一种快速鉴别甜菜夜蛾蛹及成虫雌雄的简易方法
2016-11-18赵晓峰杨安頔张茂新
赵晓峰,杨安頔,张茂新
(华南农业大学昆虫生态研究室,广州 510642)
一种快速鉴别甜菜夜蛾蛹及成虫雌雄的简易方法
赵晓峰,杨安頔,张茂新*
(华南农业大学昆虫生态研究室,广州 510642)
描述了一种快速准确区分甜菜夜蛾蛹及成虫雌雄的方法。甜菜夜蛾雌、雄蛹的主要区别是:雌蛹第8腹节腹面有一较短的纵裂缝,裂缝两侧平坦无突起;雄蛹第9腹节腹面有一长的纵裂缝,裂缝两侧有半圆形瘤状突起。成虫期雌、雄蛾主要区别是:雄蛾体色较浅,腹部狭长且末端有一圈黄色长毛簇;雌蛾体色较深,腹部末端浑圆,毛簇较短,生殖孔清晰可见。以此标准所建立的甜菜夜蛾雌雄蛹及成虫的快速鉴定方法,对于田间性比、预测和种群动态以及人工饲养等具有重要作用。
甜菜夜蛾;蛹;成虫;性别;鉴定
甜菜夜蛾 Spodoptera exigua (Hübner),又名贪夜蛾、白菜褐夜蛾,隶属于鳞翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae灰翅夜蛾属Spodopter,是一种世界性分布、以为害蔬菜为主的多食性害虫。在蔬菜中,受害最重的是十字花科蔬菜和豆科蔬菜(洪晓月等,2007)。迅速准确鉴别甜菜夜蛾蛹和成虫雌雄性别,对于了解其田间性比和预测种群动态具有重要作用。同时,甜菜夜蛾作为重要的实验材料,被应用于大量科研试验中,对其蛹及成虫性别的准确鉴别将有助于以上各种研究实验的开展。有关甜菜夜蛾蛹和成虫的外部形态特征已有报道(洪晓月等,2007;赵舰,2011),但关于甜菜夜蛾蛹和成虫雌雄性别的鉴别特征未见报道。李建勋等(2008)曾用产卵孔来鉴别甜菜夜蛾蛹的雌雄性别,但具体的鉴别特征未见报道。为此作者对甜菜夜蛾蛹及成虫雌雄的外部形态特征进行了观察,总结出了快速鉴别甜菜夜蛾蛹及成虫雌雄的鉴别方法。经羽化后成虫鉴定结果,正确率为100%。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
甜菜夜蛾虫源购自中山大学昆虫研究所,并在本实验室连续饲养,观察鉴定。
1.2 试虫饲养方法
将甜菜夜蛾幼虫于人工气候室内,置于一次性塑料杯中用人工饲料(杨建云等,2013)单头饲养。幼虫老熟后,让其在剩余的人工饲料中化蛹。幼虫化蛹后,把蛹放在简易雌雄蛹分辨盘上,在光学解剖镜下进行形态观察和鉴定。简易雌雄蛹分辨盘的制作方法是:取一边长为12 cm正方形铁板,将内径0.6 cm,外径0.9 cm的硅胶管剪成长度0.8 cm的小短块,用胶枪圆圈状固定于铁板上,每板固定18-20个(图1)。冷却后备用。
图1 简易雌雄蛹分辨盘Fig.1 A simple plate using for distinguishing pupae
将鉴定后的雌、雄蛹分别单头放置于塑料杯里。甜菜夜蛾的蛹历期为5-6 d,初蛹为白色,随着时间的延长蛹颜色逐渐加深,变为黄褐色。复眼位于头部两侧,黄褐色,羽化前变黑,后期蛹的颜色变深,即开始羽化为成虫。待成虫羽化后,取将两类成虫各一头放于纸筒中,纸筒内放置浸有10% 蜂蜜水的棉花团,且每天定时更换,供成虫取食补充营养。羽化的成虫在光学显微镜下进行形态观察和鉴定。
试虫饲养条件为:温度为27℃±1℃,相对湿度为70%-80%,光周期14L ∶10D(光照时间7 ∶00-21 ∶00)。
1.3 雌雄蛹的鉴别方法
取同一批次的甜菜夜蛾蛹,放于雌雄蛹简易分辨盘上,采用双目解剖镜(Motic K Series)观察蛹。观察甜菜夜蛾蛹的外部形态发现,在蛹的第8、9节腹节腹面有一纵裂缝,根据此纵裂缝位置的不同,可将甜菜夜蛾蛹分成两类:一类其纵裂缝位于第8腹节腹面(图2,A);另外一类则位于第9腹节腹面,且位于第9腹节的纵裂缝两侧有两个明显的半圆形瘤状突起(图2,B)。以此标准将两类蛹分开羽化。羽化后,将两类成虫一一配对,并放进纸筒内观察其交配和产卵,最终以产卵者视为雌成虫。
1.4 雌雄成虫的鉴别方法
收集羽化成虫,观察雌雄成虫的外部形态差异。用VHX-5000数码显微系统(KEYENCE 基恩士)对甜菜夜蛾蛹及成虫进行形态拍照,并使用Photoshop CC(Adobe System, USA)进行图片的后期编辑(崔俊芝和葛斯琴,2012)。将鉴定出的新鲜雄蛾和雌蛾的腹部末端剪下,放入5% NaOH溶液中煮沸5-10 min,取出,在双目解剖镜下除去肌肉组织,将雄蛾的外生殖器直接制成标本并用体式显微镜观察、拍照。雌蛾的外生殖器经染色后制成标本用体式显微镜观察、拍照。
2 结果与分析
2.1 雌雄蛹的外部形态特征分析
甜菜夜蛾蛹体长7-12 cm。初蛹为白色,后逐渐变为黄褐色,近羽化时颜色变深,复眼位于头部两侧,黄褐色,羽化前颜色变黑。蛹尾部末端有臀刺2根。雌蛹,第8腹节腹面近前缘有一短纵裂缝,长度为100-200 μm,裂缝两侧平坦,无突起,裂缝前端为生殖孔,后端为产卵孔;裂缝离肛门的距离较远,距离为500-800 μm;腹部末端钝圆,第8-10腹节分节不明显(如图2,A)。雄蛹,第8腹节腹面无纵裂缝;第9腹节腹面中央有一纵裂缝,较长,长度为200-300 μm,裂缝两侧各有一半圆形的瘤状突起,纵裂离肛门的距离较近,距离为200-400 μm;腹部末端较尖,第8-10腹节分节较为明显(如图2,B)。
图2 雌雄蛹腹部末端(王新辉摄)Fig.2 The end of abdomen(Photographed by Wang xinhui)注:A,雌; B,雄。a,生殖孔; b,第8腹节; c,产卵孔; d,半圆形瘤状突; e,第9腹节; f, 第10腹节; g,肛门; h,臀刺。Note: A, female; B, male.a, gonopore; b, the 8th abdominal segment; c, oviposition holes; d, semi-circular strumae; e, the 9th abdominal segment; f, the 10th abdominal segment; g, anus; h, hip thorn.
2.2 成虫雌雄的鉴定
将观察区分的甜菜夜蛾蛹200头(雄蛹100头,雌蛹100头)分别放置,待羽化后根据成虫形态特征对蛹期镜检的结果进行分析。存活雄成虫85头,雌成虫96头,鉴定雄成虫85头,雌成虫96头,鉴别准确率均为100%(见表1)。
表1 甜菜夜蛾雌雄蛹鉴别结果
2.3 雌雄成虫的外部特征
甜菜夜蛾成虫体长10-14 mm,触角丝状。翅展19-25 mm。体灰褐色,前翅中央近前缘外方有肾形斑一个,内方有环形斑一个,外缘有一列黑色三角形斑。后翅银白色,略带粉红色,翅缘灰褐色。
雌蛾腹部末端圆筒形,有黄色毛簇,较短,生殖孔清晰可见。雄蛾腹部末端狭长,较尖,有一圈黄色长毛簇(图3)。雄蛾生殖器见图4(A和B),雌蛾生殖器见图3(C)。
图3 甜菜夜蛾雌雄成虫(王新辉摄)Fig.3 Male and female adult of Spodoptera exigua (Photographed by WANG Xin-Hui) 注:A和B分别为雌成虫和雄成虫的背面观; C和D分别为雌成虫和雄成虫的腹面观。Note: A, The ventral view of female adult; B, The ventral view of male adult; C, Abdominal end of the female adult; D, Abdominal end of the male adult.
图4 甜菜夜蛾成虫外生殖器(于甜甜摄)Fig.4 The genitalia of adult of Spodoptera exigua (Photographed by YU Tian-Tian)注:A、B, ♂生殖器;C, ♀生殖器。Note: A、B, The genitalia of male adult; C, The genitalia of female adult.
3 结论与讨论
甜菜夜蛾是世界性、爆发性害虫(洪晓月等,2007)。准确区分甜菜夜蛾蛹和成虫雌雄性别,对该虫的发生及种群数量的预测预报工作有重要意义。本文观察到甜菜夜蛾雌雄蛹的主要区别是:雌蛹第8腹节腹面有一较短的纵裂缝,纵裂缝两侧平坦无突起;雄蛹第9腹节腹面有一长的纵裂缝,纵裂缝两侧均有半圆形瘤状突起。就雌雄蛹腹部分节来看,甜菜夜蛾蛹与斜纹夜蛾Spodopteralitura(Fabricius)和黑肾卷群夜蛾Plecopteraoculata(Moore)相似(林威鹏等,2015;刘怡等,2015),均表现雄蛹8-10腹节分节较为明显;而雌蛹8-10腹节分节不明显;就纵裂缝来看,甜菜夜蛾雄蛹纵裂缝两侧有瘤状突,雌蛹没有瘤状突,与旋幽夜蛾Scotogrammatrifolii(Rottemberg)和斜纹夜蛾类似(赵琦等,2011;林威鹏等,2015),与黑肾卷群夜蛾不同(刘怡等,2015);就位置来看,雄蛹生殖孔位于第9腹节,雌蛹生殖孔位于第8腹节,与桐花树毛颚小卷蛾Lasiognathacellifera(Meyrick)、菜粉蝶Pierisrapae(Linnaeus)、小菜蛾Plutellaxylostella(Linnaeus)、二点委夜蛾Athelislepigone(Moschler)、团花绢螟蛾Dinahaniaglauculalis(Guenée)、香梨优斑螟蛾euzopheraPyriella(Yang)、嘴壶夜蛾Oraesiaemarginata(Fabricius)、柑橘长卷蛾Homonacoffearia(Meyrick)、斜纹夜蛾等极其相似(李德伟等,2008;陈增良等,2010;陈艺欣等,2011;马继芳等,2011;刘志韬等,2014;张蒙等,2014;冯波等,2015;李莉玲等,2015;林威鹏等,2015)。甜菜夜蛾成虫雌雄差异则主要体现在体色及腹部末端外部形态上。雄虫体色较淡,且腹部较为狭长,末端生殖器外为黄色长毛簇;而雌性体色较深,腹部浑圆,末端生殖器外为黄色短毛簇。上述甜菜夜蛾蛹和成虫雌雄性别的鉴别特征,可为甜菜夜蛾交配行为的观察、性信息素的利用、成虫对挥发性物质差异比较、电生理反应等方面研究提供参考。
致谢:承蒙华南农业大学农学院王新辉和余甜甜同学拍摄文中照片,仅此致谢。甜菜夜蛾雌雄蛹及成虫的鉴定得到华南农业大学农学院庄海玲博士的帮助,特此致谢。
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A method for the rapid sex-determination ofSpodopteraexigua(Lepidoptera: Noctuidae) pupae and adults
ZHAO Xia-Feng, YANG An-Di, ZHANG Mao-Xin*
(Laboratory of Insect Ecology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,China)
A rapid and accurate method for the sex recognition ofSpodopteraexiguaHübner (Lepidoptera: Noctuidae) pupae and adults was described in this paper. In female pupae, the 8thabdominal segment had a short lengthways crack in the middle with flat sides and no humps. In males, the 9thhad a central crack with adistinct semi-circular strumae each side. The male adult’s abdomen were long and narrow and had some cylindrical tail hair in the end, while the female adults were darker in color and their abdominal ends appeared round in shape, and a gonopore was obviously visible. The method is efficient for use in the field and has the potential to determining the sex ratio, predicting population trends and artificial feeding inS.Exigua.
Spodoptera exigua;pupae;adult;sex;identifying
广东省科技计划项目(2013B090700009)
赵晓峰,男,1990年生,在读硕士,研究方向为昆虫生态学,E-mail: xiaofengzhao_ok@163.com
*通讯作者Author of correspondence, E-mail:mxzhang@scau.edu.cn
Received:2015-11-09;接受日期Accepted:2016-01-13
Q964;S433.4
A
1674-0858(2016)05-1066-05