铃斑翅夜蛾蛹及成虫性别的快速鉴定

李露 李素欣 王冕之 孙学文 罗水晶 林发鑫 贾黎明 温俊宝

摘要

本文通过观察比较铃斑翅夜蛾Serrodes campana Guenée蛹及成虫雌雄个体之间外部形态差异，总结出其蛹及成虫个体雌雄鉴别特征与区分方法，结果表明：雌蛹腹部末端第8腹節有生殖孔和产卵孔连接形成的纵裂缝，形成“人”字形，裂缝两侧平坦无突起;雄蛹第8腹节无裂缝，第9腹节靠近第10腹节中央有1纵裂缝，裂缝两侧各有1个半圆形瘤状突起。雌成虫前翅亚中褶内侧的黑斑外侧半圆形，前翅基线至外线间与前胸背板同色，腹部末端圆锥状;雄成虫前翅亚中褶内侧的黑斑外侧直线形，前翅基线至外线间浅黄色，颜色较前胸背板浅，腹部末端圆筒状。此方法简易有效，能极大提升野外区分蛹和成虫性别的效率，对研究其生殖生物学和后续提取性信息素意义重大。

关键词

铃斑翅夜蛾; 蛹; 成虫; 形态特征; 性别鉴定

中图分类号：

Q 969; S 763.42

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2023157

Rapid sex determination of pupae and adults of Serrodes campana （Lepidoptera： Noctuidae）

LI Lu1，2， LI Suxin1，2， WANG Mianzhi2， SUN Xuewen1， LUO Shuijing3，LIN Faxin4， JIA Liming2*， WEN Junbao1*

（1. Beijing Key Laboratory for Forest Pest Control， Beijing Forestry University， Beijing 100083， China;

2. National Energy R & D Center for NonFood Biomass， Beijing Forestry University， Beijing 100083，

China; 3. Fujian Yuanhua Forestry Biotechnology Co.， Ltd.， Sanming 354500， China; 4. Jianning

County Forestry Bureau of Fujian Province， Sanming 354500， China）

Abstract

In this paper， by observing and comparing the external morphological differences between male and female individuals of the pupae and adults of Serrodes campana Guenée， characteristics and methods for distinguishing between the sexes of pupae and adults were summarized. The results showed that the 8th abdominal segment at the end of the abdomen of the female pupa has a longitudinal crack formed by the connection of the genital hole and the oviposition hole， forming a “herringbone” shape， and the two sides of the crack are flat without protrusions. The 8th abdominal segment of the male pupa has no slit， the 9th abdominal segment has a longitudinal crack near the center of the 10th abdominal segment， and there is a semicircular tumorlike protrusion on each side of the crack. Female and male adult morphological differences are large， the female adult sub middle fold has a fanshaped medial black spot， and the forewing base line to the outer line is the same color as the pronotum， and the abdomen of female moth is more rounded than that of the male moth， and the abdomen is coneshaped at the end of the abdomen. The black spot of male at the sub middle fold in front wings is nearly triangular， light yellow between the baseline and the outer line， the color is lighter than the pronotum， the abdomen is narrow and long， and the end of the abdomen is cylindrical. This method is simple and effective， and greatly improves the efficiency of distinguishing the sex of pupae and adults in the field， which is of great significance for the study of S.campana reproductive biology and subsequent extraction of sex pheromones.

Key words

Serrodes campana; pupa; adult; morphological characteristics; sex identification

無患子Sapindus saponaria L.是无患子科Sapindaceae无患子属Sapindus树种，全世界此属树种有13种，在我国分布最广的是无患子［1］。该树种不仅是生物柴油、活性炭、绿色洗涤剂和药物的原料，也是南方重要的园林绿化树种［2］。

铃斑翅夜蛾Serrodes campana Guenée，属鳞翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae。国外分布于澳大利亚、印度、缅甸、越南、尼泊尔、日本等国家［36］，国内主要分布于澳门、云南、贵州、福建、台湾、上海和江苏等地区［69］，其幼虫主要为害无患子，取食无患子嫩梢、嫩叶、花序和幼果，影响树势、光合效应和产量，对以果皮为主要经济价值的无患子产业造成严重影响［10］。此前关于铃斑翅夜蛾中国仅有记载而缺乏基础性研究［1113］，后续要对其生物学特性展开研究以便进一步控制其为害，因此对该虫的蛹期和成虫期进行性别鉴定是十分有必要的。

鳞翅目蛹性别的鉴定主要依据蛹体8～10腹节生殖孔的外部特征来辨别。该方法在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda、香梨优斑螟Euzophera pyriella和美国白蛾Hyphantria cunea［1416］等鳞翅目害虫的性别鉴定中广泛应用。鳞翅目昆虫成虫的性别往往可以通过触角形状、体型、腹部形状、前翅颜色及斑纹和足的缘毛等进行判断［17］，如斜纹夜蛾Spodoptera litura［18］雄性翅面斑纹的外缘线与外横线之间有一明显的灰蓝色条纹，雌性则没有此条纹。本研究通过对铃斑翅夜蛾蛹和成虫的外部形态几个明显特征进行观察对比和描述，总结出了区分铃斑翅夜蛾蛹及成虫性别的方法。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

铃斑翅夜蛾的老熟幼虫采自福建省建宁县水西村无患子种植苗圃（116°49′E，26°44′N）中。将野外采集的幼虫带回建宁县无患子基地实验室，将其置于尼龙网纱中，在温度24～30℃，相对湿度65%～70%，光周期L∥D=14 h∥10 h的环境下用无患子新鲜幼嫩叶片进行饲养，成虫使用10%蜂蜜水饲喂。每日更换饲喂食物，并检查化蛹情况、进行实时记录。

1.2 试验方法

将网袋内无患子叶片间或网袋间的茧取出，用镊子将茧小心剥开，用脱脂棉擦净蛹表面后，直接观察或使用体视显微镜（江南SZ6100，上海向帆仪器有限公司），对150头铃斑翅夜蛾蛹的外部形态特征进行观察记录和拍照（Zen pro软件）。区分雌雄蛹后，使用游标卡尺分别测量雌雄蛹的长度与宽度，使用电子天平（LQC30002，五鑫衡器有限公司）测量蛹的体重，并将雌雄分开于养虫笼（410 mm×390 mm×600 mm）内饲养。采取直接观察和体视显微镜观察记录羽化后雌雄成虫外部形态差异，用游标卡尺分别测量雌雄成虫的体长与翅展，并根据其生殖器官进一步验证成虫的性别。通过分析比较羽化前后的数据来确定鉴别正确与否。

1.3 数据分析与图像处理

使用SPSS 22进行数据分析，对铃斑翅夜蛾雌雄蛹和成虫体型参数进行独立样本t检验。使用Adobe Illustrator 2019和Adobe Photoshop 2020标注图片，使用Sketchbook绘制形态示意图。

2 结果与分析

2.1 蛹体型特征分析

通过测量150头随机挑选的等数量雌雄蛹，得出铃斑翅夜蛾雌雄蛹体型数据（表1），发现雌雄蛹在蛹长（P=0.042）上存在显著差异，而在蛹宽（P=0.094）和蛹重（P=0.201）方面并没有显著差异， 其中雌蛹的长宽比为3.14∶1，雄蛹的长宽比为3.22∶1，雌雄的蛹重比为0.90∶1。

2.2 蛹外部形态特征分析

老熟幼虫以丝结茧，预蛹期3 d，虫体白灰色;蛹期11～14 d，蛹纺锤形，蛹体黑褐色或红褐色。在显微镜和直接观察下，铃斑翅夜蛾的雌雄蛹体色有所差异（图1A）。蛹体表面布有白霜，羽化前白霜消失，腹部末端生有臀棘钩6～9根，大多为7～8根，中间2根较长，侧边较短（图1B，C），与蛹体发育程度存在关联，发育较好的蛹其臀棘更为坚硬粗壮，体型较小的蛹其臀棘更为柔软细小。形态示意如图2。雌雄腹部末端区分如下：

雌蛹：第8腹节腹面中央有一纵裂缝，裂缝上下端连接第7、第9腹节，与第9腹节前缘相连，使第8腹节至第10腹节节间形成“人”字形;裂缝两侧光滑，此裂缝为第8腹节上的生殖孔和第9腹节上的产卵孔连接而成（图1B♀）。

雄蛹：第8腹节无裂缝，在第9腹节腹面靠近第10腹节中央有一纵裂缝，裂缝两边各有一半圆形瘤状突起，此裂缝为第9腹节上的生殖孔;雄蛹腹部末端分节较为明显（图1B♂）。

2.3 蛹的验证及雌雄成虫外部形态特征

共鉴定150头蛹的性别，其中75头为雄蛹，75头为雌蛹。羽化成虫共147头，鉴定准确率100.00%（表2）。

通过测量100头随机挑选的等数量雌雄成虫后得出铃斑翅夜蛾雌雄成虫体型数据（表3），发现雌雄成虫在体长（P=0.015）和翅展（P=0.001）上均存在显著差异。

成蟲全身被毛，头部及胸部黑褐色带灰色，触角线状;背中线淡黄色;喙发达（图3）。腹部褐灰色。前翅基部暗褐色带紫色，基线为2黑斑，内线黑色，直达臀脉1A后外突，内线前端及亚中褶内侧各1黑斑，后1斑外侧雄性直线形，雌性半圆形，中区（前翅内线至外线间）雄性浅褐色，雌性褐色，中线波浪形，前端外侧分布褐色斑块，肾形斑褐色，其中存在大小不一、具白边的黑点，外线双线黑色，线间黄褐色，近直线外斜，前端内侧有一褐色三角形斑，外线外部深褐色，亚缘线浅褐色，大波曲，后翅褐灰色，中部具一白色粗线，外缘黑褐色。铃斑翅夜蛾静息状态下其背面形似人脸谱（图4），雌雄成虫形态特征差异如下（图3）：

雄成虫：前翅亚中褶内侧的黑斑外侧直线形，中区浅褐色。腹部较瘦小，末端狭长，无纵向裂缝，外生殖器周围被有短黄色毛簇。静止时其阳具隐于腹部，受到雌蛾释放的性信息素刺激以及交配后，腹部末端的抱握器张开，阳具外突（图5♂）。

雌成虫：前翅亚中褶内侧的黑斑外侧半圆形，中区与前胸背板同色。腹部相对雄蛾肥大，末端有短白色毛簇，有一明显纵向缝（图5♀）。求偶时露出性腺，释放性信息素，腹部末端向腹背面微微弯曲，产卵器向腹面弯曲。

3 结论与讨论

区分铃斑翅夜蛾蛹的雌雄时发现，雌虫蛹体颜色偏红褐色，雄虫蛹体颜色偏褐色，但由于2种颜色较为相近，难以在野外条件下准确辨别。雄蛹在体型上长于雌蛹，有显著差异;而在蛹宽和蛹重上没有显著差异，故不建议通过形态特征参数来区分铃斑翅夜蛾蛹体性别。有些鳞翅目昆虫可通过臀棘的数量来确定雌雄，如绿翅绢野螟Diaphania angustalis［19］的雌蛹臀棘为7根而雄蛹的臀棘为8根，但也存在较多臀棘数量相同的鳞翅目昆虫种类，如黄翅绢野螟D.caesalis雌雄蛹的臀棘均为8根［20］，肉桂双瓣卷蛾Polylopha cassiicola雌雄蛹的臀棘均为6根［21］，而铃斑翅夜蛾的雌雄蛹臀棘数量在6～9根之间不固定，因此也无法通过臀棘数量辨别蛹的雌雄。

能用于区分铃斑翅夜蛾蛹性别的特征主要包括：1）雌蛹腹面第8腹节有纵裂，且纵裂两侧无凸起;2）雄蛹第8腹节无纵裂，而第9腹节有纵裂，且裂缝两边有半圆形瘤状突起; 3）雌蛹腹部末端分节不明显，而雄蛹腹部末端分节较为明显。其中最易观察到的特征是雄蛹生殖孔两侧存在的瘤状突起。这些特征与旋幽夜蛾Scotogramma trifolii［22］、甜菜夜蛾Spodoptera exigua［23］和异酷斑大蚕蛾Cricula variabilis［24］等存在一些相似之处。

成虫性二型现象明显，可以快速从其前翅基线处的黑斑形状以及中区的不同颜色明显区分出雌雄性别，还可以通过其腹部末端的形态进行区分。铃斑翅夜蛾的雄虫腹部末端狭长短钳状无纵裂，而雌虫腹部末端浑圆有一明显纵裂，这与凤凰木夜蛾Pericyma cruegeri［25］、黑肾卷裙夜蛾Plecoptera oculata［26］、斜纹夜蛾［18］和黄翅绢叶螟［20］等许多夜蛾科昆虫的腹部末端形态特征高度一致。

通过分析生殖孔位置以及有无瘤状突起2个特征，可以有效鉴别铃斑翅夜蛾的雌雄蛹。此外，我们还通过翅面2个直观的特征简单便捷地鉴别雌雄成虫，熟练后可在田间直接使用，准确率可达100%。本方法不仅能提高野外调查时辨别铃斑翅夜蛾雌雄蛹和成虫的效率，快速了解当前种群性比，预估下一代种群数量，还能为后续获取处女雌虫提取性信息素提供极大的便利。

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（责任编辑：田 喆）