豆類上的生長發(fā)育研究

劉昌燕+李莉++陳宏偉+劉良軍+萬正煌+焦春海

摘要：在室內(nèi)溫度30 ℃、相對濕度70%條件下，以綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、大豆、多花菜豆和普通菜豆為食料，研究四紋豆象（Callosobruchus maculatus Fabricius）卵、幼蟲和成蟲的生長發(fā)育歷期、成活率及成蟲繁殖力。結(jié)果表明，四紋豆象在供試的8種豆類上均能產(chǎn)卵，但僅在綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆上能完成其生活史。其中，在蠶豆上卵歷期最長，為（5.80±0.85） d，且與在其他豆類上的卵歷期存在顯著性差異；以小豆為食料的四紋豆象卵孵化率最高，為（73.61±5.24）%，在綠豆上卵孵化率次之，為（72.92±2.08）%，且與豌豆、蠶豆、鷹嘴豆上差異顯著；卵孵化后，幼蟲僅在綠豆、小豆、豌豆、蠶豆和鷹嘴豆上蛀入為害，在蠶豆上四紋豆象世代發(fā)育歷期最長，為（47.75±3.50） d，且與在綠豆、小豆、鷹嘴豆上差異顯著；四紋豆象在小豆上世代存活率最高，為（59.03±9.39）%，且與綠豆、豌豆、蠶豆和鷹嘴豆4種豆類差異顯著，內(nèi)稟增長率和周限增長率也均較大，分別為0.029 3和1.029 7。

關(guān)鍵詞：四紋豆象（Callosobruchus maculatus Fabricius）；生長發(fā)育歷期；卵孵化率；世代存活率

中圖分類號：S433.5；Q968.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）24-6453-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.033

四紋豆象（Callosobruchus maculatus Fabricius）屬鞘翅目（Coleoptera）豆象科（Bruchidae）瘤背豆象屬（Callosobruchus）[1-4]。該蟲原產(chǎn)東亞熱帶，但最早在美國發(fā)現(xiàn)，是一種世界性分布害蟲，也是中國進(jìn)境植物檢疫有害生物之一[2，5]。四紋豆象不但為害豇豆、豌豆、小豆、綠豆、鷹嘴豆等食用豆，還為害花生和小麥，且繁殖速度快、系數(shù)大，常可將豆類種子蛀食一空，使種子既不能食用，也不能種用，大大降低了其商品價值。

中國豆類栽培種類豐富，目前國內(nèi)種植的食用豆主要有綠豆、小豆、蠶豆、豌豆、豇豆和普通菜豆等20多種。近年來，隨著人們保健意識的增強(qiáng)和農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，食用豆種植面積在逐步增加[6]。為了準(zhǔn)確掌握四紋豆象的生物學(xué)特性，為四紋豆象綜合防治及抗四紋豆象品種提供理論依據(jù)，本試驗研究了綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、大豆多花菜豆和普通菜豆等8種豆類對四紋豆象生長發(fā)育及繁殖的影響。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

四紋豆象在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所、糧食作物種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點(diǎn)實(shí)驗室以含水量為（14±2）%、且經(jīng)過-20 ℃冷凍殺蟲處理的整粒綠豆作為飼料進(jìn)行飼養(yǎng)，建立穩(wěn)定的試驗種群。四紋豆象飼養(yǎng)條件為人工氣候培養(yǎng)箱，溫度（30±1） ℃，相對濕度（70±5）%，24 h全黑暗培養(yǎng)。

1.2 供試豆類

供試豆類有綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、大豆、多花菜豆和普通菜豆，其中綠豆、蠶豆和豌豆為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所食用豆課題組提供，小豆為河北省唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供，鷹嘴豆和普通菜豆為云南省曲靖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供，多花菜豆為貴州省畢節(jié)地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。供試豆類含水量為（14±2）%，且經(jīng)過-20 ℃冷凍殺蟲處理。

1.3 試驗方法

將24 h內(nèi)羽化出來并已交配過的雌成蟲分別接種到綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、大豆、多花菜豆和普通菜豆上，讓其產(chǎn)卵。次日挑選附著單粒卵的豆粒，分裝于24孔養(yǎng)蟲板中，在溫度（30±1） ℃和相對濕度（70±5）%的條件下進(jìn)行培養(yǎng)。每個處理飼養(yǎng)150頭。

逐日觀察卵孵化數(shù)及成蟲羽化數(shù)。測定成蟲繁殖力時，將雌雄各配30對單獨(dú)飼養(yǎng)，置于有充足豆粒作為食物的93 mL圓柱形小玻璃瓶（直徑4 cm，高7.5 cm）中，然后用紗布把玻璃瓶口包好，每天記錄產(chǎn)卵量并更換于含有新的豆粒的玻璃瓶內(nèi)。由于四紋豆象卵孵化為成蟲后才從豆粒內(nèi)鉆出，因此將幼蟲期和蛹期合并為豆內(nèi)潛伏期。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)用Excel 2007和統(tǒng)計分析軟件SAS 9.0進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同豆類對四紋豆象發(fā)育歷期的影響

四紋豆象取食不同豆種對發(fā)育歷期的影響見表1。由表1可知，豌豆上四紋豆象豆內(nèi)期和未成熟期均最長，分別為26.18 d和31.73 d，顯著長于綠豆、小豆、蠶豆和鷹嘴豆上四紋豆象豆內(nèi)期和未成熟期；四紋豆象在取食蠶豆時，整個世代歷期最長，為47.75 d，顯著高于綠豆、小豆和鷹嘴豆上的生命周期，但是與豌豆上四紋豆象世代歷期差異不顯著。而在大豆、多花菜豆和普通菜豆上雖能產(chǎn)卵，卻未能完成其生活史。

2.2 不同豆類對四紋豆象存活率的影響

四紋豆象取食不同豆類對存活率的影響見表2。從表2可知，以小豆飼喂，四紋豆象卵孵化率最高，為73.61%，略高于以綠豆飼喂的四紋豆象卵孵化率（72.92%），但差異不顯著；而以豌豆、蠶豆和鷹嘴豆為食料飼喂四紋豆象，卵孵化率分別為50.00%、59.03%和20.14%，顯著低于以小豆和綠豆為食料飼喂四紋豆象；以小豆為食料，四紋豆象豆內(nèi)期和世代存活率分別為79.86%和59.03%，均顯著高于以其他4種豆類為食料的存活率。

2.3 不同豆類對四紋豆象繁殖力的影響

不同豆類對四紋豆象繁殖力的影響見表3。由表3可知，以豌豆飼喂，四紋豆象產(chǎn)卵歷期最長，為12.67 d，但是與四紋豆象以其他4種豆類飼喂的產(chǎn)卵歷期差異不顯著，在鷹嘴豆上的四紋豆象產(chǎn)卵歷期最短，為9.67 d；單雌總產(chǎn)卵量以綠豆飼喂的四紋豆象最多，平均單雌總產(chǎn)卵量為54.25粒，略高于以小豆和豌豆飼喂的四紋豆象單雌總產(chǎn)卵量，分別為47.69、49.42粒，但是差異不顯著，顯著高于在蠶豆和鷹嘴豆上的產(chǎn)卵量，分別為35.40、33.67粒。

2.4 不同豆類對四紋豆象內(nèi)稟增長率及周限增長率的影響

采用曹新民等[1]的計算公式rm=lg（N·S）/（T+L/2）和λ=erm快速計算內(nèi)稟增長率和周限增長率。式中，N為每雌平均產(chǎn)卵量，S為世代存活率，T為發(fā)育歷期，L為產(chǎn)卵期。四紋豆象在不同豆類下的內(nèi)稟增長率和周限增長率如表4所示，以小豆飼喂，四紋豆象的內(nèi)稟增長率和周限增長率均為最高，分別為0.029 3和1.029 7；其次為以綠豆飼喂的四紋豆象，內(nèi)稟增長率和周限增長率分別為0.028 6和1.029 1；而以鷹嘴豆飼喂的四紋豆象，內(nèi)稟增長率和周限增長率均為最小，分別為-0.002 9和0.997 1。

3 小結(jié)與討論

四紋豆象寄主廣泛，在綠豆、小豆、豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、大豆、多花菜豆和普通菜豆上均能產(chǎn)卵，但是在多花菜豆、普通菜豆和大豆豆粒上產(chǎn)卵量較少，且幼蟲也不蛀入豆粒內(nèi)取食為害，可能是多花菜豆、普通菜豆和大豆種子中含有植物凝集素和淀粉酶抑制劑，或是含有不同的抗豆象物質(zhì)，如豆酸A、蛋氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸形成的環(huán)形肽等[7-9]，抑制了四紋豆象幼蟲在多花菜豆、普通菜豆和大豆中的生長發(fā)育[10]，也可能與豆類氣味、吸水力和表皮光滑程度有關(guān)[11，12]。

四紋豆象的發(fā)育歷期、產(chǎn)卵量、存活率均與豆種類有密切的關(guān)系。四紋豆象在綠豆、小豆、豌豆、蠶豆和鷹嘴豆上取食為害，以在綠豆和小豆上世代存活率較高，且單雌產(chǎn)卵量較高，內(nèi)稟增長率和周限增長率均較大，如在綠豆和小豆上飼養(yǎng)四紋豆象，可以在短時間內(nèi)繁殖出大量的四紋豆象；在鷹嘴豆上飼養(yǎng)的四紋豆象內(nèi)稟增長率為負(fù)值，周限增長率為0.997 1，小于1，說明以鷹嘴豆飼養(yǎng)四紋豆象種群數(shù)量會不斷減少。

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