郭洪嶺,黃國華,丁非同,劉媛媛
(湖南農業大學生物安全科學技術學院,長沙,410128)
菱角金花蟲各蟲態的形態學觀察
郭洪嶺,黃國華,丁非同,劉媛媛
(湖南農業大學生物安全科學技術學院,長沙,410128)
采用室內觀察法,結合萊卡顯微照相系統,對取食菱角、芡實等水生植物的菱角金花蟲(Galerucella nipponensis(Laboissiere,1922))各蟲態形態學特征進行系統觀察。結果發現,菱角金花蟲成蟲體小,約5 mm,暗黃色;頭部復眼間具一黑斑,觸角黑色、絲狀;前胸背板外緣灰色,表面平滑有光澤;鞘翅密布灰色細毛,翅鞘緣黃色,小盾片光滑無細毛;腿節發達呈黃色,脛節及跗節黑色;卵圓形,桔黃色,表面凹陷,塊產于葉面;幼蟲共3齡,孵化及剛蛻皮的幼蟲頭部呈淡黃色,略微透明,背部黑褐色,腹部黃色;蛹桔黃色,橢圓形,背面具弧形淡黑色小點。
菱角金花蟲;形態學特征;菱角
2010年8月,筆者在湖南農業大學的逸苑湖中發現一種嚴重為害菱角的灰黃色甲蟲,經查閱大量文獻資料,初步飼養以及對25對成蟲的形態學特征研究,確定其為菱角金花蟲[Galerucella nipponensis(Laboissiere,1922)]。
菱角金花蟲屬于鞘翅目(Coleoptera)金花蟲科(Chrysomelidae),為完全變態類昆蟲,常為害菱角、芡實、莼菜、假水仙等水生蔬菜和野生水生植物,其中以菱角(Trapa natansLinnaeus)的為害最為嚴重。主要以成、幼蟲群集咬食葉片,輕則造成葉片孔洞缺刻,致使產量銳減,重則吃光葉片,以致絕收[1]。國內外關于菱角金花蟲的形態學研究甚少,Lee[2]對菱角金花蟲幼期形態學特征進行過比較研究;李奇峰等[3]對該蟲的形態學進行過簡單描述;林美新等[4]曾以莼菜為寄主對其進行過簡單研究。筆者對長沙地區菱角金花蟲各蟲態的形態學特征進行了系統觀察研究。
1.1 成蟲的觀察
從室內飼養或野外網捕的成蟲中挑選生長狀況良好、身體完整的個體,無水乙醇處理后,人眼結合萊卡顯微照相系統(Leica-microsystems)觀察成蟲外部形態學特征,并用Canon EOS 50D拍攝成蟲照片。
1.2 卵的收集與觀察
室溫條件下,取雌、雄成蟲5對,置于直徑10 cm、高10 cm的圓形透明塑料飼養盒內,每個培養盒內放置5~10片新鮮菱角葉片,供成蟲取食與產卵。每天及時清除殘余葉片及糞便,待成蟲產卵后,將附有卵塊的葉片取出,置于養蟲盒內在室溫保濕條件下培育,每天16:00觀察卵的外部形態變化與發育過程,利用萊卡顯微照相系統觀察卵的形狀、顏色等,并用Canon EOS 50D拍攝卵的照片。
1.3 幼蟲的飼養與觀察
待卵孵化成幼蟲后,將幼蟲置于放有新鮮菱角葉片,直徑10 cm、高10 cm的圓形透明塑料飼養盒中,室內自然條件下飼養。每天及時清除殘余葉片及糞便,重新添置新鮮菱角葉片,保證食源充足。每天16:00利用萊卡顯微照相系統觀察幼蟲的形狀、顏色等,測量各齡期幼蟲體長及頭殼,記錄幼蟲不同齡期的形態特征變化,并用Canon EOS 50D拍攝各蟲態照片。
1.4 蛹的觀察
將新化的蛹置于直徑10 cm、高10 cm的圓柱形透明塑料飼養盒中,放置沾水棉球保濕,定時利用肉眼和萊卡顯微照相系統觀察蛹的變化,并用Canon EOS 50D拍攝照片。
2.1 成蟲的形態學特征
成蟲體長約5 mm,寬約2 mm,灰褐色,口器為下口式。頭部密布剛毛,復眼間具一黑斑,觸角11節,黑色,絲狀,柄節膨大且粗壯,第11節末端呈圓錐狀,7~10節長為寬的1.5倍。前胸背板外緣為灰色,中間具明顯的縱溝,表面平滑有光澤。鞘翅密布灰色細毛,具明顯的黃色翅鞘緣,小盾片光滑無細毛。腿節發達呈黃色,脛節及跗節黑色,跗節共5節,其中第4節縮隱于第3節中,具2爪,可在光滑平面上爬行。雌蟲體型稍大于雄蟲,靜止時腹末后緣外露于鞘翅。雄蟲體型較小,靜止時腹末被鞘翅覆蓋(圖1A~D)。

圖1 菱角金花蟲各蟲態形態特征及為害狀
2.2 卵的形態學特征
卵圓形,初產時為淡黃色,稍后逐漸變深,孵化前為暗黃色,表面具凹陷。雌蟲將卵產于葉面,卵通常排列整齊,單層,很少雙層或多層(圖1E)。
2.3 幼蟲的形態學特征
幼蟲共3齡,初孵及剛蛻皮的幼蟲頭部呈淡黃色,略微透明,背部為黑褐色;腹部為純黃色,大約2.1 h后通體變為黑色。1齡幼蟲頭較大,長約2 mm,具金屬光澤;2齡幼蟲長約4 mm;3齡幼蟲長約6 mm,2齡和3齡幼蟲外觀相似,主要以體型大小來區分。幼蟲頭、足、氣門片黑褐色,體節均為12節;胸節中央具一縱溝,胸腹各節邊緣具2~3根剛毛不等;各腹節背面具一橫褶,最后1節背板后緣具1排剛毛,10根(圖1F~H)。
2.4 蛹的形態學特征
蛹為離蛹,桔黃色,長橢圓形,尾端常包被末齡幼蟲的蛻皮,背面具弧形淡黑色小點,兩側具黑色氣門6對。初化時蛹呈黃色,稍后逐漸變深,約4 h后通體變為桔黃色(圖1I)。
菱角金花蟲為完全變態昆蟲,經歷卵、幼蟲、蛹、成蟲等4個蟲態。卵圓形,塊產于葉表;幼蟲共3齡,形態相似,主要以蟲體大小辨別齡期;蛹為離蛹;成蟲體長約5 mm,寬約2 mm,灰褐色,口器為下口式;觸角11節,7~10節長為寬的1.5倍;雌蟲體型稍大于雄蟲。
目前,國內學者對菱角金花蟲近緣種——菱角螢葉甲(G.BirmanicaJacoby)形態學特征的研究比較詳細[5,6],而對菱角金花蟲形態學特征方面的研究較少。菱角金花蟲與菱角螢葉甲外部形態很相似,但菱角金花蟲的卵為圓形,表面具凹陷,初期為淡黃色,逐漸變深,孵化前為暗黃色;老熟幼蟲黑褐色,每節背部呈兩排黑褐色帶狀紋;蛹初呈黃色,后變橙紅色;成蟲觸角7~10節,長為寬的1.5倍。而菱角螢葉甲卵近似橢圓形,初產黃色,后漸變為橙色,卵端有一圓形紅斑,卵紋呈圓形網絡狀突起;老熟幼蟲黃色,每節背部呈兩排黃褐色帶狀紋;蛹初呈鮮黃色,后變暗黃色;成蟲觸角第1節較長,第2節長度為第1節的1/2,第3節約與第1節等長,以后各節均短于前1節[7]。
通過了解菱角金花蟲各蟲態的形態學特征,闡明其各個蟲態的發育變化過程,為研究該蟲各個蟲態的發育歷期奠定基礎,同時為提出防治該種害蟲的有效方法提供理論依據,為長沙地區菱角產業的可持續發展提供可靠保障。
菱角金花蟲的生物學研究是研究其種群動態的基礎,國外有關菱角金花蟲的生物學特性的專門性研究并不多,大部分是針對其行為學及生態學特征的研究[8~10],關于該蟲的生物學特性及種群發展趨勢有待進一步研究。
[1]Ikeda K,Nakasuji F.Effects of grazing by leaf beetleGalerucella nipponensison growth and seed production of the aquatic plantTrapa japonica[J].Popul Ecol,2003,45 (2):125-131.
[2]Lee J E.Morphological studies on the immature stages of two Japanese species of the genusGalerucella(Coleoptera, Chrysomelidae)[J].Jpn J Entomol,1990,58(2):425-439.
[3]李奇峰,鄭興宗.臺灣產金花蟲科圖誌2[M].臺北縣:四獸山昆蟲相調查網,2010:191.
[4]林美新,高建榮.為害莼菜的菱小螢葉甲研究[J].上海交通大學學報:農業科學版,1991,9(2):100-107.
[5]韓旭.菱角螢葉甲的種群生態學研究[D].鄭州:河南農業大學,2004:16-17.
[6]鄭福山.菱角螢葉甲種群生態學研究[D].揚州:揚州大學,2004:25-27.
[7]Tanaka M,Nakasuji F.Availability of a Leaf Beetle,Galerucella nipponensis,as Prey for an Aquatic Predator,Geriss nepalensis[J].Jpn J Appl Entomol Zool,2002,46 (1):44-46.
[8]司升云,吳仁鋒.菱角螢葉甲的識別與防治[J].長江蔬菜,2008(4):26.
[9]Tanaka M,Nakasuji F.Dynamic interaction between a leaf beetle,Galerucella nipponensis,and an aquatic plant,Trapa japonica.II.Dispersal behavior of larvae[J].Popul Ecol, 2002,44(1):1-6.
[10]Ikeda K,Nakasuji F.Spatial structure-mediated indirect effects of an aquatic plant,Trapa japonica,on interaction between a leaf beetle,Galerucella nipponensis,and a water strider,Gerris nepalensis[J].Popul Ecol,2002,44(1): 41-47.
Morphological Observation of All Stages ofGalerucella nipponensis
GUO Hongling,HUANG Guohua,DING Feitong,LIU Yuanyuan
(College of Bio-safety Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128)
Morphology of all stages ofGalerucella nipponensis,that feed onTrapa natansandSemen euryales,etc.,was observed in details in the laboratory using Leica-microsystems.The results showed that adults were small,about 5 mm, dark yellow.The middle of compound eyes had a black spot.Antennae were black,filiform.The outer edge of pronotum grey,surface of pronotum smooth with metallic luster.Elytra long with an obvious yellow shard edge,covered the whole abdomen.Scutellum was smooth without hairs.Femora well developed,yellow;tibiae and tarsi was black.Egg was ovoid, orange,depressed on surface,block on the leaves.Larvae 3 instars,the heads of the newly hatched and just molt larvae lemon yellow,slightly transparent.The dorsum of the larvae was dark brown;the venter pure yellow.Pupae orange,oval, often wrapped the molt of the last instar larvae,the dorsum with black dots forming an arc.
Galerucella nipponensis;Morphological characters;Trapa natansLinnaeus
10.3865/j.issn.1001-3547.2011.16.031
國家公益性行業(農業)科研專項經費項目“水生蔬菜產業技術體系研究與示范”(200903017),湖南農業大學“大學生創新性實驗計劃項目”(SAY1101,YCX1118)
郭洪嶺(1990-),男,本科,主要從事農業昆蟲與害蟲防治,E-mail:18229885466@163.com
黃國華,通信作者,博士,副教授,主要研究方向為昆蟲系統學、水生蔬菜害蟲綜合治理等,電話:0731-84618169,E-mail:tineidae_hgh@yahoo.com.cn
2011-07-10