木橑尺蠖的不同蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)測(cè)定

孫冬迎 馬駿 王新峰

摘要 [目的]測(cè)定木橑尺蠖（Culcula panterinaria）各蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)，明確各蟲態(tài)的耐寒性。[方法]采用數(shù)字萬用電表和低溫培養(yǎng)箱測(cè)定木橑尺蠖1～6齡幼蟲、蛹和雌雄成蟲的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。[結(jié)果]木橑尺蠖的不同發(fā)育階段過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)大小順序?yàn)?齡幼蟲[（-10.01±0.24）、（-9.75±0.13） ℃]、2齡幼蟲[（-11.24±0.15）、（-10.89±0.16） ℃]、3齡幼蟲[（-12.64±0.23）、（-12.01±0.24） ℃]、成蟲[（-14.39±0.20）、（-13.76±0.22） ℃]、4齡幼蟲[（-14.56±0.15）、（-13.94±0.21） ℃]、 5齡幼蟲[（-15.36±0.17）、（-14.85±0.18） ℃]、 6齡幼蟲[（-17.87±0.13）、（-16.93±0.17） ℃]和蛹[（-20.95±0.09）、（-19.78±0.19） ℃]。木橑尺蠖的雌成蟲過冷卻點(diǎn)和冰點(diǎn)都低于雄成蟲，木橑尺蠖雌成蟲的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)分別為（-14.56±0.18）、（-14.61±0.19） ℃，雄成蟲分別為（-14.22±0.22）、（-12.91±0.25） ℃。 [結(jié)論]木橑尺蠖的不同發(fā)育階段過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均存在顯著差異，雌、雄成蟲的過冷卻點(diǎn)差異不顯著，而結(jié)冰點(diǎn)差異顯著。

關(guān)鍵詞木橑尺蠖；抗寒性；過冷卻點(diǎn)

中圖分類號(hào)S433.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2017）16-0136-02

Supercooling Point of Different Stages of Culcula panterinaria

SUN Dongying，MA Jun，WANG Xinfeng （Lushan Forest Farm of Zibo City， Zibo，Shandong 255205）

Abstract[Objective] The aim was to examine supercooling point and freezing point of Culcula panterinaria at different stages and clear cold tolerance of each insect state.[Method] The supercooling points and freezing points at each development stage of C.panterinaria was measured by digital multimeter and low temperature incubator.[Result] The sequence of supercooling point and freezing points at each development stage of C.panterinaria from high to low was the 1st instar larvae[（-10.01±0.24），（-9.75±0.13） ℃]，the 2nd instar larvae[（-11.24±0.15），（-10.89±0.16） ℃]，the 3rd instar larvae[（-12.64±0.23），（-12.01± 0.24） ℃]，adult[（-14.39±0.20），（-13.76±0.22） ℃]，the 4th instar larvae[（-14.56±0.15），（-13.94±0.21） ℃]，the 5th instar larvae[（-15.36±0.17），（-14.85±0.18） ℃]，the 6th instar larvae[（-17.87±0.13），（-16.93±0.17） ℃] and pupa[（-20.95±0.09），（-19.78±0.19） ℃].The supercooling point and freezing point of C.panterinarias female adult（-14.56±0.18），（-14.61±0.19） ℃ were lower than male adult（-14.22±0.22），（-12.91±0.25） ℃.[Conclusion] There is significant difference of the supercooling point and the freezing point for the C.panterinaria.And the difference of adult which were in different of supercooling point is significant while the difference of freezing point is not.

Key wordsCulcula panterinaria；Cold hardiness；Supercooling point

作者簡(jiǎn)介孫冬迎（1979—），女，山東淄博人，工程師，從事森林保護(hù)及森林培育研究。

收稿日期2017-04-12

昆蟲是一種變溫動(dòng)物，溫度對(duì)它有非常重要的影響，尤其是低溫，作為重要的脅迫因子，影響昆蟲的發(fā)生、分布、生殖與擴(kuò)散[1]。昆蟲在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成了一系列的低溫適應(yīng)對(duì)策。國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)生理機(jī)制將昆蟲抗寒性分為耐寒性和耐凍性[2]。耐寒性昆蟲通過維持蟲體的過冷卻狀態(tài)使之免受凍害[3]。其過冷卻機(jī)制一般認(rèn)為是由于耐寒性昆蟲在越冬前排空消化道，消除腸道內(nèi)各種晶核物質(zhì)，其次是由于蟲體內(nèi)含有蛋白質(zhì)性質(zhì)的晶核物質(zhì)[4]。

木橑尺蠖（Culcula panterinaria）屬鱗翅目尺蛾科，又名核桃步曲，俗稱“吊死鬼”。該蟲在華北、西北、西南、華中均有分布，寄主植物 100 余種，主要為害核桃和木橑，是一種暴食性和雜食性害蟲[3]。該蟲以幼蟲取食樹葉，繁殖量大，易暴發(fā)成災(zāi)，大發(fā)生時(shí)，幾天內(nèi)將整片樹林葉子吃光，周圍農(nóng)作物也會(huì)遭受嚴(yán)重危害[4]。該蟲在山東1年發(fā)生1代，以蛹在石縫內(nèi)或樹干周圍的土內(nèi)越冬；成蟲不活潑、趨光性強(qiáng)、夜晚活動(dòng)；卵產(chǎn)于寄主植物的老皮縫內(nèi)或者石塊上；初孵幼蟲爬行很快并能吐絲，借風(fēng)力轉(zhuǎn)移危害，2齡以后行動(dòng)遲緩，共6齡，幼蟲老熟后即潛入樹下松軟土內(nèi)、陰暗潮濕的石縫內(nèi)、樹干周圍的落葉雜草內(nèi)化蛹[5]。

目前，關(guān)于木橑尺蠖生物學(xué)、防治等的研究均有報(bào)道，但鮮見其抗寒能力的相關(guān)研究，而測(cè)定過冷卻點(diǎn)可以研究低溫極限對(duì)昆蟲的致死作用以及昆蟲的抗寒力[6]。木橑尺蠖在淄博市魯山林場(chǎng)主要為害核桃等樹木，危害較嚴(yán)重。筆者測(cè)定了該林場(chǎng)木橑尺蠖各齡期過冷卻特性，明確這種昆蟲各蟲態(tài)的耐寒性，以期為木橑尺蠖的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與防治提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試蟲源

在魯山林場(chǎng)核桃林區(qū)采集木橑尺蠖的1齡、2齡、3齡、4齡、5齡、6齡幼蟲、蛹及雌、雄成蟲，各個(gè)蟲態(tài)分別選取蟲體大小和日齡均基本一致的40頭試蟲備用。

1.2過冷卻點(diǎn)的測(cè)定

過冷卻點(diǎn)測(cè)定參照秦玉川等[7]和闕曉堂等[8]的方法，即用熱電偶的方法，所用儀器也基本上是熱電偶的不同形式[9]。通過一個(gè)熱敏電阻跟蹤反映昆蟲蟲體的溫度變化[10]。當(dāng)昆蟲體液結(jié)冰時(shí)由于潛熱的釋放，蟲體的溫度會(huì)有一個(gè)反彈，即當(dāng)溫度下降到一定值時(shí)，熱敏電阻阻值會(huì)突然下降，下降到某一值時(shí)停止后又上升[11]。據(jù)此可得知昆蟲的過冷卻點(diǎn)和冰點(diǎn)，過冷卻點(diǎn)即為第1次下降時(shí)的值，冰點(diǎn)為第2次數(shù)值上升時(shí)的溫度[12]。昆蟲的過冷卻點(diǎn)在很多種類中不是穩(wěn)定和集中的，它會(huì)因環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、發(fā)育階段和蟲體的結(jié)構(gòu)不同而不同，因此每組要測(cè)試30頭以上供試?yán)ハx取平均值，盡量減少誤差[13]。試驗(yàn)分別測(cè)定木橑尺蠖1齡、2齡、3齡、4齡、5齡、6齡幼蟲、蛹，雌、雄成蟲各40頭。

2結(jié)果與分析

2.1木橑尺蠖不同蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)

由表1可知，木橑尺蠖的不同發(fā)育階段過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)都存在顯著的差異，蛹的過冷卻點(diǎn)為（-20.95±0.09） ℃，結(jié)冰點(diǎn)為（-19.78±0.19）℃，是木橑尺蠖各蟲態(tài)中溫度最低的。以1齡幼蟲的過冷卻點(diǎn)和冰點(diǎn)最高，分別為（-10.01±0.24）和（-9.75±0.13）℃，明顯高于其他蟲態(tài)。木橑尺蠖平均過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)分別為（-14.63±0.19）和（-13.99±0.19）℃。各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)按從高到低的順序排列為1齡幼蟲、2齡幼蟲、3齡幼蟲、成蟲、4齡幼蟲、 5齡幼蟲、 6齡幼蟲、蛹。

2.2木橑尺蠖不同性別成蟲的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)

由表2可知，木橑尺蠖雌成蟲為（-14.56±0.18）℃，雄成蟲過冷卻點(diǎn)為（-14.22±0.22） ℃，高于雌成蟲，但兩者差異不顯著。而雌、雄成蟲的結(jié)冰點(diǎn)呈顯著差異，雌成蟲結(jié)冰點(diǎn)為（-14.61±0.19） ℃，雄成蟲為（-12.91±0.25） ℃，雌成蟲結(jié)冰點(diǎn)顯著低于雄成蟲。

3結(jié)論與討論

昆蟲的耐寒性強(qiáng)弱可通過其個(gè)體的過冷卻點(diǎn)高低進(jìn)行判斷，一般情況下，過冷卻點(diǎn)低則其耐寒性強(qiáng)，反之亦然[14]。該研究對(duì)木橑尺蠖除卵以外的各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明：木橑尺蠖的不同發(fā)育階段過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)都存在顯著差異，以蛹最低，1齡幼蟲最高；各蟲態(tài)過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)按從低到高的順序?yàn)?齡幼蟲、2齡幼蟲、3齡幼蟲、成蟲、4齡幼蟲、 5齡幼蟲、6齡幼蟲、蛹。一般情況下，昆蟲的越冬蟲態(tài)抗寒力最強(qiáng)，滯育或者休眠的蟲態(tài)對(duì)低溫耐受力較強(qiáng)，而發(fā)育時(shí)期的昆蟲耐受力相對(duì)較差[15]。木橑尺蠖以蛹越冬，此時(shí)抗寒性最強(qiáng)。該試驗(yàn)還對(duì)木橑尺蠖雌、雄成蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明木橑尺蠖的雌成蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)都低于雄成蟲，兩者的過冷卻點(diǎn)差異不顯著，而結(jié)冰點(diǎn)呈顯著差異。一些學(xué)者對(duì)此做過研究且提出了自己的觀點(diǎn)，值得借鑒和探討。例如，侯柏華等[16]認(rèn)為，雌成蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)都低于雄成蟲，與雌雄蟲之間的生理適應(yīng)性有關(guān)。楊朗等[17]認(rèn)為這可能由于雌蟲體內(nèi)脂肪含量相對(duì)較高，故抗寒能力較強(qiáng)。昆蟲的耐寒性不僅和過冷卻現(xiàn)象關(guān)系密切[18-19]，還受昆蟲在低溫條件下暴露時(shí)間的長(zhǎng)短等很多因素的影響[20]，關(guān)于木橑尺蠖低溫存活試驗(yàn)和抗寒機(jī)理等特性還需進(jìn)一步探討。

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