不同寄主植物對油桐尺蛾生長的影響

鐘雅婷，鄒東霞，廖旺姣，趙鵬飛，趙吉吉，謝秋蓉，羅 輯

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西林業(yè)有害生物天敵繁育工程技術(shù)研究中心，廣西南寧 530002；2.廣西壯族自治區(qū)國有三門江林場，廣西柳州 545006）

植物與植食性昆蟲在長期的進化過程中逐步形成了復(fù)雜的相互作用關(guān)系。植食性昆蟲依賴寄主植物提供食物和棲息場所，適宜的寄主植物是昆蟲生存和種群繁衍的基礎(chǔ)。不同寄主植物的營養(yǎng)物質(zhì)和有毒次生物質(zhì)含量存在差異，其對植食性昆蟲的生長也有不同程度的影響。對其中的相關(guān)規(guī)律進行研究，有望為害蟲的綜合治理開辟新的方向。

油桐尺蛾（Buzura suppressaria）為鱗翅目（Lepidoptera）尺蛾科（Geometridae）多食性暴發(fā)性害蟲，具有寄主范圍廣、傳入性和暴食性等特點，為桉樹、油桐（Vernicia fordii）、油茶（Camellia oleifera）和八角（Illicium verum）等多種經(jīng)濟樹種的重要害蟲[1]。目前，對油桐尺蛾的研究主要集中在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性及防治等方面[2-3]，不同寄主植物對油桐尺蛾生長發(fā)育的影響鮮有報道。桉樹為廣西主要的人工林樹種之一，油桐是我國南方重要的經(jīng)濟油料樹種，油桐尺蛾危害會造成桉樹木材材積損失和桐油品質(zhì)下降。本研究分別用桉樹和油桐葉片飼喂油桐尺蛾幼蟲，旨在了解兩種寄主植物對油桐尺蛾生長及營養(yǎng)利用的影響，為明確油桐尺蛾危害規(guī)律提供參考。

1 材料與方法

1．1 供試昆蟲

油桐尺蛾幼蟲采自廣西柳州市三門江林場江口分場桉樹林地（109°60'E，24°30'N）。待幼蟲在室內(nèi)羽化、交配并產(chǎn)卵后，收集卵塊，并將卵塊轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中直至孵化。將孵化的幼蟲放入玻璃瓶內(nèi)飼養(yǎng)。試驗開展前，挑選生長狀態(tài)和大小一致的3齡幼蟲單頭飼養(yǎng)。

1．2 供試植物

寄主植物為在廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院森林保護研究所試驗地（108°35'E，22°92'N）采集的健康桉樹和油桐葉片，蒸餾水洗凈并晾干備用。

1．3 試驗方法

1．3．1 寄主植物對油桐尺蛾幼蟲生長的影響

將重量相同的3 齡油桐尺蛾幼蟲隨機分為2組，每組15 頭。試驗開始前將所有幼蟲饑餓12 h，隨后分別飼喂新鮮的桉樹和油桐葉片。飼喂期間，為防止葉片萎蔫，在幼蟲飼養(yǎng)瓶內(nèi)放置1 塊濕潤脫脂棉，保持瓶內(nèi)環(huán)境濕度。定期更換新鮮葉片并補充脫脂棉水分。分別于第1、3、5、7、9 和11 天稱量各組幼蟲重量。

1．3．2 寄主植物對油桐尺蛾幼蟲的營養(yǎng)作用

幼蟲和供試植物葉片分別稱重并烘干至恒重，記錄烘干前后的重量，計算干濕比例。相同重量的幼蟲隨機分為2組，每組15頭，單頭獨立飼養(yǎng)并饑餓處理12 h，稱取蟲重，依照干濕比例將飼喂前幼蟲重量和葉片重量換算為飼喂前干重[4]。讓幼蟲自由采食足量葉片（每份葉樣重量相同，且保證試驗期內(nèi)取食后仍有剩余）。飼喂48 h 后分別稱量幼蟲和剩余葉片的重量，隨后放入烤箱烘干至恒重，記錄飼喂后干重。收集飼喂后的蟲糞烘干至恒重并記錄重量。

油桐尺蛾營養(yǎng)指標的計算參考Waldbauer[5]的方法，所有計算均以幼蟲及寄主植物葉片干重為基礎(chǔ)。

相對生長率（RGR）=G/（B×T）；相對取食速率（RCR）=I/（B×T）；食物利用率（ECI）=G/I×100%；食物轉(zhuǎn)化率（ECD）=G/（I-F）×100%；近似消化率（AD）=（I-F）/I×100%。式中，G為幼蟲增重，即G= 飼喂后幼蟲重量-飼喂前幼蟲重量；B為幼蟲平均體重，即B=（飼喂前幼蟲重量+飼喂后幼蟲重量）/2；T為試驗天數(shù)；I為幼蟲取食量，即I=飼喂前葉片重量-飼喂后葉片重量；F為糞便干重。

1．4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19．0 軟件進行分析，采用獨立樣本t檢驗比較組間差異。

2 結(jié)果與分析

2．1 兩種寄主植物對油桐尺蛾幼蟲生長的影響

兩組幼蟲取食桉樹和油桐葉片后的重量均有所增加（圖1）。油桐組幼蟲在取食第5、7、9 和11 天時的重量極顯著高于桉樹組（P＜0．01），說明油桐葉片更有利于油桐尺蛾幼蟲的生長。

圖1 兩種寄主植物對油桐尺蛾幼蟲重量的影響Fig.1 Effects of two host plants on weights of B.suppressaria larvae

2．2 兩種寄主植物對油桐尺蛾幼蟲營養(yǎng)效應(yīng)的影響

桉樹和油桐對油桐尺蛾幼蟲營養(yǎng)效應(yīng)的影響存在差異（表1）。桉樹組幼蟲取食葉片后的相對生長率、食物利用率和食物轉(zhuǎn)化率均極顯著低于油桐組（P＜0．01）；相對取食速率極顯著高于油桐組（P＜0．01）；近似消化率略高于油桐組，兩者顯著不差異。

表1 兩種寄主植物對油桐尺蛾幼蟲營養(yǎng)效應(yīng)的影響Tab.1 Effects of two host plants on nutritional effects of B.suppressaria larvae

3 結(jié)論與討論

油桐尺蛾偏好采食新梢嫩葉，在暴發(fā)初期食量較小，危害具有隱蔽性，不易引起重視；在3 齡后食量大增，具有暴食性特點，嚴重時可造成枝干光禿，影響光合作用，致使林木枯死，極大影響林木的速生豐產(chǎn)，對林業(yè)的危害極大[6]。目前已有研究證實，油桐尺蛾危害會造成桉樹生物量和木材材積損失[7]，影響油桐的生長發(fā)育、產(chǎn)量及桐油品質(zhì)[8]。雖然桉樹和油桐均為油桐尺蛾的主要寄主植物，但油桐尺蛾幼蟲取食兩種植物葉片后的生長情況存在差異。本試驗結(jié)果顯示，取食油桐葉片的幼蟲體重增長速度明顯快于取食桉樹葉片的幼蟲。若忽視這一差異，可能會導(dǎo)致林業(yè)工作者在蟲害的預(yù)測、防治策略的制定和防治時間的確定等方面存在盲目性，甚至錯過最佳的防治時間，影響防治效果。應(yīng)根據(jù)寄主植物制定不同的油桐尺蛾防治策略。

植食性昆蟲對寄主植物的取食和利用是復(fù)雜的行為和生理過程，寄主植物在水分、營養(yǎng)物質(zhì)和次生代謝物等方面存在的差異會影響其生長發(fā)育[9-11]。近年來越來越多的研究關(guān)注植食性昆蟲的生長發(fā)育與寄主植物的關(guān)系[12-13]。本研究對油桐尺蛾幼蟲取食桉樹和油桐葉片后的生長差異機制進行了初步探索。為了分析寄主植物對油桐尺蛾幼蟲營養(yǎng)效應(yīng)的影響，定量比較了取食桉樹和油桐葉片后幼蟲的相對生長率、相對取食速率、食物利用率、食物轉(zhuǎn)化率和近似消化率，結(jié)果表明幼蟲在取食油桐葉片后的相對生長率、食物利用率和食物轉(zhuǎn)化率均高于取食桉樹葉片，油桐尺蛾幼蟲對油桐葉片的消化和吸收能力更強。但油桐組的相對取食速率顯著低于桉樹組，其他一些鱗翅目昆蟲（如斜紋夜蛾（Spodoptera litura）[14]、菜青蟲（Pieris rapae）[15]、三條橙燈蛾（Lemyra alikangensis）[16]）的類似研究中也得到了相近的結(jié)果。相對的高食物利用率和高食物轉(zhuǎn)化率可能是對低取食速率和低消化率的生理平衡；高取食速率和高消化率則可能是對低食物利用率和低食物轉(zhuǎn)化率的生理補償。在植食性昆蟲與寄主植物的相互關(guān)系中，食物利用率及相對生長率主要反映昆蟲生長與寄主植物的直接聯(lián)系，相對取食速率則反映昆蟲對寄主植物的喜食程度。油桐尺蛾為廣食性昆蟲，結(jié)合油桐組幼蟲的消化率與桉樹組相近這一結(jié)果，推斷油桐尺蛾對桉樹葉的喜好程度可能高于油桐葉。針對這一喜好進行昆蟲行為學(xué)和植物學(xué)等不同方面的進一步研究，有助于為林業(yè)防治油桐尺蛾蟲害提供更多有價值的信息。

本研究通過比較油桐尺蛾幼蟲取食桉樹和油桐葉片后的生長情況及營養(yǎng)效應(yīng)，初步證實油桐更利于油桐尺蛾的生長。目前尚未有關(guān)于桉樹和油桐中營養(yǎng)成分及化學(xué)防御物質(zhì)與油桐尺蛾間相互作用關(guān)系的報道，需對相關(guān)方面做進一步探索研究。