椰子木蛾幼蟲齡期的劃分

楊崇慧, 閻 偉, 李朝緒, 黃山春,劉 麗, 馬子龍, 覃偉權

(1. 海南大學環境與植物保護學院，海口 570228； 2. 中國熱帶農業科學院椰子研究所，文昌 571339； 3. 北京林業大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室，北京 100083； 4. 中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所， 海口 571101)

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椰子木蛾幼蟲齡期的劃分

楊崇慧1,2, 閻 偉2,3*, 李朝緒2, 黃山春2,劉 麗2, 馬子龍4*, 覃偉權2

(1. 海南大學環境與植物保護學院，海口 570228； 2. 中國熱帶農業科學院椰子研究所，文昌 571339； 3. 北京林業大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室，北京 100083； 4. 中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所， 海口 571101)

椰子木蛾是為害棕櫚科植物的重要危險性林業有害生物，2013年8 月首次在我國海南發現，對我國椰子及棕櫚產業造成嚴重的潛在威脅。齡期劃分是深入研究椰子木蛾發生規律、生物學習性、預測預報以及防治適期的基礎。頭殼寬度可作為幼蟲分齡的準確指標。本文通過林間收集椰子木蛾幼蟲頭殼和實驗室飼養椰子木蛾并收集頭殼的方法，通過測量與比較，運用頻次分布與線性回歸等，對椰子木蛾的齡期劃分進行了研究，并依據Dyar法則和Crosby生長法則對劃分結果進行了驗證，確定其在林間和在實驗室飼養條件下的齡數分別為5齡和5～8齡。室內飼養與室外相比，齡數增加，其原因可能是室內的環境條件如溫度、濕度、光周期、食物營養等以及椰子木蛾自身遺傳、種群密度等不同，室內環境條件不利而引起其齡期數增加。

椰子木蛾； 頭殼寬度； 頻次分布； 回歸分析

椰子木蛾(OpisinaarenosellaWalker)，又名椰子織蛾，屬鱗翅目，木蛾科[1],是椰子等棕櫚科植物的重要食葉害蟲。該蟲原產印度和斯里蘭卡，現廣泛分布于東南亞國家和地區[2-4]。我國于2013年8月在海南省萬寧市首次發現椰子木蛾為害，該蟲主要以幼蟲取食椰子老葉，在葉片背面蛀蟲道而使葉片呈焦枯狀，為害嚴重時可使整個椰子樹冠枯萎，造成嚴重的經濟損失[4]。

國外對椰子木蛾的研究多集中在應用寄生蜂對其進行生物防治[5-6]、林間種群動態調查[2]、寄主偏好[7]等方面。目前國內關于該蟲的研究主要在其風險性[3]、形態特征、分類地位[1]、簡單的生物學特征與為害方式[8]等方面。而對該蟲幼蟲齡期的確定在國外有所提及(在林間調查分為 5 齡，在室內飼養最多可達 8 齡)[2]，但未見詳細報道。椰子木蛾是新入侵我國的外來有害生物，對其幼蟲齡期的確定是深入研究其發生規律、生物學習性、預測預報以及防治適期的基礎[9]。幼蟲的頭殼寬度是確定齡期的準確標準[10]，已經廣泛應用于鱗翅目和鞘翅目的許多物種[10-14]。為此，本試驗采用測量頭殼寬度的方法研究了椰子木蛾的幼蟲齡期，以期為該蟲防治適期的確定提供基礎科學依據。

1 材料與方法

本試驗采用林間收集椰子木蛾頭殼用頻次分布法確定齡期和實驗室飼養觀察其蛻皮次數并測量頭殼寬度兩種方法進行比較來最終確定該蟲幼蟲的齡期。

1.1 供試昆蟲

實驗室幼蟲和蛹采自海南省三亞市周邊鄉鎮受害椰林，將受害的椰子葉片采回后，輕輕撥開蟲道，用細毛筆將幼蟲挑至放有新鮮椰子葉片的養蟲盒(24.2 cm×16.8 cm×8.8 cm)內放入恒溫氣候箱中飼養，溫度:(28±1)℃，RH: 飽和濕度，光周期: L∥D=12 h∥12 h。用剪刀將蛹連葉片一起剪下放入養蟲盒待其羽化，羽化后的成蟲放于瓶頂開放的飼養瓶(內徑14 cm， 高度24.9 cm)中，頂部用扎有小孔的保鮮膜覆蓋(通風)，提供10%蜂蜜水作為營養。養蟲瓶為透明的玻璃瓶，其中套有保鮮袋(防初孵幼蟲逃逸)并在周圍放置葉片供其產卵。卵通常產于葉片與保鮮袋之間的縫隙中。卵孵化后將初孵幼蟲用細毛筆輕輕挑至試管中放入恒溫氣候箱(與上述條件相同)中單頭飼養，每日定時更換葉片并觀察其蛻皮情況，收集頭殼。

1.2 試驗方法

1.2.1 林間頭殼收集

林間幼蟲頭殼收集自海南省三亞市周邊鄉鎮椰林中受害的椰子葉片。該蟲蛻皮后的頭殼埋藏于幼蟲蟲道的糞便中或在蟲道口。檢查采回的受害椰子葉片上的蟲糞仔細尋找頭殼，用細毛筆輕輕挑出后放入培養皿中。共收集到頭殼556 粒，收集到的頭殼均完整、無破損。

1.2.2 實驗室觀察方法

將初孵幼蟲每10 頭分別放入裝有葉片的試管中飼養，共40 管。飼養條件為：溫度(28±1)℃，相對濕度：飽和濕度(由于氣候箱濕度不能控制，在氣候箱內放入一托盤清水以確保濕度飽和)， 光周期：L∥D=12 h∥12 h。用150 目紗布和橡皮筋封口防逃逸，每日定時更換葉片并觀察其蛻皮情況，如有蛻皮即收集頭殼并立即測量其頭殼寬度。待第一次蛻皮后將2齡幼蟲分別挑出單頭飼養。從繭中尋找末齡幼蟲的頭殼并測量。每日更換葉片，觀察蛻皮情況，收集頭殼并測量。

1.2.3 測量

頭殼測量均用數顯游標卡尺，精確到0.01 mm。測量頭殼側邊沿最遠端之間的距離為頭殼寬度。

1.3 數據處理與驗證

所測數據應用Microsoft Excel 2013分析。鱗翅目幼蟲相鄰齡期的頭殼寬度存在一定的幾何級數關系，稱作Dyar法則[15]。本文對椰子木蛾幼蟲的頭殼寬度進行了測量和頻次分布分析，繪制頭殼寬度分布圖并對幼蟲進行分齡。根據Dyar法則和Crosby生長法則，應用 Brooks 指數、 Crosby 指數以及線性回歸來驗證分齡的合理性[16]。

Brooks指數=Xn/Xn-1(Xn和Xn-1分別指第n齡幼蟲和第n-1齡幼蟲各自頭殼寬度的平均值)；

Crosby指數=(bn-bn-1)/bn-1(bn和bn-1分別指第n和n-1個Brooks指數)。

回歸分析利用SAS 9.1.3進行。所做指數曲線圖用Microsoft Excel 2013進行擬合。

2 結果分析

2.1 林間采集幼蟲頭殼寬度頻次分布

根據測定的原始資料，幼蟲的頭殼寬度按照一定組距，整理成由小到大的頻次分布表，繪制成頻次分布圖，如圖1所示。

從圖1可以看出，幼蟲的頭殼寬度具有5個明顯的分布區和聚集區。根據Dyar定律可將幼蟲分為5齡，各齡幼蟲頭殼寬度和相關參數見表1。結果顯示Crosby指數均小于10%,表明在林間將幼蟲分為5齡是合理的。

圖1 林間采集幼蟲頭殼寬度頻次分布圖Fig.1 Frequency histograms of head capsule widths of O.arenosella collected from the field

齡數Instars均值/mmMeanBrooks指數BrooksindexCrosby指數Crosbyindex10．45--20．631．4000-30．801．2698-0．093041．071．33750．053351．361．2710-0．0497

2.2 實驗室飼養幼蟲頭殼寬度

根據室內飼養幼蟲的頭殼寬度分布圖(圖2)，其頭殼寬度分為8個分布聚集區，說明室內飼養的椰子木蛾幼蟲最多可達8齡，根據室內飼養觀察發現幼蟲在室內發育為蛹會有不同的蛻皮次數，最少為4次，最多7次。即幼蟲齡數為5～8齡。各齡幼蟲的頭殼寬度均值、分布范圍等見表2。各齡幼蟲在所設條件下(見1.2.2)的發育歷期見表3。幼蟲化蛹率為35.0%。

在實驗室飼養椰子木蛾過程中發現，達到5、6、7、8齡后化蛹的幼蟲所占比例分別為4.29%、40.00%、25.71%及30.00%。表明椰子木蛾在室內幼蟲發育齡數不統一。從試驗中達到5、6、7、8齡后化蛹并羽化后成蟲性別的統計結果顯示，達到各自齡數化蛹的幼蟲中雌雄蟲均有，可以得出該蟲幼蟲齡期差異并非由性別不同引起。

圖2 室內飼養椰子木蛾頭殼寬度頻次分布圖Fig.2 Frequency histograms of head capsule widths of O.arenosella reared in the laboratory

從表2可看出，Crosby指數均小于10%，符合Dyar法則。說明椰子木蛾在實驗室內分為5～8齡是合理的。

表2 室內飼養椰子木蛾幼蟲所得頭殼寬度及其統計參數

表3 室內飼養各齡幼蟲發育歷期統計

2.3 幼蟲蟲齡和頭殼寬度回歸分析

圖3 林間收集椰子木蛾幼蟲頭殼寬度與蟲齡級數的回歸關系Fig.3 The regression relationship between larval instars and the head capsule widths of O.arenosella collected from the field

圖4 實驗室飼養椰子木蛾幼蟲頭殼寬度與蟲齡級數的回歸關系Fig.4 The regression relationship between larval instars and the head capsule widths of O.arenosella reared in the laboratory

3 討 論

昆蟲幼蟲頭殼寬度的增長是間斷式的，每蛻一次皮便顯著增大一次，相鄰齡期幼蟲的頭殼寬度存在一定的幾何級數關系，因此，頭殼寬度可作為幼蟲齡期劃分的指標[18]。目前，在國內有關椰子木蛾齡期劃分的研究未見報道。在國外， Hassell等[2]報道了椰子木蛾在林間分為5齡，在實驗室條件下最高可達8齡，這與本研究的結果相吻合。Babu 和Prabhu[19]報道了椰子木蛾在實驗室條件下分為8齡，而本試驗中椰子木蛾的齡數不統一，5～8齡均有。這種在不同環境條件下齡數不同的現象在其他鱗翅目昆蟲中也有發生[20]。Esperk等[21]根據以往的文獻資料得出，昆蟲幼蟲的齡數具有種內差異性并廣泛發生于完全變態和不完全變態昆蟲中，溫度、光周期、食料品質和數量、濕度、飼養密度、物理狀態、遺傳和性別等是影響幼蟲齡數的最普遍因素。在環境條件不利的情況下，昆蟲幼蟲的齡數會增加(直翅目和鞘翅目中某些特殊種類除外)。Morita和Tojo[22]報道了斜紋夜蛾幼蟲的齡數從6齡到8齡不等，齡數增加的原因是飼養密度不同和營養不良。由此可知，在本試驗中，在林間調查和實驗室飼養所得幼蟲齡數不同的原因可能是溫度、光周期、營養成分以及昆蟲種群密度等在室內和林間存在明顯的差異。室內環境條件不利，增加了椰子木蛾幼蟲的齡數。

本研究通過實驗室飼養和林間調查對比，分別對椰子木蛾幼蟲頭殼進行了收集并測量了其寬度，運用頻次分布法、Dyar法則、線性回歸等方法進行分析，運用頭殼寬度指標對椰子木蛾幼蟲的齡期進行劃分和驗證，得出椰子木蛾幼蟲在林間可分為5齡，而在實驗室飼養條件下可分為5～8齡。

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Division of larval instars of the coconut black-headed caterpillar,Opisinaarenosella

Yang Chonghui1,2, Yan Wei2,3, Li Chaoxu2, Huang Shanchun2, Liu Li2，Ma Zilong4, Qin Weiquan2

(1．College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228，China；2. Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Wenchang 571339，China; 3. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083，China; 4. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101，China)

The coconut black-headed caterpillarOpisinaarenosellaWalker (Lepidoptera: Oceophoridae) is an important risky forest pest that infests many kinds of palm trees. It was first discovered in Hainan, China in August, 2013 and may bring great potential threats to the coconut and other palm plant production. The division of the larval instars is the foundation for deep research on the coconut black-headed caterpillar on the occurrence, biological characteristics, forecast and determination of the optimum control period. The capsule width is an accurate index that can be used to divide the larval instars. This study was conducted to determine the larval instars of the coconut black-headed caterpillar collected from the field and laboratory by the head-capsules. The head-capsule widths obtained from the experiment were then analyzed using the frequency distribution and the linear regression. The Dyar rule and the Crosby rule were used to validate the rationality of the division. The results showed that the caterpillar could be divided into 5 instars in the field and 5-8 instars under laboratory conditions. Compared with the results in the field, the instars increased in the laboratory. The reason is probably that the environmental conditions in the laboratory, such as temperature, moisture, photoperiod, food population density, and heredity, were different from those in the field, and the conditions in the laboratory were not good enough to maintain the development of the instars.

Opisinaarenosella; head-capsule width; frequency distribution; linear regression

2014-09-22

2014-12-04

海南省重點科技計劃(ZDXM20130049)；海南省重大科技專項(ZDZX2013008-2)；中央級公益性科研院所基本科研業務費(1630042014009)

Q 964,S 436.679

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.02.012

* 通信作者 E-mail：andy206@126.com; mzl1964@126.com