鉤紋皮蠹不同蟲態(tài)過冷卻點及結(jié)冰點的測定

段云博 吳海盼 鄭霞林 李俊 陸溫

摘要 為初步明確鉤紋皮蠹Dermestes ater De Geer不同蟲態(tài)的抗寒能力，本文運用智能昆蟲過冷卻點測定儀及配套軟件測定鉤紋皮蠹幼蟲、蛹和成蟲的過冷卻點及結(jié)冰點，比較不同蟲態(tài)過冷卻點和結(jié)冰點的差異，以期為鉤紋皮蠹的越冬區(qū)劃分、發(fā)生期預(yù)測和蟲害防控等提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，鉤紋皮蠹3日齡蛹的平均過冷卻點最低，為-24.31℃，1齡幼蟲平均過冷卻點最高，為-16.34℃，其余蟲態(tài)平均過冷卻點依次為老熟幼蟲（-24.04℃）<5日齡蛹（-23.84℃）<1日齡蛹（-23.01℃）<7日齡蛹（-19.53℃）<7齡幼蟲（-19.16℃）<5齡幼蟲（-18.75℃）<3齡幼蟲（-18.43℃）<成蟲（-18.25℃）；老熟幼蟲的平均結(jié)冰點最低，為-18.41℃，5齡幼蟲平均結(jié)冰點最高，為-10.84℃，其余蟲態(tài)平均結(jié)冰點依次為3日齡蛹（-18.26℃）<1日齡蛹（-17.13℃）<5日齡蛹（-16.87℃）<1齡幼蟲（-14.66℃）<成蟲（-14.55℃）<7日齡蛹（-13.20℃）<3齡幼蟲（-12.96℃）<7齡幼蟲（-12.38℃）。鉤紋皮蠹蛹和老熟幼蟲有較強的抗寒能力，但幼蟲和成蟲的抗寒能力較弱。

關(guān)鍵詞 鉤紋皮蠹； 抗寒性； 過冷卻點； 結(jié)冰點

中圖分類號： S 433.5

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017430

Abstract In order to determine the cold resistance of Dermestes ater De Geer， the intelligent insect supercooling point tester and the matching software were used to measure the supercooling point and freezing point of its larvae， pupae and adults， and the differences between the supercooling point and the freezing point of different insect states were compared， so as to provide a theoretical basis for division of overwintering areas， occurrence forecast and pest control. The results showed that the 3-day-old pupa had the lowest average supercooling point （-24.31℃）；the first-instar larva had the highest average supercooling point （-16.34℃）， and the average supercooling points of the other insect states were as followed： mature larva （-24.04℃）<5-day-old pupa （-23.84℃）<1-day-old pupa （-23.01℃）<7-day-old pupa （-19.53℃）

Key words Dermestes ater； cold resistance； supercooling point； freezing point

昆蟲屬于變溫動物，需要不斷地調(diào)節(jié)自身的體溫來應(yīng)對環(huán)境溫度的改變，環(huán)境溫度的突然變化將會對其正常的生長發(fā)育和繁殖帶來巨大影響。昆蟲依賴多種多樣的生態(tài)和生理適應(yīng)才能在低溫環(huán)境下生存，其中過冷卻是應(yīng)對低溫脅迫最普遍的方式[1]。雖然也有昆蟲大量死亡出現(xiàn)在過冷卻點之上的亞致死溫度的現(xiàn)象，即過冷卻點不能作為它們存活的低溫下限[2]，但毫無疑問過冷卻點也是衡量昆蟲抗寒能力強弱的重要指標之一，昆蟲的過冷卻點越低，其抗寒能力越強，反之就越弱[34]。較強的過冷卻能力可以使昆蟲在低溫脅迫下保持過冷卻狀態(tài)，從而令其體液不會結(jié)冰，昆蟲的耐寒能力由此得以提高[56]。因此，昆蟲過冷卻點的高低對于其越冬存活情況、分布范圍和翌年的蟲口基數(shù)尤為重要[79]。

鉤紋皮蠹Dermestes ater De Geer屬于鞘翅目Coleoptera皮蠹科Dermestidae。最早于我國2 100多年前的長沙馬王堆一號墓中被發(fā)現(xiàn)，目前在我國除新疆和青海外，其余各省均有分布[1012]。該蟲在我國一年發(fā)生兩代，幼蟲共分7齡，室溫下蛹期7 d左右。鉤紋皮蠹主要取食動物性物質(zhì)，例如魚干、動物標本以及動物皮毛制成的衣物，同時又能夠危害蠶蛹和蠶繭，影響出絲率和繭質(zhì)，造成嚴重的經(jīng)濟損失[1316]。目前對于鉤紋皮蠹的研究報道極少，僅有一些學(xué)者對該蟲的形態(tài)特征、耐受最高溫度和基本防治方法等進行研究[1618]，而對于鉤紋皮蠹生態(tài)學(xué)，尤其是抗寒性方面的研究尚屬空白。故本研究以鉤紋皮蠹為研究對象，測定并比較其不同蟲態(tài)過冷卻點及結(jié)冰點的差異，分析不同蟲態(tài)抗寒能力的強弱，以期為鉤紋皮蠹的越冬區(qū)劃分、發(fā)生期預(yù)測和蟲害防控等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源及飼養(yǎng)方法

鉤紋皮蠹成蟲和幼蟲采集于廣西天景山絲綢有限公司（南寧市武鳴區(qū)雙橋鎮(zhèn)平陸工業(yè)園區(qū)）蠶繭倉庫，在廣西大學(xué)實驗室內(nèi)飼養(yǎng)備用。

成蟲和幼蟲分開飼養(yǎng)，將成蟲和幼蟲分別放入玻璃培養(yǎng)皿（d=150 mm， h=25 mm）中進行飼養(yǎng)，每皿30頭。實驗室內(nèi)日溫度（27±1）℃，相對濕度65%±5%，光周期L∥D=16 h∥8 h。幼蟲進入預(yù)蛹期后，將其轉(zhuǎn)入另一培養(yǎng)皿飼養(yǎng)，待其化蛹，避免被其他幼蟲啃食。所有試驗用蟲均采用潔凈、無病蟲害的蠶蛹飼養(yǎng)，每日更換新的食料并及時清理培養(yǎng)皿內(nèi)排泄物。

1.2 試驗儀器

智能昆蟲過冷卻點測定儀（SUN-V，北京鵬程電子科技中心）及配套軟件，低溫冰箱（BCD-296WDCN型，青島海爾股份有限公司）。

1.3 過冷卻點和結(jié)冰點的測定

參照段云等[19]的過冷卻點測定方法，選取健康且發(fā)育一致的不同齡期（1、3、5、7齡）幼蟲、老熟幼蟲、不同日齡（1、3、5、7日齡）蛹和成蟲（10日齡）測定其過冷卻點和結(jié)冰點，每組處理30頭以上，以無蟲體探頭作空白對照，重復(fù)3次。蟲體溫度變化1 s記錄1次，通過計算機及其配套軟件進行記錄和分析，繪制蟲體溫度變化曲線，確定過冷卻點和結(jié)冰點。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用軟件SPSS 21.0（IBM，Chicago，USA）進行數(shù)據(jù)計算與分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法比較各蟲態(tài)過冷卻點及結(jié)冰點的差異，顯著性水平P<0.05，采用單一樣本Kolmogorov-Smirnov 法檢驗分析不同蟲態(tài)過冷卻點和結(jié)冰點的頻次分布特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉤紋皮蠹不同蟲態(tài)過冷卻點的比較

鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲、老熟幼蟲、不同日齡蛹和成蟲的平均過冷卻點測定結(jié)果見表1。從表1可以看出，鉤紋皮蠹1齡幼蟲的平均過冷卻點顯著高于其他蟲態(tài)（P<0.05），3日齡蛹的平均過冷卻點最低。鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲、老熟幼蟲、不同日齡蛹和成蟲的平均過冷卻點由低到高排序為3日齡蛹（-24.31℃）<老熟幼蟲（-24.04℃）<5日齡蛹（-23.84℃）<1日齡蛹（-23.01℃）<7日齡蛹（-19.53℃）<7齡幼蟲（-19.16℃）<5齡幼蟲（-18.75℃）<3齡幼蟲（-18.43℃）<成蟲（-18.25℃）<1齡幼蟲（-16.34℃）。

2.2 鉤紋皮蠹不同蟲態(tài)結(jié)冰點的比較

鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲、老熟幼蟲、不同日齡蛹和成蟲的平均結(jié)冰點測定結(jié)果見表1。由表1可以看出，鉤紋皮蠹5齡幼蟲的平均結(jié)冰點顯著高于其他蟲態(tài)（P<0.05），老熟幼蟲的平均結(jié)冰點最低。鉤紋皮蠹不同齡期幼蟲、老熟幼蟲、不同日齡蛹和成蟲的平均結(jié)冰點由低到高排序為老熟幼蟲（-18.41℃）<3日齡蛹（-18.26℃）<1日齡蛹（-17.13℃）<5日齡蛹（-16.87℃）<1齡幼蟲（-14.66℃）<成蟲（-14.55℃）<7日齡蛹（-13.20℃）<3齡幼蟲（-12.96℃）<7齡幼蟲（-12.38℃）<5齡幼蟲（-10.84℃）。

2.3 鉤紋皮蠹不同蟲態(tài)過冷卻點及結(jié)冰點的頻次分布

鉤紋皮蠹各個發(fā)育時期不同個體的過冷卻點及結(jié)冰點均有不同程度的差異，但都符合正態(tài)分布（P>0.05），且每一發(fā)育時期不同個體的過冷卻點以及結(jié)冰點分布范圍均有一定寬度（圖1和圖2）。例如1齡幼蟲過冷卻點的范圍為-23.63 ～-11.70℃，3日齡蛹結(jié)冰點的范圍為-26.14 ～-10.85℃。各蟲態(tài)過冷卻點的寬度排序由大到小依次為老熟幼蟲（14.47℃）>成蟲（13.97℃）>7齡幼蟲（12.61℃）>3日齡蛹（12.49℃）>7日齡蛹（12.46℃）>1日齡蛹（12.27℃）>1齡幼蟲（11.93℃）>5日齡蛹（9.03℃）>5齡幼蟲（6.08℃）>3齡幼蟲（5.43℃）；各蟲態(tài)結(jié)冰點的寬度排序由大到小依次為1日齡蛹（16.30℃）>老熟幼蟲（16.01℃）>3日齡蛹（15.29℃）>7齡幼蟲（15.17℃）>成蟲（13.36℃）>5日齡蛹（13.00℃）>7日齡蛹（12.88℃）>1齡幼蟲（9.90℃）>3齡幼蟲（9.36℃）>5齡幼蟲（9.30℃）。

3 討論

本試驗首次測定了鉤紋皮蠹不同發(fā)育狀態(tài)的過冷卻點及結(jié)冰點，測試結(jié)果中鉤紋皮蠹7日齡蛹的平均過冷卻點（-19.53℃）在不同日齡蛹中最高，并顯著高于其他日齡蛹，且除7日齡蛹外其他日齡蛹的過冷卻點均沒有顯著性差異（表1），但丁吉同等[20]在對棗實蠅Carpomya vesuviana Costa的研究中發(fā)現(xiàn)隨著蛹日齡的增加過冷卻點也顯著降低，本研究與之不相符。由表1可以看出7日齡蛹的過冷卻點與成蟲差異不顯著，本研究認為7日齡蛹處在將要羽化的臨界點，此時期蛹體內(nèi)各項生理生化指標的發(fā)育已與成蟲基本一致，故與成蟲的過冷卻點基本一致。根據(jù)表1可知，鉤紋皮蠹1日齡蛹與老熟幼蟲、7日齡蛹與成蟲的過冷卻點相比差異均不顯著，本研究認為在鉤紋皮蠹兩種蟲態(tài)（幼蟲和蛹，蛹和成蟲）的漸變點，相鄰兩種蟲態(tài)的過冷卻點差異不顯著，應(yīng)該具有相同的抗寒能力，但與韓蘭芝等[21]在對河北隆堯和湖南衡陽不同地理種群甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner過冷卻點的研究中觀點不一致。由表1可以看出3日齡蛹的過冷卻點（-24.31℃）在越冬蟲態(tài)（老熟幼蟲和蛹）中最低，認為3日齡蛹處于蛹發(fā)育的中期且此時期的蛹體內(nèi)各器官的分化基本完成，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，故有較強的抗寒能力，本研究與郭俊杰等[22]在對阿里山潛蠅繭蜂Fopius arisanus （Sonan）抗寒性研究中的觀點較一致。

由表1可以看出過冷卻點最低值出現(xiàn)在老熟幼蟲（-28.79℃），結(jié)冰點最低值也出現(xiàn)在老熟幼蟲（-26.31℃），由于鉤紋皮蠹過冷卻點和結(jié)冰點的最低值都相對較低，理論上可以在我國絕大多數(shù)地區(qū)越冬，這一結(jié)論與前人報道該蟲在我國分布范圍很廣基本一致[10]。根據(jù)研究結(jié)果看，鉤紋皮蠹老熟幼蟲以及蛹（7日齡除外）的過冷卻點顯著低于幼蟲期（老熟幼蟲除外），這一結(jié)果與趙琦等[23]在旋幽夜蛾Scotogramma trifolii （Rottemberg）、段云等[19]在黏蟲Mythimna separata （Walker）的研究結(jié)果相似，說明鉤紋皮蠹的老熟幼蟲和蛹更適宜作為越冬蟲態(tài)，這一結(jié)果與冬季實地采樣調(diào)研中僅發(fā)現(xiàn)鉤紋皮蠹的老熟幼蟲和蛹相符。

本文對鉤紋皮蠹不同蟲態(tài)過冷卻點及結(jié)冰點的測定只是研究其越冬及抗寒能力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，下一步需要進行室內(nèi)控溫條件下低溫持續(xù)存活時間的測定，來進一步分析其抗寒能力，并結(jié)合相關(guān)氣象數(shù)據(jù)進行越冬區(qū)劃分，以期為鉤紋皮蠹的發(fā)生期預(yù)測提供理論依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：田 喆）