3种扁谷盗对不同波长光趋性研究
2016-06-01郭健玲梁桥新沈斌斌梁广文
郭健玲, 梁桥新, 曾 伶, 沈斌斌, 梁广文
(1 华南农业大学 农学院,广东 广州 510642; 2 广东省粮食科学研究所,广东 广州 510050)
3种扁谷盗对不同波长光趋性研究
郭健玲1, 梁桥新1, 曾伶2, 沈斌斌1, 梁广文1
(1 华南农业大学 农学院,广东 广州 510642; 2 广东省粮食科学研究所,广东 广州 510050)
摘要:【目的】研究锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus成虫、土耳其扁谷盗Cryptolestes turcicus和长角扁谷盗Cryptolestes pusillus雌成虫对不同波长光的趋性。【方法】室内应用光行为反应装置测试3种扁谷盗羽化1、11、21和31日龄(雌)成虫对试验波长303、320、330、340、351、368、400、445、460、480、520、525、545、560、575和580 nm的趋光率。【结果】 锈赤扁谷盗羽化1、11、21和31日龄成虫趋光率最高的刺激光波长分别为351、351、400、480 nm,对锈赤扁谷盗成虫诱集效果较好的光波长有351、400和445 nm,随着日龄的增加,对锈赤扁谷盗成虫诱集率大于20%的光波数增加;土耳其扁谷盗羽化1、11、21和31日龄趋光率分别为16%~51%、11%~46%、7%~37%和4%~28%,雌成虫趋光率最高的刺激光波长分别为351(368)、368、330和351 nm,对土耳其扁谷盗雌成虫诱集效果较好的光波长有368、351和303 nm;长角扁谷盗羽化1、11、21和31日龄趋光率分别为1.11%~75.56%、18.89%~70.00%、33.33%~62.22%和22.22%~71.11%,雌成虫趋光率最高的刺激光波长分别为575、320、400(445)和320(560)nm,对长角扁谷盗雌成虫诱集效果较好的光波长有320、575和330 nm。【结论】锈赤扁谷盗成虫的趋光性随着日龄的增加而增强,土耳其扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加而下降,长角扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加略为下降。
关键词:锈赤扁谷盗; 土耳其扁谷盗; 长角扁谷盗; 日龄; 波长; 趋光性
仓储害虫体积小、繁殖快、适应力强、分布广[1],它们的存在不仅直接影响储粮量,而且容易使储粮成分劣变[2-3]。化学防治一直是防治仓储害虫的主要手段,虽然其在一定程度上控制了害虫的发展和危害,但也导致了害虫抗药性的产生[4],使得其易发、难防、难治[5]。
扁谷盗类害虫主要包括锈赤扁谷盗Cryptolestesferrugineus、土耳其扁谷盗Cryptolestesturcicus和长角扁谷盗Cryptolestespusillus等普遍发生的储粮害虫[6]。其成虫和幼虫均能危害有损伤的禾谷类粮粒、豆类、油料等多种农产品及其加工产品[7],在粮堆发热时最易发生[8],并易大量聚集在潮湿粮食中引起霉变[9]。研究[10-11]表明锈赤扁谷盗已成为世界上发生最为普遍的储粮害虫,也是中国粮库储粮中最难防治的害虫之一。
本试验研究了锈赤扁谷盗C.ferrugineus成虫、土耳其扁谷盗C.turcicus和长角扁谷盗C.pusillus雌成虫对不同波长光的趋性,以期为扁谷盗类害虫的绿色防控提供参考依据。
1材料与方法
1.1材料
3种扁谷盗成虫由广东省粮食科学研究所提供,在华南农业大学农学院昆虫实验室无光、温度28~30 ℃、湿度75%~80%的培养箱内进行繁殖。每天成虫过60目筛留下卵,用含w=5%酵母的全麦粉作为饲料在广口玻璃瓶中饲养。待卵孵化出的幼虫化蛹、羽化为成虫后分批培养并记录成虫羽化日龄。
光行为反应装置(图1)主体可分 3 个部分,即趋光反应室、避光反应室和栖息反应室,其中趋光反应室和避光反应室大小相等,2 室中间隔开、不透光。避光反应室和栖息反应室外面用黑胶布覆盖、不透光。图 1 中阴影部分 2 个等面积方框分别为栖息反应室与趋光反应室、避光反应室贴合面上的 2 个开口,以保证光照处理时,试虫可自由选择趋光反应室或避光反应室。
图1 光行为反应装置
试验波长为303、320、330、340、351、368、400、445、460、480、520、525、545、560、575和580 nm。智能便携式网状诱虫灯,产品型号为FWS-SP-5B,灯泡的规格均为12 V、8 W,由深圳市富巍盛科技有限公司生产。
1.2方法
试验在暗室内进行,室内温度保持在25~28 ℃、相对湿度为75%~80%。
分别挑选羽化日龄为 1、11、21和31日的锈赤扁谷盗成虫、土耳其扁谷盗雌成虫和长角扁谷盗雌成虫健壮个体进行试验,30 头成虫置于 1 个培养皿中作为 1 个处理,每个处理重复 3 次。为使成虫复眼适应状态尽量一致,每次试验处理(光照刺激)前,先将试验成虫放置在暗室中适应 1 h 再进行光照处理。
将上述波长的灯泡安装于诱虫灯上进行试验。试验开始时将经过暗适应处理的30头虫体放进栖息室并盖好口,保证所有光行为反应装置与光源在距离和高度等方面保持一致,然后进行光照处理 45 min,取出反应装置,记录趋光室内试虫个体数,计算趋光率。
趋光率=(趋光反应室的虫数/试虫数)×100%。
1.3数据处理
应用软件SPSS19.0对试验数据进行统计和分析。
2结果与分析
锈赤扁谷盗不同羽化日龄成虫对不同波长光的趋光率见表1。在351、320 nm光的刺激下,锈赤扁谷盗1日龄成虫的趋光率较高,分别为23.33%、22.22%;351 nm光对锈赤扁谷盗11龄成虫引诱作用最强,其成虫趋光率达到32.22%;400 nm光引诱锈赤扁谷盗21龄成虫效果最好,其成虫趋光率为28.89%;锈赤扁谷盗31日龄成虫趋光率较高(23.33%~28.89%)的刺激光波长较多,包括480、320、330、340、400、520、525、303和445 nm。在粮仓内,锈赤扁谷盗成虫羽化日龄一般不整齐、各种羽化日龄成虫同时存在,因此,用4种羽化日龄成虫趋光率的平均值来估计实际环境中锈赤扁谷盗成虫的趋光率。表1可以看出,较吸引锈赤扁谷盗成虫的波长为351、400和445 nm,其成虫趋光率依次为23.89%、22.22%和20.83%。
320、351、368、445 nm的光对锈赤扁谷盗1日龄成虫的诱集率大于20%,303、351 nm的光对锈赤扁谷盗11日龄成虫的诱集率大于20%,320、368、400、445、545 nm的光对锈赤扁谷盗21日龄成虫的诱集率大于20%,而303、320、330、340、351、400、445、460、480、520、525、545和560 nm的光对锈赤扁谷盗31日龄成虫的诱集率大于20%。可见,随着龄期的增加,锈赤扁谷盗成虫对各种光的趋光性呈现增强的趋势。
表1锈赤扁谷盗不同羽化日龄成虫对不同波长光的趋光率1)
Tab.1The phototactic ratios of Cryptolestes ferrugineus adults at different ages to lights with different wavelengths
%
1)同列数据后凡具有相同一个字母者,表示差异不显著(P>0.05, Duncan’s法)
土耳其扁谷盗不同羽化日龄雌成虫对不同波长光的趋光率见表2。351和368 nm光对土耳其扁谷盗1日龄雌成虫引诱作用最强,趋光率均为51.11%;368 nm对11日龄雌成虫引诱作用最强,趋光率为46.67%;330 nm对21日龄雌成虫引诱作用最强,趋光率为37.78%;351 nm对31日龄雌成虫引诱作用最强,趋光率为28.89%。总的看来,引诱土耳其扁谷盗雌成虫较好的波长为368、351和303nm,雌成虫趋光率依次为:37.78%、33.06%和31.67%。
土耳其扁谷盗1日龄雌成虫的趋光率为16%~51%,11日龄雌成虫趋光率为11%~46%,21日龄雌成虫趋光率为7%~37%,31日龄雌成虫趋光率为4%~28%。可见随着日龄的增大,土耳其扁谷盗雌成虫的趋光性呈现下降的趋势。
表2 土耳其扁谷盗不同羽化日龄雌成虫对不同波长光的趋光率1)
1)同列数据后凡具有相同一个字母者,表示差异不显著(P>0.05, Duncan’s法)
长角扁谷盗不同羽化日龄雌成虫对不同波长光的趋光率见表3。575 nm光对长角扁谷盗1日龄雌成虫引诱作用最强,成虫趋光率为75.56%;320 nm光对长角扁谷盗11日龄雌成虫引诱作用最强,成虫趋光率为70.00%;400和445 nm光对长角扁谷盗21日龄雌成虫引诱作用最强,成虫趋光率均为62.22%;320 和560 nm光对长角扁谷盗31日龄雌成虫引诱作用最强,成虫趋光率均为71.11%。总的看来,较吸引长角扁谷盗雌成虫的光波长为320、575和330 nm,成虫趋光率依次为:67.22%、64.72%和62.78%。
长角扁谷盗1日龄雌成虫的趋光率为51.11%~75.56%,11日龄趋光率为18.89%~70.00%,21日龄趋光率为33.33%~62.22%,31日龄趋光率为22.22%~71.11%。由此可见,随着日龄的增大,长角扁谷盗雌成虫的趋光率略为下降。
综上所述,锈赤扁谷盗成虫、土耳其扁谷盗雌成虫和长角扁谷盗雌成虫趋光率范围分别为5.56%~32.22%、4.44%~51.11% 和18.89%~75.56%,3种(雌)成虫的总平均趋光率分别为18.09%、25.00%和54.87%。3种扁谷盗(雌)成虫对上述波长光波的趋光性排序为:长角扁谷盗雌成虫>土耳其扁谷盗雌成虫>锈赤扁谷盗成虫。
表3 长角扁谷盗不同羽化日龄雌成虫对不同波长光的趋光率1)
1)同列数据后凡具有相同一个字母者,表示差异不显著(P>0.05, Duncan’s法)
3讨论与结论
考虑到粮仓内扁谷盗科害虫种群世代重叠、成虫羽化日龄不整齐的情况[10],本试验用4种羽化日龄成虫趋光率的平均值来估测实际环境中扁谷盗成虫的趋光率,结果表明:351、400和445 nm对锈赤扁谷盗有较好的诱集作用,368、351和303 nm对土耳其扁谷盗雌成虫有较好的诱集作用,320、575和330 nm对长角扁谷盗雌成虫有较好的诱集作用。此外羽化日龄影响扁谷盗的趋光性。锈赤扁谷盗成虫的趋光性随着日龄的增加而增强,土耳其扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加而下降,长角扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加略为下降。可以看出,羽化日龄对各种扁谷盗成虫趋光性的影响不同。
昆虫对单色光谱的敏感性存在很大的差异。Duafy[12]曾对 8 种夜蛾科Noetuidae昆虫分别进行了 3~5 种单波长光(365~675 nm)的趋性比较,发现不同种类昆虫对波长的敏感性不同。龟纹瓢虫Propyleajaponica成虫在340~605 nm光谱趋光反应为多峰型,在 340 nm处峰最高,趋光反应率达21%,其余各峰依大小次序分别位于绿光 524 nm、蓝光 400~440 和 483 nm处[13]。本试验结果显示紫外光和一部分可见光如绿光等不同波长单色光刺激均能使扁谷盗科成虫产生一定的趋光行为反应,这与前人研究[13-14]得出多数昆虫的光敏感区位于紫外绿光和蓝光的结果基本一致。
昆虫的性别、日龄以及取食情况决定昆虫的生理状态,例如果蝇的趋光性随着年龄的增大呈现规律性变化,雌性降低,雄性增加,在中龄呈现顶峰[14]。本试验结果表明土耳其扁谷盗雌虫的趋光率也随着日龄的增大而减小。
扁谷盗科害虫1年大约发生3~6代[15],成虫寿命通常大于2个月,本试验研究了羽化后1、11、21和31日龄(雌)成虫的趋光性,剩余时间段(雌)成虫的趋光性还有待进一步研究。
本试验光刺激时间为45 min,而在实际粮仓扁谷盗科害虫的防控过程中,通常是数天持续开灯[3,15]。因此,各种波长诱虫灯在粮仓内对3种扁谷盗的实际控制效果如何,有待粮仓内的进一步试验。
致谢:华南农业大学农学院2011级本科生乔智慧、宋允、叶芷菁同学和2012级本科生牛雪苗、李超凡同学参与了部分试验,特此致谢!
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【责任编辑霍欢】
Phototaxis behavior of three species ofCryptolestesto lights with different wavelengths
GUO Jianling1,LIANG Qiaoxin1,ZENG Ling2,SHEN Binbin1,LIANG Guangwen1
(1 College of Agriculture,South China Agriculture University,Guangzhou 510642,China;2 Guangdong Institute of Food Science,Guangzhou 510050,China)
Abstract:【Objective】 To study phototaxis of Cryptolestes ferrugineus adults, the female adults of Cryptolestes turcicus and Cryptolestes pusillus to lights with different wavelengths.【Method】 A light behavior reaction device was used to test the phototactic ratios of 1-day-old, 11-day-old, 21-day-old and 31-day-old (female) adults of three species of Cryptolestes to lights with wavelengths of 303,320,330,340,351,368,400,445,460,480,520,525,545,560,575 and 580 nm.【Result】The wavelengths of simulating lights resulting in the highest phototactic ratios of the 1-, 11-, 21-, and 31-day-old adults of C. ferrugineus were 351, 351, 400, and 480 nm respectively. The wavelengths with relatively better trapping effects for C. ferrugineus adults were 351, 400 and 445 nm. With the increase of age, the number of wavelengths that led to over 20% phototactic ratio of C. ferrugineus increased. The phototactic ratios of 1-, 11-, 21-, and 31-day-old female adults of C. turcicus ranged from 16% to 51%, 11% to 46%, 7% to 37%, and 4% to 28% respectively, and the light wavelengths resulting in the highest phototactic ratios were 351(368), 368, 330, and 351 nm respectively. The wavelengths with relatively better trapping effects for female adults of C. turcicus were 368, 351 and 303 nm. The phototactic ratios of 1-, 11-, 21-, and 31-day-old female adults of C. pusillus ranged from 51.11% to 75.56%, 18.89% to 70.00%, 33.33% to 62.22%, and 22.22% to 71.11% respectively, and the light wavelengths resulting in the highest phototactic ratios at these four ages were 575, 320, 400(445), and 320(560) nm respecticely. The wavelengths with relatively better trapping effects for female adults of C. pusillus were 320, 575 and 330 nm. 【Conclusion】The phototactic ratios of C. ferrugineus adults increase with age, the phototactic ratios of the female adults of C. turcicus decrease with age, and the phototactic ratios of the female adults of C. pusillus decreases slightly with age.
Key words:Cryptolestes ferrugineus; Cryptolestes turcicus; Cryptolestes pusillus; age in days; wavelength; phototaxis
中图分类号:Q968.1
文献标志码:A
文章编号:1001- 411X(2016)03- 0090- 05
基金项目:国家粮食公益性行业科研专项(201313002-04)
作者简介:郭健玲(1993—),女,硕士研究生,E-mail:gjlshare@163.com;通信作者:沈斌斌(1965—),男,副教授,博士,E-mail:shenbinbin@scau.edu.cn
收稿日期:2015- 10- 13优先出版时间:2016-04-15
优先出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160415.1555.034.html
郭健玲, 梁桥新, 曾伶,等.3种扁谷盗对不同波长光趋性研究[J].华南农业大学学报,2016,37(3):90- 94.