鉤紋皮蠹不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定

段云博 吳海盼 鄭霞林 李俊 陸溫

摘要 為初步明確鉤紋皮蠹Dermestes ater De Geer不同蟲(chóng)態(tài)的抗寒能力，本文運(yùn)用智能昆蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀及配套軟件測(cè)定鉤紋皮蠹幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)，比較不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的差異，以期為鉤紋皮蠹的越冬區(qū)劃分、發(fā)生期預(yù)測(cè)和蟲(chóng)害防控等提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，鉤紋皮蠹3日齡蛹的平均過(guò)冷卻點(diǎn)最低，為-24.31℃，1齡幼蟲(chóng)平均過(guò)冷卻點(diǎn)最高，為-16.34℃，其余蟲(chóng)態(tài)平均過(guò)冷卻點(diǎn)依次為老熟幼蟲(chóng)（-24.04℃）<5日齡蛹（-23.84℃）<1日齡蛹（-23.01℃）<7日齡蛹（-19.53℃）<7齡幼蟲(chóng)（-19.16℃）<5齡幼蟲(chóng)（-18.75℃）<3齡幼蟲(chóng)（-18.43℃）<成蟲(chóng)（-18.25℃）；老熟幼蟲(chóng)的平均結(jié)冰點(diǎn)最低，為-18.41℃，5齡幼蟲(chóng)平均結(jié)冰點(diǎn)最高，為-10.84℃，其余蟲(chóng)態(tài)平均結(jié)冰點(diǎn)依次為3日齡蛹（-18.26℃）<1日齡蛹（-17.13℃）<5日齡蛹（-16.87℃）<1齡幼蟲(chóng)（-14.66℃）<成蟲(chóng)（-14.55℃）<7日齡蛹（-13.20℃）<3齡幼蟲(chóng)（-12.96℃）<7齡幼蟲(chóng)（-12.38℃）。鉤紋皮蠹蛹和老熟幼蟲(chóng)有較強(qiáng)的抗寒能力，但幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的抗寒能力較弱。

關(guān)鍵詞 鉤紋皮蠹； 抗寒性； 過(guò)冷卻點(diǎn)； 結(jié)冰點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)： S 433.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017430

Abstract In order to determine the cold resistance of Dermestes ater De Geer， the intelligent insect supercooling point tester and the matching software were used to measure the supercooling point and freezing point of its larvae， pupae and adults， and the differences between the supercooling point and the freezing point of different insect states were compared， so as to provide a theoretical basis for division of overwintering areas， occurrence forecast and pest control. The results showed that the 3-day-old pupa had the lowest average supercooling point （-24.31℃）；the first-instar larva had the highest average supercooling point （-16.34℃）， and the average supercooling points of the other insect states were as followed： mature larva （-24.04℃）<5-day-old pupa （-23.84℃）<1-day-old pupa （-23.01℃）<7-day-old pupa （-19.53℃）

Key words Dermestes ater； cold resistance； supercooling point； freezing point

昆蟲(chóng)屬于變溫動(dòng)物，需要不斷地調(diào)節(jié)自身的體溫來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度的改變，環(huán)境溫度的突然變化將會(huì)對(duì)其正常的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖帶來(lái)巨大影響。昆蟲(chóng)依賴多種多樣的生態(tài)和生理適應(yīng)才能在低溫環(huán)境下生存，其中過(guò)冷卻是應(yīng)對(duì)低溫脅迫最普遍的方式[1]。雖然也有昆蟲(chóng)大量死亡出現(xiàn)在過(guò)冷卻點(diǎn)之上的亞致死溫度的現(xiàn)象，即過(guò)冷卻點(diǎn)不能作為它們存活的低溫下限[2]，但毫無(wú)疑問(wèn)過(guò)冷卻點(diǎn)也是衡量昆蟲(chóng)抗寒能力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)之一，昆蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)越低，其抗寒能力越強(qiáng)，反之就越弱[34]。較強(qiáng)的過(guò)冷卻能力可以使昆蟲(chóng)在低溫脅迫下保持過(guò)冷卻狀態(tài)，從而令其體液不會(huì)結(jié)冰，昆蟲(chóng)的耐寒能力由此得以提高[56]。因此，昆蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)的高低對(duì)于其越冬存活情況、分布范圍和翌年的蟲(chóng)口基數(shù)尤為重要[79]。

鉤紋皮蠹Dermestes ater De Geer屬于鞘翅目Coleoptera皮蠹科Dermestidae。最早于我國(guó)2 100多年前的長(zhǎng)沙馬王堆一號(hào)墓中被發(fā)現(xiàn)，目前在我國(guó)除新疆和青海外，其余各省均有分布[1012]。該蟲(chóng)在我國(guó)一年發(fā)生兩代，幼蟲(chóng)共分7齡，室溫下蛹期7 d左右。鉤紋皮蠹主要取食動(dòng)物性物質(zhì)，例如魚(yú)干、動(dòng)物標(biāo)本以及動(dòng)物皮毛制成的衣物，同時(shí)又能夠危害蠶蛹和蠶繭，影響出絲率和繭質(zhì)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1316]。目前對(duì)于鉤紋皮蠹的研究報(bào)道極少，僅有一些學(xué)者對(duì)該蟲(chóng)的形態(tài)特征、耐受最高溫度和基本防治方法等進(jìn)行研究[1618]，而對(duì)于鉤紋皮蠹生態(tài)學(xué)，尤其是抗寒性方面的研究尚屬空白。故本研究以鉤紋皮蠹為研究對(duì)象，測(cè)定并比較其不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的差異，分析不同蟲(chóng)態(tài)抗寒能力的強(qiáng)弱，以期為鉤紋皮蠹的越冬區(qū)劃分、發(fā)生期預(yù)測(cè)和蟲(chóng)害防控等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲(chóng)源及飼養(yǎng)方法

鉤紋皮蠹成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)采集于廣西天景山絲綢有限公司（南寧市武鳴區(qū)雙橋鎮(zhèn)平陸工業(yè)園區(qū)）蠶繭倉(cāng)庫(kù)，在廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)備用。

成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)分開(kāi)飼養(yǎng)，將成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)分別放入玻璃培養(yǎng)皿（d=150 mm， h=25 mm）中進(jìn)行飼養(yǎng)，每皿30頭。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)日溫度（27±1）℃，相對(duì)濕度65%±5%，光周期L∥D=16 h∥8 h。幼蟲(chóng)進(jìn)入預(yù)蛹期后，將其轉(zhuǎn)入另一培養(yǎng)皿飼養(yǎng)，待其化蛹，避免被其他幼蟲(chóng)啃食。所有試驗(yàn)用蟲(chóng)均采用潔凈、無(wú)病蟲(chóng)害的蠶蛹飼養(yǎng)，每日更換新的食料并及時(shí)清理培養(yǎng)皿內(nèi)排泄物。

1.2 試驗(yàn)儀器

智能昆蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀（SUN-V，北京鵬程電子科技中心）及配套軟件，低溫冰箱（BCD-296WDCN型，青島海爾股份有限公司）。

1.3 過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定

參照段云等[19]的過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定方法，選取健康且發(fā)育一致的不同齡期（1、3、5、7齡）幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)、不同日齡（1、3、5、7日齡）蛹和成蟲(chóng)（10日齡）測(cè)定其過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)，每組處理30頭以上，以無(wú)蟲(chóng)體探頭作空白對(duì)照，重復(fù)3次。蟲(chóng)體溫度變化1 s記錄1次，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其配套軟件進(jìn)行記錄和分析，繪制蟲(chóng)體溫度變化曲線，確定過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用軟件SPSS 21.0（IBM，Chicago，USA）進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法比較各蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的差異，顯著性水平P<0.05，采用單一樣本Kolmogorov-Smirnov 法檢驗(yàn)分析不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的頻次分布特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉤紋皮蠹不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)的比較

鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)、不同日齡蛹和成蟲(chóng)的平均過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，鉤紋皮蠹1齡幼蟲(chóng)的平均過(guò)冷卻點(diǎn)顯著高于其他蟲(chóng)態(tài)（P<0.05），3日齡蛹的平均過(guò)冷卻點(diǎn)最低。鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)、不同日齡蛹和成蟲(chóng)的平均過(guò)冷卻點(diǎn)由低到高排序?yàn)?日齡蛹（-24.31℃）<老熟幼蟲(chóng)（-24.04℃）<5日齡蛹（-23.84℃）<1日齡蛹（-23.01℃）<7日齡蛹（-19.53℃）<7齡幼蟲(chóng)（-19.16℃）<5齡幼蟲(chóng)（-18.75℃）<3齡幼蟲(chóng)（-18.43℃）<成蟲(chóng)（-18.25℃）<1齡幼蟲(chóng)（-16.34℃）。

2.2 鉤紋皮蠹不同蟲(chóng)態(tài)結(jié)冰點(diǎn)的比較

鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)、不同日齡蛹和成蟲(chóng)的平均結(jié)冰點(diǎn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出，鉤紋皮蠹5齡幼蟲(chóng)的平均結(jié)冰點(diǎn)顯著高于其他蟲(chóng)態(tài)（P<0.05），老熟幼蟲(chóng)的平均結(jié)冰點(diǎn)最低。鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)、不同日齡蛹和成蟲(chóng)的平均結(jié)冰點(diǎn)由低到高排序?yàn)槔鲜煊紫x(chóng)（-18.41℃）<3日齡蛹（-18.26℃）<1日齡蛹（-17.13℃）<5日齡蛹（-16.87℃）<1齡幼蟲(chóng)（-14.66℃）<成蟲(chóng)（-14.55℃）<7日齡蛹（-13.20℃）<3齡幼蟲(chóng)（-12.96℃）<7齡幼蟲(chóng)（-12.38℃）<5齡幼蟲(chóng)（-10.84℃）。

2.3 鉤紋皮蠹不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的頻次分布

鉤紋皮蠹各個(gè)發(fā)育時(shí)期不同個(gè)體的過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)均有不同程度的差異，但都符合正態(tài)分布（P>0.05），且每一發(fā)育時(shí)期不同個(gè)體的過(guò)冷卻點(diǎn)以及結(jié)冰點(diǎn)分布范圍均有一定寬度（圖1和圖2）。例如1齡幼蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)的范圍為-23.63 ～-11.70℃，3日齡蛹結(jié)冰點(diǎn)的范圍為-26.14 ～-10.85℃。各蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)的寬度排序由大到小依次為老熟幼蟲(chóng)（14.47℃）>成蟲(chóng)（13.97℃）>7齡幼蟲(chóng)（12.61℃）>3日齡蛹（12.49℃）>7日齡蛹（12.46℃）>1日齡蛹（12.27℃）>1齡幼蟲(chóng)（11.93℃）>5日齡蛹（9.03℃）>5齡幼蟲(chóng)（6.08℃）>3齡幼蟲(chóng)（5.43℃）；各蟲(chóng)態(tài)結(jié)冰點(diǎn)的寬度排序由大到小依次為1日齡蛹（16.30℃）>老熟幼蟲(chóng)（16.01℃）>3日齡蛹（15.29℃）>7齡幼蟲(chóng)（15.17℃）>成蟲(chóng)（13.36℃）>5日齡蛹（13.00℃）>7日齡蛹（12.88℃）>1齡幼蟲(chóng)（9.90℃）>3齡幼蟲(chóng)（9.36℃）>5齡幼蟲(chóng)（9.30℃）。

3 討論

本試驗(yàn)首次測(cè)定了鉤紋皮蠹不同發(fā)育狀態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)，測(cè)試結(jié)果中鉤紋皮蠹7日齡蛹的平均過(guò)冷卻點(diǎn)（-19.53℃）在不同日齡蛹中最高，并顯著高于其他日齡蛹，且除7日齡蛹外其他日齡蛹的過(guò)冷卻點(diǎn)均沒(méi)有顯著性差異（表1），但丁吉同等[20]在對(duì)棗實(shí)蠅Carpomya vesuviana Costa的研究中發(fā)現(xiàn)隨著蛹日齡的增加過(guò)冷卻點(diǎn)也顯著降低，本研究與之不相符。由表1可以看出7日齡蛹的過(guò)冷卻點(diǎn)與成蟲(chóng)差異不顯著，本研究認(rèn)為7日齡蛹處在將要羽化的臨界點(diǎn)，此時(shí)期蛹體內(nèi)各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的發(fā)育已與成蟲(chóng)基本一致，故與成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)基本一致。根據(jù)表1可知，鉤紋皮蠹1日齡蛹與老熟幼蟲(chóng)、7日齡蛹與成蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)相比差異均不顯著，本研究認(rèn)為在鉤紋皮蠹兩種蟲(chóng)態(tài)（幼蟲(chóng)和蛹，蛹和成蟲(chóng)）的漸變點(diǎn)，相鄰兩種蟲(chóng)態(tài)的過(guò)冷卻點(diǎn)差異不顯著，應(yīng)該具有相同的抗寒能力，但與韓蘭芝等[21]在對(duì)河北隆堯和湖南衡陽(yáng)不同地理種群甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner過(guò)冷卻點(diǎn)的研究中觀點(diǎn)不一致。由表1可以看出3日齡蛹的過(guò)冷卻點(diǎn)（-24.31℃）在越冬蟲(chóng)態(tài)（老熟幼蟲(chóng)和蛹）中最低，認(rèn)為3日齡蛹處于蛹發(fā)育的中期且此時(shí)期的蛹體內(nèi)各器官的分化基本完成，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，故有較強(qiáng)的抗寒能力，本研究與郭俊杰等[22]在對(duì)阿里山潛蠅繭蜂Fopius arisanus （Sonan）抗寒性研究中的觀點(diǎn)較一致。

由表1可以看出過(guò)冷卻點(diǎn)最低值出現(xiàn)在老熟幼蟲(chóng)（-28.79℃），結(jié)冰點(diǎn)最低值也出現(xiàn)在老熟幼蟲(chóng)（-26.31℃），由于鉤紋皮蠹過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的最低值都相對(duì)較低，理論上可以在我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)越冬，這一結(jié)論與前人報(bào)道該蟲(chóng)在我國(guó)分布范圍很廣基本一致[10]。根據(jù)研究結(jié)果看，鉤紋皮蠹老熟幼蟲(chóng)以及蛹（7日齡除外）的過(guò)冷卻點(diǎn)顯著低于幼蟲(chóng)期（老熟幼蟲(chóng)除外），這一結(jié)果與趙琦等[23]在旋幽夜蛾Scotogramma trifolii （Rottemberg）、段云等[19]在黏蟲(chóng)Mythimna separata （Walker）的研究結(jié)果相似，說(shuō)明鉤紋皮蠹的老熟幼蟲(chóng)和蛹更適宜作為越冬蟲(chóng)態(tài)，這一結(jié)果與冬季實(shí)地采樣調(diào)研中僅發(fā)現(xiàn)鉤紋皮蠹的老熟幼蟲(chóng)和蛹相符。

本文對(duì)鉤紋皮蠹不同蟲(chóng)態(tài)過(guò)冷卻點(diǎn)及結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定只是研究其越冬及抗寒能力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，下一步需要進(jìn)行室內(nèi)控溫條件下低溫持續(xù)存活時(shí)間的測(cè)定，來(lái)進(jìn)一步分析其抗寒能力，并結(jié)合相關(guān)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行越冬區(qū)劃分，以期為鉤紋皮蠹的發(fā)生期預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：田 喆）