楊崇慧, 閻 偉, 李朝緒, 黃山春,劉 麗, 馬子龍, 覃偉權(quán)

(1. 海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院，海口 570228； 2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，文昌 571339； 3. 北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 4. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所， ?？?571101)

?

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(quán)2

(1. 海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院，?？?570228； 2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，文昌 571339； 3. 北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 4. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所， ?？?571101)

椰子木蛾是為害棕櫚科植物的重要危險(xiǎn)性林業(yè)有害生物，2013年8 月首次在我國海南發(fā)現(xiàn)，對(duì)我國椰子及棕櫚產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重的潛在威脅。齡期劃分是深入研究椰子木蛾發(fā)生規(guī)律、生物學(xué)習(xí)性、預(yù)測預(yù)報(bào)以及防治適期的基礎(chǔ)。頭殼寬度可作為幼蟲分齡的準(zhǔn)確指標(biāo)。本文通過林間收集椰子木蛾幼蟲頭殼和實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)椰子木蛾并收集頭殼的方法，通過測量與比較，運(yùn)用頻次分布與線性回歸等，對(duì)椰子木蛾的齡期劃分進(jìn)行了研究，并依據(jù)Dyar法則和Crosby生長法則對(duì)劃分結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，確定其在林間和在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)條件下的齡數(shù)分別為5齡和5～8齡。室內(nèi)飼養(yǎng)與室外相比，齡數(shù)增加，其原因可能是室內(nèi)的環(huán)境條件如溫度、濕度、光周期、食物營養(yǎng)等以及椰子木蛾自身遺傳、種群密度等不同，室內(nèi)環(huán)境條件不利而引起其齡期數(shù)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(chǎn)印度和斯里蘭卡，現(xiàn)廣泛分布于東南亞國家和地區(qū)[2-4]。我國于2013年8月在海南省萬寧市首次發(fā)現(xiàn)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(yán)重時(shí)可使整個(gè)椰子樹冠枯萎，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[4]。

國外對(duì)椰子木蛾的研究多集中在應(yīng)用寄生蜂對(duì)其進(jìn)行生物防治[5-6]、林間種群動(dòng)態(tài)調(diào)查[2]、寄主偏好[7]等方面。目前國內(nèi)關(guān)于該蟲的研究主要在其風(fēng)險(xiǎn)性[3]、形態(tài)特征、分類地位[1]、簡單的生物學(xué)特征與為害方式[8]等方面。而對(duì)該蟲幼蟲齡期的確定在國外有所提及(在林間調(diào)查分為 5 齡，在室內(nèi)飼養(yǎng)最多可達(dá) 8 齡)[2]，但未見詳細(xì)報(bào)道。椰子木蛾是新入侵我國的外來有害生物，對(duì)其幼蟲齡期的確定是深入研究其發(fā)生規(guī)律、生物學(xué)習(xí)性、預(yù)測預(yù)報(bào)以及防治適期的基礎(chǔ)[9]。幼蟲的頭殼寬度是確定齡期的準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)[10]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鱗翅目和鞘翅目的許多物種[10-14]。為此，本試驗(yàn)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(chǔ)科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

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

1.1 供試?yán)ハx

實(shí)驗(yàn)室幼蟲和蛹采自海南省三亞市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)受害椰林，將受害的椰子葉片采回后，輕輕撥開蟲道，用細(xì)毛筆將幼蟲挑至放有新鮮椰子葉片的養(yǎng)蟲盒(24.2 cm×16.8 cm×8.8 cm)內(nèi)放入恒溫氣候箱中飼養(yǎng)，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(yǎng)蟲盒待其羽化，羽化后的成蟲放于瓶頂開放的飼養(yǎng)瓶(內(nèi)徑14 cm， 高度24.9 cm)中，頂部用扎有小孔的保鮮膜覆蓋(通風(fēng))，提供10%蜂蜜水作為營養(yǎng)。養(yǎng)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(chǎn)卵。卵通常產(chǎn)于葉片與保鮮袋之間的縫隙中。卵孵化后將初孵幼蟲用細(xì)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(yǎng)，每日定時(shí)更換葉片并觀察其蛻皮情況，收集頭殼。

1.2 試驗(yàn)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(xiāng)鎮(zhèn)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(xì)尋找頭殼，用細(xì)毛筆輕輕挑出后放入培養(yǎng)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(shí)驗(yàn)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(yǎng)，共40 管。飼養(yǎng)條件為：溫度(28±1)℃，相對(duì)濕度：飽和濕度(由于氣候箱濕度不能控制，在氣候箱內(nèi)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(shí)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(yǎng)。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(shù)顯游標(biāo)卡尺，精確到0.01 mm。測量頭殼側(cè)邊沿最遠(yuǎn)端之間的距離為頭殼寬度。

1.3 數(shù)據(jù)處理與驗(yàn)證

所測數(shù)據(jù)應(yīng)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(jí)數(shù)關(guān)系，稱作Dyar法則[15]。本文對(duì)椰子木蛾幼蟲的頭殼寬度進(jìn)行了測量和頻次分布分析，繪制頭殼寬度分布圖并對(duì)幼蟲進(jìn)行分齡。根據(jù)Dyar法則和Crosby生長法則，應(yīng)用 Brooks 指數(shù)、 Crosby 指數(shù)以及線性回歸來驗(yàn)證分齡的合理性[16]。

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

回歸分析利用SAS 9.1.3進(jìn)行。所做指數(shù)曲線圖用Microsoft Excel 2013進(jìn)行擬合。

2 結(jié)果分析

2.1 林間采集幼蟲頭殼寬度頻次分布

根據(jù)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(gè)明顯的分布區(qū)和聚集區(qū)。根據(jù)Dyar定律可將幼蟲分為5齡，各齡幼蟲頭殼寬度和相關(guān)參數(shù)見表1。結(jié)果顯示Crosby指數(shù)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(shù)Instars均值/mmMeanBrooks指數(shù)BrooksindexCrosby指數(shù)Crosbyindex10．45--20．631．4000-30．801．2698-0．093041．071．33750．053351．361．2710-0．0497

2.2 實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)幼蟲頭殼寬度

根據(jù)室內(nèi)飼養(yǎng)幼蟲的頭殼寬度分布圖(圖2)，其頭殼寬度分為8個(gè)分布聚集區(qū)，說明室內(nèi)飼養(yǎng)的椰子木蛾幼蟲最多可達(dá)8齡，根據(jù)室內(nèi)飼養(yǎng)觀察發(fā)現(xiàn)幼蟲在室內(nèi)發(fā)育為蛹會(huì)有不同的蛻皮次數(shù)，最少為4次，最多7次。即幼蟲齡數(shù)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(shè)條件下(見1.2.2)的發(fā)育歷期見表3。幼蟲化蛹率為35.0%。

在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)椰子木蛾過程中發(fā)現(xiàn)，達(dá)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(nèi)幼蟲發(fā)育齡數(shù)不統(tǒng)一。從試驗(yàn)中達(dá)到5、6、7、8齡后化蛹并羽化后成蟲性別的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，達(dá)到各自齡數(shù)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(nèi)飼養(yǎng)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(shù)均小于10%，符合Dyar法則。說明椰子木蛾在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分為5～8齡是合理的。

表2 室內(nèi)飼養(yǎng)椰子木蛾幼蟲所得頭殼寬度及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)

表3 室內(nèi)飼養(yǎng)各齡幼蟲發(fā)育歷期統(tǒng)計(jì)

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(jí)數(shù)的回歸關(guān)系Fig.3 The regression relationship between larval instars and the head capsule widths of O.arenosella collected from the field

圖4 實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)椰子木蛾幼蟲頭殼寬度與蟲齡級(jí)數(shù)的回歸關(guān)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(jí)數(shù)關(guān)系，因此，頭殼寬度可作為幼蟲齡期劃分的指標(biāo)[18]。目前，在國內(nèi)有關(guān)椰子木蛾齡期劃分的研究未見報(bào)道。在國外， Hassell等[2]報(bào)道了椰子木蛾在林間分為5齡，在實(shí)驗(yàn)室條件下最高可達(dá)8齡，這與本研究的結(jié)果相吻合。Babu 和Prabhu[19]報(bào)道了椰子木蛾在實(shí)驗(yàn)室條件下分為8齡，而本試驗(yàn)中椰子木蛾的齡數(shù)不統(tǒng)一，5～8齡均有。這種在不同環(huán)境條件下齡數(shù)不同的現(xiàn)象在其他鱗翅目昆蟲中也有發(fā)生[20]。Esperk等[21]根據(jù)以往的文獻(xiàn)資料得出，昆蟲幼蟲的齡數(shù)具有種內(nèi)差異性并廣泛發(fā)生于完全變態(tài)和不完全變態(tài)昆蟲中，溫度、光周期、食料品質(zhì)和數(shù)量、濕度、飼養(yǎng)密度、物理狀態(tài)、遺傳和性別等是影響幼蟲齡數(shù)的最普遍因素。在環(huán)境條件不利的情況下，昆蟲幼蟲的齡數(shù)會(huì)增加(直翅目和鞘翅目中某些特殊種類除外)。Morita和Tojo[22]報(bào)道了斜紋夜蛾幼蟲的齡數(shù)從6齡到8齡不等，齡數(shù)增加的原因是飼養(yǎng)密度不同和營養(yǎng)不良。由此可知，在本試驗(yàn)中，在林間調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)所得幼蟲齡數(shù)不同的原因可能是溫度、光周期、營養(yǎng)成分以及昆蟲種群密度等在室內(nèi)和林間存在明顯的差異。室內(nèi)環(huán)境條件不利，增加了椰子木蛾幼蟲的齡數(shù)。

本研究通過實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)和林間調(diào)查對(duì)比，分別對(duì)椰子木蛾幼蟲頭殼進(jìn)行了收集并測量了其寬度，運(yùn)用頻次分布法、Dyar法則、線性回歸等方法進(jìn)行分析，運(yùn)用頭殼寬度指標(biāo)對(duì)椰子木蛾幼蟲的齡期進(jìn)行劃分和驗(yàn)證，得出椰子木蛾幼蟲在林間可分為5齡，而在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)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(diǎn)科技計(jì)劃(ZDXM20130049)；海南省重大科技專項(xiàng)(ZDZX2013008-2)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(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