茴香薄翅野螟雌雄性的鉴定
2022-07-26秦明岗来有鹏
秦明岗,来有鹏
(1.青海大学,青海 西宁 810016;2.省部共建三江源生态和高原农牧业国家重点实验室,青海 西宁 810016;3.青海省农业有害生物综合治理重点实验室,青海 西宁 810016;4.青海省农林科学院,青海 西宁 810016)
茴香薄翅野螟(EvergestisextimalisScopli),属鳞翅目(Lepidoptera)螟蛾科(Pyralidida),又名茴香螟、油菜螟.国内主要分布于青海、甘肃、宁夏、内蒙古和黑龙江等北方地区,国外分布于朝鲜、日本、美国及西北利亚等地[1].该虫主要为害茴香、甜菜、白菜、油菜、荠菜、萝卜、甘蓝、芥菜等植物.目前该虫在青海省海东地区、西宁市、黄南州、海南州油菜种植区均有发生,以东部农业区春油菜生产基地为中心,由低海拔地区向高海拔地区扩散蔓延,为害范围不断扩大,阻碍春油菜生长[2].
在国内,关于茴香薄翅野螟发生为害曾有过报道[3-4].茴香薄翅野螟在青海省1年发生1代,在春油菜上以幼虫钻蛀油菜角果取食籽粒的方式为害.其成虫主要在油菜主茎、侧枝、果柄等处产卵.幼虫在茎秆上蛀食或蛀入皮层下为害表皮及皮层组织,有的幼虫可在花序上吐丝缀花为害.随着虫龄的增大,幼虫进行转角为害或转株为害,在油菜角果上造成一至多个孔洞,蛀食籽粒.幼虫老熟后在田间、地埂或田块周边的荒草滩表土下做土茧越冬[2,5].该虫越冬幼虫的过冷却点、冰点及其他生理生化指标,随着当地的环境温度的变化而变化,初步推测该虫已产生耐寒性[6-7].随着海拔的增加,茴香薄翅野螟越冬幼虫的死亡率增大[8].另外,关于茴香薄翅野螟的防治指标及方法等有较为详细的报道[5,9-10].
不同种类和性别的鳞翅目昆虫蛹有不同的形态特征.目前对茴香薄翅野螟的相关性研究在国内外很少有见报道,对其暴发很难采取相关措施并且很难对其进行长期监测控制.快速的区分茴香薄翅野螟蛹的雌雄,不仅避免了羽化成虫的自然交配和蛹单皿饲养的繁杂操作[11],而且在人工饲养过程中解决了试验对雌雄蛹和成虫的需求这一重大问题.基于此,本实验通过解剖镜观察茴香薄翅野螟蛹和成虫腹部及腹部末端的外部形态特征,鉴定蛹和成虫的雌雄性.可以提前掌握茴香薄翅野螟的田间性比,生物学特性并对下一代该虫种群数量变动趋势进行预测预报,同时也可为茴香薄翅野螟雌虫性信息素的提取和雄虫触角电位的测定以及对该虫在田间利用物理防治、化学防治、生物防治的最佳时期提供依据,保证后续研究的顺利实施.
1 材料与方法
1.1 试验器材
LED冷光源人工气候箱(型号:SRG-520A-3LED,杭州硕联仪器有限公司生产)、解剖镜(型号:Stemi 508,德国Carl Zeiss microscopy gmbh公司生产)、冰箱(型号:BCD-29W,青岛海尔股份有限公司生产)、培养皿、一次性塑料杯、镊子等.
1.2 供试虫源及处理
大田采集的茴香薄翅野螟越冬幼虫土茧,低温锻炼(0℃条件下保存)55 d~60 d.低温处理后的单个土茧放入小培养皿中,然后置于人工气候箱,温度20℃,相对湿度90%~95%,光照周期为L:D=14:10.
每天剥查化蛹情况,直至化蛹后,解剖镜观察茴香薄翅野螟蛹的形态特征,区分雌雄蛹.雌雄蛹配对,饲养羽化,根据成虫交配和产卵情况,验证蛹雌雄鉴别的正确与否.另外,将单蛹饲养,待羽化后,解剖镜观察雌雄成虫的形态特征.
2 结果
2.1 雌雄蛹腹部末端的形态学特征
在显微镜的观察下,蛹末端各腹节清晰可见,以生殖孔作为分类特征.
雌蛹:在第8腹节腹面上部有一条纵裂缝,连接第7腹节与第9腹节,裂缝两侧平坦,无突起,此裂缝为生殖孔与产卵孔连接而成.与第7腹节及第9腹节连接处均凸向第8腹节,形成两个“Y”形.雌蛹腹部末端分节不明显(图1:A).
雄蛹:腹部末端分节明显,第8腹节无裂缝,在第9腹节腹面中央有一条纵裂缝,为第9腹节上的生殖孔,裂缝较长,裂缝两边各有一个半圆形瘤状突起,雄蛹腹部末端分节较为明显(图1:B).
图1 雌雄蛹腹部末端
2.2 雌雄成虫的生殖器特征
将78个虫茧根据本文的方法鉴别雌雄,结果为雌蛹42个、雄蛹36个.然后分别单个置于小型培养皿中,在气候箱饲养到羽化为成虫.通过观察发现,根据该方法鉴定的雌蛹所羽化的成虫腹部粗大,在显微镜下从腹部可以看到腹部末端有椭圆状环毛,在毛环内可以看到一对肛突和一对产卵瓣,产卵孔就在这一对肛突的中间(图2:A1,A2).雄蛹所羽化出来的成虫腹部细尖,在显微镜下从腹部可以看到腹部末端有乳黄色的毛丛和一对瓣片,瓣片为抱器瓣(图2:B1,B2).这是鳞翅目昆虫生殖器的典型特征.
图2 羽化成虫腹面观
根据羽化后成虫外部形态特征和生殖器辨别,发现根据该方法鉴定雌雄蛹的准确率高达100%(见表1).
表1 茴香薄翅野螟雌雄性鉴别结果
2.3 雌雄蛹羽化后的交配产卵观察
根据本文方法鉴定茴香薄翅野螟的蛹72个,雌雄蛹各36个,分别单头饲养至羽化为成虫,雌雄蛹的羽化率分别为86.1%和80.5%(见表2).将羽化成虫进行雌雄交配,配对29对,观察其产卵情况(图3:A).通过观察发现,进行配对的成虫在杯壁产生不同数量的卵,卵呈乳黄色,聚产,为鱼鳞状(图3:B),说明蛹期雌雄鉴别准确率达100%.
表2 茴香薄翅野螟雌雄蛹羽化成虫交配结果
图3 羽化成虫交配产卵情况
3 讨论
对鳞翅目昆虫,旋幽夜蛾(Scotogrammatrifolii)[12]、月牙蝶(PhyciodesphaonEdwards)[13]、菜粉蝶(Pierisrapae)[14]、亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)[15]等蛹期的雌雄鉴别方法已有报道,而对茴香薄翅野螟雌雄鉴别的方法尚未见报道.茴香薄翅野螟蛹雌雄的形态特征与报道的昆虫既有相似之处,又有不同之处.其相同之处在于:(1)雌蛹产卵孔和生殖孔相连都位于第8腹节,两侧平坦,无突起,并且纵贯连接第7腹节和第9腹节;(2)雄蛹生殖孔位于第9腹节,是一条裂缝,裂缝两边各有一半圆形瘤状突起.不同之处在于:(1)茴香薄翅野螟雌蛹腹部末端分节不明显,而雄蛹腹部末端分节明显;(2)茴香薄翅野螟雄蛹生殖孔裂缝短于肛门裂缝,且两者距离较远.
茴香薄翅野螟成虫腹部末端与桐花树毛颚小卷蛾(LasiognathacelliferaMeyrick)相类似[16],雌性成虫腹部较粗大,腹部末端有椭圆形环毛,在毛环内可以看到一对产卵瓣.雄性成虫腹部细尖,腹部末端有毛丛,可以看到抱器瓣.由于存在种间差异,尽管它们特征相似,但还是存在种的特异性[13,15].
该方法简单易行,准确率可达100%,避免了在实践应用中所遇到的很多疑难问题,为保证后续研究的顺利实施提供基础.
另外,在饲养茴香薄翅野螟过程中发现,将田间挖回的土茧在冰箱0℃保存一月以上,然后在气候箱饲养,30%左右的蛹不能正常羽化,羽化的成虫30%左右会出现翅膀畸形,剥掉土茧的蛹30%会干死,羽化正常的成虫只有30%左右.这些可能是湿度、温度或者在冰箱0℃保存滞育引起的,有待进一步研究.