高温对亚洲柑橘木虱死亡率和活动行为的影响

邝凡　林梦琪　袁水秀　罗友泉　张宁　卢占军　胡威

摘要：[目的]研究高温对亚洲柑橘木虱死亡率和活动行为的影响，为亚洲柑橘木虱的防治提供理论依据。[方法]在光照培养箱中模拟高温环境，研究40、42、44、45和46℃高温条件下亚洲柑橘木虱的死亡率；研究36-46℃逐渐升温对亚洲柑橘木虱活动行为的影响；在45℃下，研究不同光照对亚洲柑橘木虱死亡率的影响，以及36与45℃循环变温对亚洲柑橘木虱死亡率的影响。[结果]在40、42、44、45和46℃高温条件下50%亚洲柑橘木虱死亡时间（LT50）分别为138.038、17.140、11.695、10.593和0.337 h；95%亚洲柑橘木虱死亡時间（LT95）分别为181.970、26.978、18.843、14.718和0.500 h；在36-46℃逐渐升温过程中，亚洲柑橘木虱的活动逐渐增强；高温（45℃）条件下暗处理的LT50和LT95分别为6.353和8.913 h，均小于正常光照处理的10.593和14.718 h，而36与45℃循环变温的LT50和LT95分别为13.740和18.967 h，均大于恒温处理的10.593和14.718 h。[结论]高温导致木虱种群生存时间缩减是亚洲柑橘木虱在高温季节出现种群消退现象的主要原因。

关键词：亚洲柑橘木虱；高温；半致死时间；柑橘黄龙病

0引言

[研究意义]柑橘黄龙病又称黄梢病、青果病，其病原菌为α变形菌纲、韧皮部杆菌属（Candidatus Liberibacter）革兰氏阴性菌，主要分为亚洲种（Ca.Liberibacter asiaticus）、非洲种（Ca.Liberibacter africanus）和美洲种（Ca.Liberibacter americanus）（邹敏和周常勇，2005；白华菊和龙梦玲，2009），柑橘植株一旦感染发病，将导致果实品质变差，产量降低，丧失经济价值，而且目前尚无直接有效的防治方法（陈传武等，2015），该病已对亚洲、非洲、大洋洲、南美洲和北美洲等50多个国家和地区的柑橘生产造成严重威胁。在我国流行的柑橘黄龙病病原菌主要为Ca.Liberibacter asiaticus，在自然界中主要通过亚洲柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama）传播（Lu et al.，2016），但亚洲柑橘木虱与Ca.Liberibacter asiaticus相互作用机制的阻断还面临着许多困难（冯小龙等，2016），且Ca.Liberibacter asiaticus在柑橘韧皮部中难以防治，因此防治亚洲柑橘木虱仍是防控柑橘黄龙病的主要方法。亚洲柑橘木虱在种植园中的种群数量随季节变化而变化，特别是在夏季7-8月亚洲柑橘木虱有种群消退现象，因此，探究高温对亚洲柑橘木虱生存的影响从而寻找其种群消退的原因，可为高温季节防治亚洲柑橘木虱提供基础依据。[前人研究进展]谢佩华等（1988）研究发现，高温能影响木虱的行为、发育、繁殖及分布。赖剑锋和杨清华等（1991）于1984-1989年在江西赣南地区对果园柑橘木虱种群进行观察和调查，发现在7-8月间柑橘木虱的种群数量会有减少趋势，且证实温度是影响柑橘木虱种群消退的主要因素之一。Tsai等（2002）在1998年10-12月和1999年5-8月对美国佛罗里达州的九里香[Murraya paniculata（L.）Jack]树上柑橘木虱进行调查，发现在7-8月亚洲柑橘木虱种群有明显的降低趋势。冯贻富等（2013）于2008-2010年研究了浙江临海市大田和古城两个柑橘园的柑橘木虱种群数量消长规律，结果发现，柑橘木虱种群数量消长呈季节性变化，气温是影响种群数量消长的主要因素之一。Rakhshani和Saeedifar（2013）于2007年1月-2008年1月在伊朗萨尔巴兹调查发现6和7月柑橘木虱受温度、相对湿度、降雨量和光照等因素变化影响而出现种群消退现象。[本研究切入点]前人已对柑橘木虱在最适温度的生存时间开展了详细研究（Liu and Tsai，2000；汪善勤等，2015），但关于高温对亚洲柑橘木虱生存及活动行为的影响尚不清楚。[拟解决的关键问题]研究不同高温条件对亚洲柑橘木虱存活及其活动行为的影响，以及高温条件下光照和循环变温对亚洲柑橘木虱存活的影响，从而解析亚洲柑橘木虱种群在高温季节出现消退的原因，为亚洲柑橘木虱的防治提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

亚洲柑橘木虱从江西赣州潭东脐橙园（东经114°25′4″，北纬25°47′38″）采集，并在国家脐橙工程技术研究中心病害防控研发实验室温室内2年生酸橙苗（Citrus aurantium L.）上饲养繁殖；选取3个月生酸橙苗用于光照培养箱饲养柑橘木虱试验。

1.2试验方法

1.2.1不同温度处理对亚洲柑橘木虱死亡率的影响 随机挑选羽化1 d内的亚洲柑橘木虱成虫释放到饲养笼内的酸橙苗上，将酸橙苗置于光照培养箱中，培养箱内参数按吴丰年等（2016）的方法设置并略加修改，光周期L：D=14：10、光强度8000 lx、相对湿度50%，并设40、42、44、45和46℃共5个温度处理，以室内温度（25±1）℃处理的亚洲柑橘木虱为对照，每组各20只亚洲柑橘木虱，3个重复。对亚洲柑橘木虱的死亡虫数进行连续观察记录直到全部死亡。

1.2.2连续增温对亚洲柑橘木虱行为的影响 随机挑选羽化1 d内的亚洲柑橘木虱成虫20只释放到饲养笼内的酸橙苗中，在光照培养箱中饲养过夜，设光照培养箱的光强度8000 lx、相对湿度50%，将36℃设为最低温度且每半小时增加1℃，最高温度设为45℃，观察枝条上静止取食的亚洲柑橘木虱（其身体与叶片呈45°或135°），3个重复。对亚洲柑橘木虱进行连续观察并记录其活动行为。

1.2.3不同光照处理对亚洲柑橘木虱死亡率的影响 随机挑选羽化1 d内的亚洲柑橘木虱成虫释放到饲养笼内的酸橙苗上，并置于光照培养箱中45℃下黑暗处理，以45℃下光强度8000 lX、光周期L：D=14：10、相对湿度50%处理下的亚洲柑橘木虱为对照，每组各20只，3个重复。对亚洲柑橘木虱的死亡虫数进行连续观察记录直到全部死亡。

1.2.4循环变温处理对亚洲柑橘木虱死亡率的影响 随机挑选羽化1 d内的亚洲柑橘木虱成虫释放到饲养笼内的酸橙苗上，并置于光照培养箱中，培养箱光周期均为L：D=14：10、光照强度8000 lX、相对湿度50%，将培养箱设为36℃2 h和45℃2 h的循环变温，其中36-45℃线性变温时间为20 min，该时间未计入2 h内，其余不变，以45℃正常光照处理的亚洲柑橘木虱为对照，每组各20只，3个重复。对亚洲柑橘木虱的死亡虫数进行连续观察记录直到全部死亡。

1.3统计分析

参照王艳斌等（2016）的方法采用SPSS 17.0对试验数据进行处理分析，并計算各温度下亚洲柑橘木虱的回归方程及50%亚洲柑橘木虱死亡时间（LT50）和95%亚洲柑橘木虱死亡时间（LT95）。采用Kaplan-meier模型（李东波等，2015）分析不同温度处理下亚洲柑橘木虱的生存函数。

2结果与分析

2.1不同温度处理对亚洲柑橘木虱成虫死亡率的影响

不同温度处理下亚洲柑橘木虱的LT50、LT95和回归曲线如表1和图1所示。结果表明，40℃处理下，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为138.038和181.970 h；42℃处理下，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为17.140和26.978 h，是40℃处理的12.42%和14.83%，具有显著的下降趋势；44℃处理下，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为11.605和18.843 h；45℃处理下，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为10.593和14.718 h，与44℃处理相比其下降趋势缓慢；46℃处理时，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为0.337和0.500 h，仅为45℃处理的3.18%和3.40%。随着温度的增加，亚洲柑橘木虱的LT50和LT95均逐渐减少，表明木虱死亡率随着温度的升高而增加，且在46℃时生存时间达最低值，说明高温条件不利于亚洲柑橘木虱的生存，且其存活时间相应缩减。

各温度处理的亚洲柑橘木虱生存状态通过SPSS 17.0处理得到其生存函数如图2所示。亚洲柑橘木虱的生存时间随着温度升高而缩减，当温度达到42℃后，亚洲柑橘木虱的生存时间急剧下降，该结果与亚洲柑橘木虱在42℃处理后其LT50和LT95较40℃处理显著下降相符，而在46℃下呈直线下降趋势，因此，45℃可能是亚洲柑橘木虱存活的上限温度。

2.2高温对亚洲柑橘木虱行为的影响

由表2可知，在36-45℃的渐变升温过程中，亚洲柑橘木虱从最开始的36℃时在叶片或枝条上静止取食到45℃时在枝条和叶片上反复爬动，所有的亚洲柑橘木虱在45℃时均处于活动状态，观察不到静止取食的个体。

2.3不同光照处理对亚洲柑橘木虱存活的影响

据2.1的研究结果显示，45℃是亚洲柑橘木虱高温致死（L%o）的临界点，故选取45℃条件下进行不同光照处理对亚洲柑橘木虱存活的影响试验。由表3可知，当45℃黑暗处理时，亚洲柑橘木虱回归方程为y=3.064x-1.961，其Sig.为0.738>0.150；45℃黑暗条件下亚洲柑橘木虱的LT50和LT95分别为6.353和8.913 h，均小于光照处理。说明黑暗处理会加速木虱死亡。

2.4循环变温对亚洲柑橘木虱存活的影响

通过SPSS 17.0得出循环变温的回归方程为y=3.201x-3.142，其中Sig.为0.236>0.150；循环变温下的LT50和LT95分别为13.740和18.967 h，均大于恒温45℃处理（表4）。表明循环变温处理能减缓木虱死亡。

3讨论

在不同温度处理下亚洲柑橘木虱的LT50和LT95均随温度的升高而缩短，可能是在高温下虫体内水含量下降所致，与张会娜等（2014）研究发现高温时玉米象体内水分含量下降并造成玉米象死亡的结果相似。研究高温条件下亚洲柑橘木虱的活动行为，发现随着温度的升高，亚洲柑橘木虱的活动能力增强，其活动可能是为了逃避高温，且发现亚洲柑橘木虱有向嫩梢处集中的趋势，可能是木虱在寻找水含量高的幼嫩组织进行取食，以补充其体内的水分。

本研究发现在45℃黑暗处理下亚洲柑橘木虱的LT50和LT95均低于光照处理，说明黑暗条件不利于亚洲柑橘木虱的生存；另外，在黑暗条件下亚洲柑橘木虱停止取食会加快其体内水含量下降，更易引起亚洲柑橘木虱死亡。该结果与周启明等（1990）发现的黑暗条件下柑橘木虱停止取食，导致其死亡率随着光照强度的减弱而增加的结果相似。在循环变温试验中，变温处理的亚洲柑橘木虱的LT50和LT95均大于恒温处理，说明变温能够减缓亚洲柑橘木虱死亡，但生存时间没有成倍增加，可能是高温对柑橘木虱产生的伤害为不可逆，且有一定的积累效应，该结果与钟景辉（2010）发现的高温对花角蚜小蜂的伤害有累积反应相似，而且昆虫经过一定强度的高、低温变温锻炼后，其耐受性会得到增强（王琳和马春森，2013），昆虫在高温条件下的生存时间会得到延长。

本研究发现，在40℃下亚洲柑橘木虱的LT50为138.038 h、在45℃LT95为10.593 h，而Nava等（2007）研究发现，亚洲柑橘木虱在适温条件下（≤32℃）的平均生存时间为31-32 d。通过对比亚洲柑橘木虱在高温与适温条件下的生存时间发现，在极端高温条件下不利于亚洲柑橘木虱生存，可能是亚洲柑橘木虱种群数量在7-8月消退的主要原因。由于本研究未开展高温条件下亚洲柑橘木虱繁殖、发育情况等调查，因而不能证明高温条件下是否有利于亚洲柑橘木虱的繁殖和发育，有待后续研究证实，从而为不同季节采取不同的方法防治亚洲柑橘木虱提供理论依据。

近年来，江西地区7～8月极端高温（≥40℃）日数明显增多（罗少华等，2015），而赣州市中部盆地白天最高气温一般都在36℃以上（陈昆等，2016），并有极端高温出现。根据亚洲柑橘木虱种群数量在赣南地区果园的变化规律，发现在7-8月为消退期，因此，可在高温季节亚洲柑橘木虱虫口数量较低时，在大田中放人对其具有引诱力的含大量嫩梢的寄主九里香苗进行集中诱杀；同时，在高温下亚洲柑橘木虱有逃避高温在树荫下取食的行为，此时可着重对这些部位进行施药防治，将亚洲柑橘木虱的虫口数量减少到经济阈值以下。

4结论

在温度超过40℃后，亚洲柑橘木虱的生存时间随温度的升高而减少，且黑暗条件不利于柑橘木虱的生存，但循环变温能延长其生存时间；另外，随着温度的升高亚洲柑橘木虱的活动能力增强，当温度超过其存活的上限温度（45℃）时，亚洲柑橘木虱的生存时间直线下降。表明高温导致木虱生存时间缩减是亚洲柑橘木虱种群在高温季节出现消退现象的主要原因。