温度对以朱砂叶螨为食的加州新小绥螨实验种群参数的影响

崔 琦, 李 庆

(四川农业大学农学院, 成都 611130)



温度对以朱砂叶螨为食的加州新小绥螨实验种群参数的影响

崔 琦, 李 庆*

(四川农业大学农学院, 成都 611130)

在19、22、25、28和31 ℃ 5种温度条件下,研究了加州新小绥螨[Neoseiuluscalifornicus(McGregor)]国内种群以朱砂叶螨[Tetranychuscinnabarinus(Boisduval)]为猎物的实验种群参数。 在19～31 ℃温度范围内,随着温度的升高,加州新小绥螨世代发育历期和种群倍增时间缩短,在31 ℃下,世代历期和种群倍增时间最短,分别为5.69 d和2.537 2 d。净增殖率在25 ℃时最大,为26.707 7。内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)随着温度的升高而增大,在31 ℃时为最大,分别为0.273 2和1.314 2。在28 ℃时性比(♀/(♀+♂))最大,为0.642 4。在28 ℃时,平均每雌产卵数最大,为46.6粒/雌。加州新小绥螨国内种群捕食朱砂叶螨的发育和繁殖生物学特性表明该捕食螨具有重要的生物防治潜能。

加州新小绥螨; 朱砂叶螨; 温度

朱砂叶螨[Tetranychuscinnabarinus(Boisduval)]属蛛形纲(Arachnida)蜱螨亚纲(Acari)真螨目(Acariformes)叶螨科(Tetranychidae)。该螨属世界性害螨,国内分布普遍,寄主植物种类达100多种,是棉花、玉米、茄子、番茄、草莓和大豆等作物上重要害螨。近年来,朱砂叶螨在我国为害日益严重,给农业生产造成了严重损失。加州新小绥螨[Neoseiuluscalifornicus(McGregor)]属于植绥螨科(Phytoseiidae)、新小绥螨属(Neoseiulus)。de Moraes等在美国加利福尼亚州的柠檬树上首次发现报道了该螨,该螨广泛分布于亚热带和温带地区,如阿根廷、智利、美国、南非、欧洲南部、地中海沿岸、日本、中国台湾(引种)和韩国[1-2]。在国外,该螨已被用于苹果和草莓等作物的害螨防治[3-4]。

温度是影响节肢动物存活、发育和繁殖的关键因子[5]。EI Taj等[6]报道了温度对加州新小绥螨韩国种群以苹果全爪螨为猎物时的生长发育和繁殖的影响。覃贵勇等[7]发现四川省成都市蒲江县有加州新小绥螨分布,且该螨国内种群对柑橘全爪螨[Panonychuscitri(McGregor)]表现出极大的控制潜力,同时温度还影响加州新小绥螨对柑橘全爪螨的捕食能力[8]。此外,未见有关温度对加州新小绥螨国内种群生长发育和繁殖的影响。本研究在5种恒温条件下,研究了加州新小绥螨国内种群以朱砂叶螨为捕食对象时的实验种群参数,结果对于了解加州新小绥螨国内种群对朱砂叶螨的控制潜力具有重要价值。

1 材料与方法

1.1 材料

加州新小绥螨：采自四川省成都市蒲江县。在实验室内,以蔓生刀豆[Canavaliagladiata(Jacq.) D.C.]叶片繁殖的朱砂叶螨为食物,采用水隔盆养法,在25 ℃,RH80%±5%,L∥D=15 h∥9 h的人工气候箱中饲养加州新小绥螨建立种群作为供试螨源。

朱砂叶螨：在室温条件下,利用盆栽的蔓生刀豆叶片饲养建立种群。

1.2 方法

1.2.1 温度对以朱砂叶螨为食的加州新小绥螨发育的影响

试验容器制作：在直径12 cm培养皿内放入隔水垫,将饲养有充足朱砂叶螨的刀豆叶片剪成直径9 cm的圆形叶碟,背面向上放在海绵上,叶缘围上棉花以防螨外逃。

试验方法：用小号毛笔将加州新小绥螨24 h内产的卵挑入试验容器内叶片上,放入设置为不同温度条件的人工气候箱中,单粒培养,每8 h观察1次,记录各螨态的发育历期。对羽化的雌成螨进行配对观察,直至其产卵为止。参照加州新小绥螨采集地成都市蒲江县夏季的月平均温度进行温度设置,试验共设置19、22、25、28和31 ℃ 5个温度梯度,湿度和光照分别为RH80%±5%、L∥D=15 h∥9 h。每个温度重复处理10粒卵。

将发育历期转化为发育速率(V)。采用线性日度模型T=C+KV拟合温度与发育速率的关系。

1.2.2 以朱砂叶螨为食的加州新小绥螨的实验种群生殖力生命表分析

用小号毛笔将加州新小绥螨24 h内产的单粒卵挑入试验容器内叶片上,放入不同温度条件的人工气候箱中培养,对羽化的雌成螨进行配对,每天观察记录捕食螨的死亡及产卵情况,直至各饲养小室中的捕食螨都自然死亡为止。收集成螨产的卵并饲养至成螨,记录雌、雄螨数目。在试验过程中,24 h更换叶片1次,防止叶片腐烂。温湿度、光照条件设置同1.2.1。在每个温度条件下,确保至少有30头雌成螨进入生育期。

按照Birch[9]方法计算下列生命表参数：

R0=∑lxmx；

R0为净增殖率,T为生长周期,rm为内禀增长率,λ为周限增长率。

按照Mackauer[10]的方法计算种群加倍时间(t)：t=ln2/rm。

1.3 数据处理

用Excel 2010和SPSS 19.0进行数据处理和分析以及对模型进行拟合和相关性分析。采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 温度对加州新小绥螨生长发育的影响

在19～31 ℃范围内,在5种温度处理下,由卵发育至成螨的存活率均为100%,存活成螨数为10头。加州新小绥螨各螨态在不同温度下的发育历期见表1。加州新小绥螨各螨态及全世代的发育历期随着温度的升高逐渐变短。在不同温度下全世代历期存在显著差异(P<0.05),以19 ℃下全世代发育历期最长,为14.84 d,在31 ℃最短，为5.69 d。在整个发育阶段中,幼螨发育历期最短,卵期最长。

表1 加州新小绥螨在5种温度条件下的发育历期1)

1) 表中的数据为平均值±标准差;同列数据后不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著(邓肯氏新复极差法)。

Data in the table are mean±SD.Data in the same column followed by different letters indicate significant difference atP<0.05 level by Duncan’s multiple range test.

在19～31 ℃温度范围内,加州新小绥螨各螨态及世代发育速率与温度存在极显著的线性正相关关系,发育速率与温度的关系可以很好拟合为线性模型,结果如表2及图1。

表2 在19～31 ℃下加州新小绥螨的发育速率与温度的关系模型1)

**indicates significant correlation atP<0.01 level.

2.2 不同温度下加州新小绥螨的存活力、性比和繁殖力

从图2看出在19～31 ℃下,加州新小绥螨整体

的寿命较长,随着温度的升高,加州新小绥螨存活的时间变短,在19 ℃下最高可存活86 d,平均寿命69.26 d, 在31 ℃下,最长存活时间近40 d,平均26.27 d。温度对性比影响不明显。随着温度的升高,加州新小绥螨的雌成螨每日每雌产雌量会随之升高,在31 ℃下,雌成螨平均日产雌量最高可达2.39头。

图1 加州新小绥螨各螨态发育速率与温度关系Fig.1 Relationships between temperature and developmental rates of each stage of Neoseiulus californicus

温度/℃Temperature平均寿命/dAveragelongevity平均每雌产卵数/粒Averagenumberofeggslaidperfemale性比♀/(♀+♂)Sexratio19(69.26±9.13)a37.60.627622(52.50±11.61)b41.70.623725(45.00±7.43)c42.80.631428(42.87±6.67)d46.60.642431(26.27±4.72)e36.80.6267

1) 同列数据后不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著(邓肯氏新复极差法)。

Data in the same column followed by different letters indicate significant difference atP<0.05 level by Duncan’s multiple range test.

图2 不同温度下加州新小绥螨雌虫存活率和产雌数Fig.2 Survival rate and reproductive rate of Neoseiulus californicus females at different temperatures

从表3可以看出,在19～31 ℃温度下加州新小绥螨均可产卵,每雌平均产卵量在28 ℃下最大,在31 ℃下最小,分别为46.6粒和36.8粒, 28 ℃为最适产卵温度。

2.3 加州新小绥螨生殖力生命参数

表4表明,加州新小绥螨的净增殖率(R0)在25 ℃最大为26.707 7,内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)均随着温度的升高逐渐增大,在31 ℃时达最高,分别为0.273 2和1.314 2。而平均世代时间(T)和种群倍增时间(t)随温度的升高而降低,在31 ℃为最低,分别为11.484 5 d和2.537 2 d。

表4 加州新小绥螨在不同温度下的实验种群生殖力生命表参数

3 讨 论

温度影响加州新小绥螨生长发育和繁殖。在19～31 ℃的范围内,加州新小绥螨国内种群随着温度的升高,发育速率加快,发育历期缩短,31 ℃时发育历期最短,为5.69 d,19 ℃时,发育历期最长,为14.84 d。在31 ℃温度下,加州新小绥螨的平均寿命比28 ℃时明显减少。从雌螨产雌数曲线来看,较低温下产雌峰值并不明显,高度比较接近;而随着温度的升高,加州新小绥螨的产雌率峰值越来越突出,且峰值最高值也越高;从日产雌量的峰值和平均高度可以看出,28 ℃是加州新小绥螨的繁殖最适宜温度。这一结果与El Taj等[6]对韩国种群研究结果相似,但与Kustutan等[11]报道的土耳其“Aydin”种群在捕食朱砂叶螨时以25 ℃的繁殖力最高存在差异,这种差异可能因地理种群不同所致。

加州新小绥螨内禀增长率因捕食对象不同,以及同一猎物不同地理种群而存在差异。在19～31 ℃,加州新小绥螨国内种群以朱砂叶螨为食时,内禀增长率随着温度的升高而增大,在31 ℃最大;土耳其“Aydin”种群以朱砂叶螨为食时内禀增长率在25 ℃为最大[11];以苹果全爪螨为食的韩国种群内禀增长率在30 ℃时达到最大值[6]。本研究中以朱砂叶螨为食的加州新小绥螨国内种群的净增值率在25 ℃时最大,结果与El Taj等[6]报道的加州新小绥螨韩国种群以苹果全爪螨(Panonychusulmi)为食及 Kustutan等[11]报道的土耳其“Aydin”种群捕食朱砂叶螨的研究结果相似。

综合分析表明,加州新小绥螨的生长发育、繁殖力和寿命等受猎物种类及同一猎物不同地理种群等因素影响表现出较大的差异。本研究表明加州新小绥螨国内种群具有温度适应范围较广、捕食朱砂叶螨能力强和繁殖力强等特点,具有生物防治潜能和潜在的开发应用价值。

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(责任编辑：田 喆)

Effects of temperature on the parameters of experimental populations ofNeoseiuluscalifornicus(Acari: Phytoseiidae) feeding onTetranychuscinnabarinus

Cui Qi, Li Qing

(College of Agronomy, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

The parameters of the experimental populations of domesticNeoseiuluscalifornicus(McGregor) feeding onTetranychuscinnabarinus(Boisduval) were investigated in the laboratory at five constant temperatures, namely 19, 22, 25, 28 and 31 ℃. The generation time and population doubling time decreased with increasing temperature from 19 ℃ to 31 ℃. Generation time and population doubling time were shortest at 31 ℃, which were 5.69 days and 2.537 2 days, respectively. Net reproductive rate was highest (26.707 7) at 25 ℃. The intrinsic rate of natural increase (rm) and finite rate of increase (λ) increased with increasing temperature, and bothrm(0.273 2) andλ(1.314 2) were highest at 31 ℃. The sex ratio (♀/(♀+♂)) was highest (0.642 4) at 28 ℃. The mean number of eggs (46.6 eggs per female) was highest at 28 ℃. The data obtained fromN.californicusfeeding onT.cinnabarinusshowed thatN.californicushad an important potential for biological control ofT.cinnabarinus.

Neoseiuluscalifornicus;Tetranychuscinnabarinus; temperature

2014-05-06

2014-12-14

国家现代农业产业技术体系四川水果创新团队项目

S 433.7

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.008

* 通信作者 E-mail:liq8633@163.com