易小龍，董子舒，鄭光楠，王小云，鄭霞林，陸 溫

(廣西大學農(nóng)學院，廣西農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全重點實驗室，南寧 530004)

橘小實蠅Bactroceradorsalis(Hendel)隸屬于雙翅目實蠅科，能為害250多種水果及蔬菜(Clarkeetal., 2005)，還可在不同寄主間轉(zhuǎn)移為害(段云博, 2018; 巫輔民, 2019; 李媛, 2020)。目前，橘小實蠅已廣泛分布于廣西、廣東、福建、海南、湖南、貴州、云南、四川、重慶等多個省市和自治區(qū)，給我國水果產(chǎn)業(yè)造成了極大損失，嚴重制約了我國水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展(朱雁飛等, 2020)。根據(jù)橘小實蠅的發(fā)生特點，當前防治主要集中在成蟲期，如雄性不育技術(shù)(梁廣勤等, 2008; Sohailetal., 2019)、蛋白餌劑食誘(全金成等, 2017; 孫太華等, 2020)和性誘(薛超等, 2015; 趙菊鵬等, 2017)等。

延遲交配是指動物的交配行為在自然界中受到各種因素的影響，不能在正常時間進行交配而延遲(Chiltonetal., 1993)。延遲交配對昆蟲的繁殖適度有顯著影響(如交配成功率、產(chǎn)卵量、孵化率和壽命等)，且其影響因昆蟲種類不同而異。例如，延遲交配會降低斜紋夜蛾Spodopteralitura產(chǎn)卵量和孵化率，且顯著延長其壽命(Wuetal., 2018)；延遲交配會降低朱紅毛斑蛾P(guān)haudaflammans的交配率、產(chǎn)卵量和孵化率，但對其壽命無顯著性影響(Zhengetal., 2020)?；谘舆t交配能降低昆蟲繁殖適度這一現(xiàn)象，利用性信息素在野外干擾昆蟲交配已在梨小食心蟲Grapholithamolesta(鄭鵬華等, 2020; 鄭燕等, 2020)、蘋小卷葉蛾Adoxophyesoranabeijingensis(涂洪濤等, 2018)和蘋果蠹蛾Cydiapomonella(張煜等, 2017; 崔笑雄等, 2020)等害蟲的防治上得到應(yīng)用，并取得了顯著防效。

性信息素“迷向法”是指利用合成性信息素擾亂和阻斷雌、雄蟲之間的化學通訊(孟憲佐和魏康年, 1981)。干擾昆蟲交配以延遲成蟲交配日齡降低其繁殖適度，是間接控制害蟲種群的一種方法。目前，延遲交配行為對蛾類害蟲種群增長的負作用也已成為評價交配干擾技術(shù)有效性的指標之一，而其對實蠅類害蟲的影響鮮見報道。橘小實蠅成蟲的壽命相對一般蛾類較長，性成熟時間普遍在7～12日齡之間(林進添, 2004)，延遲交配對橘小實蠅繁殖適度的影響，目前尚無報道。鑒于此，本文利用響應(yīng)面分析法，研究了延遲交配對橘小實蠅繁殖適度的影響，以期為基于性信息素迷向法在橘小實蠅防控上的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

橘小實蠅初始蟲源采集于廣西玉林市玉州區(qū)(22.63N, 110.15E)番石榴果園，撿拾內(nèi)具幼蟲的番石榴蟲果帶回廣西大學昆蟲所養(yǎng)蟲室飼養(yǎng)。室內(nèi)飼養(yǎng)溫度26℃±2℃，相對濕度70%±10%，光周期14 L ∶10 D，待成蟲羽化后將其轉(zhuǎn)移至用金屬支架和尼龍網(wǎng)制作而成的養(yǎng)蟲籠(長×寬×高=100 cm×100 cm×100 cm)中飼養(yǎng)。幼蟲用香蕉Musanana飼養(yǎng)，成蟲喂以人工飼料(酵母膏 ∶白糖=1 ∶4)，并以潤濕的脫脂棉供水，每隔2 d更換一次養(yǎng)蟲籠中的飼料與水。本研究所用橘小實蠅皆為該種群的后代。

1.2 實驗方法

設(shè)定羽化當天的橘小實蠅日齡為0日齡，羽化第2天的成蟲日齡為1，依此類推。實驗所用成蟲均在3日齡之前將雌、雄分開，單性飼養(yǎng)，以確保其在實驗之前未發(fā)生交配。實驗在廣西大學昆蟲所養(yǎng)蟲室進行，養(yǎng)蟲室內(nèi)溫度為26℃±2℃，相對濕度為70%±10%，光周期14 L ∶10 D。

依據(jù)Expert Design 8.0中心復(fù)合設(shè)計法(Jimenez-Perez and Wang, 2003)設(shè)計了9個橘小實蠅不同成蟲日齡配對組合，研究其對橘小實蠅繁殖適度的影響。具體方法是下午18時，室內(nèi)燈光模擬成黃昏時的光照強度，將未交配過的雌、雄成蟲各30頭混合在同一養(yǎng)蟲籠內(nèi)，3次重復(fù)。然后，每20 min觀察1次橘小實蠅的交配情況，如發(fā)現(xiàn)交配行為，待其交配穩(wěn)定后，用50 mL離心管收集，并將其轉(zhuǎn)移至產(chǎn)卵觀測裝置內(nèi)(2 000 mL的塑料盒，內(nèi)具飼料、水及用50 mL離心管制作而成的集卵器)，觀察時間直至當天20 ∶30，無新的交配現(xiàn)象出現(xiàn)后，關(guān)閉室內(nèi)燈光。統(tǒng)計交配率。待橘小實蠅交配結(jié)束后，取出裝置中的雄成蟲，將20頭交配后的雌蟲單獨飼養(yǎng)在產(chǎn)卵觀測裝置內(nèi)，隔天更換水和飼料，每天更換產(chǎn)卵觀測裝置中的集卵器，在SM2800N尼康體視顯微鏡(尼康公司，東京，日本)下統(tǒng)計卵粒數(shù)量。隨后將卵置于培養(yǎng)皿(直徑9 cm)內(nèi)待其孵化，3 d后記錄各皿卵粒孵化數(shù)量，最后統(tǒng)計產(chǎn)卵量、孵化率和雌蟲壽命。

圖1 一種橘小實蠅成蟲產(chǎn)卵量觀測裝置Fig.1 An observation device for fecundity of adult Bactrocera dorsarlis注：1，飼養(yǎng)盒；2，取蟲口；3，食物盤；4，喂水槽；5，喂食槽；6，透氣孔；7，集卵器；8，加厚墊；9，放蟲口；10，封閉件；11，產(chǎn)卵孔。Note: 1, Feeding box; 2, Gaps of take insect out; 3, Feeding plate; 4, A tank for feeding water; 5, A tank for feeding food; 6, Air vent; 7, A device for collecting eggs; 8, Thickening mat; 9, Gaps of put insects in; 10, A sheet used to seal; 11, Ovipositional apertures.

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用SPSS 22.0(IBM, 美國)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。不同日齡雌、雄成蟲的交配率采用單因素方差分析，并應(yīng)用Tukey法進行多重比較(P<0.05)。由于雌蟲的產(chǎn)卵量、卵的孵化率和雌蟲的壽命等數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布，故采用非參數(shù)檢驗Kruskal-Wallis法進行差異顯著性檢驗(P<0.05)。響應(yīng)面實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析軟件為Design Expert 8.0(Stat-Ease, 美國)，采用Origin 8.0(Origin Lab, 美國)作圖。

表1 橘小實蠅不同雌、雄成蟲交配日齡組配(Expert Design 8.0設(shè)計)Table 1 Different mating age groups of male and female of Bactrocera dorsalis (Design by Expert Design 8.0)

2 結(jié)果與分析

2.1 延遲交配對橘小實蠅交配率的影響

交配日齡顯著影響橘小實蠅的交配率(P<0.05)。35日齡雄蟲與35日齡雌蟲組合交配率最高，為81.00%±2.00%；35日齡雄蟲與14日齡雌蟲配對時，其交配率最低，為32.33%±2.33%，其余組合的交配率介于兩者之間。其中，雄蟲僅在14日齡未完全性成熟時，與35日齡雌蟲配對的交配率顯著低于35日齡雄蟲與35日齡雌蟲配對的交配率，其余日齡組合間無顯著差異。相較而言，雌蟲交配日齡的延遲對其交配率的影響更為顯著，除了在未完全性成熟時會顯著降低交配率外，其交配日齡的延遲也會對交配率造成顯著的負面影響(表2)。

2.2 延遲交配對橘小實蠅產(chǎn)卵量和卵孵化率的影響

橘小實蠅雌蟲的交配日齡對其產(chǎn)卵量存在顯著影響，隨雌蟲交配日齡的增加，其產(chǎn)卵量降低；雌蟲的交配日齡對卵的孵化率無顯著影響。雄蟲的交配日齡對卵孵化率有顯著影響；隨雄蟲日齡的增加，卵孵化率下降。利用Design Expert軟件中的中心復(fù)合設(shè)計，對不同年齡組合實驗所得到的產(chǎn)卵量數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明，橘小實蠅雄蟲交配日齡對產(chǎn)卵量有顯著影響(P=0.023)；雌蟲交配日齡對產(chǎn)卵量的影響則極顯著(P<0.001)，且雌、雄蟲交配日齡對雌蟲產(chǎn)卵量不存在明顯的交互作用。進一步求得產(chǎn)卵量(y)與雄蟲日齡(x1)和雌蟲日齡(x2)的回歸方程為y=514.36+3.08x1-11.05x2，R2值為0.7930。綜上所述，橘小實蠅雌蟲產(chǎn)卵量的變化主要取決于雌蟲交配日齡的變化，其產(chǎn)卵量隨雌蟲交配日齡的延遲而減少(表2，圖2)。

表2 延遲交配對橘小實蠅繁殖適度的影響(n=20)Table 2 Effect of delayed mating on reproductive fitness in Bactrocera dorsalis

圖2 交配日齡對橘小實蠅產(chǎn)卵量的影響Fig.2 Effect of female and male age on fecundity in Bactrocera dorsalis

2.3 延遲交配對橘小實蠅雌成蟲壽命的影響

橘小實蠅雌、雄蟲交配日齡的增加會顯著延長雌蟲的壽命。將不同年齡組合實驗所得到的雌成蟲壽命數(shù)據(jù)，代入中心復(fù)合設(shè)計，進一步分析了雌蟲壽命與雌、雄蟲交配日齡的關(guān)系。結(jié)果表明，橘小實蠅雌、雄成蟲交配日齡對雌蟲的壽命均有極顯著的影響(雄蟲，P<0.001；雌蟲，P<0.001)，雌成蟲壽命隨雌蟲或雄蟲交配日齡的延遲而增加，雌、雄成蟲交配日齡對壽命不存在顯著的交互作用。進一步求得雌成蟲壽命(y)與雄蟲日齡(x1)和雌蟲日齡(x2)的回歸方程為y=35.85+0.23x1+0.40x2，R2值為0.9069?？傊?，隨雌、雄成蟲交配日齡的增加，雌蟲的壽命隨之延長，其中，雌蟲交配日齡的延遲，對其壽命的影響更明顯(表2，圖3)。

圖3 交配日齡對橘小實蠅雌成蟲壽命的影響Fig.3 Effect of female and male age on adult longevity of female in Bactrocera dorsalis

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，隨雌蟲交配日齡的增加，橘小實蠅交配率先增后減，其中，35日齡雌蟲與35日齡雄蟲組合的交配率最高，35日齡左右可能是橘小實蠅雌蟲的中齡，也是最佳交配日齡。這可能是因為雄蟲更偏愛與中齡雌蟲交配(Bonduriansky, 2001)或者中齡雌蟲更易接受雄蟲的求偶所致。例如，馬尾松毛蟲Dendrolimuspunctatus中齡雌蟲發(fā)生交配所需的時間最短，交配持續(xù)時間最長(Liuetal., 2014)。56日齡雌蟲與35日齡雄蟲的交配率則顯著下降，這可能是因為隨雌蟲年齡的增加，其減少了相關(guān)的求偶行為(Torresetal., 2002)或是部分雌蟲失去交配能力(馮波等, 2019)所致。

橘小實蠅的產(chǎn)卵量受到雌、雄交配日齡的影響。其中，隨雌蟲交配日齡的延遲，其產(chǎn)卵量減少，與煙草甲Lasiodermaserricorne(Barbaraetal., 2019)、斜紋夜蛾(Wuetal., 2018)、朱紅毛斑蛾(Zhengetal., 2020)等昆蟲種類結(jié)果相一致。可能是因為延遲交配導(dǎo)致未交配雌蟲卵母細胞的發(fā)育受阻或減弱，雌蟲為了維持壽命吸收部分來自卵的營養(yǎng)物質(zhì)，致使產(chǎn)卵量下降(Torresetal., 2002)。許多研究表明，雄蟲交配日齡的延遲會對產(chǎn)卵量造成負面影響(Keietal., 2014; Yangetal., 2017)，而在橘小實蠅中，隨雄蟲交配日齡的增加，其產(chǎn)卵量會顯著增加，認為可能是因為交配日齡的延遲，導(dǎo)致雄蟲對其期望達到的交配次數(shù)下降(Elzingaetal., 2011)，因此，為了獲得更大的繁殖利益，在交配時進行了更多的射精投入所致(Bretmanetal., 2011; Esfandietal., 2019; Liuetal., 2020)。橘小實蠅卵的孵化率僅受雄蟲交配日齡的影響，雌蟲與年輕雄性交配后的卵孵化率更高，可能與年輕雄性高質(zhì)量的精子有關(guān)，同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在斑禾草螟Chilopartellus(Dhillonetal., 2019)和茶尺蠖Ectropisobliqua(Yangetal., 2017)等昆蟲中。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨雌、雄成蟲交配日齡的延遲，橘小實蠅雌蟲壽命隨之增加，可能是由于延遲交配降低了雌蟲與繁殖相關(guān)的能量消耗或者吸收了部分來自卵的營養(yǎng)物質(zhì)所致(Subramanyam, 2003)。在不同昆蟲種類中，延遲交配對雌蟲壽命的影響不同；在一些昆蟲種類中，延遲交配會延長雌蟲壽命(李定旭等, 2009; 趙信等, 2012; 陸鵬飛等, 2013)，而在另一類昆蟲中，延遲交配會縮短雌蟲壽命(Wangetal., 2010; 張清泉等, 2012)或不影響雌蟲壽命(Zhengetal., 2020)。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)延遲交配可在不同程度上降低橘小實蠅的交配率、產(chǎn)卵量和孵化率。這一結(jié)果對于橘小實蠅的防治工作具有一定的指導(dǎo)意義，但在田間延遲交配是否能導(dǎo)致其種群明顯下降仍需要進一步研究。