廣聚螢葉甲成蟲的繁殖習性和活動規律初步觀察

鄭海燕，郭 薇，陳紅松，王建國，周忠實

(1.江西農業大學農學院植物保護系，南昌 330045;2.中國農業科學院植物保護研究所植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193)

豚草Ambrosia artemisiifolia L.原產地在北美洲，是一種一年生的惡性外來入侵雜草，20世紀30年代傳入我國，現已擴散到全國20多個省市(萬方浩等，2005)。豚草的入侵對入侵地農業生產、生物多樣性及人畜健康均構成了嚴重威脅。為了遏制豚草的蔓延，20世紀60年代末，國外學者開始從原產地引進天敵昆蟲，開展豚草生物防治研究 (Harris and Piper，1970;Goeden and Andres，1999)。我國豚草生物防治研究工作始于20世紀80年代末，先后篩選引進了5種天敵昆蟲，其中，豚草卷蛾Epiblema strenuana和廣聚螢葉甲Ophraella communa在野外成功建立種群 (萬方浩和王韌，1989;孟玲和李保平，2005;孟玲等，2007;馬駿等，2002，2008;周忠實等，2009)。2001年，在江蘇南京市郊豚草上發現的原產北美的天敵昆蟲－廣聚螢葉甲O.communa的幼蟲和成蟲聚集取食豚草葉片，對豚草控制效果顯著 (孟玲和李保平，2005;孟玲等，2007)。寄主專一性測定和風險評價試驗表明，廣聚螢葉甲是一種專一性強、無生態風險的、可被用于豚草防治的天敵昆蟲 (Emura，1999;Yamazakietal.，2000;Dernovici et al.，2006;曹振軍等，2007;胡亞軍和孟玲，2007;周忠實等，2009;Zhou et al.，2011)。目前，尚無廣聚螢葉甲繁殖生物學的報道。本文室內觀察了廣聚螢葉甲成蟲交配及其產卵規律，為該天敵昆蟲的大量繁殖提供技術參數。

1 材料與方法

1.1 供試寄主植株

豚草植株 (株高＞90 cm)和盆栽苗 (30～40 cm)來源于湖南省植物保護研究所豚草天敵繁殖基地。

1.2 供試蟲源

在湖南省植物保護研究所豚草天敵繁殖基地內采集豚草植株上飼養的廣聚螢葉甲蛹，待其羽化，記錄其羽化日期，羽化后24 h(第2天)為1日齡，鑒定分好雌雄，并飼養其在30～40 cm高的豚草盆栽苗，飼養備用。

自制養蟲籠 (40 cm×40 cm×60 cm);定制的玻璃觀察罩 (直徑12.5 cm×高28 cm);塑料小瓶 (直徑3 cm×高5 cm)。

1.3 成蟲交配前期

將新鮮豚草枝條 (15～20 cm)插入有直徑為0.8 cm小孔的瓶蓋，然后放入直徑3 cm×高5 cm的塑料瓶內。瓶子內注滿自來水，維持豚草枝條新活。選取12 h內羽化的未交配雄蟲與羽化后4～5 d的未交配雌蟲進行配對。每條新鮮小枝上放1對成蟲，再把塑料瓶放入直徑12.5 cm×高28 cm的透明玻璃罩內。玻璃罩頂端有40目防蟲紗網。將玻璃罩隨機置于養蟲架上，試驗條件為28℃、光周期14L∶10D。每日更換豚草枝條，用毛筆將成蟲挑入玻璃試管 (直徑2 cm×長10 cm度)內，然后將舊枝條從塑料小瓶內拔除，更換成新鮮豚草枝條，再接回成蟲。由于成蟲隨時可能交配，本實驗采取三班倒的方式，每天24 h輪流不間斷地觀察記錄其交配情況 (當雄蟲抱握雌蟲伸出陽具插入雌蟲體內持續15 min以上算1次成功交配)，記錄每對供試成蟲第1次交配的日期，并將已交配的成蟲移除，不再做交配觀察，直至所有配對的雄蟲都發生交配為止。試驗重復33次，每次為1對成蟲。

選取12 h內羽化的未交配雌蟲與羽化后2～3 d的未交配雌蟲進行配對。之后，采取同樣的方法觀察雌蟲交配前期。

1.4 雌蟲產卵前期

選取當天羽化的未交配雌蟲和雄蟲進行配對放到豚草小枝條 (見1.34所述)，隨后放入透明玻璃觀察罩 (見1.34所述)內，玻璃罩頂端套40目的防蟲紗網，以避免成蟲逃逸。玻璃罩在養蟲架上隨機排列。每日更換新鮮豚草枝條 (見1.3所述)，每天10:00 am和17:00 pm觀察記錄產卵情況，記錄每頭雌蟲第1次產卵的日期，直至所有雌蟲都開始產卵為止，共觀察雌蟲36頭。

1.5 成蟲交配和產卵節律

選取100頭羽化后2～3 d的雌蟲和100頭羽化后3～4 d的雄蟲。將高約30～40 cm盆栽新鮮苗放入養蟲籠 (40 cm×40 cm×60 cm)內，每籠3盆，隨機擺放，然后每個養蟲籠于16:00放入上述20頭雌蟲和20頭雄蟲。從18:00開始觀察，每1 h觀察觀察1次，記錄新發生交配成蟲對數及雌蟲產卵量。夜間，用紅光手電筒 (4.5V)協助觀察，連續觀察3 d。每次調查時，對發現所產的卵塊記錄并標記;每次調查發現的交配成蟲時，需進行持續觀察至雌雄交配后分開。統計各觀察時段內新發生交配次數占總交配次數的比率，各時段內所產卵量占總產卵量的比率。試驗重復5次。

1.6 雌蟲逐日產卵量

取剛羽化的健壯成蟲，將雌雄編號，后進行配對后放到豚草小枝條上 (見1.34所述)，隨后放入透明玻璃觀察罩內進行觀察，每日更換豚草枝條(見1.3所述)，檢查記錄當天所產下的卵數(卵粒)，直至雌蟲死亡，如果雄蟲個體先死，則補充1一頭新的雄蟲。共配30對，即重復30次。統計成蟲活動情況，分析其的產卵規律。

1.7 數據分析

將實驗數據進行正態和同方差性檢驗，不呈正態分布的數據進行反正弦平方根或對數轉換。試驗數據經單因素多重比較進行差異顯著性分析(SAS Institute，2004)，采用通過最小差異法(LSD)比較平均數的差異程度。

2 結果與分析

2.1 成蟲交配前期

雄蟲交配前期平均為2.7 d(n=33)，45.5%雄蟲在羽化后第2 d與雌蟲交配，羽化后第3 d交配雄蟲占33.3%，羽化后2～3 d的雄蟲交配率總和達78.5%(圖1a)。雌蟲羽化數小時后便有少數雌蟲接受雄蟲交配，雌蟲交配前期平均為0.9 d(n=33)，羽化第2 d(即1日齡)的雌蟲接受雄蟲交配的比率高達78.8%(圖1b)。說明廣聚螢葉甲雄蟲的性成熟要慢于雌蟲。

圖1 廣聚螢葉甲不同日齡雄蟲 (a)和雌蟲 (b)的交配率Fig.1 Mating rates of Ophraella.communa male and female adults at different day－age

2.2 雌蟲產卵前期

雌蟲在交配后的第3 d，19.4%雌蟲開始產卵，在第4 d，產卵雌蟲急劇增加，約占雌蟲總數的52.8% (圖2)。可見，雌蟲產卵前期為2～3 d。

圖2 交配后經歷不同天數廣聚螢葉甲雌蟲的產卵比率Fig.2 Oviposition percentage rates of mated female O.communa at different day－stages

2.3 成蟲交配和產卵節律

廣聚螢葉甲成蟲交配晝夜節律不明顯，8:00～21:00成蟲交配頻率較高 (F23，96=1.56，P=0.0696);在22:00～23:00和0:00～7:00兩個時段，成蟲交配頻次較低，以凌晨0:00～1:00時的交配頻次最低 (圖3)。雌蟲產卵高峰期出現在12:00～16:00，雌蟲在這個時段的產卵數量顯著高于其他時段 (F11，48=642.24，P＜0.0001)(圖4)。

圖3 廣聚螢葉甲成蟲交配的時間節律Fig.3 Daily mating rhythm of O.communa adults

圖4 廣聚螢葉甲成蟲的產卵時間節律Fig.4 Daily ovipositional rhythm of O.communa adults

2.4 成蟲期的逐日產卵量

成蟲在前16 d產卵最大，處在產卵高峰期，占整個產卵期總卵量的40%以上，雌蟲產卵數量隨年齡的增加而先增加，而后呈現逐漸遞減趨勢。從第16 d開始，雌蟲產卵數量呈逐步下降的趨勢(圖5)。

圖5 廣聚螢葉甲雌蟲的產卵變化規律Fig.5 Oviposition rhythms of female O.communa

3 結論與討論

昆蟲的種類不同，則其生活方式和行為存在較大差異，其中交配和產卵活動經常可從側面反應特定昆蟲的種特征 (Quiring，1994)。交配和產卵節律可揭示昆蟲生活方式和行為習性，是昆蟲生物鐘研究的重要內容之一 (Saunders，1982)。

研究表明，鱗翅目昆蟲羽化當天即可交配和產卵 (冀衛榮等，1999;向玉勇和楊茂發，2008)，而多數鞘翅目昆蟲都存在一個性成熟過程和產卵前期 (劉雨芳，2009;陳磊，2009;劉其全等，2010)。本研究表明，廣聚螢葉甲成蟲羽化當天，無論雌蟲還是雄蟲均不能馬上進行交配，而需要性成熟的過程，即交配前期，而且交配后的雌蟲還有產卵前期，然后才進入真正的產卵期。一般而言，雌雄成蟲的交配前期和雌蟲產卵前期被認為是評定性成熟的標準 (王宗舜，1977;Omkar，2004)。廣聚螢葉甲雌雄個體的交配前期有所差異，一般雄蟲交配前期為2.7 d，雌蟲為0.9 d，廣聚螢葉甲雄蟲的性成熟要慢于雌蟲。

廣聚螢葉甲成蟲的交配活動可發生在一天的不同時段，成蟲可正常交配，但活動高峰期位于8:00～21:00。雌蟲產卵期較集中，一般在12:00～16:00。在產卵期間，雌蟲在交配后16天產卵達高峰期，其后產卵數量逐步減少。這對于廣聚螢葉甲種群抗逆性而言是有利的，因為其在遇到逆境脅迫后，能短期內產下自己的下一代，從而保證了種群的延續性 (羅敏等，2011;Zhou et al.，2011)。本研究觀察的廣聚螢葉甲成蟲交配及其產卵規律將為該天敵昆蟲的大量繁殖提供基礎。

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