甘蔗紅尾白禾螟主要生物學特性

魏吉利, 黃誠華, 商顯坤, 潘雪紅

(廣西農業科學院甘蔗研究所,廣西作物病蟲害生物學重點實驗室, 南寧 530007)

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甘蔗紅尾白禾螟主要生物學特性

魏吉利, 黃誠華*, 商顯坤, 潘雪紅

(廣西農業科學院甘蔗研究所,廣西作物病蟲害生物學重點實驗室, 南寧 530007)

紅尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)近年來在廣西甘蔗產區為害嚴重,擴展迅速,造成枯心苗和死尾株,死尾率高達70%以上,為此本文通過室內飼養結合田間調查對甘蔗紅尾白禾螟主要生物學特性進行了初步研究。結果表明,紅尾白禾螟在南寧1年發生4～5代,世代明顯,繪制了年生活史圖。各蟲態發育歷期:卵期(11.58±0.27)d,幼蟲期(36.54±0.28)d,蛹期♀(23.54±0.86)d,♂(24.20±1.27)d,成蟲壽命♀(6.10±0.22)d,♂(7.13±0.45)d,全世代(64.92±0.31)d。蛹的形態發育可分為5個級別,列出了分級表,可用于預測預報。此蟲為單食性,僅取食甘蔗而不取食荸薺,可與荸薺白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)明顯區別,澄清了文獻上的混淆。

甘蔗; 紅尾禾白螟; 形態特征; 生物學特性

紅尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)又稱紅尾白螟、紅尾蛀禾螟,異名ChiloexcerptalisWalker, 屬鱗翅目,草螟科,是甘蔗上的蛀莖害蟲之一。國外主要分布于東南亞及南亞等地區[1],國內主要分布于廣東、廣西、云南和海南[2]。紅尾白禾螟以幼蟲為害蔗株,苗期造成枯心苗,中后期造成死尾株,引起的損失不亞于蔗莖禾草螟(條螟)Chilosacchariphagusstramineellus(Caradja)、二點螟ChiloinfuscatellusSnellen。在國外,印度對紅尾白禾螟的研究較多,主要集中在對天敵、抗蟲轉基因及遺傳效應、生物防治技術等方面[3-6]。除印度之外,法國、澳大利亞等國對紅尾白禾螟的發生危害、抗蟲基因等也有報道[7-8]。在我國,20世紀七八十年代,主要在廣東蔗區,曾萬秋等[9-11]對紅尾白禾螟的生物學特性、防治方法、調查及取樣方法等進行了初步研究,明確了紅尾白禾螟的主要生活習性、生活史、田間為害動態等;另外,在性引誘劑方面,任大方等[12-14]做了大量研究,明確了紅尾白禾螟性外激素分泌腺的構造、提取方法、成分合成等。20世紀90年代之后,此蟲曾一度銷聲匿跡,但近年來,在廣西蔗區發現此蟲為害,且擴展迅速,從2010年局部蔗區零星發生,至2015年已擴散到廣西大部分蔗區,百色、來賓、崇左、北海、南寧等蔗區都有發生[15],尤以百色和來賓發生危害嚴重,受害重的甘蔗生長后期死尾率高達70%以上[16]。從2010年以來,我們對紅尾白禾螟在廣西的分布區域及主要生物學特性等進行了研究[15-18],明確了蛹、成蟲及卵的主要生物學特性和蛹的發育起點溫度和有效積溫等,但還缺乏較深入系統的研究。紅尾白禾螟屬于鉆蛀性、專食性害蟲,防治比較困難,如果大量發生會嚴重影響甘蔗生長,因此,亟需全面系統地研究其生物學特性。本文較系統地研究了紅尾白禾螟各蟲態的形態特征、生活史、發育歷期等,對于防治甘蔗紅尾白禾螟具有指導意義,也為進一步掌握此蟲的生活習性及發生動態提供參考。

1 材料與方法

1.1 試蟲飼養

甘蔗紅尾白禾螟幼蟲采自廣西百色市右江區六塘鎮,在廣西農業科學院甘蔗研究所(南寧)養蟲樓及網室內進行飼養。網室種植甘蔗苗飼養紅尾白禾螟幼蟲,出現羽化孔后挖出枯心株帶回室內,將枯心株插于濕沙盤中,并用網罩罩住沙盤,待其羽化后收蛾,將蛾放于養蟲籠內,籠內放入插滿甘蔗苗的罐頭瓶,罐頭瓶加滿水保持甘蔗苗葉片新鮮,成蟲自行交配并產卵于甘蔗葉片上,用剪刀剪下有卵塊的甘蔗葉片(長約8 cm),兩端用濕棉花保濕放于養蟲盒內,待其孵化,幼蟲孵化當天將初孵幼蟲接于網室甘蔗苗上,進行繼代飼養。

1.2 形態特征觀察

取室內飼養的各蟲態甘蔗紅尾白禾螟,用體視顯微鏡觀察形態特征,游標卡尺測量體長。先將幼蟲和成蟲放于-20℃的冰箱中冷凍5 min后再進行形態特征觀察和體長測量。觀察紅尾白禾螟卵塊時,用細毛筆刷蘸取75%乙醇溶液輕輕將絨毛刷掉,再進行特征的觀察。將雌雄蛹放置于26℃培養箱中,每天上午9:00將蛹取出拍照并觀察形態特征,雌雄蛹分級方法參考華有群[19]對紅尾白禾螟的分級方法。

1.3 各蟲態及世代發育歷期觀察

取紅尾白禾螟老熟幼蟲若干頭,待化蛹后單頭裝入大試管中,試管口塞入濕棉球保濕,放于室溫條件下,每天觀察蛹的發育進度;在網室中種植甘蔗苗接種初孵幼蟲,出現枯心后挖出帶回實驗室將枯心苗插入濕沙中,用網罩罩住,每天剝開觀察出現羽化孔的時間和化蛹時間;將甘蔗紅尾白禾螟雌雄成蟲放入有甘蔗苗的養蟲籠內,籠內放入濕棉球和蜂蜜水,每天觀察成蟲死亡情況;取甘蔗葉片上的紅尾白禾螟卵塊,葉片兩端用棉花保濕,并放入鋪有濕紗布的養蟲盒內,每天觀察卵塊孵化時間。每天記錄各蟲態發育歷期,室內及網室用溫濕度記錄儀記錄每天溫濕度變化。

1.4 年生活史觀察

在室內飼養的第1代幼蟲出現后接于網室事先種好的甘蔗苗上,出現枯心后挖出帶回室內使其化蛹、羽化、交配、產卵,第2代初孵幼蟲出現后繼續接于甘蔗苗上,進行繼代飼養,飼養至1年,飼養期間,觀察每代各蟲態出現的時間和時長,化蛹期統計30頭幼蟲,記錄化蛹時間;羽化期收集所有羽化出的成蟲,并記錄羽化時間;產卵期收集所有卵塊,記錄產卵時間和幼蟲孵化時間;幼蟲期觀察30頭幼蟲,查看幼蟲化蛹時間。結合田間調查,在紅尾白禾螟為害較重的地塊采集有蟲枯梢帶回實驗室,查看為害蟲態,并在自然條件下使其羽化,觀察羽化時間。

2 結果與分析

2.1 各蟲態形態特征

甘蔗紅尾白禾螟各蟲態形態特征如圖1。成蟲:體長12～18 mm,雄蛾略小于雌蛾;雌雄蛾翅均為銀白色;前翅頂角尖銳;腹部略帶乳黃色,雌蛾尾部肥胖,覆蓋橙紅色絨毛,較明顯,雄蛾腹部較細長,尾部為橙黃色,無絨毛。卵:聚產成塊,上被黃褐色絨毛;卵粒扁圓形,每塊卵一般10～40粒,最多70粒,平均20粒左右,初產時為淡黃白色,孵化前變為灰黑色。幼蟲:初孵幼蟲灰黑色,體著生許多剛毛,體長約2.0～2.5 mm,老熟幼蟲體長20～30 mm,乳黃色,體肥大而柔軟,多橫皺紋;頭小呈黃褐色,胸足短小,腹足退化;蟲體背面有1條淡灰藍色的心管,較明顯。蛹:初化蛹時與老熟幼蟲體色相似,之后變為黃褐色,至羽化前變為銀白色,蛹體長13～18 mm;雌蛹稍大于雄蛹,雌蛹后足達第6腹節基部,雄蛹后足達第7腹節中部;蛹復眼黑色,氣門橢圓形突出呈褐色;雌雄蛹腹末初期為乳黃色,后期變為橙紅色,雌蛹腹末寬圓形,較肥大,雄蛹腹末細且尖。

圖1 紅尾白禾螟各蟲態形態圖Fig.1 Morphological photograph of Scirpophaga excerptalis

甘蔗紅尾白禾螟幼蟲從化蛹開始,蛹的形態每天在不斷變化,在26℃條件下,雌蛹歷期一般14 d,雄蛹歷期13 d。根據華有群[19]觀察的形態變化分級,蛹可分為5個級別(表1),雌雄蛹形態變化見圖2。

2.2 各蟲態及世代發育歷期

從表2可見,在室溫條件下,日均溫度(25.53±0.48)℃時,卵歷期為(11.58±0.27)d;日均溫度(28.05±0.11)℃時,幼蟲歷期為(36.54±0.28)d;雌雄蛹的歷期相差不大,在約21℃時其歷期分別為(23.45±0.86)d和(24.20±1.27)d;在約25℃時,雌雄蛾壽命分別為(6.10±0.22)d和(7.13±0.45)d;日均溫度(27.57±0.24)℃時,完成1個世代的歷期為(64.92±0.31)d。

表1 紅尾白禾螟雌雄蛹發育形態變化分級

Table 1 Grading of morphological change for male and female pupa ofScirpophagaexcerptalis

級別Grade雌蛹Femalepupa形態變化Morphologicchange經歷時間/dDuration雄蛹Malepupa形態變化Morphologicchange經歷時間/dDuration1全身乳黃4全身乳黃32復眼變黑3復眼變黑43頭、胸變黑,翅及尾部變白3頭、胸變黑,翅及尾部變白34腹尾端部變紅3腹節變褐紅25體銀白色,見鱗粉光澤1體銀白色,見鱗粉光澤1合計Total1413

圖2 雌雄蛹各級形態變化圖Fig.2 The photograph of morphology change for male and female pupa

蟲態Insectstage觀察數/塊或頭Number發育歷期/dDevelopmentalduration范圍/dScope日均溫度/℃Dailymeantemperature卵Egg3011.58±0.278～1425.53±0.48幼蟲Larva3736.54±0.2834～4128.05±0.11雌蛹Femalepupa3623.45±0.8613～2821.15±0.44雄蛹Malepupa3024.20±1.2714～2921.70±0.46雌蛾Femalemoth1406.10±0.221～1325.43±0.62雄蛾Malemoth1407.13±0.451～1325.00±0.53世代Generation3064.92±0.3163～7327.57±0.24

1) 表中數據為平均值±標準誤。 The data in the table are mean±standard error.

2.3 年生活史

根據在網室飼養甘蔗紅尾白禾螟觀察結果,紅尾白螟1年發生4～5代(表3),以老熟幼蟲越冬,越冬態幼蟲2月中旬開始化蛹,3月下旬第1代幼蟲出現,在甘蔗心葉為害造成枯心苗;第2代幼蟲期從5月下旬開始至7月中旬,為害盛期在6月;第3代幼蟲為害期在7月中旬至9月上旬,為害盛期在8月;第4代幼蟲9月中旬出現,其為害后甘蔗表現出死尾株,并長出側芽,形成“掃帚狀”,甘蔗生長后期紅尾白禾螟的為害是全年為害最重的時期;第4代大部分幼蟲進入越冬期,至來年2月中旬開始化蛹,少部分幼蟲可進入第5代;第5代幼蟲在12月下旬出現,主要為害秋植蔗,越冬期較短。

表3 甘蔗紅尾白禾螟年生活史(南寧,2015)1)

Table 3 Life cycle ofScirpophagaexcerptalison sugarcane

世代Generation2月February上中下3月March上中下4月April上中下5月May上中下6月June上中下7月July上中下8月August上中下9月September上中下10月October上中下11月November上中下12月December上中下1月January上中下越冬代Overwintergeneration-----⊕⊕⊕⊕⊕⊕++++第1代Firstgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第2代Secondgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第3代Thirdgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第4代Fourthgeneration····--------------⊕⊕⊕⊕++++第5代Fifthgeneration····----

1) ·:卵;-:幼蟲;⊕:蛹;+:成蟲。 ·:Egg;-:Larva;⊕:Pupa;+:Adult.

3 討論

甘蔗紅尾白禾螟為專食性昆蟲,幼蟲只為害甘蔗,在室內極難飼養,前人有報道白螟可以用荸薺(馬蹄)和人工飼料配方進行飼養[20],根據報道白螟是荸薺的一種重要害蟲,用整個荸薺可以飼養成功,為此我們在室內種植荸薺接種紅尾白禾螟初孵幼蟲進行了驗證,結果表明甘蔗紅尾白禾螟初孵幼蟲并不為害荸薺,同時我們也參考忻介六等[21]著作中,1974年由廣東省昆蟲所研制的配方飼料成分(此配方中含有荸薺成分)進行了飼養紅尾白禾螟幼蟲試驗,均未取得成功。本人也查閱了相關文獻,根據2006年徐家生和李后魂[22]報道的《禾螟亞科昆蟲――重要的農業害蟲》一文中,紅尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)和荸薺白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)同屬不同種,寄主也不同,紅尾白禾螟不為害荸薺,這與本人在室內種植荸薺及配方飼料試驗接蟲結果一致,因此,可以判斷出甘蔗紅尾白禾螟不為害荸薺,為單食性昆蟲,可以澄清以往文獻上的混淆。為了研究甘蔗紅尾白禾螟的生物學特性,我們在網室種植甘蔗苗,接種紅尾白螟初孵幼蟲,接種率(有為害癥狀)達到了80%以上,枯心率達到了70%以上,因此,此方法可以作為飼養甘蔗紅尾白禾螟的一種有效可行的方法。

在紅尾白禾螟各蟲態形態特征觀察中,雌雄蛹分級參考華有群[19]的分級方法,該文報道29℃條件下,雌蛹歷期為11 d,雄蛹為9 d,本文試驗條件為26℃,蛹歷期長一些,符合蛹歷期隨溫度變化的規律。雌雄蛹的形態特征較明顯,易辨別,因此也可用“化蛹進度法”對紅尾白禾螟的發生期進行短期預測。雌雄成蟲也易辨別:雌蛾腹部肥胖,腹尾覆蓋橙紅色絨毛,雄蛾腹部細且尖,沒有絨毛。紅尾白禾螟卵塊上被黃褐色絨毛,不易觀察形態特征,需用細毛筆刷將絨毛刷掉,刷時要特別小心防止卵粒破裂。初孵幼蟲爬行速度較快,高齡幼蟲不好動,可直接采用體視顯微鏡觀察及測量。

溫度影響紅尾白禾螟各蟲態及世代發育歷期,在適溫范圍內,溫度越低,歷期越長,溫度越高,歷期越短。本文對甘蔗紅尾白禾螟的生活史進行了觀察,在室內飼養條件下在南寧1年發生4～5代,這與曾萬秋等[9]報道的廣東遂溪縣發生代數一致,但每代發生的時間不同,在南寧第1、2代發生時間比廣東遂溪縣晚10～20 d,第3代以后發生時間更晚(30 d以上),尤其第5代幼蟲,南寧12月底出現,廣東遂溪10月中旬出現,兩地相差較大,是否存在了誤差,或有其他原因還有待進一步證實。在本試驗觀察的129頭幼蟲中,進入第5代的占34.11%。第4代幼蟲越冬期較長為150 d左右,而第5代幼蟲越冬期較短為60 d左右。

觀察發現,在1月上中旬有第5代低齡幼蟲存在,但量較少。本試驗中第5代幼蟲越冬期60 d與曾萬秋等報道的100 d相差較大。 在越冬期內幼蟲是否進入滯育,滯育期多長,是否和地域氣候及環境因素有關,本研究尚未涉及。曾萬秋等認為引起滯育的主要原因不是溫度,而是甘蔗營養,成長蔗株上的幼蟲100%進入越冬滯育,幼苗內的幼蟲只有17.8%進入越冬滯育,究其影響越冬及滯育的主要原因是什么,還有待進一步研究證實。

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(責任編輯：楊明麗)

The main biological characteristics ofScirpophagaexcerptalis(Walker) on sugarcane

Wei Jili, Huang Chenghua, Shang Xiankun, Pan Xuehong

(SugarcaneResearchInstitute,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,GuangxiKeyLaboratoryofBiologyforCropDiseasesandInsectPests,Nanning530007,China)

Scirpophagaexcerptalis(Walker)damaged seriously and expanded rapidly in Guangxi sugarcane production areas in recent years. It caused dead hearts and above 70% stalk damages. The main biological characteristics ofS.excerptaliswere investigated by indoor rearing and field investigation. The results showed thatS.excerptalisappeared 4-5 generations a year. The life cycle ofS.excerptaliswas illustrated. The developmental duration of the insect at different stages were (11.58±0.27)d for egg,(36.54±0.28)d for larva,♀(23.54±0.86)d and ♂(24.20±1.27)d for pupa,♀(6.10±0.22)d and ♂(7.13±0.45)d for adult, and (64.92±0.31)d for a generation。The morphological development of pupa can be divided into five levels, and the grade table was listed, which can be used for prediction.S.excerptalisis of monophagy, only feeding sugarcane instead of chufa. It can be distinctly different fromScirpophagapraelata(Scopoli), which may clarify the confusion in the literature.

sugarcane;Scirpophagaexcerptalis; morphological characteristics; biological characteristics

2016-10-19

2016-11-15

廣西自然科學基金(2014GXNSFBA118117);廣西作物病蟲害生物學重點實驗室基金(2015-KF-7);現代農業產業技術體系建設專項(CARS-20-2-3);廣西農業科學院基本科研業務費專項(2015YT06,2016YM06)

S 435.661

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.04.035

* 通信作者 E-mail:chenghuahuang@sina.com