不同食料斜紋夜蛾成蟲的趨光性

田太安， 商勝華， 王小彥， 楊在友， 李喜旺， 于曉飛， 楊茂發(fā)， *

(1.貴州大學(xué) 昆蟲研究所， 貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點實驗室， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省煙草科學(xué)研究院， 貴州 貴陽 550081； 3.貴州省煙草公司 遵義市公司，貴州 遵義 563000； 4.貴州大學(xué) 煙草學(xué)院， 貴州 貴陽 550025)

斜紋夜蛾(Spodoptealitura)屬鱗翅目夜蛾科，俗稱黑頭蟲、夜盜蛾，是一種多食性的世界性重要害蟲。該害蟲的寄主植物十分廣泛，多達109科389種，生產(chǎn)上主要危害白菜、棉花、玉米和煙草等[1-2]。自20世紀(jì)80年代中期以來，暴發(fā)頻率明顯增加，暴發(fā)面積逐年擴大，多次造成災(zāi)害性危害，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失[3-4]。

長期以來防治斜紋夜蛾多以化學(xué)防治為主，由此產(chǎn)生的“3R”問題較嚴(yán)重。隨著人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境要求的提高，生物防治和物理防治等綠色防治手段倍受重視，其中，燈光誘殺就是物理防治的重要方式之一。許方程等[5]研究發(fā)現(xiàn)，頻振式殺蟲燈對斜紋夜蛾誘集效果較好，能明顯降低燈區(qū)的田間蛾量、落卵量和幼蟲量。易齊[6]利用頻振式殺蟲燈防治蔬菜害蟲的結(jié)果表明，單燈誘殺斜紋夜蛾數(shù)量均超過40.5頭/d，最高達42.8頭/d，該蟲占誘蟲總數(shù)的69.9%?？追踩萚7]研究表明，頻振式殺蟲燈對地老虎、斜紋夜蛾及金龜子等煙草主要害蟲有較好的防效，可有效防止蟲害大面積爆發(fā)。盡管殺蟲燈對斜紋夜蛾的誘殺效果較好，但由于殺蟲燈的燈源為連續(xù)性波長，因此在誘殺害蟲的同時對天敵也有一定傷害[8]。探明害蟲的敏感光譜和縮短殺蟲燈光源的波長范圍，對提高殺蟲燈的害蟲誘殺效果和減少對天敵的影響，對促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保護生物多樣性具有重要意義。目前，有關(guān)斜紋夜蛾趨光性的研究極少。徐練等[9]研究發(fā)現(xiàn)，斜紋夜蛾對3種波長(藍紫色、紫紅色及紫色)的趨性存在顯著差異；但由于設(shè)置的單波長少，無法篩選出其最佳趨性波長。鑒于此，選取斜紋夜蛾敏感波段中10種波長(350～550 nm)的單色光作為光源，研究不同食料斜紋夜蛾雌雄成蟲的趨光性，篩選斜紋夜蛾最佳趨性波長的單色光，以期為提高斜紋夜蛾田間防控效果提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲源 斜紋夜蛾卵塊采自遵義市煙草公司樂山煙草科技園，采回的卵塊于人工氣候室〔溫度(27±2)℃，相對濕度(70±5)%，光周期14L∶10D〕內(nèi)孵化后，分別用煙草和白菜飼養(yǎng)3代建立相應(yīng)試驗種群，試驗時取當(dāng)日羽化雌、雄成蟲供試。

1.1.2 食料 煙草和白菜葉片。

1.1.3 試驗光源及光片 Solar-500高壓氙燈(功率150W)，北京紐比特科技有限公司生產(chǎn)；干涉濾光片，型號分別為350 nm、365 nm、380 nm、400 nm、435 nm、450 nm、475 nm、500 nm、520 nm和550 nm，由北京紐比特科技有限公司生產(chǎn)。

1.1.4 裝置 試驗裝置(圖1)主體分為3個部分：趨光反應(yīng)箱(長60 cm×寬60 cm×高60 cm)、趨光反應(yīng)通道(直徑10 cm，長50 cm)與棲息活動室(長100 cm×寬100 cm×高100 cm)。試驗時，使裝置3個部分連通，高壓氙燈光源經(jīng)干涉濾光片獲得相應(yīng)波長的單色光，經(jīng)聚光片聚成一束后通過趨光反應(yīng)箱上的入射光孔進入反應(yīng)裝置。

注：A，光源；B，通光孔；C，趨光反應(yīng)室；D，趨光反應(yīng)通道；E，活動室。

Note：A，light source；B，hole of light；C，phototaxis response chamber；D，phototaxis response aisle；E，activity chamber.

圖 1斜紋夜蛾趨光行為反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)

Fig.1 Sketch map of device for testing phototaxis behavior ofS.litura

1.2 試驗方法

1.2.1 材料預(yù)處理 試驗在人工氣候室暗室中進行，溫度(27±2)℃，相對濕度(70±5)%。選擇當(dāng)日羽化且經(jīng)過前處理(每次光照刺激前，先將試蟲在室內(nèi)日光燈下適應(yīng)1.5 h，再置于暗室適應(yīng)0.5 h，使其復(fù)眼適應(yīng)狀態(tài)保持一致)的健壯雌、雄個體作為試蟲。

1.2.2 不同食料斜紋夜蛾雌雄成蟲的趨光行為 將處理后的成蟲置于行為反應(yīng)箱活動室內(nèi)，任其自由活動15 min后接通光源開始試驗。用350～550 nm的10種單色光(350 nm、365 nm、380 nm、400 nm、435 nm、450 nm、475 nm、500 nm、520 nm和550 nm)分別刺激煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾種群，0.5 h后統(tǒng)計各趨光反應(yīng)室的試蟲量，雌、雄蟲數(shù)量。計算同一波長下斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)率。每處理每次測試30頭試蟲，雌、雄各15頭，3次重復(fù)；每次測試過的試蟲不重復(fù)使用。

趨光反應(yīng)率=趨光試蟲個體數(shù)/投入試蟲總數(shù)×100%

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 24.0進行分析，采用Excel 2010制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種食料斜紋夜蛾成蟲對不同波長單色光的趨光反應(yīng)率

從圖2看出，在10種單色光刺激下，2種食料斜紋夜蛾成蟲的趨光反應(yīng)率均在25.56%以上。煙草食料斜紋夜蛾成蟲對不同波長單色光的反應(yīng)率存在顯著差異，其中，500 nm處理斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)率最高，為44.44%，顯著高于350 nm、365 nm、400 nm、435 nm、520 nm和550 nm處理；白菜食料斜紋夜蛾成蟲對不同波長單色光的反應(yīng)率也存在顯著差異，其中，380 nm處理斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)率最高，其次為500 nm處理，分別為41.11%和40.00%，均顯著高于350 nm、365 nm、520 nm和550 nm處理；其次為435 nm處理，為37.78%，與350 nm和365 nm處理的差異顯著。

不同食料飼養(yǎng)對斜紋夜蛾的趨光性影響不大。在350 nm、365 nm、380 nm、400 nm、435 nm、520 nm和550 nm波長刺激下，白菜食料斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)率均高于煙草食料斜紋夜蛾，而在450 nm、475 nm和500 nm波長刺激下，煙草食料斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)率高于白菜食料斜紋夜蛾。獨立樣本T檢驗結(jié)果表明，煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾在相同波長下的趨光反應(yīng)率在種群間無顯著差異(P350 nm=0.539，P365 nm=0.643，P380 nm=0.275，P400 nm=0.315，P435 nm=0.091，P450 nm=0.566，P475 nm=0.678，P500 nm=0.561，P520 nm=0.275，P550 nm=0.815)。

注：不同大小寫字母分別表示煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾處理間差異顯著(P<0.05)，ns代表相同處理煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾差異不顯著(P>0.05)。

Note: Different capital letters indicate significant difference on tobacco and different lowercase letters indicate significant difference on cabbage. ns indicates no significant difference on tobacco and cabbage.

圖 22種食料斜紋夜蛾成蟲對不同波長單色光的趨光反應(yīng)率

Fig.2 Photocatalytic response rates ofS.lituraadults to different wavelengths of monochromatic lights

2.2 2種食料斜紋夜蛾雌雄成蟲的趨光反應(yīng)率

從圖3可見，性別對煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾成蟲趨光反應(yīng)率的影響較大。總體上2種食料斜紋夜蛾雄蟲的趨光性高于雌蟲，其中，煙草食料斜紋夜蛾雄蟲365 nm、380 nm、400 nm、475 nm、520 nm和550 nm處理的趨光反應(yīng)率顯著高于雌蟲(P365 nm=0.008，P380 nm=0.007，P400 nm=0.021，P475 nm=0.016，P520 nm=0.016，P550 nm=0.007)，而450 nm處理雌蟲略高于雄蟲，但方差分析表明差異不顯著(P=0.275)。白菜食料斜紋夜蛾雄蟲350 nm、365 nm、400 nm、435 nm、520 nm和550 nm處理的趨光反應(yīng)率顯著高于雌蟲(P350 nm=0.007，P365 nm=0.006，P400 nm=0.016，P435 nm=0.003，P520 nm=0.008，P550 nm=0.021)。同時，2種食料斜紋夜蛾不僅種群內(nèi)雌雄趨光反應(yīng)曲線基本保持一致，且種群間雌雄的趨光反應(yīng)曲線也基本保持一致(除450 nm處理外)。雌蟲和雄蟲均對380 nm和500 nm波長單色光有較高的趨光反應(yīng)率。

注：圖中*表示2種食料斜紋夜蛾雌雄蟲在相同波段上差異顯著(P< 0.05)。

Note: * indicates that the twoS.lituraspecies, male and female, differed significantly in the same band at theP< 0.05 level.

圖 32種食料斜紋夜蛾雌雄成蟲對不同波長單色光的趨光反應(yīng)率

Fig.3 Phototaxis response rate of male and female adults ofS.liturato different wavelengths of monochromatic lights on tobacco and cabbage

3 結(jié)論與討論

丁巖欽等[10]研究表明，昆蟲能辨別不同波長的光，即使是波長相隔很近的單色光。因此，誘蟲燈光源波長是影響其對靶標(biāo)害蟲控制能力的主要因素[11]。該研究結(jié)果表明：煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾在350～550 nm 10個不同波長單色光刺激下，雖均能產(chǎn)生一定的趨光行為反應(yīng)，趨光率為25.56%～44.44%，但與其他大多數(shù)具有趨光行為的昆蟲一樣，其在趨光光譜反應(yīng)曲線上呈現(xiàn)出幾個較為明顯的峰，敏感波譜均位于近紫外光區(qū)380 nm 和綠光區(qū)500 nm。昆蟲趨光性除受光源波長影響外，還受寄主植物自身生理性質(zhì)的影響[12-13]。HAJONG等[14]認(rèn)為，昆蟲趨光性是其長期取食具有趨光性的植物器官進化而來。該研究結(jié)果表明，斜紋夜蛾成蟲對350～550 nm的10個不同波段單色光的趨光反應(yīng)率與煙草或白菜作為其食料無顯著相關(guān)性，且2種食料斜紋夜蛾的趨光反應(yīng)曲線基本保持一致，這是否由于該研究建立的2個不同食料種群所用蟲源相同且純化培養(yǎng)代數(shù)不足所致仍需進一步探究。

昆蟲的趨光行為一定程度上亦受性別的影響。鞠倩等[15]研究表明，大黑鰓金龜(Holotrichiaoblita)和暗黑鰓金龜(Holotrichiaparallela)雌蟲趨光性顯著高于雄蟲；于海利等[16]研究表明，梨小食心蟲(Grapholitamolesta)雌性成蟲的趨光性顯著高于雄蟲。該研究結(jié)果表明，斜紋夜蛾雄蟲的趨光率普遍高于雌蟲，與楊洪璋等[17]的結(jié)論基本一致，但在450 nm下煙草食料雌蟲的趨光率卻高于雄蟲，可能是斜紋夜蛾煙草食料雌蟲在波長450 nm處敏感度高于雄蟲，也不排除是其隨機活動和其他諸多外界因素導(dǎo)致。導(dǎo)致昆蟲不同性別間趨光性不同的原因有很多，MEYER-ROCHOW等[18]研究發(fā)現(xiàn)，秋尺蛾(Operophterabrumata)雌、雄蟲復(fù)眼各有1 352個和2 174個小眼，曲率直徑為557 μm和725 μm，透明帶寬度為77 μm和112 μm，感桿束雄蟲明顯長于雌蟲。AGEE[19]用電生理方法研究復(fù)眼發(fā)現(xiàn)，棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)復(fù)眼在暗適應(yīng)中，雌、雄蛾達到最高靈敏度的平均時間分別為88 min和115 min，煙青蟲(Heliothisassulta)雌、雄蛾達到最高靈敏度的平均時間分別為119 min和121 min；也有研究表明，雄蟲飛行能力比雌蟲強是雄蟲上燈數(shù)量高于雌蟲的主要原因[20]；程文杰等[21]則認(rèn)為，雌蟲交配后不再準(zhǔn)備交配而尋找產(chǎn)卵地從而導(dǎo)致其活動性和交配前后生理狀態(tài)存在差異，可能是雌蟲趨光反應(yīng)率低于雄蟲的重要原因之一。該研究亦發(fā)現(xiàn)，斜紋夜蛾雌雄成蟲在趨光反應(yīng)過程中存在交配現(xiàn)象，因此，可能是上述諸多原因綜合導(dǎo)致雄蟲反應(yīng)率高。

該研究結(jié)果表明，斜紋夜蛾成蟲敏感光譜區(qū)主要在近紫外光區(qū)380 nm和綠光區(qū)500 nm；雄蟲的趨光反應(yīng)率普遍高于雌蟲；煙草食料和白菜食料斜紋夜蛾成蟲的趨光反應(yīng)曲線基本保持一致，且在相同波長下的趨光反應(yīng)率無顯著差異。該結(jié)果將為針對斜紋夜蛾單一性波譜殺蟲燈的研發(fā)和改進提供理論基礎(chǔ)。由于煙草和白菜作為食料對斜紋夜蛾趨光性影響不大，因此，在蔬菜(白菜)種植區(qū)和煙草種植區(qū)可用統(tǒng)一的誘蟲燈進行物理防控。該研究結(jié)果是在室內(nèi)條件下獲得，室內(nèi)環(huán)境與田間環(huán)境存在一定差異，因此，將繼續(xù)在田間開展進一步的試驗，并通過誘到的害蟲和益蟲的種類和數(shù)量等數(shù)據(jù)進行分析、驗證和評價，以更好地指導(dǎo)斜紋夜蛾的田間燈誘防控。