褚世海 叢勝波 李儒海 黃啟超 侯有明

摘要：【目的】研究短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響，為準(zhǔn)確地評(píng)估其生防潛能提供科學(xué)依據(jù)。【方法】將黑點(diǎn)切葉野螟I齡幼蟲(chóng)分別在2種高溫（35℃和40℃）暴露4種時(shí)長(zhǎng)（2、4、8、16h）后，觀察測(cè)定幼蟲(chóng)存活率、化蛹率、羽化率、蛹重、發(fā)育歷期、成蟲(chóng)產(chǎn)卵量等指標(biāo)?！窘Y(jié)果】經(jīng)2種溫度、不同時(shí)長(zhǎng)的處理后，黑點(diǎn)切葉野螟各項(xiàng)生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖指標(biāo)均受到不同程度的影響。幼蟲(chóng)存活率顯著降低，35℃處理16h，幼蟲(chóng)存活率由1齡的65.83%降為5齡的28.33%;對(duì)化蛹率和羽化率無(wú)顯著影響;幼蟲(chóng)發(fā)育歷期隨溫度升高而延長(zhǎng)，2種溫度（35℃和40℃）處理16h后，幼蟲(chóng)歷期分別比對(duì)照長(zhǎng)0.90d和1.74d;對(duì)蛹期無(wú)影響;成蟲(chóng)壽命在經(jīng)8h和16h處理后縮短約1d;蛹重在8h和16h高溫處理后略有下降;雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量在2種溫度下均為處理16h的最低;對(duì)卵的孵化率無(wú)顯著影響?！窘Y(jié)論】黑點(diǎn)切葉野螟受短時(shí)高溫的影響主要體現(xiàn)在降低存活率和抑制發(fā)育速率，影響程度取決于高溫強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。在供試條件下，黑點(diǎn)切葉野螟均能完成生活史，保持種群的延續(xù)，這對(duì)生防是有益的。但是，較長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理導(dǎo)致幼蟲(chóng)存活率顯著下降，這可能是黑點(diǎn)切葉野螟夏季種群密度低的原因。

關(guān)鍵詞：黑點(diǎn)切葉野螟;短時(shí)高溫;生長(zhǎng)發(fā)育;繁殖

中圖分類(lèi)號(hào)：S451.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-0384（2019）11-1288-06

0 引言

【研究意義】]黑點(diǎn)切葉野螟Herpetogrammabasalis（Lepidoptera：Crambidae）是一種可以控制空心蓮子草的潛在生防昆蟲(chóng)[1]。它對(duì)夏季高溫的適應(yīng)能力必然影響其生防潛能。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黑點(diǎn)切葉野螟有種群動(dòng)態(tài)季節(jié)性差異現(xiàn)象。研究高溫對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響對(duì)于了解其對(duì)高溫的適應(yīng)性，解釋夏季種群密度降低的現(xiàn)象，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)估其生防潛能，具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】昆蟲(chóng)是變溫動(dòng)物，保持和調(diào)節(jié)體溫的能力不強(qiáng)。溫度是昆蟲(chóng)進(jìn)行積極生命活動(dòng)的條件之一，它決定著生命過(guò)程的特點(diǎn)、趨向和水平，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)一定限度，昆蟲(chóng)的生命活動(dòng)即受到嚴(yán)重影響[2-3]。一般而言，在適宜的溫度范圍內(nèi)，昆蟲(chóng)發(fā)育速率隨著外界溫度的升高而加快，但當(dāng)溫度升到一定程度，發(fā)育速率反而變慢[4-5]。極端高溫下，昆蟲(chóng)在短時(shí)間內(nèi)即會(huì)死亡[6-9];有些昆蟲(chóng)在高溫下會(huì)滯育[10-11];有些昆蟲(chóng)在高溫下出現(xiàn)發(fā)育畸形[12]。在高溫作用下，昆蟲(chóng)的生殖也會(huì)受到明顯抑制，如生殖率下降或者完全不能生殖[13-14]。因此，可以利用高溫對(duì)昆蟲(chóng)的抑制來(lái)防治害蟲(chóng)[5]。但對(duì)生防昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，高溫傷害卻降低了其對(duì)有害生物的防治效果。例如防治空心蓮子草的蓮草直胸跳甲在盛夏季節(jié)種群密度顯著降低，就是受到夏季極端高溫的影響[15-17]。黑點(diǎn)切葉野螟作為一種有潛力的生防天敵昆蟲(chóng)，目前尚未見(jiàn)關(guān)于高溫對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和種群動(dòng)態(tài)影響的報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】選擇1齡幼蟲(chóng)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了2種溫度（35℃和40℃）、4種處理時(shí)長(zhǎng)（2、4、8、16h），探討對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟各項(xiàng)生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖指標(biāo)的影響。選擇黑點(diǎn)切葉野螟1齡幼蟲(chóng)作為研究對(duì)象基于以下幾個(gè)原因：幼蟲(chóng)在黑點(diǎn)切葉野螟所有蟲(chóng)態(tài)中歷期最長(zhǎng)，因而遭受高溫的概率更高;黑點(diǎn)切葉野螟有卷葉取食的習(xí)性，但1齡幼蟲(chóng)個(gè)體小，移動(dòng)能力弱，尚不具備卷積葉片包裹自身的能力，因而抵御高溫傷害的能力相對(duì)較弱。因此，考察1齡幼蟲(chóng)的耐熱性比較有代表性和指示意義。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)研究，揭示黑點(diǎn)切葉野螟在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的相對(duì)高溫下能否存活，生長(zhǎng)發(fā)育受到何種程度的影響，種群是否能夠延續(xù)以及黑點(diǎn)切葉野螟夏季種群密度降低與高溫的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)ハx(chóng)為黑點(diǎn)切葉野螟，來(lái)自實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)5代以上的種群。收集同一批黑點(diǎn)切葉野螟的卵，待孵化后取1齡幼蟲(chóng)供試。飼養(yǎng)昆蟲(chóng)的寄主植物為空心蓮子草，取野外長(zhǎng)勢(shì)良好的空心蓮子草健康植株備用。

1.2 試驗(yàn)方法

用小毛筆將孵化后1d的1齡幼蟲(chóng)40頭移到用三角瓶水培的空心蓮子草葉片上。將三角瓶放入人工氣候箱中的飼養(yǎng)盒中。試驗(yàn)設(shè)置兩種溫度：35℃和40℃;設(shè)置4種處理時(shí)長(zhǎng)：2、4、8、16h，以不作高溫處理（即處理時(shí)長(zhǎng)為Oh）作對(duì)照。將處理完畢的飼養(yǎng)盒置入另一常溫人工氣候箱中（溫度27±1℃，相對(duì)濕度70%±5%，光照L/D=13h/11h）。觀察記錄幼蟲(chóng)的存活及化蛹情況;幼蟲(chóng)化蛹后記錄蛹的數(shù)量，次日稱(chēng)量蛹重后繼續(xù)觀察記錄蛹的羽化時(shí)間和數(shù)量。羽化后的成蟲(chóng)雌雄配對(duì)，每個(gè)處理5對(duì)（個(gè)別處理因幼蟲(chóng)死亡率過(guò)高導(dǎo)致雌蟲(chóng)不足5頭的，則以實(shí)際數(shù)量處理），置于同一個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)盒，盒中放置新鮮空心蓮子草及浸有1%蜂蜜水的脫脂棉球。觀察記錄成蟲(chóng)產(chǎn)卵量、死亡時(shí)間和孵化幼蟲(chóng)數(shù)。子代幼蟲(chóng)孵化完畢后結(jié)束試驗(yàn)。試驗(yàn)期間每天觀察2次（8：00和18：00）。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2007和SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。對(duì)同一種溫度內(nèi)不同處理時(shí)長(zhǎng)的結(jié)果采用單因素方差分析（One wayANOVA）：對(duì)2種溫度（35℃和40℃）、4種處理時(shí)長(zhǎng)（2、4、8、16h）的組合（8種）與對(duì)照一起做單因素方差分析。百分?jǐn)?shù)先進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行分析。多重比較采用LSD法，α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)幼蟲(chóng)存活率的影響

短時(shí)高溫處理對(duì)幼蟲(chóng)存活率影響結(jié)果見(jiàn)圖1。2種溫度下，存活率都隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。35℃下，除了處理2h的1齡幼蟲(chóng)存活率（F_4，10=20.589，P=0.0000）以及處理2h和4h的二齡幼蟲(chóng)存活率與對(duì)照差異不顯著（F_4，10=7.588，P=0.0045）外，其他各齡期各處理的幼蟲(chóng)存活率均顯著低于對(duì)照（3齡：F_4，10=2.425，P=0.0007;4齡：F_4，10=8.627，P=0.0028;5齡：F_4，10=10.822，P=0.0014），表明在此溫度下，較長(zhǎng)時(shí)間的處理顯著降低幼蟲(chóng)存活率，短時(shí)間的處理對(duì)幼蟲(chóng)存活影響相對(duì)較小。40℃下，各齡期幼蟲(chóng)存活率均顯著低于對(duì)照（1齡：F_4，10=34.203，P=0.0000;2齡：F_4，10=23.761，P=0.0000;3齡，F(xiàn)_4，10=23.345，P=0.0000;4齡，F(xiàn)_4，10=15.065，P=0.0003 ;5齡：F_4，10=18.838，P=0.000 2）。處理16h的存活率由1齡的45.83%降為5齡的19.17%。

比較兩種溫度處理的結(jié)果，高溫強(qiáng)度對(duì)幼蟲(chóng)存活率影響很大，35℃下的幼蟲(chóng)存活率顯著高于40℃;高溫持續(xù)時(shí)間對(duì)幼蟲(chóng)存活率亦有顯著影響，較長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理急劇降低幼蟲(chóng)存活率。

2.2 對(duì)蛹重、化蛹率和羽化率的影響

短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟蛹重、化蛹率和羽化率的影響結(jié)果見(jiàn)表1。高溫處理后蛹重有所降低。35℃下，對(duì)照處理的蛹重顯著高于處理8h和16h的蛹重，與另2個(gè)處理差異不顯著（F_4，10=3.526，P=0.048 2）;40℃下，對(duì)照處理的蛹重與處理2h的蛹重之間差異不顯著，但顯著高于另3個(gè)處理（F_4，10=3.797，P=0.0396）。不同溫度下，相同處理時(shí)間之間差異不顯著（F_8，18=2.743，P=0.0359）。

黑點(diǎn)切葉野螟下劇涌率（35℃：F_4，10=0.301，P=0.8705;40℃：F_4，10=0.424，P=0.788 1）和羽化率（35℃：F_4，10=0.133，P=0.9668;40℃：F_4，10=0.449，P=0.7714）受短時(shí)高溫處理的影響不顯著。

2.3 對(duì)幼蟲(chóng)歷期、蛹?xì)v期和成蟲(chóng)壽命的影響

短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟幼蟲(chóng)歷期、蛹?xì)v期和成蟲(chóng)壽命的影響結(jié)果見(jiàn)表20溫度越高，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，幼蟲(chóng)發(fā)育歷期越長(zhǎng)。同一溫度下，處理2h和4h與對(duì)照之間差異不顯著;處理8h和16h之間也差異不顯著，但顯著長(zhǎng)于前3個(gè)處理（35℃：F_4，10=7.412，P=0.0048;40℃：F_4，10=20.941，P=0.0001）。不同溫度下相同處理時(shí)間對(duì)比，2h和4h處理差異不顯著;8h和16h處理則均為4090處理顯著長(zhǎng)于35℃處理（F_8，18=16.973，P=0.0001）。2種溫度下，幼蟲(chóng)歷期最長(zhǎng)的均為16h處理。

高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟蛹?xì)v期影響很小。35℃下，僅有處理16h的蛹?xì)v期顯著長(zhǎng)于對(duì)照，其他各處理間無(wú)顯著差異（F_4，10=1.883，P=0.1901）;40℃下，所有處理的蛹?xì)v期之間無(wú)顯著差異（F_4，10=1.111，P=0.4039）。2種溫度的所有處理一起比較則無(wú)顯著差異（F_8，18=1.055，P=0.4342）。

高溫處理后成蟲(chóng)壽命略有縮短。35℃下，處理2h和4h的成蟲(chóng)壽命與對(duì)照差異不顯著，與處理8h和16h之間亦差異不顯著，但后兩者顯著低于對(duì)照處理（F_4，10=2.148，P=0.149）。40℃下，處理4h和8h的成蟲(chóng)壽命與對(duì)照差異不顯著，與處理16h之間差異不顯著，但后者顯著低于對(duì)照處理（F_4，10=2.919，P=0.0772）。這一結(jié)果表明，在2種溫度下，處理時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致成蟲(chóng)壽命縮短，短時(shí)間則影響較小。不同溫度，相同處理時(shí)間之間均差異不顯著（F_8，18=2.420，P=0.0569）。

2.4 對(duì)產(chǎn)卵量和下一代卵孵化率的影響

短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟成蟲(chóng)產(chǎn)卵量和下一代卵孵化率的影響結(jié)果見(jiàn)表3。高溫處理對(duì)成蟲(chóng)產(chǎn)卵量有一定影響。35℃下，處理2、4、8h與對(duì)照之間差異不顯著（F_4，10=3.288，P=0.057 7）;40℃下，各處理之間差異不顯著（F_4，10=1.151，P=0.3879）。不同溫度下，相同處理時(shí)間之間差異均不顯著（F_8，18=1.640，P=0.1824）。

短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟下一代卵孵化率無(wú)顯著影響（35℃：F_4，10=0.687，P=0.6174;40℃，F(xiàn)_4，10=583，P=0.6822），所有處理之間差異不顯著（F_8，18=0.622，P=0.7485）。

3 討論與結(jié)論

短時(shí)高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟幼蟲(chóng)存活率的影響非常顯著，但化蛹率和羽化率基本不受影響。短時(shí)高溫處理1齡幼蟲(chóng)，對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟存活的影響主要在幼蟲(chóng)階段。存活下來(lái)的幼蟲(chóng)，其幼蟲(chóng)化蛹率及蛹的羽化率均不受影響。眾多研究已經(jīng)證明，幼蟲(chóng)期短時(shí)高溫處理對(duì)幼蟲(chóng)存活率影響較大，而且幼蟲(chóng)期是最為敏感、死亡率最高的時(shí)期[4，12，18-19]，本研究的結(jié)果與相關(guān)研究的結(jié)果是基本一致的。

高溫處理對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟幼蟲(chóng)歷期的影響程度取決于高溫強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。在高溫強(qiáng)度對(duì)幼蟲(chóng)歷期的影響方面有不少研究結(jié)果。如相同日齡處理中，隨溫度的升高，桃小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)發(fā)育歷期有延長(zhǎng)趨勢(shì)[19];二化螟的發(fā)育速率受高溫抑制，幼蟲(chóng)歷期隨日最高氣溫的升高而延長(zhǎng)[4]。本研究中，40℃下處理8h和16h的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期顯著長(zhǎng)于35℃下相同時(shí)間的處理，與上述研究結(jié)果是一致的。

在幼蟲(chóng)期受過(guò)高溫刺激，即使成蟲(chóng)期處于適宜溫度下，昆蟲(chóng)的生殖也會(huì)受到抑制[13]。本研究中，成蟲(chóng)產(chǎn)卵量隨溫度升高、處理時(shí)間延長(zhǎng)而降低，與上述研究結(jié)果是一致的。也有研究表明，幼蟲(chóng)期短時(shí)高溫處理對(duì)成蟲(chóng)產(chǎn)卵量無(wú)顯著影響[19]。不同研究結(jié)果的差異可能與實(shí)驗(yàn)條件的不同有關(guān)，也可能與昆蟲(chóng)種類(lèi)及昆蟲(chóng)個(gè)體的適應(yīng)性、抗逆性有關(guān)。

短時(shí)高溫處理對(duì)昆蟲(chóng)的影響持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，影響到何種階段？有些研究表明這種影響有時(shí)滯效應(yīng)[5，20]，亦有研究結(jié)果表明其影響是短時(shí)的[19]。本研究中黑點(diǎn)切葉野螟在低齡幼蟲(chóng)期受到短時(shí)高溫處理后，影響一直持續(xù)到成蟲(chóng)的生殖階段，具有明顯的時(shí)滯效應(yīng)，但對(duì)下一代卵的孵化率已無(wú)影響，至于下一代的生長(zhǎng)發(fā)育是否受影響，有待進(jìn)一步研究。