短时高温胁迫对新菠萝灰粉蚧的耐热性及存活影响

李德伟 吴建辉 覃振强

摘要通過观察短时高温胁迫后新菠萝灰粉蚧Dysmicoccusneobrevipes Beardsley各虫态的死亡率，研究高温胁迫对该虫耐热性及存活的影响。结果表明，在高温胁迫下，新菠萝灰粉蚧虫态、温度、时间对其死亡率均有显著影响，高温胁迫对该粉蚧低龄若虫死亡率的影响大于高龄若虫及雌成虫的影响。35和38℃高温胁迫下3龄若虫及雌成虫短时胁迫死亡率为0，但1龄和2龄若虫出现了1.67%～68.33%的死亡率;当温度为47℃超高温时，胁迫2 h后新菠萝灰粉蚧所有虫态死亡率均达100%。研究发现，通过短时的高温锻炼并不能增强新菠萝灰粉蚧的高温胁迫耐受性，该粉蚧随着锻炼温度的升高其高温胁迫的死亡率也会上升。研究结果为研究新菠萝灰粉蚧的生物学、生理学、防控、检疫处理等提供参考。

关键词新菠萝灰粉蚧;高温胁迫;耐热性;存活率

中图分类号 S435.63 文献标识码 A  DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.012

Study on the Heat Resistance and Survival Effect of DysmicoccusneobrevipesBeard?sley （Hemiptera： Pseudococcidae） to Short-time High Temperature Stress

LI  Dewei1） WU  Jianhui2） QIN  Zhenqiang1）

（1 Sugarcane Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of SugarcaneBiotechnology and Genetic Improvement （Guangxi）/ Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement， Nanning， Guangxi 530007， China;

2 Key Laboratory of Bio-Pesticide Innovation and Application， Guangdong Province / Engineering Technology Research Center of Pest Biocontrol， Ministry of Education， Guangzhou， Guangdong 510640， China）

Abstract  To study the effects of high temperature stress on the heat resistance and survival effect of Dysmicoccusneobrevipes Beardsley， the mortality of all stages of D. neobrevipes under short-time high temperature  stress  was  observed. The  results  showed  that  the  insect  stage，  temperature  and  time duration had  significant  effects  on the  mortality  of D. neobrevipes under the high temperature  stress. The effect of high temperature stress on the mortality of the young instar nymphs was greater than that of the old instar nymphs and the female adults. The mortality rate of the 3rd  instar nymphs and female adults  under 35 and 38℃ was 0，  but  the  mortality  rate  of the 1st  instar  nymphs  and  the 2nd  instar nymphs was 1.67%-68.33%. When the temperature was as high as 47℃ ， the mortality rate of all stages of D. neobrevipes  was 100% under 2 h  heat  stress. Short-time  high  temperature  exposure  could  not enhance  the  tolerance  of D. neobrevipes  to  the  high  temperature  stress，  and  the  mortality  rate  of D. neobrevipes  under the  high  temperature  stress would  also  increase with  the  increase  of the  exposuretemperature. These results  could provide reference for the  study of the biology， physiology， control and prevention， quarantine and treatment of D. neobrevipes.

Keywords  Dysmicoccusneobrevipes Beardsley ; high temperature stress ; heat resistance ; survival rate

新菠萝灰粉蚧Dysmicoccusneobrevipes Beardsley 属半翅目 Hemiptera 粉蚧科 Pseudo ‐coccidae灰粉蚧属Dysmicoccus，其寄主广泛，主要为害剑麻Agavesisalana、菠萝Ananascomo‐ sus、柑橘Citrusreticulata、南瓜 Cucurbita moschata、番茄 Lycopersicon esculentum、可可 Theobroma cacao和香蕉 Musa nana等农林经济作物，是热带和亚热带农林经济作物的重要害虫[1-2]。我国最早于1998年在海南省昌江县青坎农场的剑麻上发现该虫暴发为害，2006年该虫在广东省湛江市剑麻种植区发生蔓延。该虫在剑麻上直接危害严重，还会引起剑麻紫色卷叶病大暴发，造成年减产30%以上，甚至失收[3]。目前，该虫害主要分布于我国海南、广东、广西和云南等地[1-5]，是我国进境植物检疫性有害生物[6]。

新菠萝灰粉蚧作为一种高度危险性入侵害虫受到我国植保工作者的高度重视，在危险性分析[7]、分布范围[8]、生物学研究[1，9-10]、鉴定技术[11-14]、防治技术[4， 15-17]等方面开展了大量的研究。23～29℃是最適宜新菠萝灰粉蚧生长发育和繁殖的温度，高于这个温度范围其历期及死亡率会上升[1， 18-19]。康芬芬等[20]报道，用95%～98%的饱和蒸汽对新菠萝灰粉蚧进行47～49℃的短时热处理可将新菠萝灰粉蚧100%杀灭。在其它高温范围及增加处理时间对新菠萝灰粉蚧死亡率的影响研究对其生物学及检疫处理等也具有重要意义。本研究在35～47℃内设置5个不同的高温处理及1～8 h 时间内设置5个不同胁迫处理时间，测定新菠萝灰粉蚧各个虫态的高温胁迫致死情况，以揭示短时高温胁迫对该虫各虫态的死亡率影响，为该虫的生物学、生理学、防控、检疫处理等提供参考。

1材料与方法

1.1材料

本试验所用的新菠萝灰粉蚧采自广西壮族自治区钦州市浦北县广西农垦东方农场有限公司的剑麻园，并在26℃的室内用南瓜继代繁殖10代以上，建立试验种群，作为供试虫源。

1.2方法

1.2.1短时高温胁迫

试验在人工气候箱内进行。本试验设1、2、3龄若虫、始期雌成虫（成虫初期，蜕皮为成虫后3～5 d）、成熟期雌成虫（蜕皮为成虫后20 d）共5个虫态处理，每个虫态处理下设置35、38、41、44、47℃共5个高温胁迫处理，相对湿度为（75±5）%，每个胁迫处理设置胁迫1、2、4、6、8 h共5个时间处理，每个时间处理重复4次，每个重复样本数量若虫为30头，成虫为20头。以26℃处理作为对照。

用柔软的小毛笔小心挑取健康活力强的1、2、3龄若虫及始期雌成虫、成熟期雌成虫分别移入培养盒内并置于新鲜叶片上，1、2、3龄若虫每盒挑取30头，始期雌成虫、成熟期雌成虫每盒挑取20头，挑够数量后用保鲜膜覆盖盒口，并用昆虫针在保鲜膜上插些小孔，每种虫态各挑取120盒。将每种虫态分别在设置好的26、35、38、41、44、47℃的人工气候箱内放入20盒进行温度处理，在分别处理1、2、4、6、8 h 时，从各温度处理的人工气候箱中拿出4盒放置于26℃的室内环境下让其苏醒，拿出2 h后观察不同虫态在各温度处理及时间下的死亡情况，虫体干瘪、色泽暗黑或用细毛笔轻轻触动虫体不动者为死亡，统计死亡率。

1.2.2高温锻炼对粉蚧耐热性的影响

设置32、35、38、41、44℃共5个高温锻炼处理1 h，然后直接移入44℃高温下胁迫处理2h，每个锻炼温度4个重复，每重复样本数30头。26℃不经锻炼处理直接放入44℃下胁迫处理2 h作为对照。此外，本试验中47℃高温下胁迫处理2 h该虫死亡率100%的结论下，特别设置一组中间高温38℃锻炼处理1 h，然后在47℃高温下胁迫处理2h 下该虫的死亡率，明确高温锻炼对粉蚧耐热性的影响。

用柔软的小毛笔分别挑取26℃下饲养的3龄若虫和成熟期雌成虫并移入放置有新鲜剑麻叶片的培养盒中，每盒挑取30头，挑够数量后用保鲜膜覆盖盒口，并用昆虫针在保鲜膜上插些小孔。2种虫态各挑取28盒，将挑好的虫分别在32、35、38、41、44℃的人工气候箱内，各放入4盒高温锻炼1 h 后全部移入置于44℃高温下胁迫处理2 h，从26℃不经锻炼处理直接放入44℃下胁迫处理2 h作为对照。另挑取1组放入38℃的人工气候箱内高温锻炼1 h 后移入置于47℃高温下胁迫处理2 h 进行对照观察，观察其死亡率是否会因为高温锻炼而降低。胁迫处理2 h后将所有供试昆虫置于26℃的室内环境下让其苏醒，2 h后观察不同虫态各处理温度的死亡情况，并统计死亡率。

1.2.3数据处理

所有数据经 Excel整理后，统计死亡率。利用 DPS 9.01对胁迫温度、胁迫时间、虫态及高温锻炼对新菠萝灰粉蚧高温胁迫死亡率进行方差分析。显著性差异采用 Duncans法检验。

死亡率=死亡个体数÷试虫总数×100%

2结果与分析

2.1高温胁迫对新菠萝灰粉蚧1龄若虫死亡率的影响

除1龄若虫在35℃高温胁迫处理1 h 与对照无显著差异外，其它各高温胁迫处理及不同胁迫时间下的死亡率均与26℃处理存在显著差异，在 44℃高温胁迫2 h 以上及在47℃高温胁迫1 h 以上的1龄若虫死亡率均达到100%（表1）。在相同高温处理下，除了38℃处理2 h外，新菠萝灰粉蚧1龄若虫高温胁迫1 h 的死亡率均比其它处理时间的低，差异显著;处理4、6、8 h 后的死亡率除了35℃处理6 h外，其它各相同高温处理下的死亡率差异不显著。在相同处理时间下，高温处理1 h 时38、41、44℃的死亡率差异不显著，在高温处理2和6 h 时35与38℃的死亡率差异均不显著。通过双因素方差分析表明，本试验的高温温度和胁迫时间对1龄若虫死亡率均有显著影响（温度： F=25.5，p<0.05;时间： F=3.7，p<0.05）;温度和胁迫时间对1龄若虫死亡率有显著的交互作用（ F=12.4，p<0.05）。

2.2高温胁迫对新菠萝灰粉蚧2龄若虫死亡率的影响

2龄若虫在35、38、41℃高温下胁迫1、2、4 h 及35℃胁迫6、8 h 的死亡率均低于15%，其死亡率与26℃对照处理无显著差异，其它各高温胁迫及各时间处理的死亡率与26℃对照处理均差异显著，在 44℃高温胁迫6 h 以上及在47℃高温胁迫1 h 以上时死亡率达100%（表2）。在相同高温处理下，35℃处理1、2、6、8 h 之间及38、41、44℃高温处理1、2、4 h 之间的死亡率差异不显著，各高温处理6、8 h 的死亡率差异也不显著。在相同处理时间下，高温处理1、2、4 h 时35、38、41℃之间的死亡率差异不显著，与 44、47℃死亡率差异显著;高温处理6、8 h 时各高温处理的死亡率除了44、47℃间差异不显著外，其它各高温处理间的死亡率差异显著。通过双因素方差分析表明，高温温度和胁迫时间对2龄若虫死亡率均有显著影响（温度 F=46.3，p<0.05;时间 F=4.1，p<0.05）;温度和胁迫时间对2龄若虫死亡率有显著的交互作用（ F=11.8，p<0.05）。

2.3高温胁迫对新菠萝灰粉蚧3龄若虫死亡率的影响

3龄若虫在35和38℃高温胁迫各时长的死亡率均为0，44℃高温胁迫4 h 以上及47℃高温胁迫1 h 以上时其死亡率均达100%（表3）。在相同高温处理下，44℃高温胁迫1、2 h 间死亡率差异显著，其它的各高温处理下各时间处理之间的死亡率均差异不显著。在相同处理时间下，41℃高温处理1、4、8 h 的死亡率及与26℃对照处理的死亡率均差异不显著，与 44、47℃的死亡率均差异显著。通过双因素方差分析表明，本试验的高温温度对3龄若虫死亡率具有显著影响 （ F=44.0， p<0.05），而短时高温胁迫时间对3龄若虫死亡率影响不显著（ F=0.8，p>0.05）;但温度和胁迫时间对3龄若虫死亡率有显著的交互作用（ F=64.2， p<0.05）。

2.4高温胁迫对新菠萝灰粉蚧始期雌成虫和成熟期雌成虫死亡率的影响

始期雌成虫和成熟期雌成虫在35和38℃高温胁迫各时长的死亡率均为0，雌成虫在41和44℃高温胁迫下出现死亡，但始期雌成虫在41℃高温及成熟期雌成虫在41和44℃高温胁迫下其平均死亡率均未超过5%，而始期雌成虫在47℃高温胁迫1 h 死亡率达97.5%，胁迫2 h 以上死亡率达100%，成熟期雌成虫在47℃高溫胁迫1 h 死亡率达100%，与其它高温胁迫的死亡率差异显著（见表4、5）。在相同高温处理下，始期雌成虫在35、38、41℃及成熟期雌成虫在各处理温度下不同处理时间的死亡率之间差异不显著。在相同处理时间下，始期雌成虫在各处理时间下的44、47℃的死亡率与其它温度的差异显著，其它温度间的死亡率除41℃下处理4 h外差异不显著;成熟期雌成虫在各处理时间下35、38、41、44℃间的死亡率差异均不显著，与 47℃的死亡率差异显著。通过双因素方差分析表明，本试验的高温对始期和成熟期雌成虫死亡率均具有显著影响（始期雌成虫： F=1231.1，p<0.05;成熟雌成虫：F=7574.3，p<0.05），而短时高温胁迫时间对始期和成熟雌成虫死亡率影响不显著（始期雌成虫： F=0.4， p>0.05成熟期雌成虫： F=1.5，p>0.05）;但本试验的温度和胁迫时间对始期雌成虫死亡率有显著的交互作用（ F=1.9，p<0.05），对成熟期雌成虫死亡率的交互作用不显著 （ F=0.8， p  >0.05）。

2.5高温锻炼对新菠萝灰粉蚧耐热性的调节影响

将不同的高温锻炼处理1 h后的粉蚧放入44℃高温胁迫处理2 h，其死亡率高于或等于没有进行高温锻炼而直接进行44℃高温下胁迫处理2 h 的死亡率（表6）。没有因为进行了高温锻炼而减少了死亡率，说明高温锻炼并不会加强新菠萝灰粉蚧的耐热性。

3讨论与结论

昆虫属于典型的变温动物，其生长发育易受到温度的影响[21-22]，当环境温度超出昆虫正常生长发育的适温范围，即使是短暂的也会对昆虫的生长或存活造成巨大影响甚至导致种群灭亡[22]。新菠萝灰粉蚧的最适宜种群生长发育和繁殖的温度是23～29℃[1， 19]，在超出最适温度范围较为缓和的高温下，其历期及死亡率随之增高，内禀增长力下降[18-19]。而在最适温度范围较为缓和的高温下进行短时胁迫处理虽然对一些昆虫存活率没有影响，但有可能会造成这些昆虫的生殖适应性降低[23-24]。本试验在35℃高温进行短时胁迫时，虽然对3龄若虫及雌成虫短时胁迫其死亡率为0，但1龄和2龄若虫出现死亡，所以对种群来说已经产生了影响;当短时胁迫温度达到41℃以上时其所有虫态均出现了死亡。本试验总体来说，高温胁迫对低龄若虫影响大于高龄若虫及成虫。根据多因素方差分析，总的来说新菠萝灰粉蚧虫态、胁迫温度和胁迫时间对死亡率的作用均差异显著（虫态： F=480.1， p<0.05;温度： F=4151.3， p<0.05;时间： F=92.0，p<0.05）。不同虫态、胁迫温度以及胁迫时间之间均具有显著的交互作用（虫态×温度： F=111.8，p<0.05;虫态×时间： F=30.3， p<0.05;温度×时间： F=20.7， p<0.05;虫态×温度×时间：  F=13.9， p <0.05）。

新菠萝灰粉蚧在高温胁迫下虫态、温度、时间对其死亡率均有显著影响，且高温胁迫对低龄若虫影响大于高龄若虫及成虫;而胁迫时间在不同高温的胁迫中表现出不同的影响，8 h 以内短时胁迫在35、38、41℃高温胁迫中对3龄若虫及雌成虫的死亡率影响不大，而在47℃高温胁迫下短时胁迫1 h其死亡率几乎达到100%。这与康芬芬等[20]在47℃蒸热处理1 h死亡率达100%的结果相似。在新菠萝灰粉蚧高温锻炼试验中，通过高温锻炼处理1 h 后放入44℃高温胁迫处理2 h 其死亡率高于或等于直接进行44℃高温下胁迫处理2 h 的死亡率，说明高温锻炼并不能增强新菠萝灰粉蚧的高温胁迫耐受性，这在 Q 型烟粉虱的研究[25] 中也得到了相似结果。

本研究表明，35℃以上的短时高温胁迫对新菠萝灰粉蚧死亡率产生影响，但是在47℃高温胁迫2 h才能确保各虫态的死亡率达100%，且不会因为短时的高温锻炼而降低其死亡率，这些结果为新菠萝灰粉蚧通过闷棚等高温处理来灭杀提供参考。虽然47℃高温对新菠萝灰粉蚧的影响是致命的，但是47℃高温对某些植物或产品的影响可能也是巨大的，本试验虽然做了低于47℃的几个温度处理，但胁迫时间最长只有8 h，在适当降低高温胁迫处理温度时，是否可以通过延长胁迫时间来达到灭杀的目的，在35～44℃高温胁迫下没有被灭杀的新菠萝灰粉蚧其生殖机能是否受影响，这些还需要进一步的研究。

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（编辑排版：龙娅丽）