凌炎 楊娟 榮燕芳 王國全 黃芊 蔣顯斌 龍麗萍
摘要:【目的】明確不同寄主植物對臺灣稻螟生長發(fā)育的影響,為臺灣稻螟的預(yù)測預(yù)報(bào)和綜合防治提供理論依據(jù)?!痉椒ā吭跍囟?7.5 ℃、相對濕度80%、光照L∶D=12 h∶12 h的條件下,用水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白5種寄主植物分別飼養(yǎng)臺灣稻螟幼蟲100頭,記錄幼蟲的死亡數(shù)、雌雄蛹數(shù)、蛹重、蛹長、蛹存活率和雌雄性比;每種寄主植物單頭飼養(yǎng)幼蟲25頭,每天定時(shí)觀察記錄不同寄主植物上每頭臺灣稻螟幼蟲各齡歷期和蛹期?!窘Y(jié)果】臺灣稻螟在水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白上取食,2齡幼蟲至蛹的發(fā)育歷期依次為10.12、13.00、9.52、14.69和14.96 d,幼蟲存活率依次為51.00%、30.00%、27.00%、26.00%和59.00%,蛹存活率依次為68.63%、83.33%、74.07%、53.85%和88.13%,雌雄蛹重分別為4.9、4.1、4.4、4.8、5.0和3.1、2.9、3.6、3.6、3.1 mg/頭,雌雄蛹長分別為12.29、11.59、11.75、11.67、11.98和10.71、10.21、10.39、11.37、10.40 mm/頭,雌雄蟲性比依次為2.00、1.14、0.42、1.60和0.72?!窘Y(jié)論】水稻最有利于臺灣稻螟生長發(fā)育,茭白次之。
關(guān)鍵詞: 臺灣稻螟;寄主植物;生長發(fā)育
中圖分類號: S433.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2018)04-0703-05
Effects of five host plants on growth and development
of Chilo auricilius Dudgeno
LING Yan1, YANG Juan2, RONG Yan-fang2, WANG Guo-quan2, HUANG Qian3,
JIANG Xian-bin3, LONG Li-ping3*
(1Plant Protection Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Key Laboratory for Biology of Crop Disease and Insect Pests, Nanning 530007, China; 2College of Agriculture, Guangxi University, Nanning 530004, China; 3Rice Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Key Laboratory
of Rice Genetics and Breeding, Nanning 530007, China)
Abstract:【Objective】In order to provide scientific basis for prediction and comprehensive control of Chilo auricilius Dudgeon, the effects of different host plants on the growth and development of C. auricilius were studied. 【Method】Under the conditions of 27.5 ℃, relative humidity 80% and illumination L∶D=12 h∶12 h, each one of the five host plants (rice, coix, sugarcane, maize, and water-oat) was pused to feed 100 C. auricilius nymphal. Dead nymphal, pupal weight, pupal length,survival rate and sex ratio were recorded. In addition, 25 nymphals were fed separately using each plant men-tioned above, and instar duration and pupation date of each nymphal were recorded at the same time of each day. 【Result】When C. auricilius were fed with rice, coix, sugarcane, maize and water-oat, duration of the 2nd instar nymphal to pupal were 10.12, 13.00, 9.52, 14.69 and 14.96 d. Nymphal survival rates were 51.00%, 30.00%, 27.00%, 26.00% and 59.00%. Pupal survival rates were 68.63%, 83.33%, 74.07%, 53.85% and 88.13%. The female pupal weights were 4.9,4.1,4.4,4.8,5.0 mg/pupal and male pupal weight 3.1, 2.9, 3.6, 3.6, 3.1 mg/pupal. Female pupal lengths were 12.29,11.59,11.75, 11.67, 11.98 mm/pupal and male pupal lengths 10.71,10.21,10.39,11.37,10.40 mm/pupal. The sex ratios were 2.00, 1.14, 0.42, 1.60 and 0.72. 【Conclusion】Rice is the most beneficial host plant for the growth and development of C. auricilius, and water-oat is the second optimal one.
Key words: Chilo auricilius Dudgeon; host plant; growth and development
0 引言
【研究意義】臺灣稻螟(Chilo auricilius Dudgeon)屬鱗翅目(Lepidoptera)螟蛾科(Pyralidae),主要危害禾本科作物水稻、玉米、甘蔗和高粱等,為多食性害蟲。近十多年來,受耕作、栽培制度及氣候等因素的影響,臺灣稻螟的發(fā)生越來越嚴(yán)重(劉光華等,2006;張國湖等,2007;廖永林等,2014)。由于昆蟲的生長發(fā)育會受其取食的寄主植物影響,因此研究不同寄主植物對臺灣稻螟生長發(fā)育的影響,可為其預(yù)測預(yù)報(bào)和綜合防治提供理論依據(jù)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來,不同寄主植物對昆蟲生物學(xué)特性的影響受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注,國內(nèi)也開展了多方面的研究,并取得了一定進(jìn)展。對棉鈴蟲的研究發(fā)現(xiàn),不同寄主植物對其幼蟲發(fā)育歷期、存活率、蛹重、羽化率、成蟲繁殖力和壽命等均有不同程度的影響(阮永明和吳坤君,2001;張勇等,2005;潘錦勇和王興琴,2009)。對甜菜夜蛾的研究也表明,不同寄主植物對其發(fā)育歷期、蛹的存活率和成蟲壽命等均有一定影響(張娜等,2009;董鈞鋒等,2012;范錦勝等,2012;滕海媛等,2013)。研究發(fā)現(xiàn),不同寄主植物對斜紋夜蛾幼蟲的發(fā)育歷期、存活率和蛹重等指標(biāo)的影響在0.05水平下差異顯著(秦厚國等,2004;朱俊洪等,2005;楊新軍等,2006;涂業(yè)茍等,2008;欒玉柱等,2013;王桂花等,2016)。在研究草地螟、桃小食心蟲、煙蚜和豌豆蚜?xí)r也發(fā)現(xiàn),取食不同寄主植物后,害蟲的生長、發(fā)育和生殖等均存在一定差異(尹姣等,2001;韓秀楠等,2012;李定旭等,2012;邱睿等,2017)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前,國外有關(guān)臺灣稻螟的研究報(bào)道主要是在甘蔗生產(chǎn)上使用不同肥料及不同環(huán)境因素對臺灣稻螟的影響(Pandey and Kant,2005;Randhawa,2014),在我國主要有臺灣稻螟在水稻上的生物學(xué)特性、田間發(fā)生規(guī)律和原因調(diào)查、空間分布型及防治(陳觀浩,1996;蒙顯標(biāo)等,1997;張國湖等,2007;廖永林等,2014)等報(bào)道,而其他寄主對臺灣稻螟生長發(fā)育影響的研究鮮見報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】用水稻、甘蔗、玉米、薏苡和茭白等5種寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟,記錄其發(fā)育歷期、存活率、蛹重、蛹長和雌雄蟲性比,明確不同寄主植物對臺灣稻螟生長發(fā)育的影響,為臺灣稻螟的預(yù)測預(yù)報(bào)和綜合防治提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
供試水稻(TN1,廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所內(nèi)種植)、玉米(桂單0810,廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所提供)、薏苡(貴州小白殼,市售)和甘蔗(新臺糖22號,廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所提供)分別催芽后播于塑料盆內(nèi),每盆2穴,每穴1株;取茭墩(向農(nóng)戶購買),用刀順分蘗處劈成數(shù)小墩,種植于塑料盆內(nèi)。待水稻生長至分蘗盛期,其余4種植物幼苗長至15 cm左右供試驗(yàn)用。以上植物均置于養(yǎng)蟲籠內(nèi),以防其他昆蟲干擾,試驗(yàn)前均用水沖洗供試植物。供試臺灣稻螟采自野外水稻田,在網(wǎng)室內(nèi)用水稻TN1飼養(yǎng),取F1代2齡幼蟲供試。
1. 2 試驗(yàn)方法
將臺灣稻螟卵塊放入墊有濕濾紙片的培養(yǎng)皿中,根據(jù)課題組前期測定的臺灣稻螟種群生命表結(jié)果(楊娟等,2015),置于溫度27.5 ℃、相對濕度80%、L∶D=12 h∶12 h的人工培養(yǎng)箱內(nèi),每天定時(shí)觀察2次,直至卵塊變黑后,將茭白切成薄片覆蓋在變黑的卵塊上,以便初孵幼蟲取食。待卵塊孵化后,用茭白集中飼養(yǎng)至2齡幼蟲待用。取2齡幼蟲共500頭,隨機(jī)均分成5組分別用水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白5種寄主集中飼養(yǎng),記錄幼蟲的死亡數(shù)、雌雄蛹數(shù)、蛹重、蛹長、蛹的存活率和雌雄性比。每種寄主另外單頭飼養(yǎng)幼蟲25頭,每天定時(shí)觀察記錄不同寄主的幼蟲生長發(fā)育情況,記錄每頭幼蟲各齡歷期和蛹期。
1. 3 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟2齡幼蟲至蛹的歷期
由表1可知,臺灣稻螟幼蟲在水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白上發(fā)育至蛹的歷期存在明顯差異,其中,在玉米和茭白上的發(fā)育歷期分別為14.69和14.96 d,二者差異不顯著(P>0.05,下同),但顯著長于在水稻、薏苡和甘蔗上的發(fā)育歷期(P<0.05,下同);甘蔗和水稻上臺灣稻螟幼蟲發(fā)育至蛹的歷期較短,分別為9.52和10.12 d,兩者差異不顯著;在薏苡上臺灣稻螟幼蟲發(fā)育至蛹的歷期為13.00 d,與其他4種寄主植物差異顯著。從幼蟲的發(fā)育歷期看,甘蔗和水稻較適合臺灣稻螟幼蟲的生長發(fā)育。
2. 2 不同寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟蛹的歷期
由表2可知,臺灣稻螟蛹在水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白上的發(fā)育歷期存在差異,且雌雄蛹的發(fā)育歷期也存在差異。其中,以在茭白上臺灣稻螟蛹的發(fā)育歷期最短,為6.29 d,顯著短于在其他寄主植物上的發(fā)育歷期;在玉米上的發(fā)育歷期最長,為8.67 d,其次為甘蔗(8.10 d),二者間差異不顯著;臺灣稻螟雌雄蛹在茭白上的發(fā)育歷期均短于其他寄主雌雄蛹的發(fā)育歷期。從臺灣稻螟蛹的發(fā)育歷期看,其在水稻和茭白上的發(fā)育歷期較短,這兩種寄主植物較適合蛹的生長。
2. 3 不同寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟幼蟲和蛹的存活率
由表3可知,用水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白分別飼養(yǎng)臺灣稻螟2齡幼蟲直至化蛹和羽化,幼蟲的存活率依次為51.00%、30.00%、27.00%、26.00%和59.00%,蛹的存活率依次為68.63%、83.33%、74.07%、53.85%和88.13%。在茭白上臺灣稻螟幼蟲和蛹的存活率最高,其次是水稻,存活率均超過50.00%,表明茭白和水稻較其他寄主更適合臺灣稻螟幼蟲和蛹的生長。
2. 4 不同寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟蛹重和蛹長
由表4可知,用水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白飼養(yǎng)臺灣稻螟,其雌雄蛹的平均蛹重和雄蛹的平均體長均存在明顯差異,而雌蛹的平均體長差異不顯著。其中,在茭白和水稻上雌蛹的平均蛹重分別為5.0和4.9 mg/頭,均大于在薏苡、甘蔗和玉米上的平均蛹重;在玉米和甘蔗上雄蛹的平均蛹重最重,均為3.6 mg/頭,在水稻和茭白上的平均蛹重次之,均為3.1 mg/頭;在水稻上雌蛹的平均蛹長最長,為12.29 mm/頭;在玉米上雄蛹的平均蛹長最長,為11.37 mm/頭,且與在其他4種寄主上的平均蛹長存在顯著差異。綜合臺灣稻螟雌雄蛹重和蛹長,以水稻和茭白較適合臺灣稻螟蛹的生長。
2. 5 不同寄主植物飼養(yǎng)臺灣稻螟雌雄性比
由表5可知,用水稻、玉米、薏苡、茭白和甘蔗飼養(yǎng)臺灣稻螟,其雌雄性比分別為2.00、1.60、1.14、0.72和0.42,表現(xiàn)為水稻>玉米>薏苡>茭白>甘蔗,表明水稻對臺灣稻螟種群數(shù)量的影響最大,用水稻飼養(yǎng)臺灣稻螟最有利于其繁殖后代。
3 討論
本研究結(jié)果表明,水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白對臺灣稻螟幼蟲和蛹的發(fā)育歷期、存活率、蛹重、蛹長和雌雄性比等均有明顯影響,幼蟲取食水稻最有利于其生長發(fā)育,其次是茭白,薏苡居中,而取食甘蔗和玉米對其生長發(fā)育明顯不利,主要表現(xiàn)為幼蟲死亡率高,全發(fā)育歷期較長,蛹重較輕,蛹長較短,雌雄性比較低。本研究還觀察到以甘蔗和玉米飼養(yǎng)的臺灣稻螟幼蟲在2~3齡發(fā)育階段的死亡率遠(yuǎn)高于用其他3種寄主植物飼養(yǎng)的死亡率,與黃芊等(2016)研究發(fā)現(xiàn)水稻、甘蔗、玉米和茭白4種寄主植物對臺灣稻螟的取食選擇率有明顯的影響,其更喜取食水稻和茭白,較不喜取食甘蔗和玉米相似。此外,雖然臺灣稻螟幼蟲在甘蔗上的存活率較低,但其歷期在5種供試寄主植物中最短,兩種結(jié)果似乎存在矛盾,是否因?yàn)楦收嶂械奶欠趾枯^高或其他原因所致有待進(jìn)一步探究。本研究中發(fā)現(xiàn)臺灣稻螟初孵幼蟲的趨光性和活動(dòng)能力較其他螟蟲強(qiáng),剛孵化的幼蟲如果不給予食物,幾分鐘內(nèi)即失去蹤影,因此在試驗(yàn)過程中將茭白切成薄片覆蓋在變黑的卵塊上,以便于初孵幼蟲取食,待其長至2齡時(shí)待用。
不同寄主植物對昆蟲生長發(fā)育的影響是多因素共同作用的結(jié)果,其中食物是影響昆蟲生長發(fā)育和繁殖的重要因素。不同寄主植物所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)和糖類等營養(yǎng)物質(zhì)不同,可引起取食該植物的昆蟲生理代謝發(fā)生變化,使其在存活率、生長發(fā)育速率和繁殖率等方面受到不同程度的影響。盡管水稻、薏苡、甘蔗、玉米和茭白均屬于禾本科植物,但其營養(yǎng)物質(zhì)種類和含量均存在差異,具體是哪些營養(yǎng)物質(zhì)影響了臺灣稻螟的生長和繁殖,以及如何影響等均有待進(jìn)一步研究。此外,今后應(yīng)對大田不同寄主植物上臺灣稻螟的取食和產(chǎn)卵規(guī)律等進(jìn)行調(diào)查,進(jìn)一步印證本研究結(jié)果與大田調(diào)查結(jié)果是否存在差異。
4 結(jié)論
臺灣稻螟幼蟲在甘蔗和水稻上的發(fā)育歷期較短;在水稻和茭白上蛹的發(fā)育歷期較短;在茭白和水稻上幼蟲和蛹的存活率較高;在水稻和茭白上的蛹重和蛹長均較其他寄主植物重和長;在水稻和玉米上雌雄性比較高??梢?,水稻最有利于臺灣稻螟生長發(fā)育,茭白次之。
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(責(zé)任編輯 麻小燕)