美鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹與滯育蛹羽化成蟲水分含量比較

易傳輝　陳曉鳴　史軍義　周成理

摘要為了進一步了解美鳳蝶滯育機理，利用重量法，測定了非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲不同發育階段水分含量。結果表明，非滯育蛹水分含量在79.022 4%~81.188 7%之間，相對較高；滯育蛹水分含量在77.185 7%~78.527 1%之間，含量相對穩定，變化較小，呈現微小的規則波動。滯育蛹羽化成蟲水分含量為63.662 4%，含量較低。非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲水分含量與變化差異表明，三者有不同的水分代謝特征。滯育蛹不同發育階段水分含量變化與滯育蛹的發育階段有關。

關鍵詞美鳳蝶；水分含量；滯育；蛹；成蟲

中圖分類號 Q969.438.2 文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2009）03-0115-02

Danks認為滯育是昆蟲機體從直接發育進程中轉入一種深層次新陳代謝路線中斷的發育暫停階段，它不僅由直接的環境因素所控制，事實上滯育發生在不利因素到來之前。滯育期間，昆蟲體內水分與海藻糖、脂肪、蛋白質、氨基酸等化學成分含量發生了明顯變化，并伴隨滯育關聯特異物質產生，滯育期間生理生化變化已在許多昆蟲中進行了研究[1-5]。在蝴蝶滯育生化方面研究相對較少，主要研究集中在脂肪含量、酶和激素等方面[6]。美鳳蝶（P.memnon）屬于鱗翅目（Lepidoptera）鳳蝶科（Papilionidae）的一種大型昆蟲，為雌雄異型，雌性多型，我國南方種，多見于長江以南四川、云南、福建、海南、臺灣等各省；國外主要分布于日本、錫金、印度等。美鳳蝶具有較高的觀賞價值，是目前市場供應的主要種類之一。水分是昆蟲體內各種生化反應與代謝的溶質，水分含量的變化直接影響昆蟲的各種新陳代謝活動，通過對非滯育蛹、滯育蛹和滯育解除后成蟲水分含量變化的了解，有利于全面了解美鳳蝶的滯育機理。目前研究主要集中在光周期和溫度對美鳳蝶幼蟲生長發育的影響、滯育的誘導、滯育的地理變化等方面[6-12]。未見有關非滯育蛹、滯育蛹和滯育解除后成蟲水分含量變化比較研究報道。

1材料與方法

1.1材料

美鳳蝶為四川峨眉人工養殖同一批滯育蛹，化蛹時間相近（9月中旬左右）。

1.2方法

用重量法測定。將樣品6~10頭（雌雄各3頭，羽化成蟲去足翅）稱重，65℃條件下烘干至絕干重，在密閉容器中冷卻，稱重，計算水分含量。水分含量用活蟲體重減干蟲體重占活蟲體重百分比表示。

2結果與分析

非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲初期水分含量見圖1。非滯育蛹水分含量相對較高，在非滯育蛹化蛹初期，水分含量為79.022 4%，羽化水分含量為81.188 7%，在整個非滯育蛹期間，水分含量呈上升趨勢。在整個越冬期間，美鳳蝶蛹的水分含量在77.185 7%~78.527 1%，含量相對穩定，變化不大，變化幅度在1.34%之內，但仍能看出水分變化趨勢。在滯育整個滯育期間，最高含水量出現在滯育初期的10月下旬，在11月下旬開始下降，11月下旬至翌年1月下旬水分含量呈上升趨勢，1月下旬含量與10月下旬十分接近，2月下旬至3月中旬呈下降趨勢。結果表明，水分含量在整個滯育期間呈現一定的階段性變化，但變化較小。滯育蛹羽化成蟲后，水分含量為63.662 4%。

整個非滯育蛹期間，水分含量明顯高于滯育蛹，表明非滯蛹體內的各種生化反應活躍，新陳代謝水平較高。蘇天運等在總結昆蟲滯育化學機制研究概況時，提到用體液系數來評價滯育昆蟲體內總的含水量。認為體液系數越小，即含水量越低，滯育昆蟲在低溫下的過冷卻點和結冰點越低，抗寒能力越強[4]。滯育期間水分含量相對較低，較低的水分含量有利于提高體液濃度，降低新陳代謝水平，從而有利于增強美鳳蝶的抗寒能力。滯育蛹羽化成蟲水分含量的快速下降可能與其生命功能有關，成蟲的主要使命是繁殖后代，因此除繁殖有關代謝外，其他新陳代謝水平較低，同時低水平的水分含量有利于飛翔。非滯育期間、滯育期及滯育蛹羽化成蟲水分含量變化表明，滯育期水分代謝有著與非滯育期和滯育蛹羽化成蟲不同的代謝特征。

3討論

對滯育發育的認識，不同學者具有不同看法，多數學者在研究中往往將整個越冬蛹作為滯育蛹，而將越冬蛹的羽化作為滯育結束的標志，部分學者將越冬蛹分為滯育期和滯育后休眠期2個時期[13]。Danks對滯育發育階段進行了較為全面地總結，將滯育分為滯育發育前期（Pre-diapause development）和滯育期（Diapause）兩大階段，前者包括準備階段（Preparation）和誘導（Induction）或敏感階段（sensitive stage），后者包括進入（Entry）（或響應，responsive stage）、滯育發育期（Diapause development）（有對允許條件作出反應的能力）、滯育發育結束（End of diapause develo-pment）（在條件允許時完全恢復活躍發育）、滯育發育后期（Postdiapause development）（完全活躍發育前的重新組織階段）、完成滯育期（Completion）（活躍發育恢復）和無滯育發育期（Nondiapause development）（不被中斷的連續發育階段）[1]。

多數學者利用昆蟲體內化學物質含量變化作為區分昆蟲滯育與滯育解除指標。認為滯育后期水分含量增加往往提示滯育即將結束[4，5]。美鳳蝶越冬蛹體內水分含量變化較小，但呈明顯的階段性。其他主要化學成分含量變化也具有較為明顯的階段性[14]，依據Danks對滯育發育階段的劃分和美鳳蝶主要生化成分含量變化的階段性，可初步將美鳳蝶滯育蛹發育分為滯育發育期、滯育發育結束期、滯育發育后期、休眠期、完成滯育期和無滯育發育期。與Danks略有差異，認為在滯育發育后期到完成滯育期中間可能還存在一個過渡期休眠期。

4致謝

試驗材料由四川峨眉山市胡芳女士提供，峨眉山氣象資料由成都高原氣象研究所李躍清博士提供，在此表示衷心感謝！

5參考文獻

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