高溫對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率和活動(dòng)行為的影響

鄺凡　林夢(mèng)琪　袁水秀　羅友泉　張寧　盧占軍　胡威

摘要：[目的]研究高溫對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率和活動(dòng)行為的影響，為亞洲柑橘木虱的防治提供理論依據(jù)。[方法]在光照培養(yǎng)箱中模擬高溫環(huán)境，研究40、42、44、45和46℃高溫條件下亞洲柑橘木虱的死亡率；研究36-46℃逐漸升溫對(duì)亞洲柑橘木虱活動(dòng)行為的影響；在45℃下，研究不同光照對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率的影響，以及36與45℃循環(huán)變溫對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率的影響。[結(jié)果]在40、42、44、45和46℃高溫條件下50%亞洲柑橘木虱死亡時(shí)間（LT50）分別為138.038、17.140、11.695、10.593和0.337 h；95%亞洲柑橘木虱死亡時(shí)間（LT95）分別為181.970、26.978、18.843、14.718和0.500 h；在36-46℃逐漸升溫過(guò)程中，亞洲柑橘木虱的活動(dòng)逐漸增強(qiáng)；高溫（45℃）條件下暗處理的LT50和LT95分別為6.353和8.913 h，均小于正常光照處理的10.593和14.718 h，而36與45℃循環(huán)變溫的LT50和LT95分別為13.740和18.967 h，均大于恒溫處理的10.593和14.718 h。[結(jié)論]高溫導(dǎo)致木虱種群生存時(shí)間縮減是亞洲柑橘木虱在高溫季節(jié)出現(xiàn)種群消退現(xiàn)象的主要原因。

關(guān)鍵詞：亞洲柑橘木虱；高溫；半致死時(shí)間；柑橘黃龍病

0引言

[研究意義]柑橘黃龍病又稱黃梢病、青果病，其病原菌為α變形菌綱、韌皮部桿菌屬（Candidatus Liberibacter）革蘭氏陰性菌，主要分為亞洲種（Ca.Liberibacter asiaticus）、非洲種（Ca.Liberibacter africanus）和美洲種（Ca.Liberibacter americanus）（鄒敏和周常勇，2005；白華菊和龍夢(mèng)玲，2009），柑橘植株一旦感染發(fā)病，將導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)變差，產(chǎn)量降低，喪失經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且目前尚無(wú)直接有效的防治方法（陳傳武等，2015），該病已對(duì)亞洲、非洲、大洋洲、南美洲和北美洲等50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的柑橘生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。在我國(guó)流行的柑橘黃龍病病原菌主要為Ca.Liberibacter asiaticus，在自然界中主要通過(guò)亞洲柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama）傳播（Lu et al.，2016），但亞洲柑橘木虱與Ca.Liberibacter asiaticus相互作用機(jī)制的阻斷還面臨著許多困難（馮小龍等，2016），且Ca.Liberibacter asiaticus在柑橘韌皮部中難以防治，因此防治亞洲柑橘木虱仍是防控柑橘黃龍病的主要方法。亞洲柑橘木虱在種植園中的種群數(shù)量隨季節(jié)變化而變化，特別是在夏季7-8月亞洲柑橘木虱有種群消退現(xiàn)象，因此，探究高溫對(duì)亞洲柑橘木虱生存的影響從而尋找其種群消退的原因，可為高溫季節(jié)防治亞洲柑橘木虱提供基礎(chǔ)依據(jù)。[前人研究進(jìn)展]謝佩華等（1988）研究發(fā)現(xiàn)，高溫能影響木虱的行為、發(fā)育、繁殖及分布。賴劍鋒和楊清華等（1991）于1984-1989年在江西贛南地區(qū)對(duì)果園柑橘木虱種群進(jìn)行觀察和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在7-8月間柑橘木虱的種群數(shù)量會(huì)有減少趨勢(shì)，且證實(shí)溫度是影響柑橘木虱種群消退的主要因素之一。Tsai等（2002）在1998年10-12月和1999年5-8月對(duì)美國(guó)佛羅里達(dá)州的九里香[Murraya paniculata（L.）Jack]樹上柑橘木虱進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在7-8月亞洲柑橘木虱種群有明顯的降低趨勢(shì)。馮貽富等（2013）于2008-2010年研究了浙江臨海市大田和古城兩個(gè)柑橘園的柑橘木虱種群數(shù)量消長(zhǎng)規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，柑橘木虱種群數(shù)量消長(zhǎng)呈季節(jié)性變化，氣溫是影響種群數(shù)量消長(zhǎng)的主要因素之一。Rakhshani和Saeedifar（2013）于2007年1月-2008年1月在伊朗薩爾巴茲調(diào)查發(fā)現(xiàn)6和7月柑橘木虱受溫度、相對(duì)濕度、降雨量和光照等因素變化影響而出現(xiàn)種群消退現(xiàn)象。[本研究切入點(diǎn)]前人已對(duì)柑橘木虱在最適溫度的生存時(shí)間開(kāi)展了詳細(xì)研究（Liu and Tsai，2000；汪善勤等，2015），但關(guān)于高溫對(duì)亞洲柑橘木虱生存及活動(dòng)行為的影響尚不清楚。[擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題]研究不同高溫條件對(duì)亞洲柑橘木虱存活及其活動(dòng)行為的影響，以及高溫條件下光照和循環(huán)變溫對(duì)亞洲柑橘木虱存活的影響，從而解析亞洲柑橘木虱種群在高溫季節(jié)出現(xiàn)消退的原因，為亞洲柑橘木虱的防治提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

亞洲柑橘木虱從江西贛州潭東臍橙園（東經(jīng)114°25′4″，北緯25°47′38″）采集，并在國(guó)家臍橙工程技術(shù)研究中心病害防控研發(fā)實(shí)驗(yàn)室溫室內(nèi)2年生酸橙苗（Citrus aurantium L.）上飼養(yǎng)繁殖；選取3個(gè)月生酸橙苗用于光照培養(yǎng)箱飼養(yǎng)柑橘木虱試驗(yàn)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1不同溫度處理對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機(jī)挑選羽化1 d內(nèi)的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養(yǎng)籠內(nèi)的酸橙苗上，將酸橙苗置于光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱內(nèi)參數(shù)按吳豐年等（2016）的方法設(shè)置并略加修改，光周期L：D=14：10、光強(qiáng)度8000 lx、相對(duì)濕度50%，并設(shè)40、42、44、45和46℃共5個(gè)溫度處理，以室內(nèi)溫度（25±1）℃處理的亞洲柑橘木虱為對(duì)照，每組各20只亞洲柑橘木虱，3個(gè)重復(fù)。對(duì)亞洲柑橘木虱的死亡蟲數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀察記錄直到全部死亡。

1.2.2連續(xù)增溫對(duì)亞洲柑橘木虱行為的影響 隨機(jī)挑選羽化1 d內(nèi)的亞洲柑橘木虱成蟲20只釋放到飼養(yǎng)籠內(nèi)的酸橙苗中，在光照培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)過(guò)夜，設(shè)光照培養(yǎng)箱的光強(qiáng)度8000 lx、相對(duì)濕度50%，將36℃設(shè)為最低溫度且每半小時(shí)增加1℃，最高溫度設(shè)為45℃，觀察枝條上靜止取食的亞洲柑橘木虱（其身體與葉片呈45°或135°），3個(gè)重復(fù)。對(duì)亞洲柑橘木虱進(jìn)行連續(xù)觀察并記錄其活動(dòng)行為。

1.2.3不同光照處理對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機(jī)挑選羽化1 d內(nèi)的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養(yǎng)籠內(nèi)的酸橙苗上，并置于光照培養(yǎng)箱中45℃下黑暗處理，以45℃下光強(qiáng)度8000 lX、光周期L：D=14：10、相對(duì)濕度50%處理下的亞洲柑橘木虱為對(duì)照，每組各20只，3個(gè)重復(fù)。對(duì)亞洲柑橘木虱的死亡蟲數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀察記錄直到全部死亡。

1.2.4循環(huán)變溫處理對(duì)亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機(jī)挑選羽化1 d內(nèi)的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養(yǎng)籠內(nèi)的酸橙苗上，并置于光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱光周期均為L(zhǎng)：D=14：10、光照強(qiáng)度8000 lX、相對(duì)濕度50%，將培養(yǎng)箱設(shè)為36℃2 h和45℃2 h的循環(huán)變溫，其中36-45℃線性變溫時(shí)間為20 min，該時(shí)間未計(jì)入2 h內(nèi)，其余不變，以45℃正常光照處理的亞洲柑橘木虱為對(duì)照，每組各20只，3個(gè)重復(fù)。對(duì)亞洲柑橘木虱的死亡蟲數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀察記錄直到全部死亡。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

參照王艷斌等（2016）的方法采用SPSS 17.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并計(jì)算各溫度下亞洲柑橘木虱的回歸方程及50%亞洲柑橘木虱死亡時(shí)間（LT50）和95%亞洲柑橘木虱死亡時(shí)間（LT95）。采用Kaplan-meier模型（李東波等，2015）分析不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的生存函數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度處理對(duì)亞洲柑橘木虱成蟲死亡率的影響

不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的LT50、LT95和回歸曲線如表1和圖1所示。結(jié)果表明，40℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為138.038和181.970 h；42℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為17.140和26.978 h，是40℃處理的12.42%和14.83%，具有顯著的下降趨勢(shì)；44℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為11.605和18.843 h；45℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為10.593和14.718 h，與44℃處理相比其下降趨勢(shì)緩慢；46℃處理時(shí)，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為0.337和0.500 h，僅為45℃處理的3.18%和3.40%。隨著溫度的增加，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均逐漸減少，表明木虱死亡率隨著溫度的升高而增加，且在46℃時(shí)生存時(shí)間達(dá)最低值，說(shuō)明高溫條件不利于亞洲柑橘木虱的生存，且其存活時(shí)間相應(yīng)縮減。

各溫度處理的亞洲柑橘木虱生存狀態(tài)通過(guò)SPSS 17.0處理得到其生存函數(shù)如圖2所示。亞洲柑橘木虱的生存時(shí)間隨著溫度升高而縮減，當(dāng)溫度達(dá)到42℃后，亞洲柑橘木虱的生存時(shí)間急劇下降，該結(jié)果與亞洲柑橘木虱在42℃處理后其LT50和LT95較40℃處理顯著下降相符，而在46℃下呈直線下降趨勢(shì)，因此，45℃可能是亞洲柑橘木虱存活的上限溫度。

2.2高溫對(duì)亞洲柑橘木虱行為的影響

由表2可知，在36-45℃的漸變升溫過(guò)程中，亞洲柑橘木虱從最開(kāi)始的36℃時(shí)在葉片或枝條上靜止取食到45℃時(shí)在枝條和葉片上反復(fù)爬動(dòng)，所有的亞洲柑橘木虱在45℃時(shí)均處于活動(dòng)狀態(tài)，觀察不到靜止取食的個(gè)體。

2.3不同光照處理對(duì)亞洲柑橘木虱存活的影響

據(jù)2.1的研究結(jié)果顯示，45℃是亞洲柑橘木虱高溫致死（L%o）的臨界點(diǎn)，故選取45℃條件下進(jìn)行不同光照處理對(duì)亞洲柑橘木虱存活的影響試驗(yàn)。由表3可知，當(dāng)45℃黑暗處理時(shí)，亞洲柑橘木虱回歸方程為y=3.064x-1.961，其Sig.為0.738>0.150；45℃黑暗條件下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為6.353和8.913 h，均小于光照處理。說(shuō)明黑暗處理會(huì)加速木虱死亡。

2.4循環(huán)變溫對(duì)亞洲柑橘木虱存活的影響

通過(guò)SPSS 17.0得出循環(huán)變溫的回歸方程為y=3.201x-3.142，其中Sig.為0.236>0.150；循環(huán)變溫下的LT50和LT95分別為13.740和18.967 h，均大于恒溫45℃處理（表4）。表明循環(huán)變溫處理能減緩木虱死亡。

3討論

在不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均隨溫度的升高而縮短，可能是在高溫下蟲體內(nèi)水含量下降所致，與張會(huì)娜等（2014）研究發(fā)現(xiàn)高溫時(shí)玉米象體內(nèi)水分含量下降并造成玉米象死亡的結(jié)果相似。研究高溫條件下亞洲柑橘木虱的活動(dòng)行為，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，亞洲柑橘木虱的活動(dòng)能力增強(qiáng)，其活動(dòng)可能是為了逃避高溫，且發(fā)現(xiàn)亞洲柑橘木虱有向嫩梢處集中的趨勢(shì)，可能是木虱在尋找水含量高的幼嫩組織進(jìn)行取食，以補(bǔ)充其體內(nèi)的水分。

本研究發(fā)現(xiàn)在45℃黑暗處理下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均低于光照處理，說(shuō)明黑暗條件不利于亞洲柑橘木虱的生存；另外，在黑暗條件下亞洲柑橘木虱停止取食會(huì)加快其體內(nèi)水含量下降，更易引起亞洲柑橘木虱死亡。該結(jié)果與周啟明等（1990）發(fā)現(xiàn)的黑暗條件下柑橘木虱停止取食，導(dǎo)致其死亡率隨著光照強(qiáng)度的減弱而增加的結(jié)果相似。在循環(huán)變溫試驗(yàn)中，變溫處理的亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均大于恒溫處理，說(shuō)明變溫能夠減緩亞洲柑橘木虱死亡，但生存時(shí)間沒(méi)有成倍增加，可能是高溫對(duì)柑橘木虱產(chǎn)生的傷害為不可逆，且有一定的積累效應(yīng)，該結(jié)果與鐘景輝（2010）發(fā)現(xiàn)的高溫對(duì)花角蚜小蜂的傷害有累積反應(yīng)相似，而且昆蟲經(jīng)過(guò)一定強(qiáng)度的高、低溫變溫鍛煉后，其耐受性會(huì)得到增強(qiáng)（王琳和馬春森，2013），昆蟲在高溫條件下的生存時(shí)間會(huì)得到延長(zhǎng)。

本研究發(fā)現(xiàn)，在40℃下亞洲柑橘木虱的LT50為138.038 h、在45℃LT95為10.593 h，而Nava等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，亞洲柑橘木虱在適溫條件下（≤32℃）的平均生存時(shí)間為31-32 d。通過(guò)對(duì)比亞洲柑橘木虱在高溫與適溫條件下的生存時(shí)間發(fā)現(xiàn)，在極端高溫條件下不利于亞洲柑橘木虱生存，可能是亞洲柑橘木虱種群數(shù)量在7-8月消退的主要原因。由于本研究未開(kāi)展高溫條件下亞洲柑橘木虱繁殖、發(fā)育情況等調(diào)查，因而不能證明高溫條件下是否有利于亞洲柑橘木虱的繁殖和發(fā)育，有待后續(xù)研究證實(shí)，從而為不同季節(jié)采取不同的方法防治亞洲柑橘木虱提供理論依據(jù)。

近年來(lái)，江西地區(qū)7～8月極端高溫（≥40℃）日數(shù)明顯增多（羅少華等，2015），而贛州市中部盆地白天最高氣溫一般都在36℃以上（陳昆等，2016），并有極端高溫出現(xiàn)。根據(jù)亞洲柑橘木虱種群數(shù)量在贛南地區(qū)果園的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在7-8月為消退期，因此，可在高溫季節(jié)亞洲柑橘木虱蟲口數(shù)量較低時(shí)，在大田中放人對(duì)其具有引誘力的含大量嫩梢的寄主九里香苗進(jìn)行集中誘殺；同時(shí)，在高溫下亞洲柑橘木虱有逃避高溫在樹蔭下取食的行為，此時(shí)可著重對(duì)這些部位進(jìn)行施藥防治，將亞洲柑橘木虱的蟲口數(shù)量減少到經(jīng)濟(jì)閾值以下。

4結(jié)論

在溫度超過(guò)40℃后，亞洲柑橘木虱的生存時(shí)間隨溫度的升高而減少，且黑暗條件不利于柑橘木虱的生存，但循環(huán)變溫能延長(zhǎng)其生存時(shí)間；另外，隨著溫度的升高亞洲柑橘木虱的活動(dòng)能力增強(qiáng)，當(dāng)溫度超過(guò)其存活的上限溫度（45℃）時(shí)，亞洲柑橘木虱的生存時(shí)間直線下降。表明高溫導(dǎo)致木虱生存時(shí)間縮減是亞洲柑橘木虱種群在高溫季節(jié)出現(xiàn)消退現(xiàn)象的主要原因。