韭菜迟眼蕈蚊的羽化节律与产卵习性

周 琳，李俊领，王冬兰，陆梦晓，冯发运，余向阳

(1.河南农业大学植物保护学院，河南省新型农药创制与应用重点实验室，河南郑州450002;2.江苏省农业科学院食品质量安全与检测研究所，江苏南京210014)

韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga Yang et Zhang)属双翅目Diptera、眼蕈蚊科Sciaridae、迟眼蕈蚊属 Bradysia［1］，其幼虫俗称韭蛆，是中国特有的害虫种类，分布于中国华北、东北和西北及山东、江苏、四川、湖北、浙江、江西、台湾等省，国外至今尚无相关报道［2］。该虫取食范围较广，严重危害百合科、菊科、藜科、十字花科、葫芦科、伞形花科等7科30多种蔬菜的地下嫩茎、主根、地面附近的皮下组织等，其中以生长期的韭菜、圆葱、大蒜、莴苣为主，尤以韭菜受害最为严重［3］。韭菜迟眼蕈蚊以幼虫群集在韭菜根部取食危害，造成缺苗断垄，严重危害可造成绝收，已成为我国韭菜生产的主要限制因子［4－6］。由于韭菜迟眼蕈蚊幼虫具有潜土危害的习性，加上对其发生危害规律及生物学特性研究比较薄弱，导致预测预报及防治技术研究相对滞后，一旦发生危害则很难控制，在生产中常使用高毒农药大剂量灌根进行防治，不仅造成韭菜和土壤中农药残留量超标时有发生，给人类健康和生态环境造成极大威胁，而且由于长时间大量使用化学农药致使其抗药性增强。因此，深入研究韭菜迟眼蕈蚊的生物学特性，寻找无公害、无残留、无污染的韭蛆综合治理措施是当前亟待解决的问题。本文在实验室条件下系统研究了韭菜迟眼蕈蚊成虫的羽化节律、雌虫产卵活跃期和不同温度下的产卵量，以及不同性比对产卵量的影响，旨在明确韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化及产卵规律，为该虫的监测预警和综合治理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

于2014年3月从江苏省徐州市丰县采集被害韭菜的假茎及鳞茎，将其中的韭菜迟眼蕈蚊幼虫取出，用未使用农药的人工种植韭菜进行饲养，建立室内饲养种群用于试验。

1.2 寄主植物

韭菜品种为791(河南省平顶山农业科学院培育)。露地作畦种植，畦内按行移栽韭菜植株，行距和株距分别为30 cm和20 cm，种植后水肥按常规管理，不施用任何农药。

1.3 试验方法

1.3.1 幼虫和成虫饲养方法 采用滤纸保湿培养皿法［7－9］。取人工种植的韭菜植株假茎放入培养皿内，然后接入迟眼蕈蚊幼虫或成虫，每天更换1次新鲜韭菜假茎。试验均在人工气候箱中进行，幼虫饲养条件为(25±1)℃、避光、相对湿度为80%;成虫饲养条件为(25±1)℃、光照(L∶D=14 h∶10 h)、相对湿度为(80±1)%。

1.3.2 成虫羽化节律观察 收集同一天的韭菜迟眼蕈蚊卵置于培养皿中，幼虫孵化后任其自由取食，饲养至成虫开始羽化时，每天记录羽化成虫的数量，直至全部羽化结束。在成虫羽化盛期，全天24 h观察，每隔2 h统计1次羽化成虫数量，并及时在解剖镜下鉴定雌雄，确定羽化成虫的性别比例，连续观察3 d。

1.3.3 成虫产卵期观察 收集前1 d晚上羽化的成虫，按1∶1的雌雄比配对后放入底部铺有2.5%琼脂层和有韭菜段的培养皿中［9］，将接虫培养皿放入人工气候箱中，每隔2 h取出已被取食的韭菜段，并重新放入新鲜韭菜段，解剖镜下观察取出的韭菜段中是否有虫卵，统计产卵雌虫数量，直至雌虫死亡，重复100次。

1.3.4 不同温度下成虫寿命和有效产卵量测定设定15、20、25、30℃共4个温度梯度处理，温度误差为 ±1 ℃，光照和相对湿度同1.3.1。按1.3.3的方法，每皿接入1对同一天晚上羽化的雌雄成虫，每天检查雌雄虫的死亡数，直至成虫全部死亡，分别统计雌、雄成虫的寿命。选择与培养皿相配的透明圆形塑料盒用以收集羽化成虫，然后将其倒扣在放有韭菜段的培养皿上收集虫卵，待卵孵化时，检查1龄幼虫数量，统计单雌有效产卵量。同时设置未交尾雌雄虫并分别单头饲养，观察记录成虫寿命。每处理重复15次。

1.3.5 不同雌雄成虫配比对单雌有效产卵量的影响 收集同一天羽化的未交配成虫，设雌雄比1∶5、1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1、5∶1 共 7 个处理，配对后放入铺有湿润滤纸的塑料培养皿中，置于人工气候箱中饲养，直至成虫全部死亡。收集虫卵，待卵孵化时，检查1龄幼虫数量，统计单雌有效产卵量，每处理重复15次。

1.4 数据处理与统计方法

采用SPSS 16.0软件对试验数据进行统计分析，采用S-N-K方差分析(P＜0.05)比较不同处理间的差异。

2 结果与分析

2.1 韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化的日消长节律

从图1可知，取同一批韭菜迟眼蕈蚊卵作为虫源，经饲养后共羽化成虫3 565头，羽化高峰期出现在开始羽化后的5～10 d，其间羽化量占总羽化量的73.80%，羽化进度基本为单峰型，但成虫羽化持续时间较长，约16 d，导致其世代发育不整齐。图2为韭菜迟眼蕈蚊雌雄虫日羽化动态，在羽化的3 565头成虫中，雄虫1 335头，雌虫2 230头，其雌雄性比为 1.67∶1。

2.2 韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化的时辰节律

连续3 d观察发现，韭菜迟眼蕈蚊成虫在1 d内均有羽化，每天羽化时间主要集中在2∶00至10∶00，20∶00左右亦有1个小的羽化高峰(图3)。3 d内共羽化成虫1 647头，其中在羽化高峰期(2∶00—10∶00)羽化1 159头，占总羽化数量的70.4%(图4)，呈现出明显的日羽化节律。

图1 韭菜迟眼蕈蚊日羽化动态Fig.1 The daily emergence rhythm of adults Bradysia odoriphaga

图2 韭菜迟眼蕈蚊雌雄虫日羽化动态Fig.2 The daily emergence rhythm of female and male adults Bradysia odoriphaga

图3 韭菜迟眼蕈蚊日羽化节律Fig.3 Emergence rhythm of Bradysia odoriphaga each day

图5和图6表明，在连续3 d羽化的1 647头韭菜迟眼蕈蚊成虫中，雌虫和雄虫分别为1 035头和612头，雌雄性比为1.69∶1，且雌雄成虫羽化均呈现出不同的日时间节律。雄虫全天均可羽化，但在 2∶00—8∶00 和16∶00—24∶00 羽化量较大，其中2∶00—8∶00和晚上 18∶00—24∶00 为 2个羽化高峰;雌虫羽化时间主要集中在2∶00至12∶00，羽化高峰为4∶00至10∶00。1 d之内雄虫羽化高峰出现时间早于雌虫(图6)。

2.3 韭菜迟眼蕈蚊雌成虫产卵时间

韭菜迟眼蕈蚊雌虫一生中大多产卵1～2次，一般每次均为堆产，有的也可产卵3次，但每次基本都是散产。每次产卵约十几粒到几十粒不等。雌成虫羽化后第1天即开始产卵，大部分集中在第2天，第3天产卵虫数减少，产卵雌虫数占试验配对雌虫数的83.2%。1 d内雌成虫在24∶00至8∶00之间基本不产卵，产卵时间主要集中在8∶00至24∶00，14∶00进入产卵高峰期，产卵雌虫数均在20头以上，至20∶00产卵雌虫数最多，有29头雌成虫产卵(图7)。

图4 韭菜迟眼蕈蚊日羽化节律(3 d累计)Fig.4 Emergence rhythm of Bradysia odoriphaga(for three days)

2.4 温度对成虫寿命和有效产卵量的影响

表1表明，在15～30℃的供试温度范围内，韭菜迟眼蕈蚊成虫寿命随温度升高而逐渐缩短。未交尾雌虫在15℃时寿命最长，达11.9 d;在30℃时寿命最短，仅能存活2.6 d。未交尾雄虫在15℃下寿命可达10.7 d，而在30℃只有2.9 d。交尾雌虫在15℃条件下寿命为7.6 d;30℃时寿命最短，仅能存活1.9 d。交尾雄虫在15℃时寿命为6.9 d，30℃则降为2.7 d。表1还表明，在相同的温度条件下，交配可缩短雌雄成虫的寿命，如未交尾雌虫寿命均长于交尾雌虫寿命，而交尾雄虫寿命则短于未交尾雄虫寿命。从表1还可以看出，温度对雌虫的有效产卵量影响较大，在供试的温度范围内，温度越高，单雌有效产卵量越少。如15℃时单雌有效产卵量为109.4粒，显著高于20℃和25℃时的91.4粒和79.2粒，而30℃时的单雌有效产卵量最低，平均只有49.4粒。

图5 韭菜迟眼蕈蚊雌雄虫羽化节律Fig.5 Emergence rhythm of female and male Bradysia odoriphaga

图6 韭菜迟眼蕈蚊雌雄虫日羽化节律(3 d累计)Fig.6 Emergence rhythm of female and male Bradysia odoriphaga(for three days)

图7 韭菜迟眼蕈蚊雌虫日产卵时间分布Fig.7 Time budgets of fecundity of female Bradysia odoriphaga

表1 不同温度条件下成虫寿命和雌虫产卵量Table 1 Longevity of adults and fecundity of one female adult at different temperatures

2.5 不同性比对成虫寿命及有效产卵量的影响

在25℃的温度条件下，不同雌雄成虫配比的成虫寿命无显著性差异(表2)，雌虫平均为2 d左右，长者可达3 d，雄虫平均为4 d左右。在相同的温度下，雌雄虫不同配比对单雌有效产卵量也没有明显的影响，只是当雄虫数量多于雌虫(雌雄虫比例为1∶5，1∶3，1∶2)时，单头雌虫有效产卵量略高于雌虫数量多的配对处理(雌雄虫比例为2∶1，3∶1，5∶1)，推测韭菜迟眼蕈蚊雌成虫可能具有多次交配的习性，雄虫数量的增加有利于提高交配成功率和卵的受精率。

表2 不同性比对成虫寿命和单雌有效产卵量的影响Table 2 Influence of sex ratio on the longevity of adults and fecundity of one female adult

3 结论与讨论

1)昆虫羽化受光周期影响而表现有一定的节律在许多昆虫中已有报道［10－12］。本试验亦观察到韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化高峰期出现在开始羽化后的5～10 d，其间羽化量占总羽化量的73.80%，羽化持续时间长约16 d，这种羽化时间的差异占整个世代历期的1/2，因此，是造成其世代重叠的主要原因，田间调查也发现，韭菜迟眼蕈蚊成虫羽化出土不整齐，世代重叠现象严重，如华北地区年发生4～6代，华中地区年发生6～8代，杭州9代，北京室内饲养超过10代，有世代重叠现象，在保护地和菇房可周年发生［13］。

雌雄成虫的羽化一般均在夜间完成，羽化高峰集中在2∶00—10∶00，雄虫有2个羽化高峰期，分别为 2∶00—8∶00 和 16∶00—24∶00，而雌虫的羽化高峰期比雄虫推迟2 h，出现在4∶00—10∶00，即雌虫羽化高峰的前后会有大量的雄虫羽化，有利于雌雄虫的及时交尾，在试验中亦观察到成虫羽化后不久即可交尾。雌虫产卵主要集中在羽化后的前两天，在第2天的18∶00时产卵成虫数量达到最多，但试验期间偶见成虫交尾现象，可能因为成虫完成交尾所需时间很短。这些结果表明，韭菜迟眼蕈蚊成虫的羽化集中在夜间，可能与避免白天高温和天敌活动有关，其交尾时间亦较短，这对于该虫的生存具有积极作用，而对其防治则是极为不利的。因此，在生产上防治韭菜迟眼蕈蚊最好是抓住幼虫期进行药剂灌根处理，在成虫期进行化学防治则要抓住羽化高峰这一短暂的关键期。本研究明确了韭菜迟眼蕈蚊成虫的羽化规律，为确定提取或收集性外激素的最佳时间提供了重要信息和依据，亦为利用性信息素或其他引诱剂等集中诱杀成虫提供了可能［14］。研究表明，某些挥发性化合物对韭菜迟眼蕈蚊成虫具有强烈的引诱作用，如陈澄宇等研究发现苯并噻唑可强烈引诱韭菜迟眼蕈蚊成虫［15］。

2)温度对韭菜迟眼蕈蚊成虫的寿命和产卵量影响较大。高温(30℃)不利于成虫的存活及产卵，其寿命和产卵量均达最低，可能是由于高温下幼虫生长发育较快，而成虫又没有取食补充营养的习性所致;相反，在较低的温度(15℃)下，韭菜迟眼蕈蚊成虫寿命增长，产卵量也较大，这可能是其在进化过程中形成了适应于冬季低温的耐寒性，对其种群的繁衍具有重要意义。在25℃的测试温度条件下，不同比例雌雄成虫配比的成虫寿命无显著性差异，雌虫平均为2 d左右，长者可达3 d，雄虫平均为4 d左右。当雄虫数量多于雌虫(雌雄虫比例为 1∶5，1∶3，1∶2)时，单头雌虫有效产卵量略高于雌虫数量多的配对处理(雌雄虫比例为2∶1，3∶1，5∶1)，推测雌成虫可能具有多次交尾的习性，雄虫数量的增加有利于提高卵的受精率，但试验并没有观察测试交尾次数，有待于进一步研究证实。梅增霞等［9］报道雌雄虫寿命在25℃时分别为9.0 d 和4.6 d，30 ℃时分别为 4.1 d 和 4.7 d，这与本试验结果存在较大差异。但本试验与汪玉新［16］报道的成虫寿命为2～4 d较为一致，无论是雄虫还是雌虫，未得到及时交尾时，寿命都会稍长些，这可能是由于交配使雌雄虫消耗了大量的能量，而未交尾雌雄虫还在等待交尾机会以保持物种的延续。此外，梅增霞等［9］报道 15、20、25、30 ℃ 时，韭菜迟眼蕈蚊卵量分别为 131.8、159.9、140.9、114.7粒·雌－1。本试验没有统计单雌产卵量，而是以初孵1龄幼虫数量作为单雌有效产卵量，远低于文献［9］的研究结果，是否表明韭菜迟眼蕈蚊的初孵幼虫孵化率较低，尚需进一步试验证实。

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