温度和光周期对柑橘大实蝇化蛹的影响

余奥捷 杨慧敏 许博 黄聪 王福莲 桂连友

摘要：为了解温度和光周期对柑橘大实蝇（Bactrocera minax）幼虫化蛹的影响，测定了5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃温度和8 L∶16 D、10 L∶14 D、12 L∶12 D、14 L∶10 D、     16 L∶8 D光周期下柑橘大实蝇的化蛹历期、化蛹率和化蛹进度。结果显示光周期对化蛹历期、化蛹率、化蛹进度均无显著影响，温度对柑橘大实蝇化蛹历期和化蛹进度存在显著影响，而对化蛹率无显著影响。10 ℃和15 ℃下化蛹历期较短，为2.73 d和2.47 d。5 ℃和20 ℃下化蛹历期未显著延长，而25 ℃下化蛹历期显著延长至7.40 d。10 ℃和15 ℃下化蛹进度最快，第5 d完成化蛹；其次为5 ℃和20 ℃，第10 d完成化蛹；25 ℃下至第21 d才完成化蛹。总之，10 ℃和15 ℃适宜柑橘大实蝇化蛹；相对低温（5 ℃）和高温（25 ℃）均会延缓化蛹进度，但相对高温（25 ℃）作用更明显，会导致化蛹历期延长。

关键词：柑橘大实蝇；温度；光周期；化蛹

中图分类号：S435.6 文献标志码：A

Effect of Temperature and Photoperiod on the Pupation of Bactrocera minax

Abstract： To investigate the effects of temperature and photoperiod on the pupation of Bactrocera minax larvae， the pupation durations， pupation rates， and pupation progress of B. minax were recorded at the temperatures of 5°C， 10°C， 15°C， 20°C and 25°C， and the photoperiods of 8 L：16 D， 10 L：14 D， 12 L：12 D， 14 L：10 D and 16 L：8 D. The results indicated that the photoperiod had no significant impact on pupation durations， pupation rates and pupation progress， while the temperature significantly affected the pupation durations and progress of B. minax but had no significant impact on pupation rates. At 10°C and 15°C， the pupation durations were shorter， being 2.73 d and 2.47 d， respectively. And it did not significantly prolong at 5°C and 20°C but significantly extended to 7.40 d at 25°C. At 10°C and 15°C， pupation progressed most rapidly， with pupation completed on the 5th day. Subsequently， at 5°C and 20°C， pupation was completed on the 10th day. While at 25°C， pupation extended until the 21st day. In conclusion， 10°C and 15°C were suitable for the pupation of Bactrocera minax. Relatively low temperatures （5°C） and high temperatures （25°C） both delayed the pupation progress， and the effect was more pronounced at relatively high temperatures （25 °C）， resulting in an extended pupation duration.

Keywords： Bactrocera minax; temperature; photoperiod; pupation

柑橘大实蝇[Bactrocera minax（Enderlein）]是为害柑橘类果实的重要害虫[1]，幼虫俗称“柑蛆”，在我国主要柑橘产地均有发生。柑橘大实蝇为1化性昆虫[2]，以蛹在土壤中越冬[3]。

影响昆虫化蛹的环境因素主要包括温度、光周期、湿度、降雨等[4]。在适宜的温度和光周期下，昆虫会迅速化蛹，化蛹率较高[5]。反之，昆虫化蛹进度会显著减缓，化蛹率会显著降低[6，7]。如：瓜实蝇（B. cucurbitae）在22 ℃下的化蛹率可达92.6%，当温度上升至35 ℃时，化蛹率下降至35.9%[8]；橄榄实蝇（B. oleae）在光周期为8 L： 16 D时，化蛹率为74.5%，光周期为16 L： 8 D时，化蛹率下降至35.1%[9]。

适宜的温度下柑橘大实蝇化蛹率较高，且低温下化蛹历期延长[10，11]。有研究表明，在湖北宜昌，适宜柑橘大实蝇化蛹的温度为7 ℃、11 ℃[12]；在湖南其化蛹适宜温度为12 ℃[13]；而在重庆为15 ℃、20 ℃和25 ℃[11，14]，即柑橘大实蝇幼虫化蛹的适温范围较宽。不同地域的昆虫对温度适应有差异[15]。特定地区影响柑橘大实蝇化蛹的温度范围可能不同，且关于光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹影响的研究未见报道。

捡拾落果是防治柑橘大实蝇的一个重要措施，生产上应用广泛[2]，其重点在于在柑橘大实蝇老熟幼虫入土化蛹前清除落果，进而降低土壤中的越冬蛹基数，而了解柑橘大实蝇幼虫化蛹特性利于捡拾落果策略的制定。研究不同温度和光周期对柑橘大实蝇化蛹进度、化蛹历期和化蛹率的影响，可为制定柑橘大实蝇合理防治策略提供理论依据，并为了解环境因素对柑橘大实蝇滞育的影响提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试昆虫为湖北省松滋市陈店镇（111.639° E，30.729° N）未防控虫害的柑橘园采集的幼虫，并带回长江大学昆虫生态学实验室，置于（长30 cm，宽20 cm，高10 cm）塑料盒中，室温下利用柑橘饲喂，每天更换一次食物，待发育为老熟幼虫之后，挑选发育一致的幼虫进行试验。

1.2 温度梯度的设置

在田间，柑橘大实蝇幼虫化蛹时间为每年的10月至11月中上旬[2]。通过查询湖北省荆州地区历史气温，近5年荆州地区10月至11月中上旬的最低平均气温为8 ℃，最高平均气温为24 ℃，田间日平均温度为11～19 ℃（数据来源于中国气象数据网http：//data.cma.cn/）。因此，本实验设置温度梯度为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃。

1.3 实验设计

选取发育一致的柑橘大实蝇老熟幼虫置于底部装有厚4～7 cm、含水量15%湿沙的玻璃瓶（直径7.2 cm，高9 cm）中，将玻璃瓶置于温度为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃的光照培养箱中，每个温度下的光周期设置为8 L： 16 D、10 L：14 D、12 L：12 D、14 L：10 D、16 L：8 D；每个玻璃瓶中放30头老熟幼虫。实验后每天使用新鲜柑橘饲喂，并每天浇水保持15%含水量；每天17：00观察幼虫化蛹数量，至幼虫全部化蛹或死亡（幼虫死亡时虫体呈现纯白色，拉长且无弹性，使用镊子触碰后虫体无反应或者虫体变黑，腐烂发臭，使用镊子触碰后虫体破碎），称为完成化蛹。每个温度和光周期处理设置3个重复，每个重复30头幼虫。

1.4 数据处理

所有试验数据采用Excel 365软件进行初步统计，采用SPSS 23.0统计分析软件进行数据处理，对不同温度和光周期下的柑橘大实蝇幼虫化蛹历期和化蛹率进行双因素方差分析；对不同温度和光周期下的柑橘大实蝇幼虫化蛹历期进行单因素方差分析，平均数差异采用LSD法进行多重比较。柑橘大实蝇幼虫化蛹率（%）=完成化蛹虫数/总虫数×100；对不同温度和光周期下的幼虫化蛹率经反正弦平方根转换后进行单因素方差分析，其平均数差异采用LSD法进行多重比较。

以累积化蛹率（%）描述柑橘大实蝇幼虫化蛹进度，采用以下公式计算：

[累积化蛹率（CPR%）=PR1+PR2+PR3+…+PRn]

式中，n为完成化蛹时的天数。

使用SigmaPlot 12.5作图软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 温度和光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期的影响

对不同温度（5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃）和不同光周期（8 L：16 D、10 L： 14 D、12 L： 12 D、14 L： 10 D、16 L： 8 D）下的柑橘大实蝇幼虫化蛹历期进行双因素方差分析，结果表明，温度对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期存在显著影响；但光周期、温度和光周期二者的交互作用对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期无显著影响（表1）。

温度对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期存在显著影响（图1A），对温度对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期的差异进行分析，结果表明：当温度为10 ℃和15 ℃时，柑橘大实蝇化蛹历期较短，分别为2.73 d和2.47 d。与之相比较，5 ℃下的化蛹历期无明显变化（4.07 d; P10～5℃=0.310; P15～5℃=0.226），20 ℃下化蛹历期亦无差异（4.27 d；P10～20℃=0.877；P15～20℃=0.245）。而当温度为25 ℃时，化蛹历期显著延长至7.40 d（P10～25℃=0.002；P15～25℃=0.001）（图1A）。而光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期无显著影响（P>0.05）（图1B）。

综上，与10 ℃、15 ℃（田间自然化蛹历期温度范围）相比，相对低温（5 ℃）时其化蛹历期无明显延长，相对高温（25 ℃）时幼虫化蛹历期显著延长，不利于其化蛹；而光周期对幼虫化蛹历期无影响。

2.2 温度和光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹率的影响

不同温度（5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃）和不同光周期（8L：16D、10L： 14D、12L： 12D、14L： 10D、16L： 8D）下的柑橘大实蝇幼虫化蛹率之间无显著差异（P>0.05）（表2，图2），即温度、光周期、温度和光周期二者的交互作用对柑橘大实蝇幼虫化蛹率无显著影响。

2.3 温度和光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹进度的影响

不同温度（5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃）和光周期下（8 L：16  D、10L： 14 D、12 L： 12 D、14 L： 10 D、16 L： 8 D）的柑橘大实蝇幼虫化蛹进度存在差异（图3）。其中，10 ℃（图3B）和15 ℃（图3C）下幼虫均于第5 d及完成化蛹（累积化蛹率达到100%或个别幼虫死亡）；当温度较低为5 ℃时，幼虫于第10 d完成化蛹，较10 ℃和15 ℃下延后5 d（图3A）；当温度较高为20 ℃时，幼虫于第10 d完成化蛹，较10 ℃和15 ℃下也延后5 d（图3D）；当温度高至25 ℃时，幼虫于第21 d完成化蛹，较10 ℃和15 ℃下延后了16 d（图3E）。

光周期为10 L： 14 D、14 L： 10 D、16 L： 8 D时的化蛹完成时间均为10 d。而光周期为8 L：16 D和12 L： 12 D时，25 ℃下幼虫于第21 d和17 d完成化蛹，其他温度下的化蛹完成时间均略小于10 d（图3），这反应了25 ℃延缓了幼虫的化蛹进度，而光周期对化蛹进度的影响轻微。

综上，10 ℃和15 ℃下，柑橘大实蝇幼虫化蛹进度最快，相对低温（5 ℃）略微延缓了幼虫化蛹进度，25 ℃延缓了幼虫的化蛹进度；而光周期对幼虫化蛹进度无显著影响。

3 结论与讨论

柑橘大实蝇主要分布于冷热变换明显的北半球亚热带和温带地区，化蛹滞育是其适应这种季节性气候变化的主要机制[16]。温度是影响柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的重要因素。在四川，柑橘大实蝇在12 ℃下化蛹进度最快、化蛹率最高[13]。本文研究结果表明，10 ℃和15 ℃下柑橘大实蝇化蛹历期最短（2.73 d、2.47 d），化蛹进度最快，且化蛹率到达99%以上，而光周期对柑橘大实蝇化蛹历期、化蛹率和化蛹进度无显著影响。柑橘大实蝇幼虫化蛹期荆州地区田间日均温为11～19 ℃，10 ℃和15 ℃在其自然化蛹期温度范围内。因此，自然温度下田间柑橘大实蝇老熟幼虫化蛹迅速，导致化蛹期间防治窗口期较短，需加大捡拾落果的频率。

有研究发现7 ℃低温能加快柑橘大实蝇幼虫化蛹过程[12]。而本研究表明5 ℃低温延缓了柑橘大实蝇的化蛹进度。在柑橘大实蝇的化蛹期，荆州地区近5年平均低温为8～15 ℃（数据来源于中国气象数据网http：//data.cma.cn/）。5 ℃超出了化蛹期的自然低温范围，可能是其对幼虫化蛹进程产生一定负面效应的原因。但5 ℃下柑橘大实蝇幼虫的化蛹历期无显著延长，化蛹率亦无显著降低，这可能与幼虫的耐寒能力较强有关[17，18]。范京安等[10]的研究也表明，3 ℃低温会使得幼虫化蛹进度减缓，但对其化蛹率无影响，而当温度下降至0 ℃及以下时，则幼虫无法化蛹。

有研究表明，相对高温25 ℃下柑橘大实蝇幼虫的化蛹进度（5 d）较15 ℃没有延长，反而有缩短[11]。本文结果表明，25 ℃下幼虫化蛹历期延长了4.93 d，化蛹进度减缓了16 d，该温度较10 ℃和15 ℃不适于柑橘大实蝇化蛹。本研究中，不同温度处理下为柑橘大实蝇幼虫提供了柑橘果实作为食物，这在一定程度上会延长其在较高温度下的化蛹进度（本实验室未发表结果），与脱果幼虫的化蛹情况可能有所不同。另外，YASUDA等[19]通过研究温度对B. tsuneonis（与柑橘大实蝇的生活史相似）化蛹的影响，其研究结果与本研究的结果相似，即25 ℃高温有不利于化蛹。

光周期对橄榄实蝇的化蛹率存在显著影响[9]。本研究发现光周期对柑橘大实蝇幼虫化蛹历期、化蛹率与化蛹进度无显著影响。光周期对昆虫化蛹率无影响的现象在其他昆虫中也有存在[20]。

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