亞洲玉米螟交配率和交配次數(shù)與其日齡、性比和精巢大小的關(guān)系

馮 波, 張萬(wàn)民, 張 丹, 屈麗莉, 孟 威， 王 巍, 王浩杰, 杜永均

(1. 溫州醫(yī)科大學(xué)健康與環(huán)境生態(tài)研究所, 浙江溫州 325035; 2. 遼寧省綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)中心, 沈陽(yáng) 110034;3. 寧波紐康生物技術(shù)有限公司, 浙江寧波 315807; 4. 浙江大學(xué)農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所, 杭州 310058)

亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis隸屬于鱗翅目草螟科，一直是危害我國(guó)各地玉米的主要害蟲。近年來(lái)隨著分期播種及反季種植栽培鮮食甜玉米的面積不斷擴(kuò)大，玉米螟的危害更加嚴(yán)重，僅甜玉米果穗的被害率就達(dá)到30%～50% (何康來(lái)等, 2002)。為了更好地發(fā)揮亞洲玉米螟生物防治的潛力，很多學(xué)者開展亞洲玉米螟的基礎(chǔ)生物學(xué)研究，包括亞洲玉米螟發(fā)育歷期、成蟲壽命與繁殖力的地理變異(涂小云等, 2012)，溫度、濕度、大氣CO2濃度等環(huán)境條件對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和求偶行為的影響(文麗萍等, 1998; 全玉東等, 2015; 趙磊等, 2015; 羅妹等, 2018)，殺蟲劑(馮從經(jīng)等, 2008; 游靈等, 2012)和重金屬(曹紅妹等, 2015)等有毒物質(zhì)對(duì)亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響，亞洲玉米螟的寄主植物種類(袁志華等, 2015; 王克勤等2018)，光周期和溫度對(duì)亞洲玉米螟滯育誘導(dǎo)的影響(郭建青等, 2013)，不同性比交配對(duì)亞洲玉米螟雌蛾生殖力的影響(劉瑞林等, 1983)等。但是到目前為止，還沒有學(xué)者詳細(xì)研究亞洲玉米螟的交配行為。交配次數(shù)、日齡對(duì)亞洲玉米螟交配是否存在影響，雄蛾精巢大小是否與亞洲玉米螟的交配存在關(guān)系，交配之后亞洲玉米螟雄蛾精巢發(fā)育是否受影響等基本生物學(xué)問題還不清楚。為了更好地明確亞洲玉米螟的發(fā)生規(guī)律，開發(fā)亞洲玉米螟交配行為調(diào)控的防治新技術(shù)，本研究通過(guò)交配行為觀察，分析日齡、配對(duì)晚數(shù)、性比對(duì)交配率和交配次數(shù)的影響，并通過(guò)解剖學(xué)技術(shù)，比較不同交配狀態(tài)亞洲玉米螟雄蛾精巢體積差異，分析交配對(duì)亞洲玉米螟雄蛾精巢發(fā)育的影響。

1 材料與方法

1.1 試蟲

2019年5月在遼寧省沈陽(yáng)市采集含有越冬代亞洲玉米螟老熟幼蟲的玉米稈并帶回寧波室內(nèi)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件參考于洪春等(2018)，溫度為28±1℃，相對(duì)濕度為75%±10%，光周期為16L∶8D(20:00開始黑暗)。每天9:00時(shí)收集新羽化的亞洲玉米螟成蟲。根據(jù)成蟲腹部末端特征和翅面顏色鑒別雌雄。雌雄成蟲分開飼養(yǎng)，喂以10%蜂蜜水，每天19:00時(shí)飼喂一次。9:00時(shí)收集的亞洲玉米螟成蟲均為前一晚羽化，標(biāo)記為1日齡，其余日齡以此類推。羽化0 d亞洲玉米螟雄蛾通過(guò)以下方法獲得：9:00時(shí)將前一晚羽化的亞洲玉米螟成蟲收集干凈后，在20:00時(shí)再次收集新羽化的亞洲玉米螟雄成蟲，標(biāo)記為羽化0 d。

1.2 不同配對(duì)晚數(shù)亞洲玉米螟交配率和交配次數(shù)

20:00時(shí)將新羽化的雌雄蛾按照10∶10放入交配籠(30 cm×30 cm×30 cm)中，共計(jì)7籠70對(duì)，同時(shí)放入足量的10%蜂蜜水作為食物。交配條件同1.1節(jié)的飼養(yǎng)條件。每日9:00時(shí)解剖1籠中的10頭雌蛾，記錄雌蛾交配囊中的精包數(shù)量，計(jì)算雌蛾的交配次數(shù)和交配率。每天19:00時(shí)更換交配籠中的蜂蜜水。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次持續(xù)7 d。

1.3 不同日齡亞洲玉米螟雄蛾的交配率

選取1-5日齡的未交配雌雄蛾，19:00時(shí)將同一日齡的雌雄蛾按照10∶10時(shí)放入交配籠 (30 cm×30 cm×30 cm) 中進(jìn)行配對(duì)，同時(shí)放入足量的10%蜂蜜水作為食物。交配條件同1.1節(jié)的飼養(yǎng)條件。次日9:00時(shí)解剖所有配對(duì)雌蛾交配囊，檢查精包有無(wú)，確定雌蛾交配狀態(tài)，計(jì)算雌蛾交配率。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.4 不同雌蛾數(shù)量下亞洲玉米螟單頭雄蛾的交配次數(shù)

20:00時(shí)將新羽化的雌雄蛾按照1♂×1♀, 1♂×2♀和1♂×3♀分別放入350 mL一次性塑料杯中，各配10組，同時(shí)放入足量的10%蜂蜜水作為食物。交配條件同1.1節(jié)的飼養(yǎng)條件。每日18:00時(shí)更換蜂蜜水。配對(duì)6晚后，于第6日9:00時(shí)解剖所有雌蛾，記錄每頭雌蛾交配囊中的精包數(shù)量，并根據(jù)雌蛾體內(nèi)的精包數(shù)量計(jì)算雄蛾的交配率和交配次數(shù)。同時(shí)記錄雄蛾的死亡數(shù)量，計(jì)算雄蛾的死亡率。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.5 不同交配次數(shù)亞洲玉米螟雄蛾精巢體積比較

20:00時(shí)將剛羽化雌雄蛾按照1♂×2♀放入350 mL塑料杯中，共配10組。交配6晚(包含配對(duì)當(dāng)晚)后，于第6日9:00時(shí)解剖所有雌蛾，檢查雌蛾交配囊中精包的數(shù)量，確定雄蛾的交配次數(shù)。同時(shí)解剖雄蛾精巢，具體解剖方法參考馮波等(2019)。利用Motic顯微鏡SMZ-168和照相系統(tǒng)Moticam2506(麥克奧迪，廈門)在1×物鏡和20×放大倍數(shù)條件下拍照。由于亞洲玉米螟精巢為近圓球體，我們利用軟件Motic Plus Images 2.0分別測(cè)量了精巢赤道半徑a,b(沿著x和y軸)和極半徑c的長(zhǎng)度，按照橢球體積公式V= 4πabc/3計(jì)算亞洲玉米螟精巢體積。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.6 不同交配次數(shù)亞洲玉米螟雄蛾的精巢發(fā)育

1.6.1交配1次：19:00時(shí)將1日齡未交配雌雄蛾按照10∶10放入交配籠 (30 cm×30 cm×30 cm) 中，從21:00時(shí)開始，每隔20 min檢查一次交配情況，將正在交配的單對(duì)雌雄蛾移入新的一次性塑料杯中，記錄交配時(shí)間。交配結(jié)束后，解剖雌蛾，檢查交配囊中精包有無(wú)，僅留下交配一次雄蛾進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。次日9:00時(shí)將交配籠中剩余雌蛾全部解剖，檢查精包有無(wú)。由于雌雄蛾每晚最多交配一次，如果交配籠中剩余雌蛾交配囊中均無(wú)精包，說(shuō)明交配籠中的剩余雄蛾均未交配，則繼續(xù)飼養(yǎng)這些雄蛾，作為同批次的未交配雄蛾；如果交配籠中剩余雌蛾存在交配，則將該籠中雄蛾全部處死。從交配當(dāng)日開始，每晚22:00-23:00時(shí)解剖已交配雄蛾6頭，同時(shí)解剖同批次未交配雄蛾6頭作為對(duì)照，直至交配結(jié)束后第3晚。交配當(dāng)晚的未交配雄蛾則為交配籠中隨機(jī)選擇的靜止不動(dòng)雄蛾。

1.6.2交配2次：19:00時(shí)將1日齡未交配雌雄蛾按照10∶10放入交配籠(30 cm×30 cm×30 cm) 中，從21:00時(shí)開始，每隔20 min檢查一次交配情況，將正在交配的單對(duì)雌雄蛾移入新的一次性塑料杯中，記錄交配時(shí)間。交配結(jié)束后，解剖雌蛾，檢查交配囊中精包有無(wú)，僅留下交配1次雄蛾進(jìn)行二次交配實(shí)驗(yàn)。次日19:00時(shí)將交配1次雄蛾與同日齡處女雌蛾按照5∶5放入交配籠(30 cm×30 cm×30 cm) 中進(jìn)行二次配對(duì)，從21:00時(shí)開始，每隔20 min檢查一次交配情況，將正在交配的單對(duì)雌雄蛾移入新的一次性塑料杯中，記錄交配時(shí)間。交配結(jié)束后，解剖雌蛾，檢查交配囊中精包有無(wú)，僅留下交配2次的雄蛾進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。次日9:00時(shí)將進(jìn)行2次配對(duì)籠中的剩余雌蛾全部解剖，檢查精包有無(wú)。如果該籠中雌蛾均未交配，則籠中剩余雄蛾作為同批次交配1次對(duì)照，繼續(xù)飼養(yǎng)；如果籠中雌蛾存在交配，則該籠中剩余雄蛾全部處死。在第2次交配結(jié)束后0-2 d的22:00-23:00時(shí)解剖交配2次雄蛾的生殖系統(tǒng)，同時(shí)解剖同批次相同數(shù)量的交配1次雄蛾作為對(duì)照。交配2次當(dāng)晚的交配1次雄蛾則為2次配對(duì)籠中隨機(jī)選擇的靜止不動(dòng)雄蛾。各時(shí)間點(diǎn)分別解剖雄蛾6頭。

1.7 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用軟件SPSS 17.0。多組平均數(shù)間比較采用One-way ANOVA法，顯著性分析采用LSD(least significant difference)法，兩組平均數(shù)間比較采用Student氏t檢驗(yàn)法。利用雙變量相關(guān)性分析中的Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)性分析的顯著性用雙尾t檢驗(yàn)分析?；貧w分析采用線性回歸法。顯著性分析時(shí)P值大于0.05表示差異不顯著，小于0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 配對(duì)晚數(shù)對(duì)亞洲玉米螟交配率和交配次數(shù)的影響

新羽化的未交配亞洲玉米螟雌雄蛾配對(duì)1-7晚，雌蛾的交配率分別為13.0%±3.0%, 26.1%±3.4%, 42.5%±3.3%, 53.3%±2.9%, 77.7%±3.7%, 79.2%±4.4%和86.3%±7.6%(圖1)。配對(duì)3～4晚雌蛾的交配率顯著大于配對(duì)1～2晚(P=0.001)，顯著小于配對(duì)5～7晚(P<0.003)。由于配對(duì)5～7晚雌蛾的交配率無(wú)顯著差異，我們分別對(duì)雌蛾交配率與配對(duì)1～5晚和配對(duì)5～7晚進(jìn)行線性回歸分析，得到的方程分別為y=15.662x-4.445(R2=0.983)和y=4.284x+55.362(R2=0.872)。即使配對(duì)7晚，仍然有約14%的雌蛾未交配。

解剖發(fā)現(xiàn)，交配玉米螟雌蛾體內(nèi)存在1～3個(gè)精包，說(shuō)明玉米螟雌蛾可以交配1～3次，各交配次數(shù)的比例如下。配對(duì)1～7晚交配1次雌蛾的比例分別為13.0%±3.0%, 26.1%±3.4%, 39.2%±0.7%, 43.3%±2.9%, 57.8%±7.8%, 51.3%±1.3%和61.1%±4.8%(表1)，其中配對(duì)3晚的比例顯著大于配對(duì)1晚(P=0.001)，配對(duì)4晚的比例顯著大于配對(duì)2晚(P=0.017)，配對(duì)7晚的比例顯著大于配對(duì)4晚(P=0.014)。配對(duì)1-7晚交配2次雌蛾比例分別為0, 0, 3.3%±2.9%, 10.0%±5.0%, 16.6%±1.5%, 25.6%±5.8%和25.2%±3.6%，其中配對(duì)5～7晚的比例顯著大于配對(duì)1～3晚(P≤0.042)，配對(duì)6～7晚的比例顯著大于配對(duì)4晚(P≤0.013)。配對(duì)1-7晚交配3次雌蛾的比例分別為0, 0, 0, 0, 3.3%±2.9%, 1.3%±1.3%和0，各交配比例間無(wú)顯著差異(P≥0.423)。將配對(duì)6、7晚的雌蛾合并分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)交配1次雌蛾中有30.7%+3.2%的個(gè)體將會(huì)第2次交配，而交配2次雌蛾中僅有2.4%+2.4%的個(gè)體會(huì)第3次交配。

圖1 配對(duì)晚數(shù)對(duì)亞洲玉米螟雌蛾交配率的影響

表1 配對(duì)晚數(shù)對(duì)亞洲玉米螟雌蛾交配次數(shù)的影響

2.2 日齡對(duì)亞洲玉米螟交配率的影響

將不同日齡的未交配雌雄蛾配對(duì)1晚，發(fā)現(xiàn)日齡對(duì)亞洲玉米螟交配具有顯著影響(P<0.001)。1日齡蛾的交配率為30.8%±4.2%(圖2)。2-4日齡蛾的交配率分別為45.0%±2.9%, 47.5%±2.5%和55.0%±2.9%，顯著高于1日齡蛾的(P≤0.005)；4日齡蛾的交配率顯著高于2日齡蛾的(P=0.035)。5日齡蛾的交配率為22.5%±2.5%，顯著低于2-4日齡蛾的(P<0.001)，與1日齡蛾差異不顯著(P=0.075)。將1日齡蛾的交配率與2.1節(jié)中羽化配對(duì)2 d蛾的交配率進(jìn)行比較，其余的以此類推，發(fā)現(xiàn)1-3日齡蛾的交配率均與配對(duì)2～4 d蛾間無(wú)顯著性差異(P≥0.211)，4-5日齡蛾的交配率分別顯著低于配對(duì)5～6 d蛾的(P≤0.006)。

圖2 日齡對(duì)亞洲玉米螟交配率的影響

2.3 雌蛾配對(duì)數(shù)量對(duì)亞洲玉米螟雄蛾交配的影響

將新羽化的1頭雄蛾分別與1, 2和3頭雌蛾配對(duì)6晚，雄蛾的交配率分別為58.3%±4.2%, 83.3%±3.3%和54.2%±4.2%(圖3: A)。與2頭雌蛾配對(duì)雄蛾的交配率顯著高于與1和3頭雌蛾配對(duì)的(P<0.001)，與1和3頭雌蛾配對(duì)雄蛾的交配率無(wú)顯著差異(P=0.314)。與1, 2和3頭雌蛾配對(duì)雄蛾的死亡率分別為0, 3.3%±3.3%和20.8%±4.2%，與3頭雌蛾配對(duì)雄蛾的死亡率顯著高于與1和2頭雌蛾配對(duì)的(P<0.001)；與1和2頭雌蛾配對(duì)雄蛾的死亡率無(wú)顯著差異(P=0.307)。雖然1頭雄蛾與2頭雌蛾配對(duì)時(shí)的交配率最高，但也有約17%的雄蛾未交配。

與1頭雌蛾配對(duì)時(shí)，雄蛾交配1, 2和3次的比例分別為50.0%±7.2%, 8.3%±4.2%和0，交配1次雄蛾的比例顯著高于交配2和3次的(P<0.001)，交配2次和3次雄蛾的比例差異不顯著(P=0.267)(圖3: B)。與2和3頭雌蛾配對(duì)時(shí)，雄蛾交配1次的比例分別為46.7%±8.8%和29.2%±4.2%, 交配2次的比例分別為30.0%±5.8%和25.0%±7.2%, 交配3次的比例分別為6.7%±3.3%和0，交配1和2次雄蛾的比例顯著高于交配3次的(P≤0.041)，交配1次和2次雄蛾的比例無(wú)顯著差異(P≥0.114)。與2頭雌蛾配對(duì)交配2次雄蛾的比例顯著高于與1頭雌蛾配對(duì)(P=0.04)。與1, 2和3頭雌蛾配對(duì)時(shí)，已交配雄蛾中進(jìn)行第2次交配的比例分別為13.3%±4.7%, 39.7%±6.6%和45.3%±7.4%。與2～3頭雌蛾配對(duì)且交配2次雄蛾中，有93.3%的雄蛾分別與每頭雌蛾交配1次，僅有6.7%的雄蛾與單頭雌蛾交配2次。與2頭雌蛾配對(duì)交配3次的雄蛾分別與每頭雌蛾至少交配1次。

圖3 亞洲玉米螟配對(duì)雌蛾數(shù)量與亞洲玉米螟雄蛾交配率(A)和交配次數(shù)(B)的關(guān)系

2.4 不同交配次數(shù)亞洲玉米螟雄蛾精巢大小比較

將雌雄亞洲玉米螟按照1雄2雌交配6晚后，解剖發(fā)現(xiàn)雄蛾交配0～2次的精巢體積分別為0.218±0.016， 0.277±0.015和0.205±0.016 mm3，交配1次雄蛾的精巢體積顯著大于交配0和2次的(P≤0.008)(圖4)。交配0和2次雄蛾的精巢體積無(wú)顯著差異(P=0.572)。

2.5 不同交配次數(shù)對(duì)亞洲玉米螟雄蛾精巢發(fā)育的影響

交配1次后0-3 d雄蛾精巢體積分別為0.406±0.031, 0.364±0.038， 0.281±0.058和0.212±0.045 mm3，同批次未交配雄蛾精巢體積分別為0.352±0.048, 0.314±0.046, 0.221±0.083和0.155±0.041 mm3(圖5: A)。顯著性分析表明同一時(shí)期，交配1次雄蛾的精巢體積總是顯著大于未交配雄蛾的(P≤0.036)。對(duì)雄蛾精巢體積與交配后天數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到交配1次和未交配雄蛾精巢體積與交配后天數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)R分別為-0.993和-0.989。線性回歸分析得到交配1次和未交配雄蛾精巢體積與交配后天數(shù)之間的回歸方程分別為y=-0.067x+0.415(R2=0.985)和y=-0.068x+0.373(R2=0.978)?；貧w方程中交配1次雄蛾精巢的發(fā)育斜率(-0.067)稍大于未交配雄蛾的(-0.068)，表明交配1次稍降低了雄蛾精巢的衰退速度。

圖4 不同交配次數(shù)亞洲玉米螟雄蛾精巢體積比較

圖5 交配1(A)和2(B)次時(shí)亞洲玉米螟雄蛾的精巢體積

交配2次雄蛾精巢體積在第2次交配后0-2 d分別為0.389±0.042, 0.266±0.034和0.209±0.058 mm3；同期交配1次雄蛾精巢體積分別為0.402±0.038, 0.365±0.027和0.276±0.075 mm3(圖5: B)。在二次交配后0 d，交配1次和交配2次雄蛾的精巢體積無(wú)顯著性差異(P=0.562)。在二次交配后1-2 d，交配1次雄蛾的精巢體積顯著大于交配2次雄蛾的(P≤0.027)。對(duì)雄蛾精巢體積與二次交配后天數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到交配2次和1次雄蛾精巢體積與二次交配后天數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)R分別為-0.979和-0.973。線性回歸分析得到交配2次和1次雄蛾精巢體積與第2次交配后天數(shù)的回歸方程分別為y=-0.090x+0.378(R2=0.958)和y=-0.063x+0.411(R2=0.946)。在回歸方程中，交配2次雄蛾精巢的發(fā)育斜率(-0.090)明顯小于交配1次雄蛾(-0.063)，表明交配2次明顯增加了雄蛾精巢的衰退速度。

3 討論

3.1 日齡影響亞洲玉米螟的交配

亞洲玉米螟的交配率與配對(duì)晚數(shù)存在極顯著正線性相關(guān)性，但是配對(duì)第1-5晚交配率增加的幅度明顯大于配對(duì)第5-7晚，表明亞洲玉米螟并不是在羽化之后就全部具有交配能力，而是從羽化開始每天按一定比例形成交配能力，并且在羽化后第0-4日內(nèi)形成交配能力的數(shù)量多于第5-6日。不同日齡亞洲玉米螟的交配實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，5日齡雌雄蛾的交配率顯著低于2-4日齡，與1日齡差異不顯著。日齡對(duì)蛾類害蟲交配的影響在其他多種害蟲中也有報(bào)道，包括蜀柏毒蛾P(guān)arocneriaorienta(張坤勝等, 2012)、沙柳木蠹蛾Holcocerusarenicola(荊小院等, 2010)、水稻二化螟Chilosuppressalis等(焦曉國(guó)等, 2006; 馮波等, 2019)。日齡對(duì)亞洲玉米螟交配的影響可能和雌蛾的性信息素分泌無(wú)關(guān)，因?yàn)橛鸹?-6 d亞洲玉米螟雌蛾性腺提取物引起的雄蛾觸角電位無(wú)明顯差異(李冬梅等, 1993)。羽化配對(duì)2, 3和4晚亞洲玉米螟的交配率分別與1, 2和3日齡配對(duì)1晚的交配率無(wú)顯著性差異，但是4和5日齡交配1晚的交配率分別顯著低于羽化配對(duì)5和6晚的交配率，表明很多形成交配能力的亞洲玉米螟在3 d后喪失了交配能力。當(dāng)田間亞洲玉米螟形成交配能力后，如果能夠有效延遲亞洲玉米螟的交配日齡3 d(如通過(guò)性信息素的交配干擾)，可能會(huì)大大降低田間亞洲玉米螟的交配率，從而壓低種群數(shù)量，起到較好的防治效果。田間試驗(yàn)證明，以210.75 mg/ha性信息素進(jìn)行迷向?qū)嶒?yàn)時(shí)，亞洲玉米螟的迷向抑制率可達(dá)90.8%(陳家威等, 1991)，利用4.5 g/ha性信息素迷向處理8 d的交配抑制率為100%，落卵量比對(duì)照區(qū)減少95%(李文德等, 1989)。

3.2 交配可能是亞洲玉米螟雌雄蛾選擇的結(jié)果

當(dāng)亞洲玉米螟群集交配產(chǎn)卵時(shí)，雌蛾產(chǎn)卵量隨雄蛾性比(0.7～2.0)的加大而明顯增加(12.9～179.1)，這可能是由于雄蛾性比增加，雌蛾交配率增加，導(dǎo)致雌蛾產(chǎn)卵量增加(劉瑞林等, 1983)。本研究發(fā)現(xiàn)與2頭雌蛾配對(duì)6晚時(shí)，單頭雄蛾的交配率顯著高于與1頭雌蛾配對(duì)，證明增加雌蛾性比確實(shí)可以提高雄蛾交配率，雄蛾可能會(huì)對(duì)與之交配雌蛾進(jìn)行選擇。當(dāng)僅有1頭雌蛾時(shí)，如果雄蛾選不上這頭雌蛾，則雄蛾不會(huì)進(jìn)行交配，但是當(dāng)存在2頭雌蛾時(shí)，雄蛾選不上1頭雌蛾，還可以選擇另一頭雌蛾交配，交配可能是雌雄蛾選擇的結(jié)果。當(dāng)雌蛾數(shù)量增加為3頭時(shí)，與其配對(duì)雄蛾的死亡率顯著升高，這可能是由于雄蛾對(duì)雌蛾的選擇需要耗費(fèi)較多能量，當(dāng)雌蛾數(shù)量較多時(shí)，精力不足的雄蛾可能由于雌蛾篩選過(guò)程中的能量耗費(fèi)過(guò)多，在進(jìn)行第1次交配前即死亡。同時(shí)與3頭雌蛾配對(duì)時(shí)，已交配雄蛾中進(jìn)行二次交配的比例稍高于與2頭雌蛾配對(duì)，說(shuō)明與3頭雌蛾配對(duì)篩選雄蛾的再次交配能力更強(qiáng)。亞洲玉米螟可能正是通過(guò)這種耗能方式篩選出生殖力強(qiáng)的雄蛾繁殖后代，從而保持種群的競(jìng)爭(zhēng)力。

隨著配對(duì)雌蛾數(shù)量的增加，交配2次雄蛾的比例增加，但是單頭雌蛾交配2次的比例仍然很低(7%～8%)，并沒有增加。另外按雌雄10∶10配對(duì)1～3晚雌蛾中，交配2次的比例極低(≤3.3%)，說(shuō)明雄蛾更愿意與處女雌蛾交配。每頭雌蛾的日產(chǎn)卵量和總產(chǎn)卵量有限，在不增加雄蛾交配次數(shù)的情況下，與處女雌蛾交配可能比與交配1次雌蛾交配更能增加種群的產(chǎn)卵量，從而使種群維持在更大數(shù)量。亞洲玉米螟可能通過(guò)與處女雌蛾進(jìn)行第2次交配，保證精壯雄蛾能夠繁殖出足夠數(shù)量的種群。性誘劑是模擬雌蛾性信息素的一類人工合成引誘劑，對(duì)二化螟的研究表明性誘劑誘殺的往往是交配能力強(qiáng)的雄蛾(馮波等, 2019)，這可能在一定程度上解釋了性誘劑群集誘殺防控亞洲玉米螟的機(jī)理。我國(guó)從20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始利用性誘劑防治亞洲玉米螟(程誌青等, 1982; 謝為民, 1992; 胡代花等, 2015)，性誘劑誘蛾量可以達(dá)到黑光燈的11～26倍(李文德, 1982; 李枝偉, 1992)。另外根據(jù)性誘蛾量可以準(zhǔn)確推測(cè)田間亞洲玉米螟的種群動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)亞洲玉米螟的發(fā)生期和發(fā)生量預(yù)測(cè)(李枝偉, 1992; 樂俊明等, 1997)。

3.3 精巢體積可能反映了亞洲玉米螟雄蛾的交配能力

精巢體積與雄性交配能力的相關(guān)性在多種昆蟲中也得到證實(shí)，精巢體積大的雄性個(gè)體的交配能力顯著大于精巢體積小的雄性個(gè)體(Hosken and Ward, 2001; Katvalaetal., 2008)。我們研究發(fā)現(xiàn)交配1次雄蛾的精巢體積顯著大于未交配雄蛾，說(shuō)明精巢體積大的個(gè)體交配成功率更高。我們還發(fā)現(xiàn)，交配1次雄蛾精巢的發(fā)育斜率(-0.067)稍大于未交配雄蛾的(-0.068)，表明交配1次稍微減少了雄蛾精巢的衰退速度，這可能與玉米螟雄蛾精巢的精子發(fā)生相關(guān)。精巢是產(chǎn)生精子的地方，以前研究認(rèn)為，精子發(fā)生主要在幼蟲和蛹期進(jìn)行，到成蟲羽化時(shí)即已停止(Wigglesworht, 1965)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，蠟螟Galleriamellonella、小蠟螟Achroiagrisella等蛾類成蟲精巢仍然具有精子發(fā)生能力(Fernandez-Winckler and da Cruz-Landim, 2008; Bebasetal., 2018)。成蟲精子發(fā)生能力可能和精巢大小相關(guān)，即精巢越大，精子發(fā)生能力可能越強(qiáng)，加之交配1次雄蛾的精巢體積均較大，保證了雄蛾在交配1次之后還具有較大的精巢體積，致使交配1次雄蛾中有很大一部分會(huì)進(jìn)行二次交配。但是成蟲精巢的精子發(fā)生能力畢竟有限，明顯小于幼蟲期和蛹期(Fernandez-Winckler and da Cruz-Landim, 2008; Bebasetal, 2018)。到成蟲交配2次時(shí)，精巢的精子發(fā)生能力可能已經(jīng)不復(fù)存在，從而導(dǎo)致交配2次雄蛾精巢的發(fā)育斜率(-0.090)小于交配1次雄蛾(-0.063)。

3.4 亞洲玉米螟的交配次數(shù)

本研究中，亞洲玉米螟雌雄蛾的最高交配次數(shù)為3次，但是能夠進(jìn)行3次交配的雌雄蛾比例很低(<3%)，這可能是由于交配2次加速了雄蛾精巢的衰退，使其很難再進(jìn)行第3次交配。雌雄10∶10配對(duì)6晚時(shí)，已交配雌蛾中有30.7%進(jìn)行2次交配。對(duì)歐洲玉米螟Ostrinianubilalis的研究也得到類似結(jié)果。田間燈誘歐洲玉米螟雌蛾中，7.0%～15.1%的個(gè)體存在多次交配(2次或3次)(Hinton and Andow, 2003)，并且歐洲玉米螟雌蛾的交配次數(shù)與發(fā)生代次還存在相關(guān)性，第1代成蟲有15%～28%的雌蛾交配過(guò)2次，第2代成蟲則有29%～37%的雌蛾交配過(guò)2次，還有部分個(gè)體甚至交配過(guò)3次(Elliott, 1977)。然而，二化螟雌蛾一生只交配1次(焦曉國(guó)等, 2006)。本研究中，我們將新羽化雌雄蛾按照10♂×10♀配對(duì)7晚，1♂×1♀, 1♂×2♀和1♂×3♀配對(duì)6晚，發(fā)現(xiàn)雄蛾中仍然有約17%的個(gè)體未交配，表明亞洲玉米螟中可能有部分個(gè)體在整個(gè)成蟲期不交配。田間燈誘歐洲玉米螟雌蛾中有17.1%～38.3%的個(gè)體交配囊中無(wú)精包(Hinton and Andow, 2003)。