核桃举肢蛾幼虫、蛹和成虫的雌雄形态识别
2022-06-10王永平李天凤唐光辉
王永平,李天凤,唐光辉*
(1.陕西省林业科学院,西安 710082;2.西北农林科技大学 林学院,陕西 杨凌 712100)
核桃举肢蛾(Atrijuglanshetaohei)属鳞翅目(Lepidoptera)织蛾科(Oecophoridae)展足蛾亚科(Stathmopodina)黑展足蛾属(Atrijuglans)害虫,在我国分布较广,如山东、四川、贵州、陕西、山西、河南、河北等地。幼虫蛀食核桃青皮及幼果果肉,致使核桃腐烂、提早脱落并大量减产[1-2]。在陕西商洛核桃种植区发生严重,个别重灾地段株被害率达85%,果实被害率达48.7%[3],近年来,核桃举肢蛾已成为核桃的重要害虫之一,严重制约核桃生产的发展。
充分了解认识核桃举肢蛾的发生与危害规律、生物学特性等是做好核桃举肢蛾防治工作的前提。关于核桃举肢雌雄成虫对植物挥发性物质的电生理反应差异[4-5],雌雄成虫发生动态[5],田间羽化节律与交配行为[6],性信息素腺体提取物成分分析、性诱剂合成[7]等已有研究报道。但由于核桃举肢蛾雌雄虫个体外观形态特征差异不明显,雌雄性别不易区别,本研究对核桃举肢蛾幼虫、蛹及成虫雌雄鉴别特征进行研究,给快速鉴别幼虫、蛹及成虫的雌雄性别,深入研究其灾害规律提供参考和指导。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
8月下旬于陕西省商洛市山阳县十里乡郭家村西北农林科技大学核桃试验站核桃园内(109.88°E、33.53°N)采集带有核桃举肢蛾幼虫的虫果,并将虫果集中放于核桃园表土中。核桃举肢蛾以老熟幼虫于9月上旬入土结茧越冬,翌年4月从土壤中筛取虫茧,带回试验室饲养于底部垫有20 cm厚土层塑料筐内,土壤表层保湿培养,塑料筐大小为60 cm×40 cm×40 cm,塑料筐表面覆盖网孔纱布。养虫室内光照条件为14L∶10D,温度为 (25±1) ℃,相对湿度为75%~80%。待成虫羽化后饲养于盖有保鲜膜(上扎有小孔)的大烧杯内,并用10%蜜糖水喂养。
1.2 试验仪器及试剂
双目实体显微镜(Stomic)、Zeiss V20体视显微镜、养虫筐、养虫盒、0.9%生理盐水、乙醚。
1.3 核桃举肢蛾不同发育时期性别鉴定
利用光学体视显微镜观察并拍摄核桃举肢蛾老熟幼虫及其蛹外观形态,采用Zeiss V20体视显微镜拍摄核桃举肢蛾幼虫、蛹和成虫外观形态及其腹部末端特征。核桃举肢蛾幼虫、蛹、成虫的鉴别参照陈艺欣[8]所描述的特征进行分辨。为验证观察方法的准确性,将幼虫依据腹背有无紫褐色斑点进行区分后分开饲养于养虫盒内(25 cm×15 cm×10 cm),直至化蛹。然后根据雌雄蛹的外部形态特征分别饲养至成虫羽化,再根据成虫形态特征进行性别确认。
2 结果与分析
2.1 核桃举肢蛾雌雄幼虫的形态识别
7-8月在核桃园内随机采集虫果进行解剖,收集不同龄期核桃举肢蛾幼虫。经过观察发现1龄幼虫小,线状,体白色略透明,体长约1 mm;2龄幼虫体细长,体奶白色略透明,体长约2~3 mm;3龄幼虫特色稍变深,体长3~4 mm,仔细观察其腹背部,可看到有无斑点2种特征,但特征不太明显;4~5体色淡黄微红色,幼虫体长差别不大,约7 mm,能快速准确区分有无斑点特征。对幼虫第5腹节背面有一对明显肾形、紫褐色斑点类型的幼虫,经解剖发现体壁内的肾形斑组织为雄性生殖芽,由此断定第5腹节背面有肾形紫褐色斑点的幼虫为雄幼虫(图1-A),无斑点为雌性幼虫(图1-B)。
A.雄幼虫;B.雌幼虫图1 核桃举肢蛾幼虫
2.2 核桃举肢蛾雌雄蛹的形态识别
茧内越冬的核桃举肢蛾老熟幼虫直至次年5月初开始化蛹。去除虫茧,可见其为蛹被,纺锤形,复眼成暗红色。核桃举肢蛾整个蛹后期颜色变化较大,蛹初期为浅黄色(图 2-A,3-A),后变化为褐色 (图 2-B,3-B),接近羽化时呈现黑褐色或黑色(图 2-C,3-C)。观察发现羽化前期腹部背面第5腹节有明显褐色或深褐色斑点者即为雄蛹(图2-A,2-B),腹部背面无此斑点者为雌蛹。但蛹后期颜色呈黑褐色,肉眼区分性别较为困难。
2-A.蛹前期;2-B.蛹中期;2-C.蛹后期(即将化蛹)图2 核桃举肢蛾雄蛹背面
3-A.蛹前期;3-B.蛹中期;3-C.蛹后期(即将化蛹)图3 核桃举肢蛾雌蛹背面
于体视显微镜下观察,雄蛹腹面第9腹节腹面有一纵裂缝,裂缝较短,两侧各有一瘤状突起,短纵裂缝为第9腹节上的生殖孔,纵裂缝距离肛裂缝较近(图4-A)。雌蛹腹部腹面第8腹节腹部中央有一纵裂缝,延伸至第9腹节,裂缝较长,两侧较为平坦,无明显突起,长纵裂缝为第8腹节上的生殖孔和第9腹节上的产卵孔连接而成,纵裂缝距离肛裂缝较远(图 4-B)。
A.雄蛹腹部末端;B.雌蛹腹部末端;a.第7腹节;b.第8腹节;c.第9腹节;d第10腹节;e.生殖孔;f.产卵孔;g.肛裂缝(排泄孔)图4 核桃举肢蛾雌雄蛹腹部末端
2.3 核桃举肢蛾成虫的形态识别
将蛹继续培养至成虫羽化,用适量乙醚将成虫迷晕观察。成虫体色较深,黑褐色,有光泽。复眼红色;下唇须发达,银白色,向上弯曲,超过头顶。翅狭长,缘毛很长;前翅端部3/1处有1半月形白斑,基部3/1处还有1椭圆形小白斑。足白色,后足很长,胫节和跗节具有环状黑色毛刺,静止时胫、跗节向侧后方上举[9]。雌雄成虫没有明显的性二型现象(图 5-A,5-B)。
雄蛾触角羽状(图5-C),腹部瘦小,腹面末端偏尖,钳状,但雄成虫外生殖器特征被白色鳞片覆盖,不易看出(图6-A,6-B);雌蛾触角线状(图5-D),腹部末端钝圆,成圆筒形(图 6-C)。
A.雌蛾;B.雄蛾;C.雄蛾触角;D.雌蛾触角图5 核桃举肢蛾雌雄成虫
A-B 雄蛾腹部末端;C 雌蛾腹部末端图6 核桃举肢蛾成虫腹部末端
3 结论与讨论
在鳞翅目昆虫中,经常采用蛹或成虫进行性别鉴别,如菜粉蝶[10]、柑橘长卷叶蛾[11]、亚洲玉米螟[12]等,识别昆虫雌雄的最佳虫态是成虫,但由于成虫比较活跃,大量挑选单性成虫比较困难[9]。因此,在以成虫为对象的试验中,为了大量获得单性成虫,一般在蛹期采用单管饲养方法,通过鉴别发现,幼虫所化的蛹大多以单管单头放入玻璃试管中羽化[13],成虫羽化后时需要展翅,由于玻璃管空间有限,还会限制成虫翅的展开,造成翅畸形,影响后续交配效率[12]。本实验通过观察核桃举肢蛾成虫触角及腹部末端特征,可容易分辨该时期的性别,避免了从蛹期单独饲养所造成的时间消耗及资源损失;据报道,研究人员区分蛹期性别需借助体视显微镜观察鉴别腹部末端特征,但核桃举肢蛾蛹性别区分,不仅可借助该特征,还可利用肉眼观察其前中期腹部背面是否有褐色或深褐色斑点,避免了区分性别时对虫蛹造成的伤害。由于核桃举肢蛾幼虫室内难以饲养,不宜明确初显现雌雄特征的虫龄期,故仅对其老熟幼虫进行识别,且该龄期特征明显,通过观察其虫体背部便能轻易辨别性别。另外该虫活动较少,幼虫期整个阶段均在核果青果中危害,故在田间开展预测预报时,容易查明性别比。
本文对核桃举肢蛾雌雄3~5龄幼虫、蛹及成虫进行了详细观察,对其不同虫态性别鉴定特征进行详细描述,提供了准确快速的形态学鉴定方法。为深入研究核桃举肢蛾的生物学特性、灾害规律、预测预报及田间防治提供了重要依据。