懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)的測(cè)定

游秋艷,王科遠(yuǎn),郝帥康,劉軍俠,2*,張睿博

懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)的測(cè)定

游秋艷1,王科遠(yuǎn)1,郝帥康1,劉軍俠1,2*,張睿博1

1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院, 河北 保定 071000 2. 河北省林木種質(zhì)資源與森林保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北 保定 071000

為提供懸鈴木方翅網(wǎng)蝽測(cè)報(bào)、科學(xué)防治基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，本研究通過(guò)野外采集不同發(fā)育狀態(tài)的懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)，測(cè)量若蟲(chóng)頭殼寬、復(fù)眼寬、前胸背板寬、體寬及體長(zhǎng)5種形態(tài)指標(biāo)，制作頻次分布圖判斷若蟲(chóng)齡數(shù)，運(yùn)用Dyar法則、Brooks指數(shù)和Crosby指數(shù)確定分齡依據(jù)，使用回歸分析進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)Crosby指數(shù)不符合正確的分齡標(biāo)準(zhǔn)，故不適合為分齡依據(jù)；頭殼寬、復(fù)眼寬各齡Crosby指數(shù)均小于10%，其中頭殼寬Crosby指數(shù)最小，故頭殼寬為懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)最佳分齡依據(jù)，復(fù)眼寬為次要分齡依據(jù)，若蟲(chóng)共劃分為5齡，各齡若蟲(chóng)頭殼寬均值為0.154 0±0.002 2mm、0.196 5±0.001 6mm、0.231 4±0.001 1mm、0.269 9±0.000 9mm和0.303 3±0.000 7mm，分齡指標(biāo)頭殼寬（）與齡數(shù)（）的二次回歸方程為=23.3732+5.459-2.680（R=0.954）。

林業(yè)害蟲(chóng);方翅網(wǎng)蝽; 病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)

懸鈴木方翅網(wǎng)蝽（(Say)）為半翅目（Hemiptera）網(wǎng)蝽科（Tingidae）方翅網(wǎng)蝽屬（）的外來(lái)入侵害蟲(chóng)，列為中度偏高的危險(xiǎn)性林業(yè)有害生物[1-3]。懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的傳播速度極快，通過(guò)調(diào)節(jié)自身物質(zhì)耐受低溫或高溫，致使其發(fā)生范圍較為廣泛，且其適生區(qū)占我國(guó)內(nèi)陸地總面積的61.27%[4-8]。懸鈴木方翅網(wǎng)蝽主要為害懸鈴木（），以成蟲(chóng)和若蟲(chóng)大量聚集在樹(shù)冠下層的葉片背面，刺吸葉背汁液，導(dǎo)致出現(xiàn)銹色狀斑，影響到植物光合作用，且葉片傷口處更易感染病菌[9-12]。危害程度較高時(shí)造成樹(shù)冠葉片枯黃卷曲，林木生長(zhǎng)終止或死亡[13-14]。另外懸鈴木方翅網(wǎng)蝽對(duì)其它樹(shù)種也造成一定危害，如構(gòu)樹(shù)（(Linn.) L'Hér. ex Vent.）、山核桃（Sarg.），近年研究發(fā)現(xiàn)還可吸食人類(lèi)血液[15-17]。因此對(duì)于懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的防治至關(guān)重要，而若蟲(chóng)為主要危害蟲(chóng)態(tài)，對(duì)若蟲(chóng)齡數(shù)進(jìn)行劃分相對(duì)困難，且若蟲(chóng)齡數(shù)的確定不僅有利于進(jìn)行科學(xué)防治，還利于進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)[18]。

幼蟲(chóng)齡數(shù)的確定是昆蟲(chóng)生物學(xué)的重要內(nèi)容，也是進(jìn)一步研究其發(fā)生規(guī)律、防治措施的基礎(chǔ)。目前有學(xué)者從外部形態(tài)區(qū)分蝽類(lèi)若蟲(chóng)齡數(shù)，而Dyar研究發(fā)現(xiàn)齡期相鄰幼蟲(chóng)某個(gè)部位的長(zhǎng)度、寬度隨著齡期增長(zhǎng)呈一定幾何數(shù)學(xué)關(guān)系[18-21]。研究表明不同昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)齡數(shù)的最佳劃分依據(jù)有所差異，而昆蟲(chóng)骨化程度較高的部位常作為劃分依據(jù)，如頭殼寬度、口緣寬度常用作為幼蟲(chóng)齡數(shù)的劃分依據(jù)[22,23]。本研究測(cè)量了懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的頭寬、復(fù)眼寬、前胸背板寬等指標(biāo)，以Dyar法則為基礎(chǔ)，計(jì)算指標(biāo)各齡Brooks指數(shù)和Crosby指數(shù)進(jìn)行確定該若蟲(chóng)分齡依據(jù)，使用回歸模型擬合分析指標(biāo)與齡數(shù)，最終確定懸鈴木方翅網(wǎng)蝽齡數(shù)，為懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的防治和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及蝽類(lèi)若蟲(chóng)分齡提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)蟲(chóng)源采集

試驗(yàn)地選在河北省保定市區(qū)懸鈴木行道樹(shù)，地理坐標(biāo)為北緯38°82′、東經(jīng)115 °45′。于懸鈴木方翅網(wǎng)蝽危害期2023年5月-6月，每隔5-7d采集1次蟲(chóng)樣，共采集8次。所選寄主植物為三球懸鈴木（Linn.），每次隨機(jī)抽取10株受害三球懸鈴木，每株選取受害葉片5片，收集葉上全部若蟲(chóng)，每次至少收集若蟲(chóng)50頭；收集葉片上未孵化的卵，待孵化視為1齡若蟲(chóng)；收集預(yù)蛹期的老熟幼蟲(chóng)為最后一齡若蟲(chóng)，共采集若蟲(chóng)426頭。

另收集10頭未孵化的卵，使用新鮮懸鈴木葉片喂養(yǎng)，單頭放入長(zhǎng)方形塑料盒（15 cm×10 cm×8 cm），置于室溫（26±2）℃、濕度（60±5）%環(huán)境下。每日用軟毛筆輕輕刷起若蟲(chóng)進(jìn)行更換新鮮葉片，確保若蟲(chóng)正常取食；每日早上9:00-10:00、晚上9:00-10:00檢查若蟲(chóng)是否蛻皮，記錄蛻皮次數(shù)，直至全部成為成蟲(chóng)，在檢查過(guò)程中死亡的若蟲(chóng)，使用同齡期的若蟲(chóng)進(jìn)行補(bǔ)充，始終保持測(cè)量若蟲(chóng)數(shù)為10 頭，從而確定若蟲(chóng)蛻皮次數(shù)。

1.2 分齡指標(biāo)及測(cè)定方法

將每次收集到的若蟲(chóng)使用雙目生物顯微鏡進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量前需要使用75%酒精浸泡若蟲(chóng)至昏迷不動(dòng)，測(cè)量前將蟲(chóng)體腹部朝下、背部朝上，自然擺放。每頭若蟲(chóng)測(cè)量5種形態(tài)指標(biāo)如下：

頭殼寬：指測(cè)量與頭部垂直的頭殼最寬處；

復(fù)眼寬：指測(cè)量與頭部垂直的復(fù)眼最寬處（包括復(fù)眼）；

前胸背板寬：指測(cè)量與蟲(chóng)體垂直的前胸背板外緣最寬處；

體寬：指測(cè)量與蟲(chóng)體垂直最寬處；

體長(zhǎng)：指測(cè)量蟲(chóng)體頭部最前沿，垂直蟲(chóng)體到腹部最末端的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度不包括頭部前端觸角[24]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)的初步確定

將測(cè)量懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)5種指標(biāo)進(jìn)行頻次分布整理，使用Excel制作頻次分布圖（圖1）。在指標(biāo)分布圖中確定分布集聚的區(qū)間，出現(xiàn)一個(gè)集聚區(qū)間視為一個(gè)齡期。由圖可知，頭殼寬、復(fù)眼寬頻次圖中均出現(xiàn)5個(gè)分布集聚區(qū)間，前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)頻次圖中出現(xiàn)4個(gè)集聚區(qū)間；結(jié)合室內(nèi)若蟲(chóng)飼養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)若蟲(chóng)蛻皮共4次，因此將懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)分為5齡合理。

2.2 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)分齡指標(biāo)篩選

測(cè)量懸鈴木方翅網(wǎng)蝽頭殼寬、復(fù)眼寬、前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)5種形態(tài)結(jié)構(gòu)，并計(jì)算出若蟲(chóng)各齡均值、Brooks指數(shù)、Crosby指數(shù)（表1）。頭殼寬、復(fù)眼寬各齡Brooks指數(shù)隨齡數(shù)的增加而減小，且Crosby指數(shù)均小于10%，適合為分齡指標(biāo)；前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)各齡Brooks指數(shù)隨著齡數(shù)的增加而減小，但均出現(xiàn)Crosby指數(shù)大于10%，故前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)不適合為分齡指標(biāo)。使用頭殼寬劃分的各齡若蟲(chóng)Crosby指數(shù)最小，因此頭殼寬作為主要分齡指標(biāo)，各齡若蟲(chóng)頭殼寬范圍為0.1275-0.1755 mm、0.1756-0.2155 mm、0.2156-0.2475 mm、0.2476-0.2875 mm、0.2876-0.3275 mm，復(fù)眼寬可作為分齡指標(biāo)，各齡若蟲(chóng)復(fù)眼寬范圍為0.2025-0.2625 mm、0.2626-0.3225 mm、0.3226-0.3675 mm、0.3676-0.4125 mm、0.4126-0.4725 mm。

表 1 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽5種形態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)量值統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.3 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)的確定及擬合效果

分別對(duì)2種適合分齡的指標(biāo)（）及齡數(shù)（）進(jìn)行回歸方程擬合分析（表2）。由表可知，懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)各指標(biāo)和齡數(shù)的二次線(xiàn)性回歸系數(shù)相對(duì)較高，直線(xiàn)和指數(shù)回歸系數(shù)相對(duì)較低，其中頭殼寬值和齡數(shù)二次線(xiàn)性回歸方程為=23.3732+5.459-2.680（R=0.954），復(fù)眼寬和齡數(shù)二次線(xiàn)性回歸方程為=21.2852+7.212-1.922（R=0.942）。因此認(rèn)為頭殼寬是懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)最佳分齡指標(biāo)，復(fù)眼寬可作為該若蟲(chóng)分齡指標(biāo)，表明懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)可根據(jù)頭殼寬、復(fù)眼寬分為5齡。

表 2 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽形態(tài)指標(biāo)與齡數(shù)回歸方程

2.4 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)外部形態(tài)特征

通過(guò)顯微鏡觀(guān)察各齡若蟲(chóng)的外部形態(tài)（圖2）。各齡若蟲(chóng)均無(wú)翅，體型扁平，頭部前緣、胸部?jī)蓚?cè)、腹部?jī)蓚?cè)均有錐形刺突。各齡若蟲(chóng)形態(tài)區(qū)別為：

1齡若蟲(chóng)由乳白色轉(zhuǎn)為褐黃色，胸部及腹部各節(jié)刺突不凸顯；

2齡若蟲(chóng)深褐色，胸部、腹部各節(jié)刺突凸顯，中胸小盾片出現(xiàn)不凸顯刺突；

3齡若蟲(chóng)深褐色，中胸小盾片出現(xiàn)凸顯刺突，前翅開(kāi)始出現(xiàn)翅芽；

4齡若蟲(chóng)深褐色，前胸背板出現(xiàn)２個(gè)凸顯刺突，翅芽生長(zhǎng)至第1腹節(jié)前端；

5齡若蟲(chóng)深褐色，翅芽生長(zhǎng)至第4腹節(jié)前端，前胸背板開(kāi)始出現(xiàn)黃褐色頭兜、黑褐色中縱脊，頭兜前緣處有2對(duì)單刺突，后緣有1對(duì)3叉刺突。

圖 2 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽各齡形態(tài)特征

注：A: 1齡; B: 2齡; C: 3齡; D: 4齡; E: 5齡; F: 各齡若蟲(chóng)。

Note : A : 1 year old ; B : 2 years old ; C : 3 years old ; D : 4 years old ; E : 5 years old ; F: all instar nymphs.

3 討 論

懸鈴木方翅網(wǎng)蝽是一種危害嚴(yán)重的刺吸類(lèi)害蟲(chóng)，世代重疊嚴(yán)重，繁殖能力強(qiáng)，傳播迅速，進(jìn)入新地區(qū)很快會(huì)形成高密度種群，對(duì)我國(guó)懸鈴木危害極為嚴(yán)重，明確其若蟲(chóng)劃分的最佳依據(jù)，能為懸鈴木方翅網(wǎng)蝽科學(xué)防治和準(zhǔn)確預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)[27,28]。昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)骨化程度較高部位，常作為幼蟲(chóng)分齡指標(biāo)，如頭殼寬，易于觀(guān)察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)亦可作為分齡指標(biāo)[29]。本研究測(cè)量了懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)頭殼寬、復(fù)眼寬、前胸背板寬、體寬及體長(zhǎng)5種形態(tài)指標(biāo)，運(yùn)用Dyar法則和Crosby指數(shù)進(jìn)行確定合適分齡的指標(biāo)，使用回歸分析進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果顯示頭殼寬、復(fù)眼寬為懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)劃分依據(jù)，其中頭殼寬為若蟲(chóng)齡期的最佳劃分依據(jù)，可劃分為5齡；且隨著齡數(shù)增長(zhǎng)，若蟲(chóng)頭殼寬、復(fù)眼寬呈二次線(xiàn)性增長(zhǎng)。由于寄主植物的生長(zhǎng)狀態(tài)和若蟲(chóng)本身的生理狀況等因素有所差異，會(huì)造成同齡若蟲(chóng)體寬、體長(zhǎng)差異較大，不適于作為若蟲(chóng)齡數(shù)劃分指標(biāo)。但在野外調(diào)查中若蟲(chóng)體寬、體長(zhǎng)易于觀(guān)察初孵若蟲(chóng)和末齡若蟲(chóng)，從而對(duì)整個(gè)若蟲(chóng)期發(fā)育動(dòng)態(tài)有所了解。

昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)常用頭殼寬作為齡期劃分依據(jù)，因蟲(chóng)體骨化部分是呈間斷式增長(zhǎng)，即蟲(chóng)體骨化部位每蛻一次皮便明顯增大一次[30,31]，如陸俊姣[32]發(fā)現(xiàn)華北大黑鰓金龜（Faldermann）幼蟲(chóng)除用頭殼寬進(jìn)行分齡，還可測(cè)量單眼間距和觸角間距進(jìn)行分齡；劉永華研等[33]研究表明頭殼寬度為櫟黃枯葉蛾（Yang）幼蟲(chóng)分齡指標(biāo)，而通過(guò)測(cè)量該幼蟲(chóng)單眼間距、額寬和上顎寬也可得到正確的分齡；胡隴生等[34]研究表明鉤長(zhǎng)和頭咽骨長(zhǎng)可作為棗實(shí)蠅（）幼蟲(chóng)的分齡指標(biāo)。因此還可通過(guò)一些易于發(fā)現(xiàn)的幼蟲(chóng)頭部結(jié)構(gòu)、骨化程度較高部位作為分齡依據(jù)，本研究表明以頭殼寬、復(fù)眼寬為懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)分齡標(biāo)準(zhǔn)，與上述結(jié)論一致。本研究表明懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)共5齡，多數(shù)蝽類(lèi)若蟲(chóng)齡數(shù)為5齡[35-36]。如高勇[24]通過(guò)測(cè)量綠盲蝽若蟲(chóng)頭寬、體長(zhǎng)、體寬結(jié)果顯示該若蟲(chóng)共5齡，以頭寬為分齡依據(jù)；澤桑梓[35]測(cè)量薇甘菊頸盲蝽若蟲(chóng)頭寬確定若蟲(chóng)共5齡。

本研究所需若蟲(chóng)均為當(dāng)天在野外采集，當(dāng)天帶回實(shí)驗(yàn)室酒精浸泡后，當(dāng)天進(jìn)行測(cè)量。由于田間條件復(fù)雜多變，且差異大；不同地點(diǎn)、同地點(diǎn)不同時(shí)間的環(huán)境條件常常存在顯著差異。因此，本文數(shù)據(jù)只能代表當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)條件下的情況，并非適應(yīng)于其他地區(qū)的不同環(huán)境條件。

4 結(jié) 論

本研究測(cè)量了懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)5種形態(tài)結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示該若蟲(chóng)共5齡，以頭殼寬、復(fù)眼寬作為分齡依據(jù)，前胸背板寬、體寬、體長(zhǎng)不符合分齡依據(jù)。其中頭殼寬為最佳分齡依據(jù)，各齡若蟲(chóng)頭殼寬范圍為0.127 5-0.175 5 mm、0.175 6-0.215 5 mm、0.215 6-0.247 5 mm、0.247 6-0.287 5 mm、0.287 6-0.327 5 mm。并通過(guò)觀(guān)察若蟲(chóng)外部形態(tài)，發(fā)現(xiàn)各齡若蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有一定差異。懸鈴木方翅網(wǎng)蝽若蟲(chóng)齡數(shù)的確定，為進(jìn)一步研究懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的生長(zhǎng)發(fā)育、生態(tài)學(xué)習(xí)性提供理論基礎(chǔ)，為野外調(diào)查蟲(chóng)害發(fā)生及危害的防治措施和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供指導(dǎo)。

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Determination of Nymph Instars of(Say)

YOU Qiu-yan1, WANG Ke-yuan1, HAO Shuai-kang1, LIU Jun-xia1,2*, ZHANG Rui-bo1

1./,071000,2.,071000,

To provide the basic data of forecasting and control agaistwe collected the nymphs ofwith different developmental status in the field, and measured five morphological indexes of the nymphs, including head capsule width, compound eye width, pronotum width, body width and body length. The frequency distribution map was made to determine the nymph instars. The Dyar rule, Brooks index and Crosby index were used to determine the basis of instar, and verify with theregression analysis.The results showed that the Crosby index of pronotum width, body width and body length couldn’t meet instar division standard, so it was not suitable for instar division.The Crosby index of head capsule width and compound eye width was less than 10%, and the Crosby index of the head capsule width was the smallest. Therefore, the head capsule width was the best instar division basis for the nymphs of, and then followed by the compound eye width. The nymphs were divided into 5 instars, and the average head capsule width of each instar was 0.154 0±0.002 2 mm, 0.196 5±0.001 6 mm, 0.231 4±0.001 1 mm, 0.269 9±0.000 9 mm and 0.303 3±0.000 7 mm. The quadratic regression equation of the instar index head capsule width () and instar number () was= 23.3732+ 5.459-2.680 (R= 0.954 ).

Forestry pest;(Say); diseases and pests forecasting

S718.7

A

1000-2324(2023)05-0676-07

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.05.006

2023-04-08

2023-05-03

雄安新區(qū)千年秀林”生態(tài)服務(wù)功能研究(2001020)

游秋艷(1998-),女,碩士研究生,研究方向?yàn)樯直Ｗo(hù). E-mail:2073634355@qq.com

Author for correspondence. E-mail:bdlix1997@126.com