溫度對棉黑蚜生長發(fā)育與繁殖的影響范文

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《黑龍江動物繁殖》2017年第2期

摘要:在室內(nèi)5個溫度梯度（18、21、24、27、30℃）下，組建棉黑蚜的實驗種群生命表，探討溫度對棉黑蚜在棉花寄主上生長發(fā)育、存活和繁殖的影響。結果表明：18、21、24、27、30℃時，棉黑蚜若蟲的總發(fā)育歷期分別為10．46、7．4、6．07、4．98、4．52d；成蟲壽命分別為25．4、21．5、18．4、13．8、13．3d；成蟲產(chǎn)蚜量分別為57．5、68．9、64．8、49．6、30．8頭。隨著溫度的升高，棉黑蚜若蟲的發(fā)育歷期、成蟲壽命顯著縮短，產(chǎn)蚜量隨溫度升高先增加后減少。種群的內(nèi)稟增長率在27℃最大。溫度對棉黑蚜的生長發(fā)育和繁殖有顯著影響，本研究結果對棉黑蚜預測預報和綜合防治具有重要意義。

關鍵詞:棉黑蚜；溫度；棉花；發(fā)育歷期；繁殖力

新疆是我國重要的優(yōu)質(zhì)棉基地，新疆棉花生產(chǎn)和出口在全國乃至世界都占有不可替代的地位。棉花蚜蟲是影響新疆棉花生產(chǎn)的重要因素之一，棉黑蚜犃狆犺犻狊犪狋狉犪狋犪Zhang是棉花苗期的重要害蟲。在我國，棉黑蚜僅分布于西北內(nèi)陸棉區(qū)的新疆、寧夏和甘肅。全新疆棉黑蚜都有分布，其中北疆發(fā)生較南疆為重。棉黑蚜主要以成蟲、若蟲在葉背和嫩莖上吸食植物汁液，導致作物葉片卷縮、幼苗萎蔫，甚至枯死。在棉花上，棉黑蚜群集于棉苗嫩頭、子葉、真葉反面，吸食汁液，導致幼葉彎曲皺縮，生長點枯萎脫落，棉株矮化畸形，生長停滯15d以上，花蕾減少，產(chǎn)量下降。棉黑蚜取食過程中分泌的蜜露則誘發(fā)霉菌產(chǎn)生，覆蓋在棉花莖葉和嫩梢表面，影響其正常的光合作用，同時還傳播病毒病，使得棉花產(chǎn)量和品質(zhì)嚴重下降。溫度影響蚜蟲的生長發(fā)育和種群動態(tài)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)5月中上旬棉黑蚜進入棉田，之后迅速繁殖，到6月中旬時達到種群最高峰，7月初種群數(shù)量迅速減少，甚至消失，期間溫度可能對棉黑蚜的種群消長起到至關重要的作用。有關棉黑蚜的研究集中于命名、形態(tài)和鑒別特征、染色體組型分析、防治、誘導抗性，溫度對棉黑蚜生長發(fā)育的影響以及種群參數(shù)的研究相對缺乏。本試驗研究了不同溫度下棉黑蚜個體發(fā)育和繁殖情況，建立了棉黑蚜實驗種群生命表，旨在為新疆地區(qū)棉黑蚜成災機理、預測測報及防治工作提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1．1供試蟲源試驗所需的棉黑蚜

于2015年6月中旬采自新疆農(nóng)墾科學院試驗田棉花嫩葉（棉花整個生育期未施農(nóng)藥），在光照培養(yǎng)箱內(nèi)用棉花嫩葉飼養(yǎng)3代以后作為供試材料，飼養(yǎng)條件為：溫度（24±1）℃，濕度60％±5％，光周期L∥D＝14h∥10h。為了防止種群擁擠，每隔2d將新產(chǎn)若蚜轉移至新采集的棉花嫩葉上直到試驗開始，選取棉黑蚜成蟲作為母體試驗材料。

1．2供試植物和溫度設置

供試棉花品種‘海高49號’，由石河子大學李國英老師繁育。在新疆農(nóng)墾科學院試驗田內(nèi)種植供試棉花品種（棉花整個生育期未施農(nóng)藥），待棉花長至7、8片真葉時，采摘棉花葉片飼養(yǎng)棉黑蚜。試驗在PQX330B22HM型人工氣候箱（寧波萊福科技有限公司）內(nèi)進行，試驗溫度設置為恒溫18、21、24、27、30℃，濕度為60％±5％，光周期L∥D＝14h∥10h。

1．3試驗方法

1．3．1若蟲發(fā)育歷期

從培養(yǎng)的棉黑蚜種群中隨機選擇無翅雌成蟲若干頭，并轉移到離體的棉花圓形葉片上生產(chǎn)若蚜。選取24h內(nèi)新產(chǎn)若蚜（盡可能為不同克隆）用于試驗，各溫度處理用新生產(chǎn)的若蚜60頭。用軟毛筆刷將若蚜分別單頭轉移到新鮮葉片背面，將葉片放置底部鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿（直徑6mm）內(nèi)并編號。將各處理的單頭棉黑蚜放置在人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)進行實驗室飼養(yǎng)。如棉黑蚜個體在24h內(nèi)死亡不計入試驗數(shù)據(jù)。培養(yǎng)皿內(nèi)濾紙每天加濕，每2～3d更換一次棉花葉片。棉黑蚜若蟲每天觀察一次分別記錄蛻皮和死亡情況。

1．3．2雌成蟲壽命和繁殖力

從棉黑蚜若蚜經(jīng)過4次蛻皮成為成蚜開始，每天記錄成蚜的死亡數(shù)和日產(chǎn)蚜數(shù)，同時將每天新產(chǎn)的若蚜移除，直到所有處理中蚜蟲全部死亡時停止觀察和記錄。與若蟲發(fā)育和存活試驗相似，整個試驗過程中每2～3d更換1次新鮮幼嫩的棉花葉片。

1．4數(shù)據(jù)處理

通過構造生命表所示每個年齡間隔（狓）時間下每天特定年齡存活率（犾x）和繁殖率（犿x）來表現(xiàn)溫度對棉黑蚜生活史的影響。通過Birch提出的方法計算生命表相應參數(shù)：凈繁殖力（犚0）、平均世代周期（犜0）和內(nèi)稟增長率（狉m）。不同溫度下棉黑蚜各齡期發(fā)育時間、壽命、繁殖率等采用SPSS17．0進行單因素方差分析（ANOVA），如果差異顯著再進行多重比較（LSD，犘＜0．05），軟件Origin7．5作圖。每頭蚜蟲都需要記錄以下數(shù)據(jù)：從出生到開始產(chǎn)蚜時間，日繁殖數(shù)量，日死亡率。

2結果與分析

2．1不同溫度下棉黑蚜各齡若蟲的發(fā)育歷期

在18～30℃范圍內(nèi)棉黑蚜若蟲均能完成發(fā)育，發(fā)育歷期隨溫度升高而縮短。溫度對各個齡期若蟲的發(fā)育有顯著影響。各齡若蟲齡期均在18℃下最長，1～4齡若蟲齡期分別為（2．95±0．07）、（2．30±0．07）、（2．44±0．07）、（2．77±0．08）d；30℃下最短，1～4齡若蟲期分別為（1．08±0．04）、（1．03±0．02）、（1．12±0．04）、（1．33±0．06）d。各齡若蟲期除了在27℃與30℃下差異不顯著外，其他各溫度下均有顯著差異。整個若蟲期在5個不同溫度條件下均有顯著差異。

2．2雌成蟲壽命和繁殖力溫度

對棉黑蚜雌成蟲壽命和繁殖力影響也較大，隨溫度升高，雌成蟲壽命逐漸縮短。雌成蟲平均壽命由18℃的25．41d縮短至30℃的13．27d，除了27℃與30℃下差異不顯著外，其他各溫度下雌成蟲壽命均有顯著差異。雌成蟲繁殖力隨溫度升高先增加后降低。其中以21℃時繁殖力最高，為68．9頭，但與24℃無顯著差異，27℃時成蟲的繁殖力有明顯下降。平均每頭雌成蟲產(chǎn)蚜量在18、21、24、27、30℃時分別為57．5、68．9、64．8、49．6、30．8頭。．3溫度對種群生命參數(shù)的影響通過組建不同溫度條件下棉黑蚜的實驗種群生命表，計算出各主要生命參數(shù)。棉黑蚜在不同溫度下的凈增殖率曲線如圖，在18～30℃范圍內(nèi)，凈增殖率以21℃為最高（67．68），在其他溫度下，凈增殖率均有不同程度的降低，平均世代周期以30℃最短（8．53d）。內(nèi)稟增長率隨溫度升高而上升，在27℃時達到最大，而后下降。

3討論

溫度是重要的環(huán)境因子，對蚜蟲的生長發(fā)育、存活和繁殖有顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，在18～30℃范圍內(nèi)，棉黑蚜若蟲、成蟲均能正常發(fā)育，且若蟲發(fā)育歷期和成蟲壽命隨溫度的升高而縮短，各齡若蟲期及成蟲壽命均在18℃時最長，30℃時最短。各齡若蟲期27℃和30℃之間差異不顯著，其他各溫度下發(fā)育歷期有顯著差異。整個若蟲期的發(fā)育歷期在各溫度下均有顯著差異。本研究探討了溫度對棉黑蚜在棉花寄主上的發(fā)育和繁殖的影響，基本明確了棉黑蚜若蟲的發(fā)育歷期、成蟲壽命和繁殖力。在昆蟲種群生態(tài)學中，生命表提供了最完整的有關種群存活、發(fā)展、齡期差異，繁殖以及種群生長參數(shù)的信息。昆蟲生物學特性的評價指標除了比較昆蟲的生長發(fā)育、壽命、取食和產(chǎn)卵能力等，還包括內(nèi)稟增長率狉犿和凈增殖率犚0等昆蟲種群動態(tài)參數(shù)。

內(nèi)稟增長率是反映特定環(huán)境條件下種群增長能力的重要參數(shù)，較高的生殖力或較快的發(fā)育速度均可導致種群較高的內(nèi)稟增長率，在本研究中，隨溫度升高，雌成蟲壽命逐漸縮短，每雌產(chǎn)蚜量隨溫度升高先增加后減少，平均每雌產(chǎn)蚜量21℃達到最高。凈增殖率以21℃為最高（67．68），內(nèi)稟增長率在27℃時達到最大，而后下降。這主要是因為在30℃下，雖然發(fā)育快，但由于雌成蟲壽命縮短，繁殖力顯著下降，致使其內(nèi)稟增長率降低（0．472）。溫度是影響昆蟲生長發(fā)育的重要環(huán)境因素，研究溫度與昆蟲生長發(fā)育參數(shù)之間的關系，能為害蟲監(jiān)測預警提供依據(jù)。上述研究結果為科學分析棉黑蚜的種群動態(tài)，準確預測其在田間發(fā)生危害時期提供了理論依據(jù)。

參考文獻

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作者：孫艷1，2，馮麗凱1，張學坤1；劉政1單位：1．新疆農(nóng)墾科學院植物保護研究所，2．中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所