異斑酷大蠶蛾幼蟲、蛹和成蟲的性別鑒定

張錦坤，胡可炎，張國祥，范凌華，林子杰，溫秀軍，馬 濤*

(1.華南農業大學林學與風景園林學院，廣東省森林植物種質創新與利用重點實驗室，廣州 510642； 2.增城區林業和園林局，廣州 511300)

異斑酷大蠶蛾Criculavariabilis(Naumann & L?ffler, 2010)，隸屬鱗翅目Lepidoptera大蠶蛾科Saturniidae小字大蠶蛾屬Cricula，近期在廣東省廣州市增城區派潭鎮大封門林場大量發生，嚴重危害各種闊葉樹種的生長(陳劉生等，2019)。異斑酷大蠶蛾以食葉為害，嚴重時可造成寄主全枝枯死，在大封門林場主要危害中華潤楠Machiluschinensis、樟樹Cinnamomumcamphora、陰香C.burmanni、黧蒴Castanopsisfissa等植物，其中以中華潤楠受害最為嚴重。

目前，已有研究者報道夜蛾科、螟蛾科、蝠蛾科、袋蛾科等鱗翅目害蟲的雌雄蛹鑒別方法(張蒙等，2014；張媛媛等，2016；王巖等，2018；陳琦等，2019)，異斑酷大蠶蛾的各蟲態特征也有部分描述(陳劉生等，2019)，但尚無報道該害蟲各蟲態雌雄的準確鑒定方法，特別是幼蟲期性別的區分。本研究對雌雄異斑酷大蠶蛾末齡幼蟲進行解剖，詳細描述雌雄末齡幼蟲生殖孔位于第8和第9腹節特征，進而尋找一種快速鑒定不同性別的蛹與成蟲性別的方法。本研究結果將為基層林業工作人員和廣大科研人員在野外快速準確識別不同蟲態的雌雄個體提供了科學依據和理論方法，有利于明確該害蟲在野外幼蟲期的性比，監測林間種群動態，為后續防控提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源及飼養方法

所用蟲源采自廣東省廣州市增城區大封門森林公園(23°34′～23°37′N，113°44′～113°51′E)，總面積為3 202.92 hm2。該林場為典型熱帶濕潤季風氣候，大部分植被屬于次生林，蟲害發生中心植被主要由中華潤楠M.chinensis為主的樟科Lauraceae植物以及山茶科Theaceae、大戟科Euphorbiaceae、薔薇科Rosaceae的植物組成。

在野外大量采集帶有蟲體的植物枝條，帶回實驗室暗室內進行飼養(溫度26±1℃，相對濕度75%±5%，光周期L ∶D=12 h ∶12 h，其中光期19 ∶00-7 ∶00，暗期7 ∶00-19 ∶00)，將幼蟲分裝在收納箱內進行飼養，每天定時將做繭的幼蟲挑出進行記錄。

1.2 觀察與驗證方法

將挑出的蟲繭剪開，在體視顯微鏡下觀察蛹體的腹部末端第8-10節，并將區分好的雌雄蛹分別單獨放置在網籠內并加以標記，待羽化后收集成蟲再次進行觀察與性別區分，以驗證前期的結果。另取部分末齡幼蟲，在其化蛹前區分雌雄并標記，結合上一步雌雄蛹的鑒定結果確定其化蛹后的性別，以此驗證幼蟲性別鑒定的準確性。實驗共選取162頭蟲蛹與69頭幼蟲。

1.3 測量與數據分析

選取上述步驟后得到的雌雄蛹體各30頭，使用游標卡尺測量裸蛹的蛹長與蛹寬(蛹體長度最大值與寬度最大值)，同時使用萬分之一分析天平測量蛹重，并用SPSS 22.0軟件進行數據處理，將雌雄蛹的各項體征參數進行獨立樣本t檢驗。

2 結果與分析

2.1 蟲蛹體型特征分析

通過觀察異斑酷大蠶蛾蛹的特征后，發現雌雄蛹無論是在蛹長(t= -36.23，P= 0.008)、蛹寬(t= -30.18，P= 0.005)還是蛹重(t= -43.84，P= 0.000)上，都存在顯著性差異(P<0.05)(表1)，其中雄蛹的長寬比為2.34 ∶1。雌蛹的長寬比為2.44 ∶1。雄雌蛹長比為1 ∶1.35，蛹寬比為1 ∶1.29，蛹重比為1 ∶2.40，雌蛹體型稍大于雄蛹。

2.2 蟲蛹外部特征對比

異斑酷大蠶蛾的蛹體為黃褐色，腹部顏色較深，腹部末端的臀棘15～23個。在體視顯微鏡下觀察，其雌雄蛹形態特征區別明顯(圖1)。

雌蛹的體型較大，觸角不發達，鞭節主干處隆起不明顯，前足與中足在蛹體表面所占區域的面積比例較雄蛹更大，復眼周圍的頭部區域所占比例也更大(圖3)，腹部第8腹節不愈合，第8和第9腹節上有一條黑色的生殖孔，且第9腹節無瘤狀突起，腹部末端整體較圓潤(圖2)。而雄蛹的體型較小，觸角發達，鞭節主干處有兩道隆起，前足與中足等區域較小(圖3)，腹部第8腹節愈合，生殖孔位于第9腹節上，且生殖孔兩側具有瘤狀突起，腹部末端整體較尖銳(圖2)。

表1 異斑酷大蠶蛾蟲蛹的體型數據

圖1 異斑酷大蛋蛾雌雄蛹對比Fig.1 Pupae comparison between male and female of Cricula variabilis

圖2 異斑酷大蠶蛾蛹的腹部細節Fig.2 Abdomen detail of Cricula variabilis pupae注：a，第8腹節；b，生殖孔(產卵孔)；c，第9腹節；d，第10腹節；e，肛門；f，臀棘；g，瘤狀突起。Note: a, The 8th abdominal segment; b, Genital pore (Oviporus); c, The 9th abdominal segment; d, The 10th abdominal segment; e, Anus; f, Hip thorn; g, Lump.

圖3 異斑酷大蠶蛾蛹的頭部細節Fig.3 Head detail of Cricula variabilis pupae注：a，前足；b，中足；c，觸角。Note: a, Forefoot; b, Midfoot; c, Antenna.

2.3 蟲蛹鏡檢驗證與成蟲形態區分

經統計，共鑒定162頭蟲蛹性別，其中有119頭雄蛹，43頭雌蛹。羽化的成蟲共114頭，鑒定準確率為100.00%。

在正常情況下，雌雄成蟲形態差異明顯，易于區分(圖4)。雄成蟲的體色多變，由黃褐、褐色到黑褐色過渡，觸角羽狀，翅展40～60 mm，腹部較小，前翅一般無透明斑或透明斑很小。而雌成蟲的體色單一，多為紅褐色，觸角羽狀但不發達，近絲狀觸角，翅展50～80 mm，初羽化雌蛾腹部膨大，隨雌蛾產卵而慢慢變小，前翅通常有3個較大且連續排列的透明斑。

2.4 幼蟲性別鑒定與驗證

經大量觀察，發現末齡幼蟲的性別可以從頭殼上的蛻裂線來區分，如圖5所示，蛻裂線淺色區域較寬的為雌性，淺色區域較窄的為雄性，且雌性后唇基區域的顏色也較雄性更淺。將幼蟲頭部簡化后形成圖6幼蟲頭部特征模式圖，顯然，可以看出雌雄幼蟲在蛻裂線上有著明顯的性別差異。

經過初步鑒定，在69頭幼蟲中分出雌性24頭，雄性45頭，待羽化后對成蟲驗證發現準確率分別為100%和90.63%(表3)。

表2 異斑酷大蠶蛾雌雄蛹性別鑒定結果

圖4 異斑酷大蠶蛾成蟲Fig. 4 Cricula variabilis adults

表3 異斑酷大蠶蛾幼蟲性別鑒定結果

圖5 異斑酷大蠶蛾幼蟲頭部細節Fig.5 Head detail of Cricula variabilis larvae

圖6 異斑酷大蠶蛾幼蟲頭部鑒別特征模式圖Fig.6 Identification feature of the larval head of Cricula variabilis注：a，蛻裂線；b，額；c，后唇基。Note: a, Ecdysial line; b, Frons; c, Postclypeus.

3 結論與討論

3.1 蛹的性別區分

本研究表明，通過觀察異斑酷大蠶蛾蛹體的腹部末端第8和第9腹節來區分雌雄是一種準確且快速的方法。雌蟲生殖孔位于第8和第9腹節，且第8腹節不愈合，雄蟲生殖孔僅位于第9腹節上，且生殖孔兩側有瘤狀突起。此外，還可以通過觀察觸角發達程度來區分雌雄蛹，雄性觸角更發達且可以在蛹上觀察到有兩道隆起，雌蛹觸角處僅有一道隆起。雌雄蛹在在蛹長、蛹寬、蛹重這3個體征參數上均有顯著性差異，表現為雌蛹體型普遍大于雄蛹，但這3個體征參數的分布范圍都有重疊。近幾年來，已有報道黏蟲Mythimnaseparate(陳琦等，2019)、阿爾泰蝠蛾Hepinlusaltaicola(王巖等，2018)、鳳凰木夜蛾Pericymacruegeri(陸雪雷等，2017)等害蟲的雌雄蛹鑒定方法，這些昆蟲在蛹期性征上的差異均與異斑酷大蠶蛾的雌雄蛹類似，但是不同物種的雌雄蛹之間仍具有細微差異，像上述昆蟲種類的雌雄蛹腹部分節明顯；而麻楝蛀斑螟Hypsipylarobusta(馬濤等，2013)、香梨優斑螟Euzopherapyriella(張蒙等，2014)、黑腎卷裙夜蛾Plecopteraoculata(劉怡等，2015)等昆蟲雌蛹腹部末端第8、9、10腹節分節不明顯。有些昆蟲可以通過對體型數據的直接測量將雌雄蛹區分開，如喻浩等人對色季拉山的色季拉鉤蝠蛾Thitarodessejilaensis、蒲氏鉤蝠蛾T.pui的研究表明，蛹長度、寬度、厚度及蛹前后長度比值等體型參數可準確快速地辨別蛹的種類與性別(喻浩等，2015，2016)，但是阿爾泰蝠蛾H.altaicola雌蛾無論在體長、體重、胸寬、腹寬等各項體征參數的分布范圍都要高于雄蛾，卻由于體征參數分布范圍有重疊，所以不能通過測量體型數據將雌雄蛹區分開(王巖等，2018)。這也與本實驗的異斑酷大蠶蛾的研究結果一致，雌蛾體型稍大于雄蛾，雌蛹蛹在各項體型特征上都有顯著性差異(P<0.05)，但是分布范圍有重疊，因此在野外實踐工作中，可以不破壞蛹室，通過體型粗略地區分雌雄，但是要得到準確的結果仍需直接觀察蛹體。

3.2 幼蟲的性別區分

鑒定幼蟲性別的方法為觀察末齡幼蟲的腹部，有無即將發育成型的睪丸形成的氣泡突或圓斑，此特征為雄性特有，若無則為雌性，如廣州小斑螟Oligochroacantonella在腹部第5節有氣泡突(文娟等，2016)，蘋果蠹蛾Cydiapomonella則是在第5腹節形成紫褐色“腎形”斑(馮麗凱等，2019)，馬尾松毛蟲Dendrolimuspunctatus雄性幼蟲在第9腹節所連接的附腺原基處有透明圓斑(徐世多等，1983)。而異斑酷大蠶蛾的幼蟲體型差異較大，且取食量的差異也會使體表的顏色不一致，表現為由黃綠色到翠綠色的變化，深色的體表使得無法直接觀察到卵巢睪丸等性征；經觀察發現末齡幼蟲的性別可以從頭殼上的蛻裂線來區分，淺色面積較大的為雌性，淺色面積較小的為雄性。經驗證，鑒定準確性高于90%，可應用于野外幼蟲性別的快速識別與確定。

3.3 成蟲的性別區分

由于異斑酷大蠶蛾成蟲期雌雄差異較大，上文已有提到，在此不再贅述。值得注意的是，該害蟲雖然雌雄差異明顯，但是同種雄性存在多型現象，表現出種內性狀差異大于種間差異等現象。而對于小字大蠶蛾屬Cricula的其他物種，其雌雄成蟲區分方法仍與異斑酷大蠶蛾一致，如危害陰香的小字大蠶蛾C.trifenestrata(阮甘棣和唐月蘭，1986)，其成蟲觸角、腹部、斑紋、顏色等差異使雌雄蟲易于區別開。經陳劉生等人(2019)對成蟲的解剖與DNA條形碼數據等研究證實，確定危害增城區大封門森林公園闊葉樹的種群均為異斑酷大蠶蛾，無其他近似物種。

3.4 總結

目前，對異斑酷大蠶蛾仍然缺乏的基礎性研究。由于其主要以幼蟲食葉為害，且化蛹后蛹室筑于樹枝間易于觀察，因此對幼蟲期和蛹期的外觀描述與性別鑒定就尤為重要。不同性別的異斑酷大蠶蛾在蛹的體型和外部特征上依然有較大的差異，今后對其他鱗翅目害蟲的雌雄蛹的鑒定仍要結合實際。對于大部分鱗翅目害蟲的幼蟲鑒定，由于體色與體型的原因，無法直接觀察到雄蟲典型的圓斑，因此本研究也為這部分害蟲的幼蟲期性別鑒定提供了新的思路與方法，在異斑酷大蠶蛾早期爆發的野外調查時，即能確定該害蟲野外種群幼蟲期的性比，監測林間種群動態，更有效地制定防控策略。