湯建濤, 劉文茹, 桂連友*, 劉梅柯, 周仁迪,華登科,姜振宇, 孫康林, 張國(guó)輝, 王裕雷, 蔡開(kāi)源

1長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖北省農(nóng)林病蟲(chóng)害預(yù)警與調(diào)控工程技術(shù)研究中心,湖北 荊州 434025;2湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,湖北 武漢 430064

柑橘大實(shí)蠅Bactroceraminax(Enderlein),屬雙翅目Diptera實(shí)蠅科Tephritidae (陳世驤和謝蘊(yùn)貞,1955),是重要的經(jīng)濟(jì)害蟲(chóng)之一(Dongetal.,2014),國(guó)外主要分布于不丹、緬甸和印度西北部(Dorjietal.,2006),國(guó)內(nèi)主要分布于湖南、湖北、四川、重慶、廣西、貴州、云南等省(自治區(qū)、市)(李杖黎等,2012)。柑橘大實(shí)蠅寄主主要有柑橘屬甜橙、金橘屬金橘和枳屬枸橘等(趙巍巍等,2020)。雌蟲(chóng)于幼果中產(chǎn)卵,幼蟲(chóng)在果實(shí)內(nèi)部蛀食,在土壤中化蛹,一年發(fā)生一代,冬季以蛹越冬(Dongetal.,2013)。受害果實(shí)內(nèi)部局部或全部腐爛并成為糊狀,形成蛆柑,果實(shí)未熟先黃而脫落,完全喪失食用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值(王小蕾和張潤(rùn)杰,2009)。

不同的環(huán)境溫度和昆蟲(chóng)日齡都可能對(duì)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響,其中溫度是影響昆蟲(chóng)生命活動(dòng)的重要因素。昆蟲(chóng)作為變溫動(dòng)物,幾乎完全無(wú)法調(diào)控自身體溫,溫度對(duì)昆蟲(chóng)的個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以及種群的數(shù)量和變化地理分布都會(huì)產(chǎn)生影響(白月亮等,2022)。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重影響昆蟲(chóng)正常的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖,極端溫度下的昆蟲(chóng)可能會(huì)通過(guò)形態(tài)學(xué)、生活史及生理特征的改變來(lái)適應(yīng)環(huán)境(陳兵和康樂(lè),2005)。如桃蛀螟Conogethespunctiferalis(Guenée)在不同溫度下卵巢發(fā)育速度有差異,卵巢發(fā)育速率不同,可為短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)(張勝男等,2021);苜蓿斑蚜TherioaphistrifoliiMonell成蟲(chóng)壽命和生殖力在變溫處理下比恒溫處理明顯增加(Bosch,1964)。將某一時(shí)間段的溫度和種群數(shù)量及昆蟲(chóng)的發(fā)生規(guī)律結(jié)合,可以更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)昆蟲(chóng)發(fā)生(蔡普默等,2022)。除溫度影響昆蟲(chóng)生殖器的大小外,日齡也與昆蟲(chóng)生殖器官的大小存在顯著相關(guān)性。如亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)雄蛾的日齡和精巢之間相關(guān)顯著(許竟文,2020);蝗科的Chorthippusparallelus(Zetterstedt)在交配時(shí),精巢大小直接影響射精量(Reinhardt,2007)。精巢的體積可以反映精子的數(shù)量,飛蝗LocustamigratoriaL.隨著精原細(xì)胞的成熟、分裂,精子束的體積不斷增大,精巢體積也隨之增大(郝錫聯(lián)等,2006)。精巢的大小也體現(xiàn)了雄性性成熟程度,一般來(lái)說(shuō),在達(dá)到性成熟后雄性的內(nèi)生殖系統(tǒng)狀態(tài)最佳,之后內(nèi)生殖系統(tǒng)老化,精巢附腺等產(chǎn)生精液的器官會(huì)先開(kāi)始萎縮(Pitnicketal.,1995),所以了解內(nèi)生殖器官發(fā)育對(duì)于害蟲(chóng)發(fā)生量、發(fā)生期預(yù)測(cè)具有實(shí)踐意義。

實(shí)蠅科雄性?xún)?nèi)生殖器結(jié)構(gòu)主要由精巢(1對(duì))、輸精管(1對(duì))、生殖附腺(若干對(duì))、精泵(1個(gè))、射精囊(1個(gè))、輸入射精管(1個(gè))、輸出射精管(1個(gè))和后附腺(1個(gè))組成(Dodson,1978; Drew,1969)。精巢均為一對(duì)黃色囊狀物,基部具有漏斗狀收縮,通過(guò)透明、細(xì)長(zhǎng)的輸精管與射精管相連,如澤蘭實(shí)蠅ProcecidocharesutilisSpreng、昆士蘭實(shí)蠅Bactroceratryoni(Froggate)、加勒比實(shí)蠅Anastrephasuspensa(Loew)、柑橘大實(shí)蠅Bactrocera(Tetradacus)minax(Enderleiu)(高熹等,2013; Dodson,1978; Drew,1969)等。精泵體呈淡黃色球體或稍方球體,由射精突演變而成,其體內(nèi)存在近似扇形的骨片即精泵內(nèi)骨骼,精泵內(nèi)骨骼表面著生有強(qiáng)大的肌肉(Dodson,1978; Drew,1969)。歐陽(yáng)倩等(2014)將瓜實(shí)蠅卵巢發(fā)育過(guò)程分為4期6個(gè)級(jí)別,劉穎等(2015)將柑橘大實(shí)蠅雌蟲(chóng)羽化后的卵巢發(fā)育進(jìn)度分為5個(gè)等級(jí),其分級(jí)可應(yīng)用于該害蟲(chóng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)實(shí)踐中。

目前,有關(guān)其精巢、精泵以及精泵內(nèi)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育狀況研究甚少。本文基于光學(xué)顯微鏡測(cè)量恒溫和室溫條件下柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)的精巢、精泵以及精泵內(nèi)骨骼的長(zhǎng)度和寬度,并建立其長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)的函數(shù)模型,比較恒溫和室溫2種飼養(yǎng)條件下其雄蟲(chóng)器官發(fā)育狀況差異,明確2種飼養(yǎng)條件下的精巢、精泵以及精泵內(nèi)骨骼發(fā)育趨勢(shì)及其差異,提供推斷其雄蟲(chóng)日齡的方法,將有助于提高柑橘大實(shí)蠅人工繁殖效率,為柑橘大實(shí)蠅的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲(chóng)源

2020年10月在湖北宜昌長(zhǎng)陽(yáng)縣(30°58′N(xiāo),111°99′E)柑橘園內(nèi)采集幼蟲(chóng),置于長(zhǎng)江大學(xué)昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)以橘子飼養(yǎng)。3 d后轉(zhuǎn)移到盛有河沙(厚度5～7 cm)的塑料盆(直徑17 cm,高11 cm)內(nèi),土壤濕度保持20%左右。

蛹羽化后,連續(xù)3 d收集雄成蟲(chóng)(第1天500頭,第2天900頭,第3天400頭),共1800頭,置入養(yǎng)蟲(chóng)籠(長(zhǎng)×寬×高:35 cm×35 cm×35 cm)中,標(biāo)注羽化日期,每個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)籠雄成蟲(chóng)數(shù)不超過(guò)100頭,每天收集雄成蟲(chóng)的一半置于養(yǎng)蟲(chóng)室(長(zhǎng)4 m×寬3 m×高3 m),在自然條件下飼養(yǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)室溫),另外一半置入同樣大小養(yǎng)蟲(chóng)室,在溫度(25±2) ℃、相對(duì)濕度(65±5)%、自然光條件下飼養(yǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)恒溫),雄成蟲(chóng)均飼以酵母菌浸粉和蔗糖(質(zhì)量比1∶3)混勻的飼料。飼料每3 d更換一次。用噴水壺將清水噴在養(yǎng)蟲(chóng)籠頂部紗網(wǎng)外側(cè)的雙層濕潤(rùn)餐巾紙(長(zhǎng)20 cm,寬10 cm)上,每天早晚各供一次水。

當(dāng)天羽化出來(lái)的雄成蟲(chóng)記為0日齡,第2天開(kāi)始收集(1日齡),每天從各養(yǎng)蟲(chóng)室隨機(jī)收集10頭雄蟲(chóng)進(jìn)行解剖(為防止解剖出現(xiàn)破損,每次挑選12～13頭),連續(xù)收集35 d共35個(gè)日齡的雄成蟲(chóng),總計(jì)700頭。

1.2 雄蟲(chóng)生殖器官的解剖和測(cè)量

精巢和精泵解剖:用解剖鑷子夾住柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)的胸部并固定,用剪刀剪去頭部和胸部,取腹部置于盛有生理鹽水的培養(yǎng)皿內(nèi),在體視顯微鏡下,首先將成蟲(chóng)背面朝上,用鑷子從斷口處夾住兩側(cè)體壁,沿腹部末端逐步撕開(kāi)腹部體壁,然后清除腹腔內(nèi)脂肪粒和其他組織器官,找到精巢和精泵并分離其周?chē)嘤嘀夤?最后將精巢和精泵置于生理鹽水中漂洗2次后供測(cè)量和觀察使用。

精泵內(nèi)骨骼解剖:精泵測(cè)量完成后,將其置于盛有生理鹽水的培養(yǎng)皿內(nèi),用解剖鑷子分離精泵上的肌肉組織,得到精泵內(nèi)骨骼供測(cè)量和觀察使用。

在徠卡體視顯微鏡(Leica M205A)下觀察解剖到的精巢、精泵、精泵內(nèi)骨骼形態(tài)結(jié)構(gòu),使用自帶的軟件測(cè)量其長(zhǎng)度和寬度(圖1)。精巢長(zhǎng)度測(cè)量為沿中間線(xiàn)分割線(xiàn)位置分段測(cè)量,然后累加,寬度則測(cè)量最寬處(圖1A);精泵和精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度和寬度均是測(cè)量其最長(zhǎng)處和其最寬處(圖1B、C)。各齡期(1～35齡)精巢的長(zhǎng)度和寬度、精泵的長(zhǎng)度和寬度各測(cè)10頭(次),各齡期(1～35齡)精泵內(nèi)骨骼的長(zhǎng)度和寬度各測(cè)5頭(次)。

圖1 柑橘大實(shí)蠅精巢、精泵、精泵內(nèi)骨骼的測(cè)量位置Fig.1 Measurement sites of testis, ejaculatory pump and ejaculatory pump endoskeleton of male adult, B. minaxA:精巢;B:精泵;C:精泵內(nèi)骨骼;a:長(zhǎng)度;b:寬度。A: Testis; B: Ejaculatory pump; C: Ejaculatory pump endoskeleton; a: Length; b: Width.

1.3 室內(nèi)的溫度和濕度的測(cè)量

飼養(yǎng)期間的溫度和濕度采用小型氣象站(Kestrel 4500, Pocket Weather Tracker, Nielsen-Kellerman, USA)測(cè)量。經(jīng)測(cè)定,室內(nèi)最高平均溫度為26.66 ℃,最低平均溫度為19.35 ℃,平均溫度23.01 ℃,溫度范圍13.5～34.5 ℃。室內(nèi)最高平均相對(duì)濕度100%,最低平均相對(duì)濕度61.34%,相對(duì)濕度范圍30%～100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

精巢指數(shù)=精巢長(zhǎng)度×精巢寬度。精泵指數(shù)=精泵長(zhǎng)度×精泵寬度。精泵內(nèi)骨骼指數(shù)=精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度×精泵內(nèi)骨骼寬度。

所有數(shù)據(jù)利用DPS軟件進(jìn)行分析(唐啟義和馮明光,2002)。在室溫和恒溫條件下的柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)的日齡分別與其精巢長(zhǎng)度、精巢寬度、精巢指數(shù)、精泵長(zhǎng)度、精泵寬度、精泵指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度、精泵內(nèi)骨骼寬度、精泵內(nèi)骨骼指數(shù)的相關(guān)性采用冪函數(shù)模型(麥夸特法擬合)分析。相同飼養(yǎng)條件下1～35日齡之間的雄蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度、精巢寬度、精巢指數(shù)、精泵長(zhǎng)度、精泵寬度、精泵指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度、精泵內(nèi)骨骼寬度、精泵內(nèi)骨骼指數(shù)的差異比較,采用單因素方差分析(one-way ANOVA),其平均數(shù)差異性均采用Tukey法多重比較。恒溫和室溫飼養(yǎng)條件下柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度、精巢寬度、精巢指數(shù)、精泵長(zhǎng)度、精泵寬度、精泵指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度、精泵內(nèi)骨骼寬度、精泵內(nèi)骨骼指數(shù)的平均值差異比較,采用配對(duì)兩處理t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果和分析

2.1 柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)精巢在成蟲(chóng)期內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育

恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精巢長(zhǎng)度(y=2.47547x0.154374,F=506.8,df=1,33,P<0.01)(圖2A)、寬度(y=0.678849x0.082041,F=244.4,df=1,33,P<0.01)(圖2B)和精巢指數(shù)(y= 1.65625x0.24169,F=620.9,df=1,33,P<0.01)(圖2C)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)日齡的增加,其精巢的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。在低日齡雄成蟲(chóng)之間,隨著日齡的增加,其精巢長(zhǎng)度、寬度、指數(shù)呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì),日齡較高后增加趨于平緩。1～35日齡的精巢長(zhǎng)度(F=12.3,df=34,315,P<0.01)(圖2A)、寬度(F=8.6,df=34,315,P<0.01)(圖2B)和指數(shù)(F=17.3,df=34,315,P<0.01)(圖2C)均存在極顯著差異。1日齡時(shí)的精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最低,而精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最高值分別在33、35和33日齡,與1日齡相比分別增長(zhǎng)了70%、35%和125%。

圖2 柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)精巢發(fā)育趨勢(shì)Fig.2 The growth and development trend of testis of male adult, B. minax. A、B和C為恒溫飼養(yǎng);D、E和F為室溫飼養(yǎng)。A, B and C were kept in constant temperature rearing; D, E and F were kept in room temperature rearing.

室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精巢長(zhǎng)度(y=2.79167x0.134292,F=469.5,df=1,33,P<0.01)(圖2D)、寬度(y=0.709322x0.066269,F= 329.2,df=1,33,P<0.01)(圖2E)和精巢指數(shù)(y=1.9641x0.20356,F=642.2,df=1,33,P<0.01)(圖2F)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)日齡的增加,其精巢的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。在低日齡雄成蟲(chóng)之間,隨著日齡的增加,其精巢長(zhǎng)度、寬度、指數(shù)呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì),日齡較高后增加趨于平緩。1～35日齡的精巢長(zhǎng)度(F=8.7,df=34,315,P<0.01)(圖2D)、寬度(F=5.5,df=34,315,P<0.01)(圖2E)和指數(shù)(F=12.7,df=34,315,P<0.01)(圖2F)均存在極顯著差異。1日齡時(shí)的精巢長(zhǎng)度、寬度、指數(shù)最低,而精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最高值分別在30、32和29日齡,與其1日齡相比分別增長(zhǎng)了46.8%、24.7%和81.0%。

室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度[(4.00±0.14) mm]顯著高于恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度[(3.75±0.13) mm](t=9.97,df=34,P<0.05)。在恒溫[(0.85±0.02) mm]和室溫[(0.85±0.02) mm]條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精巢寬度之間無(wú)顯著差異(t=0.32,df=34,P>0.05)。室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精巢指數(shù)顯著高于恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精巢指數(shù)(t=7.30,df=34,P<0.05)。

2.2 柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)精泵在成蟲(chóng)期內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育

恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精巢長(zhǎng)度(y=1.1764x0.1325,F=336.8,df=1,33,P<0.01)(圖3A)、寬度(y=0.7095x0.206,F=219.3,df=1,33,P<0.01)(圖3B)和精泵指數(shù)(y=0.8363x0.3381,F=246.1,df=1,33,P<0.01)(圖3C)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)日齡的增加,其精泵的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈逐漸增加趨勢(shì)。雄成蟲(chóng)在1～5日齡,隨著日齡的增加,精泵長(zhǎng)度呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì),在6～35日齡,精泵指數(shù)呈現(xiàn)平緩增加趨勢(shì)。在1～35日齡,精泵長(zhǎng)度(F=56.7,df=34,315,P<0.01)(圖3A)、寬度(F=49.7,df=34,315,P<0.01)(圖3B)和指數(shù)(F=60.8,df=34,315,P<0.01)(圖3C)均存在極顯著差異。在1日齡,精泵長(zhǎng)度、寬度、指數(shù)最低,而精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最高值分別在29、33、33日齡,與其1日齡相比分別增長(zhǎng)了51.2%、91.8%和186.5%。

圖3 柑橘大實(shí)雄蟲(chóng)精泵生長(zhǎng)發(fā)育趨勢(shì)Fig.3 The growth and development trend of testis of ejaculatory pump of male adult, B. minaxA、B和C為恒溫飼養(yǎng);D、E和F為室溫飼養(yǎng)。A, B and C were kept in constant temperature rearing; D, E and F were kept in room temperature rearing.

室溫條件下飼養(yǎng)的成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精泵長(zhǎng)度(y=1.1739x0.13615,F=198.3,df=1,33,P<0.01)(圖3D)、寬度(y=0.74771x0.18621,F=193.0,df=1,33,P<0.01)(圖3E)和精泵指數(shù)(y=0.92448x0.30547,F=206.1,df=1,33,P<0.01)(圖3F)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)的日齡的增加,其精泵的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。在1～6日齡,隨著日齡的增加,其精泵寬度呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì),在7～35日齡,其精泵寬度呈現(xiàn)平緩增加趨勢(shì)。在1～35日齡,精泵長(zhǎng)度(F=48.5,df=34,315,P<0.01)(圖3D)、寬度(F=38.1,df=34,315,P<0.01)(圖3E)和指數(shù)(F=55.0,df=34,315,P<0.01)(圖3F)均存在極顯著差異。1日齡時(shí)的精泵長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最低,而精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最高值分別在27、28和26日齡,與1日齡相比分別增長(zhǎng)了43.8%、79.5%和157.4%。

恒溫和室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵長(zhǎng)度之間[恒溫(1.68±0.02) mm,室溫(1.69±0.03) mm](t=1.37,df=34,P>0.05)、精泵寬度之間[恒溫(1.24±0.03) mm,室溫(1.23±0.03) mm](t=0.62,df=34,P>0.05)和精泵指數(shù)之間(t=0.55,df=34,P>0.05)均無(wú)顯著差異。

2.3 柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)精泵內(nèi)骨骼在成蟲(chóng)期內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育

恒溫條件下飼養(yǎng)的成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度(y=1.1632x0.12227,F=376.3,df=1,33,P<0.01)(圖4A)、寬度(y=0.52671x0.26175,F=315.9,df=1,33,P<0.01)(圖4B)和精泵內(nèi)骨骼指數(shù)(y=0.65569x0.36180,F=309.7,df=1,33,P<0.01)(圖4C)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)的日齡的增加,其精泵內(nèi)骨骼的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。在1～5日齡,其精泵內(nèi)骨骼寬度呈現(xiàn)劇烈逐漸增加趨勢(shì),在6～35日齡,其精泵內(nèi)骨骼寬度呈平緩增加趨勢(shì)。在1～35日齡,精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度(F=23.7,df=34,315,P<0.01)(圖4A)、寬度(F=27.0,df=34,140,P<0.01)(圖4B)和指數(shù)(F=30.9,df=34,140,P<0.01)(圖4C)均存在極顯著差異。在1日齡時(shí)的精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最低,而精巢長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)最高分別在28、33和33日齡,與1日齡相比分別增長(zhǎng)了52.1%、132.8%和226.5%。

圖4 柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)精泵內(nèi)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育趨勢(shì)Fig.4 The growth and development trend of testis of ejaculatory pump endoskeleton of male adult, B. minax A、B和C為恒溫飼養(yǎng);D、E和F為室溫飼養(yǎng)。A, B and C were kept in constant temperature rearing; D, E and F were kept in room temperature rearing.

在室溫條件下飼養(yǎng),成蟲(chóng)的日齡(x)分別與其精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度(y=1.1965x0.12104,F=289.0,df=1,33,P<0.01)(圖4D)、寬度(y=0.53080x0.26403,F=253.1171,df=1,33,P<0.01)(圖4E)和精泵內(nèi)骨骼指數(shù)(y=0.69595x0.35483,F=244.7,df=1,33,P<0.01)(圖4F)的相關(guān)性均可用冪函數(shù)模型(麥夸特法)擬合,他們之間均存在極顯著相關(guān)。隨著雄成蟲(chóng)的日齡的增加,其精泵內(nèi)骨骼的長(zhǎng)度、寬度和指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。在1～6日齡,其精泵內(nèi)骨骼寬度呈現(xiàn)劇烈逐漸增加趨勢(shì),在7～35日齡,其精泵內(nèi)骨骼寬度呈現(xiàn)平緩逐漸增加趨勢(shì)。1～35日齡的精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度(F=29.3,df=34,140,P<0.01)(圖4D)、寬度(F=28.0,df=34,140,P<0.01)(圖4E)和指數(shù)(F=33.1,df=34,140,P<0.01)(圖4F)均存在極顯著性差異。1日齡時(shí)的精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度最短,27日齡時(shí)精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度最大,與其1日齡相比增長(zhǎng)了43.7%。2日齡時(shí)的雄成蟲(chóng)精泵內(nèi)骨骼寬度,指數(shù)最低,而最高值分別在35和27日齡,與其1日齡相比分別增長(zhǎng)了141.5%和246.3%。

室溫條件下飼養(yǎng)的柑橘大實(shí)蠅雄成蟲(chóng)的精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度[(1.65±0.03) mm]顯著高于恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度[(1.61±0.03) mm](t=6.29,df=34,P<0.05)。恒溫[(1.07±0.04) mm]和室溫[(1.09±0.04) mm]條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵內(nèi)骨骼寬度之間無(wú)顯著差異(t=1.82,df=34,P>0.05)。室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵內(nèi)骨骼指數(shù)(1.84±0.08)顯著高于恒溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵內(nèi)骨骼指數(shù)(1.77±0.08)(t=3.98,df=34,P<0.05)。

3 討論

高熹等(2013)的研究表明,澤蘭實(shí)蠅雄成蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度和寬度在羽化初期顯著增大,分別于第4天和第2天出現(xiàn)最大值,隨日齡的增加而增大,且不同日齡間也有顯著差異,隨后增加平緩。這與本研究結(jié)果類(lèi)似。同樣,Drew (1969)研究表明,昆士蘭實(shí)蠅的雄蟲(chóng)精泵長(zhǎng)度隨日齡的增加而增大,1～5日齡期間,其呈現(xiàn)劇烈增加趨勢(shì),且不同日齡間也有顯著差異,隨后增加平緩,這與柑橘大實(shí)蠅類(lèi)似。一些學(xué)者報(bào)道,昆蟲(chóng)精巢在發(fā)育后期存在明顯縮短現(xiàn)象(Seoetal.,1990),如歐洲玉米螟Ostrinianubilalis(Hübner)(Panagiotis &David,2010)、斜紋夜蛾SpodopteralituraFabricius(徐博等,2012)、卡尼鄂拉蜂ApismelliferacarnicaPollman(薛運(yùn)波等,2006)、黃鉤蛺蝶Polygoniac-aureum(Linnaeus)、(Hiroyoshi &Reddy,2018)。本研究和高熹等(2013)研究結(jié)果中,均未出現(xiàn)這種精巢明顯縮短現(xiàn)象。這可能與本試驗(yàn)中雌雄成蟲(chóng)未進(jìn)行交配有關(guān)。

本試驗(yàn)中,恒溫和變溫條件下飼養(yǎng)的雄蟲(chóng)的精巢寬度、精泵的長(zhǎng)度和寬度以及指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼寬度均無(wú)明顯差異。變溫條件下飼養(yǎng)的雄蟲(chóng)精巢長(zhǎng)度及指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度及指數(shù)均分別顯著高于其在恒溫條件下飼養(yǎng)的雄蟲(chóng)精巢長(zhǎng)度、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度及指數(shù)。這進(jìn)一步表明,變溫(室溫)比恒溫更有利于柑橘大實(shí)蠅雄蟲(chóng)的精巢和精泵內(nèi)骨骼的發(fā)育。諸多研究表明,與恒溫相比,變溫條件刺激了昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育。Foleyetal.(1981)認(rèn)為,在相同溫度時(shí),與恒溫相比,溫度變化幅度較大的變溫條件能加速未滯育和滯育前的棉鈴蟲(chóng)蛹的羽化速率。Radmacher &Strohm (2011)研究了三組恒溫和變溫條件下OsmiabicornisL.的發(fā)育歷期,結(jié)果表明,變溫條件能加速大多數(shù)蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育。波動(dòng)的溫度促進(jìn)了小菜蛾P(guān)lutellaxylostellaL.及其天敵——彎尾姬蜂Diadegmainsulare(Cresson)的生長(zhǎng)發(fā)育(Baharetal.,2012),使麻蠅Sarcophagaargyrostoma(Robineau-Desvoidy)和亮綠蠅LucilliaillustrisMeigen的發(fā)育加快(Niedereggeretal.,2010)。但也有研究表明,與恒溫(13 ℃)相比,變溫(5～29 ℃,平均13 ℃)使紅頭麗蠅CalliphoravicinaRobineau-Desvoidy和黑頰麗蠅CalliphoravomitoriaL.的發(fā)育延長(zhǎng)1 d (Niedereggeretal.,2010)。造成研究結(jié)果不同的原因可能與昆蟲(chóng)種類(lèi)以及變溫范圍有關(guān),變溫范圍超出了該種昆蟲(chóng)的適宜范圍就會(huì)對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育造成不利的影響。

雖然雄蟲(chóng)的精巢長(zhǎng)度、精巢寬度、精巢指數(shù)、精泵長(zhǎng)度、精泵寬度、精泵指數(shù)、精泵內(nèi)骨骼長(zhǎng)度、精泵內(nèi)骨骼寬度、精泵內(nèi)骨骼指數(shù)均在一定程度上反映出日齡變化,但從以下因素考慮選擇精泵長(zhǎng)度推斷其雄蟲(chóng)日齡的方法為最佳,在柑橘大實(shí)蠅的田間預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)上有一定的實(shí)際意義。(1)解剖測(cè)量難度。精泵形態(tài)特征明顯,容易識(shí)別和測(cè)量,與精泵內(nèi)骨骼解剖相比較,精泵解剖不要撕掉精泵表面的肌肉,精泵解剖更省時(shí)省力。精巢辨識(shí)度也非常高,但其形狀扭曲,其長(zhǎng)度測(cè)量是分段的,相對(duì)精泵和精泵內(nèi)骨骼一次測(cè)量,更耗時(shí)。(2)在恒溫和室溫條件下飼養(yǎng)的雄成蟲(chóng)的精泵長(zhǎng)度之間、精泵寬度之間差異均不明顯。與選擇恒溫條件下飼養(yǎng)比較,選擇室溫條件下精泵長(zhǎng)度推斷雄蟲(chóng)日齡的方法簡(jiǎn)單、成本低。(3)交配后器官是否萎縮。本研究模型是未交配狀態(tài)下獲得的,其交配后的雄蟲(chóng)精巢是否萎縮并不清楚。一般來(lái)說(shuō),在達(dá)到性成熟后雄性的內(nèi)生殖系統(tǒng)狀態(tài)最佳,之后內(nèi)生殖系統(tǒng)老化,精巢、附腺等產(chǎn)生精子或精液的器官會(huì)先開(kāi)始萎縮(Seoetal.,1990)。而雄蟲(chóng)在野外,有可能交配或未交配,假如雄蟲(chóng)處于交配后的生理狀態(tài),其精巢長(zhǎng)度有可能出現(xiàn)萎縮,那么此精巢長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型不適合預(yù)測(cè)其交配后的雄蟲(chóng)的日齡。精泵的內(nèi)層是精泵內(nèi)骨骼,外層是肌肉組織,交配前后內(nèi)骨骼和肌肉變化較小,因此,以精泵長(zhǎng)度判定其雄蟲(chóng)日齡的方法較精巢長(zhǎng)度更為可靠。但在室內(nèi)飼養(yǎng)條件下,利用雄蟲(chóng)精泵長(zhǎng)度判定其日齡的方法,應(yīng)用到田間害蟲(chóng)期預(yù)測(cè),需要在田間條件下進(jìn)一步研究和評(píng)估。