不同溫度對(duì)牧草盲蝽種群生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響

李 燕， 楊 奧， 馮麗凱， 王佩玲，2

（1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院綠洲農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石河子 832000；2.植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

不同溫度對(duì)牧草盲蝽種群生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響

李 燕1， 楊 奧1， 馮麗凱1， 王佩玲1，2

（1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院綠洲農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石河子 832000；2.植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

應(yīng)用生命表技術(shù)研究了13、18、23、28和33℃溫度條件下以菜豆為食物的牧草盲蝽的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖情況。結(jié)果表明：在13～33℃，牧草盲蝽發(fā)育速率隨著溫度的升高而加快，并符合Logistic模型；牧草盲蝽若蟲(chóng)、世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為7.49℃和10.21℃，有效積溫分別為323.62日·度和393.7日·度；在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，23℃時(shí)牧草盲蝽的若蟲(chóng)期存活率最高（75%），33℃時(shí)存活率最低（41%）。18～28℃為最適溫區(qū)，較低的溫度（13℃）和較高的溫度（33℃）不利于牧草盲蝽的存活。

牧草盲蝽； 溫度； 發(fā)育歷期； 發(fā)育起點(diǎn)溫度； 有效積溫

牧草盲蝽［Lygus pratensis（Linnaeus）］（半翅目：盲蝽科）是新疆棉田盲蝽的優(yōu)勢(shì)種，棉花蕾鈴期主要害蟲(chóng)之一［1-3］。除為害棉花外，近年來(lái)牧草盲蝽對(duì)核桃、棗樹(shù)、香梨等新疆主要林果為害也逐漸增加［4-6］，分析其主要原因：一是新疆林果、蔬菜、畜牧飼草業(yè)的發(fā)展為牧草盲蝽提供了豐富的寄主；二是Bt棉花的快速商業(yè)化種植，棉鈴蟲(chóng)得到有效控制，造成生態(tài)位點(diǎn)空缺，刺吸式害蟲(chóng)上升為主要害蟲(chóng)；同時(shí)農(nóng)藥的使用量減少，導(dǎo)致牧草盲蝽數(shù)量增加，為害增強(qiáng)，甚至造成局部地區(qū)大暴發(fā)［4-6］。

溫度對(duì)昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育、羽化、交配及繁殖起著重要的作用。研究表明，溫度對(duì)苜蓿盲蝽、三點(diǎn)盲蝽、綠盲蝽及中黑盲蝽的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖有著顯著影響［7-8］，低溫與高溫對(duì)美國(guó)牧草盲蝽［Lygus lineolaris（Palisot de Beauvois）］的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖都會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用［9］。目前牧草盲蝽的研究主要為其在核桃、棗樹(shù)、香梨等寄主上的發(fā)生規(guī)律及防治方法［4-6］，關(guān)于溫度對(duì)其生物學(xué)特性影響的研究較少。本文設(shè)置了5個(gè)溫度梯度，利用生命表技術(shù)對(duì)牧草盲蝽的實(shí)驗(yàn)種群進(jìn)行研究，以期為了解牧草盲蝽的暴發(fā)機(jī)制、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及綜合治理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx(chóng)

牧草盲蝽于2013年4月中旬在石河子苜蓿地捕捉，在氣候箱（寧波RXZ型智能人工氣候箱）內(nèi)利用菜豆（Phaseolus vulgarisLinn.）飼養(yǎng)［10］，溫度為（25±0.5）℃，相對(duì)濕度為60%～70%，光照L∥D＝16 h∥8 h。試驗(yàn)用蟲(chóng)為F1代。

1.2 方法

1.2.1 溫度處理及試驗(yàn)條件

使用寧波RXZ型智能人工氣候箱，設(shè)定13、18、23、28、33℃5個(gè)溫度處理，相對(duì)濕度為60%～70%，光照L∥D＝16 h∥8 h。

1.2.2 試驗(yàn)方法

將牧草盲蝽24 h內(nèi)孵化的單頭若蟲(chóng)分別轉(zhuǎn)入養(yǎng)蟲(chóng)管（直徑×高＝1 cm×5 cm）中，同時(shí)放入新鮮的菜豆以供取食，每天定時(shí)更換管內(nèi)的菜豆，以保持食物的充足及新鮮。每個(gè)處理下的若蟲(chóng)數(shù)為25頭，4次重復(fù)。每天定時(shí)觀察若蟲(chóng)的發(fā)育情況，記錄若蟲(chóng)的蛻皮次數(shù)、各齡歷期及死亡數(shù)。待成蟲(chóng)羽化后，將同一天羽化的成蟲(chóng)進(jìn)行配對(duì)，置于有彎曲紙條的培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿中放有2 cm長(zhǎng)的菜豆豆莢，同時(shí)培養(yǎng)皿內(nèi)有一蘸有10%蜂蜜水的棉球，為雌蟲(chóng)產(chǎn)卵補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。逐日記錄成蟲(chóng)的存活數(shù)及產(chǎn)卵量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003，Origin 75等專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。將牧草盲蝽在不同溫度下的發(fā)育歷期（N）轉(zhuǎn)化成發(fā)育速度（V），用One-way ANOVA進(jìn)行方差分析，同時(shí)用Tukey’s HSD進(jìn)行多重比較［11］。牧草盲蝽卵期、若蟲(chóng)期、產(chǎn)卵前期和世代歷期的發(fā)育速度（V）與溫度（T）之間的關(guān)系用線性模型Y＝bX+a進(jìn)行模擬［11］。模型中Y為發(fā)育速率，X為試驗(yàn)溫度，a與b為回歸參數(shù)。溫度與若蟲(chóng)的發(fā)育速率之間的關(guān)系用Logistic模型進(jìn)行擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)牧草盲蝽各齡若蟲(chóng)存活率的影響

不同溫度處理的牧草盲蝽各齡若蟲(chóng)的存活率見(jiàn)表1。5個(gè)溫度處理下的1齡、2齡、4齡及5齡若蟲(chóng)存活率差異不顯著。3齡若蟲(chóng)中33℃與13、23、28℃差異顯著。整個(gè)若蟲(chóng)期23℃存活率最高，為75%，其次是18℃和28℃，33℃存活率最低，僅有41%。

表1 不同溫度下牧草盲蝽的若蟲(chóng)存活率1）Table 1 The survival rate ofLygus pratensisat different temperatures

2.2 溫度對(duì)牧草盲蝽發(fā)育歷期的影響

牧草盲蝽在不同溫度條件下各蟲(chóng)態(tài)歷期見(jiàn)表2。牧草盲蝽的發(fā)育歷期隨著溫度的升高而縮短。13℃整個(gè)世代和若蟲(chóng)期的發(fā)育歷期最長(zhǎng)，分別為95.09日·度和56日·度，33℃整個(gè)世代及若蟲(chóng)期的發(fā)育歷期最短，分別為16.62日·度和13.16日·度。在5個(gè)溫度處理下，各齡若蟲(chóng)中的28℃與33℃的發(fā)育歷期差異不顯著，其他溫度下各齡若蟲(chóng)的發(fā)育歷期均有顯著差異。

表2 不同溫度下牧草盲蝽的發(fā)育歷期1）Table 2 The developmental duration ofLygus pratensisat different temperatures

2.3 牧草盲蝽發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

根據(jù)表2計(jì)算出牧草盲蝽若蟲(chóng)期和整個(gè)世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫，發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為7.49、10.21℃，有效積溫分別為323.62、393.70日·度（表3）。

表3 牧草盲蝽的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫Table 3 Threshold temperature and effective accumulated temperature ofLygus pratensis

在表2的基礎(chǔ)上，采用Logistic曲線擬合，得出溫度與牧草盲蝽發(fā)育速率的關(guān)系模型，參數(shù)見(jiàn)表4。從表4中可以看出用Logistic曲線可以擬合牧草盲蝽的若蟲(chóng)期和整個(gè)世代。

表4 牧草盲蝽的發(fā)育速率與溫度的關(guān)系模型Table 4 Logistic model for analyzing the relationships between developmental rate（y）ofLygus pratensisand temperature（x）

3 討論

本研究結(jié)果表明，在適宜的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，牧草盲蝽的發(fā)育歷期縮短。本試驗(yàn)推算出的牧草盲蝽若蟲(chóng)期和整個(gè)世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫與張圭松［12］的研究報(bào)道有所差異，一是張圭松研究中所選的溫度為18～27℃之間的適宜溫度，未涉及低溫和高溫，而本研究的測(cè)試溫度為13～33℃，兼顧了牧草盲蝽在低溫和高溫的生長(zhǎng)發(fā)育情況，更加完善了有關(guān)牧草盲蝽生長(zhǎng)發(fā)育的研究；二是飼養(yǎng)牧草盲蝽的寄主不同，張圭松選擇的是單株棉花，本試驗(yàn)為利于蛻皮、產(chǎn)卵等特性的觀察選擇的是菜豆。

在不適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度對(duì)牧草盲蝽各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育歷期、存活率、成蟲(chóng)壽命均有顯著影響。牧草盲蝽在13℃和33℃的存活率低，表明低溫和高溫條件不利于若蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育。高溫條件下（33℃），牧草盲蝽若蟲(chóng)在無(wú)法采取行動(dòng)躲避高溫時(shí)，會(huì)通過(guò)加強(qiáng)體內(nèi)蒸發(fā)作用來(lái)降低體內(nèi)及體表溫度［13］，導(dǎo)致了昆蟲(chóng)體內(nèi)失水，不利于若蟲(chóng)的蛻皮，易造成若蟲(chóng)的死亡。在低溫條件下（13℃），溫度低、濕度大，易造成若蟲(chóng)溺死。低溫（13℃）延長(zhǎng)牧草盲蝽若蟲(chóng)期，成蟲(chóng)存活天數(shù)增加，成蟲(chóng)未能正常產(chǎn)卵，可能低溫條件對(duì)代謝速率及蛋白質(zhì)有影響，導(dǎo)致個(gè)體滯育、發(fā)育遲緩、延緩性腺發(fā)育和卵子成熟及限制或改變某些酶、代謝途徑［14-15］都不利于繁殖。高溫（33℃）縮短若蟲(chóng)的發(fā)育歷期、成蟲(chóng)羽化天數(shù)，存活率低，未觀察到成蟲(chóng)產(chǎn)卵，可能源于高溫對(duì)細(xì)胞膜流動(dòng)性、酶和酶促反應(yīng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)都有影響，會(huì)導(dǎo)致個(gè)體無(wú)法完成發(fā)育或發(fā)育不完全、細(xì)胞膜代謝和神經(jīng)傳導(dǎo)紊亂、蛻皮激素分泌過(guò)多或抑制卵黃磷蛋白、昆蟲(chóng)生殖率低［16-17］。

在野外影響牧草盲蝽的生態(tài)因子除了溫度外，還有光周期、濕度、食物等，在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)上應(yīng)當(dāng)把這些因素也考慮進(jìn)去，可使預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)更加準(zhǔn)確。

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Effects of different temperatures on the development and reproduction ofLygus pratensis

Li Yan1， Yang Ao1， Feng Likai1， Wang Peiling1，2
（1.Key Laboratory for Prevention and Control of Oasis Crop Diseases，College of Agriculture，Shihezi University，
Shihezi832000，China；2.State Key Laboratory for Plant Diseases and Insect Pests，Beijing100193，China）

The laboratory populations ofLygus pratensis（L.）were studied at five different temperatures（13，18，23，28 and 33℃）using life tables.The mirids were reared onPhaseolus vulgarisin the laboratory.The results showed that its development rate increased with increasing temperature and that the relationship between temperature and development rate could be simulated by a Logistic model.The developmental temperature thresholds and effective accumulated temperatures for nymphs and the whole generation were 7.49 and 10.21℃，323.62 and 393.7 day-degrees，respectively.In the experimental temperature range，L.pratensishad the highest survival rate at 23℃during nymphal stage（75%）and the lowest survival rate at 33℃during the nymphal stage（41%）.We concluded that the suitable temperature range is 18－28℃forL.pratensis.Lower temperature（13℃）or higher temperature（33℃）is not suitable for the survival ofL.pratensis.

Lygus pratensis； temperature； developmental duration； threshold temperature； effective accumulated temperature

S 435.622.9

A

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.011

2014 01 08

2014 02 21

植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（SKL2012OP14）

致 謝：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所陸宴輝研究員對(duì)論文提出寶貴意見(jiàn)，謹(jǐn)表謝意。

*通信作者 E-mail：wangpl69@126.com