一種快速鑒別草地貪夜蛾蛹及成蟲雌雄的簡(jiǎn)易方法

董前進(jìn) 周金成 朱凱輝

摘要 草地貪夜蛾 Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）是新近入侵我國(guó)的重大遷飛性害蟲。本研究通過(guò)比較草地貪夜蛾雌、雄蛹及成蟲的外部形態(tài)差異，總結(jié)出一種快速鑒別草地貪夜蛾蛹及成蟲性別的方法。結(jié)果表明：草地貪夜蛾雄蛹在第9腹節(jié)腹面中央有一縱裂縫，并連接兩個(gè)半圓形瘤狀突起，且縱裂離肛門的距離較近，腹部末端較尖，分節(jié)較為明顯;雌蛹在第8腹節(jié)腹面近前緣有一短縱裂縫，兩側(cè)平滑且無(wú)突起結(jié)構(gòu)，裂縫離肛門的距離較遠(yuǎn)，腹部末端鈍圓，分節(jié)不明顯。雄蛾腹部狹長(zhǎng)，腹部末端有一圈黃色長(zhǎng)毛簇;雌蛾腹部較雄蛾渾圓，腹部末端黃色毛簇較短。經(jīng)檢測(cè)，該鑒定方法的準(zhǔn)確率高達(dá)100%。對(duì)草地貪夜蛾蛹及成蟲性別的快速鑒定，將有助于改進(jìn)后期草地貪夜蛾室內(nèi)飼養(yǎng)方法，并為田間草地貪夜蛾的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供參考。

關(guān)鍵詞 草地貪夜蛾; 蛹; 成蟲; 性別; 鑒別

中圖分類號(hào)： S 435.132 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ?DOI： 10.16688/j.zwbh.2019367

Abstract Spodoptera frugiperda （J.E.Smith） is a new invasive and important migratory pest in China. In order to summarize a rapid and accurate method for the sex recognition of S. frugiperda pupae and adults， we investigated the differences in external morphological characteristics between male and female pupae and adults. The results showed that there is a longitudinal crack with a tumor on each side of the border in the ventral side of the 9th abdominal segment of male pupae. The longitudinal crack was closer to the anus， the end of the abdomen is sharper， and the segmentation was obvious. For female pupae， there is a longitudinal crack in the ventral side with flat sides and no humps in the 8th abdominal segment. And the longitudinal crack was far from the anus， the end of the abdomen is sharper， and the segmentation was not obvious. The abdomen of male adult was long and narrow with yellow long tail hair in the end， while the abdomen of the female adult was coarse and cylindrical with a cluster of yellow short tail hair. The accuracy of this method was 100%. This method will supply a basic reference for the mass rearing procedure and the prediction of population dynamics of S. frugiperda.

Key words Spodoptera frugiperda; pupae; adult; sex; identification

草地貪夜蛾又稱秋黏蟲，屬鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae灰翅夜蛾屬Spodoptera，是一種兼具雜食性和遷飛性的重大入侵害蟲[1-2]。該蟲原產(chǎn)于美洲，是玉米生產(chǎn)中主要害蟲之一。在拉丁美洲的洪都拉斯，草地貪夜蛾對(duì)當(dāng)?shù)刈魑镌斐傻哪昶骄鶠楹p失率高達(dá)40%[3];在阿根廷，該蟲可造成高達(dá)72%的損失率[4]。由于受到國(guó)際貿(mào)易和季風(fēng)氣候的影響，2016年1月草地貪夜蛾首次被報(bào)道入侵非洲地區(qū)[5]，并在兩年內(nèi)擴(kuò)散至撒哈拉以南的所有非洲國(guó)家[6]。2018年4月草地貪夜蛾被報(bào)道登陸亞洲的印度[7]，隨后迅速擴(kuò)散至南亞及東南亞地區(qū)的斯里蘭卡[8]、泰國(guó)[9]、也門[10]、緬甸[11]和孟加拉國(guó)[8]等國(guó)家。我國(guó)于2019年1月首次報(bào)道發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾入侵云南省普洱市江城縣[12]，隨后該蟲隨東亞季風(fēng)迅速在我國(guó)遷飛擴(kuò)散。在我國(guó)廣東地區(qū)，草地貪夜蛾高發(fā)生區(qū)幼蟲數(shù)量高達(dá)222頭/百株，為害率達(dá)80%[13]。截至2019年7月5日，該蟲已累計(jì)擴(kuò)散至我國(guó)20個(gè)省份1 128個(gè)縣，為害作物面積55.4萬(wàn) hm2，且呈繼續(xù)北上的趨勢(shì)。

我國(guó)是草地貪夜蛾新近入侵地區(qū)，各地相關(guān)部門和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員對(duì)該蟲的生物學(xué)特性及防治方法缺乏經(jīng)驗(yàn)。建立草地貪夜蛾性別的快速鑒定方法對(duì)該蟲室內(nèi)飼養(yǎng)、研究以及田間種群的監(jiān)測(cè)尤為重要。一般而言，成蟲是識(shí)別昆蟲雌雄的最佳蟲態(tài)，對(duì)鱗翅目昆蟲性別的鑒別主要依靠性成熟后成蟲的第二性征。然而，成蟲的活躍性增加了對(duì)其性別的鑒定難度，使得在室內(nèi)飼養(yǎng)或生物學(xué)研究過(guò)程中對(duì)活體成蟲進(jìn)行配對(duì)時(shí)比較困難，因此有必要建立利用雌、雄個(gè)體在蛹期的形態(tài)差異來(lái)區(qū)分其性別的簡(jiǎn)易方法。前人研究表明，可以通過(guò)蛾蛹第8～10腹節(jié)的形態(tài)特征來(lái)鑒別很多夜蛾科和螟蛾科昆蟲蛹的性別，如亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis （Guenée）[14]、蒲氏鉤蝠蛾Thitarodes pui （Zhang， Gu & Liu）[15]、黑腎卷裙夜蛾P(guān)lecoptera oculata Moore[16]、廣州小斑螟Oligochroa cantonella Caradja[17]和大蠟螟Galleria mellonella L. [18]等。本研究通過(guò)對(duì)采自貴州地區(qū)的草地貪夜蛾幼蟲育出的蛹及成蟲的外部形態(tài)特征進(jìn)行比較，總結(jié)出快速鑒別該蟲蛹和成蟲性別的方法，將有助于研究其田間種群性別結(jié)構(gòu)和發(fā)生動(dòng)態(tài)，同時(shí)也可為該蟲室內(nèi)飼養(yǎng)方法的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

草地貪夜蛾幼蟲采自貴州省黔東南州凱里市丹寨縣附近的玉米田。將野外采集的幼蟲于室內(nèi)單頭分裝于玻璃指形管內(nèi)，以人工飼料飼養(yǎng)至幼蟲化蛹[19]。收集蟲蛹及羽化的成蟲備用。草地貪夜蛾幼蟲、蛹及成蟲均飼養(yǎng)于人工氣候箱內(nèi)（25℃±1℃;RH70%;L∥D=16 h∥8 h）。

1.2 試驗(yàn)方法

將供試草地貪夜蛾蛹置于透明玻璃培養(yǎng)皿（直徑90 mm）內(nèi)，在體視顯微鏡（Nikon SMZ25）下觀察并拍照，記錄蛹第8～10節(jié)形態(tài)特征。以蛹的第8～9腹節(jié)處有無(wú)突起及突起位置（一類突起在第8腹節(jié)，另一類突起在第9腹節(jié)）為標(biāo)準(zhǔn)，將雌、雄蛹分開。

將雌、雄蛹分別置于一次性培養(yǎng)皿中，在人工氣候箱中繼續(xù)培養(yǎng)4～5 d，待蛹變?yōu)樯詈稚珪r(shí)，分別取雌雄蛹各一個(gè)進(jìn)行配對(duì)，并單獨(dú)放在自制養(yǎng)蟲籠中培養(yǎng)，共取30對(duì)，其余蛹單獨(dú)培養(yǎng)。成蟲羽化后，在養(yǎng)蟲籠內(nèi)放置浸有10%蜂蜜水的脫脂棉球，每天按時(shí)更換，保證成蟲能攝取足夠的營(yíng)養(yǎng)，將產(chǎn)卵紙折疊數(shù)次放入養(yǎng)蟲籠中。將未配對(duì)的成蟲置于體視顯微鏡下觀察其外生殖器，進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定并拍照，同時(shí)確認(rèn)蛹期性別鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛹性別的鑒定

對(duì)配對(duì)的30組蛹進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，30對(duì)草地貪夜蛾雌雄蛹均正常羽化，羽化后經(jīng)過(guò)交配均可產(chǎn)生不同數(shù)量的卵。雌雄蛹的羽化率分別為86%和82%（表1）。

2.2 雌、雄蛹的外部特征

在蛹期，性別的差異主要體現(xiàn)在腹節(jié)末端。雄蛹第7腹節(jié)與第8腹節(jié)交界處平滑，第9腹節(jié)腹面中央有一縱裂縫，并連接兩半圓形瘤狀突起，此裂縫為第9腹節(jié)上的雄性生殖孔，縱裂離肛門的距離較近;腹部末端較尖，第8～10腹節(jié)分節(jié)較為明顯（圖1，♂）。雌蛹第7腹節(jié)與第8腹節(jié)交界處不平滑，第8腹節(jié)腹面近前緣有一短縱裂縫，緊挨第8腹節(jié)中央有一突起結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為第8腹節(jié)上雌性生殖孔及產(chǎn)卵孔，裂縫離肛門的距離較遠(yuǎn);腹部末端鈍圓，第8～10腹節(jié)分節(jié)不明顯（圖1，♀）。

2.3 雌、雄成蟲外部特征

雄蛾前翅灰棕色，翅頂角向內(nèi)具有一大白斑，環(huán)狀紋后側(cè)各具有一淺色帶，自翅外緣至中室，腎形斑內(nèi)側(cè)各具有一白色楔形紋;雌蛾前翅呈灰褐色或灰色棕色混雜色，環(huán)形紋和腎形斑灰褐色，輪廓線黃褐色（圖2）。雄蛾腹部狹長(zhǎng)，腹部末端有一圈黃色長(zhǎng)毛簇;雌蛾腹部較雄蛾渾圓，腹部末端黃色毛簇較短（圖3）。

3 結(jié)論與討論

草地貪夜蛾的入侵已嚴(yán)重影響了我國(guó)糧食產(chǎn)量與質(zhì)量，并且入侵面積還在不斷擴(kuò)大。建立草地貪夜蛾的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及綜合治理體系是降低其為害的重要舉措。本研究通過(guò)觀察草地貪夜蛾雌雄蛹發(fā)現(xiàn)其性別鑒定特征與雙委夜蛾[20]、甜菜夜蛾[21]和斜紋夜蛾[22]等相似，均為雌蛹在第9腹節(jié)腹面中央有一縱裂縫（生殖器），且腹部末端較尖，第8～10腹節(jié)分節(jié)較為明顯;雌蛹在第8腹節(jié)腹面近前緣有一短縱裂縫，且腹部末端鈍圓，第8～10腹節(jié)分節(jié)不明顯。草地貪夜蛾雄蛹縱裂線兩側(cè)有瘤狀突，雌蛹沒(méi)有瘤狀突，與旋幽夜蛾 Scotogramma trifolii （Rottemberg）和斜紋夜蛾 Spodoptera litura （Fabricius）類似[22-23]，與黑腎卷群夜蛾不同[13]。

本研究主要對(duì)草地貪夜蛾雌雄蛹和成蟲的外部形態(tài)特征進(jìn)行了觀察和描述，旨在提供一種簡(jiǎn)單快速鑒定該蟲蛹和成蟲性別的方法。上述草地貪夜蛾雌雄蛹和成蟲性別的鑒定方法，可為草地貪夜蛾的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、田間種群動(dòng)態(tài)調(diào)查、性信息素及性誘劑等的相關(guān)研究提供有效的參考。

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（責(zé)任編輯： 楊明麗）