阿里山潜蝇茧蜂不同发育阶段过冷却点和结结冰点
2014-12-09郭俊杰季清娥陈家骅
郭俊杰,季清娥,王 波,陈家骅
(福建农林大学益虫研究所,福建福州 350002)
随着果蔬贸易、交通运输的日益频繁,桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hende1)在我国的危害从南到北不断扩大,造成多省受害损失逐年加重(李达林等,2011;李云明等,2012)。阿里山潜蝇茧蜂Fopius arisanus (Sonan)隶属于膜翅目Hymenoptera,茧蜂科Braconidae,潜蝇茧蜂亚科Opiinae,是多种实蝇害虫的高效寄生蜂,对桔小实蝇的田间寄生率最高能到达76.5% (Rousse et al.,2006)。自2005年以来,福建农林大学益虫研究所长期在田间大量释放人工饲养的阿里山潜蝇茧蜂,用于控制福建桔小实蝇的危害,效果显著(郑思宁等,2013)。但随寄主桔小实蝇在我国不断向北扩张 (汪恩国等,2013,屈海学等,2013),阿里山潜蝇茧蜂能否随寄主迁移而在全国更大范围内定殖控制桔小实蝇有待研究。为此本文对阿里山潜蝇茧蜂过冷却点和结冰点进行了测定,可为该蜂在低温地区定殖提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
阿里山潜蝇茧蜂来源于室内以桔小实蝇卵为寄主人工饲养的种群,约第60 代。饲养条件:幼虫在光周期为L∶D=12∶12,相对湿度为75%±5%,温度为25℃±1℃下进行饲养,成蜂在光周期为L∶D=12∶12,相对湿度为60%±5%,温度为24℃±1℃的环境中进行饲养。
1.2 实验仪器
手持式热敏电阻温度计(型号:HH509,美国OMEGA 公司;误差范围0.1℃),低温冰箱(型号:BCD-196DTA,青岛海尔有限公司),智能人工气候箱(型号:PRX-250B,宁波海曙赛福实验仪器厂)。
1.3 实验方法
1.3.1 阿里山潜蝇茧蜂不同发育阶段过冷却点(SCP)和结冰点(FP)的测定
实验前先将温度计的热敏探头固定在一块厚薄均匀、平整的泡沫板上,然后将待测阿里山潜蝇茧蜂虫体对准热敏探头,用透明胶带将其固定在泡沫板上,在虫体上方盖一层脱脂棉,调整棉花厚度,使温度计的降温速率控制在1℃/min (李毅平等,1998)。将处理好的虫体连同泡沫板一起放进温度为-30℃的低温冰箱中。热敏电阻温度计显示屏上的温度开始下降,当降至虫体结冰温度时,虫体会迅速释放大量潜热,使虫体温度骤然上升,此时温度开始上升的转折点即为虫体的过冷却点,温度上升到一定程度后又突然开始下降,温度上升的最高点即为虫体结冰点。
分别对阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫;1 d 龄、5 d龄、9 d 龄的蛹进行过冷却点和结冰点的测定。每个处理各25 头。
1.3.2 阿里山潜蝇茧蜂不同日龄雌雄成蜂过冷却点(SCP)和结冰点(FP)的测定
分别对1 d 龄、7 d 龄、14 d 龄和21 d 龄的阿里山潜蝇茧蜂雌雄成蜂,按照1.3.1 的方法测定其过冷却点和结冰点。每个处理雌雄成蜂各25 头。
1.4 数据处理
采用SPSS 17.0 和Excel 2007 软件处理。方法采用单因素方差分析和Duncan's 新复极差法进行多重比较阿里山潜蝇茧蜂过冷却点和结冰点、成蜂寄生率及子代羽化率的差异。
2 结果与分析
2.1 阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫、不同日龄的蛹过冷却点(SCP)和结冰点(FP)
表1 显示阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫、不同日龄蛹的SCP 和EP 值变化趋势一致,由低到高分别为:5 d 龄蛹﹤9 d 龄蛹﹤1 d 龄蛹﹤老熟幼虫,老熟幼虫与蛹差异显著,1 d 龄蛹与9 d 龄蛹无显著差异,但二者均与5 d 龄蛹差异显著;各SCP 及FP 值分布范围均有一定宽度,1 d 龄蛹和5 d 龄蛹的SCP 分布范围相当,均大于9 d 龄蛹和老熟幼虫,而老熟幼虫变化幅度最窄,见图1;1 d 龄蛹的FP 值变化幅度最大,其次是5 d 龄蛹和9 d 龄蛹,老熟幼虫的FP 值变化幅度最窄。
2.2 阿里山潜蝇茧蜂不同日龄成蜂过冷却点(SCP)和结冰点(FP)
表2、3 显示雌、雄成蜂的SCP 和FP 值随日龄的变化相似,均是7 d 龄最低,21 d 龄最高;且相同日龄,雌虫SCP 和FP 值明显低于雄虫。
表2 显示雌雄成蜂的SCP 值均是7 d 龄和14 d龄的二者间无显著性差异。
表1 阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫、不同日龄蛹的过冷却点(SCP)和结冰点(FP)Tab 1 The supercooling points and freezing points of mature larvae,pupae at different day-old of F.arisanus
图1 阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫、不同日龄蛹的过冷却点(SCP)频次分布Fig.1 The range of supercooling points of mature larvae,pupae at different day-old of F.arisanus
对于雌蜂,7 d 龄和14 d 龄均较1 d 龄和21 d龄雌虫的SCP 值低,且与1 d 龄和21 d 龄间差异显著;而1 d 龄和21 d 龄间也存在显著差异。对于雄蜂,1 d 龄和14 d 龄间的SCP 值无显著性差异;但1 d 龄与7 d 龄以及与21 d 龄间差异显著;21 d 龄与其他组间均存在显著性差异。
雌雄蜂的SCP 值变化幅度均相当,且幅度变化不显著,见图2。
表3 显示雌雄蜂的FP 值1 d、7 d、14 d 龄的FP 值间无显著性差异,但均与21 d 龄间差异显著;各日龄雌雄蜂的FP 值分布范围相当,幅度变化不大。
表2 阿里山潜蝇茧蜂不同日龄雌、雄成蜂过冷却点(SCP)Table 2 The supercooling points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
图2 阿里山潜蝇茧蜂不同日龄雌雄成蜂过冷却点SCP 值频次分布Fig.2 The range of supercooling points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
表3 阿里山潜蝇茧蜂不同日龄雌、雄成蜂结冰点(FP)Table 3 The freezing points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
3 结论与讨论
昆虫作为变温动物对温度的调节和适应能力均较差,温度突然变化对其生长发育和繁殖均带来较大影响(Denlinger et al.,1988)。对于生物防治中的引进天敌昆虫而言,其耐寒性及越冬策略是影响该种昆虫在新环境中能否建立种群和长效控制当地害虫的重要因素之一。而昆虫过冷却点是衡量昆虫致死低温的一个有效指标,与昆虫的低温忍耐能力密切相关 (MacDonald et al.,2000)。
过冷却点是昆虫耐寒能力强弱的重要指标,较强过冷却能力会使昆虫在低温胁迫下保持过冷却状态,但其体液不会结冰,昆虫的耐寒能力由此得以提高。阿里山潜蝇茧蜂老熟幼虫过冷却点和结冰点均最高,且变化幅度窄,而5 d 龄蛹的过冷却点较其他虫态都低,雌雄成蜂的过冷却点差异不显著,且相同日龄,雌蜂过冷却点和结冰点要低于雄蜂,可能原因是阿里山潜蝇茧蜂是卵—蛹的跨期寄生蜂,卵、幼虫和蛹均在寄主内发育,老熟幼虫即将化蛹对低温敏感,5 d 龄蛹处于蛹发育的中期,这一阶段各器官分化基本完成,因而较耐低温,而雌雄成蜂的个体大小、物质结构等有差异,目前已有很多实例(景晓红等,2002、2003;Leather et al.,1993;Kostal et al.,2000;Worland et al.,2006)证明这一观点。阿里山潜蝇茧蜂不同发育阶段的过冷却点、结冰点与其能否随寄主桔小实蝇的北扩而定殖的相关性需要进一步结合气象等资料进行深入的研究。
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