肖林云, 王家云, 余 昊, 王運兵, 王森山
(1.甘肅農業大學草業學院,蘭州 730070;2.河南科技學院資源與環境學院,新鄉 453003)
溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種實驗種群生命參數的影響
肖林云1,2, 王家云2, 余 昊2, 王運兵2, 王森山1*
(1.甘肅農業大學草業學院,蘭州 730070;2.河南科技學院資源與環境學院,新鄉 453003)
通過觀察煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種(Bemisia tabaciAsiaⅡ3)在6種不同溫度(18、21、24、27、30、33℃)條件下生長發育情況,探索了不同溫度下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種種群參數。結果表明,在18~30℃范圍內煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種完成一個世代所需時間隨溫度的升高而明顯縮短,由18℃的45.5 d縮短到30℃的26.6 d;24~27℃為煙粉虱產卵的最適溫區,27℃時的產卵量最大,達203.75粒,在此溫區其發育速率加快,內稟增長力(rm)和凈增殖率(R0)隨著溫度的升高而提高,在27℃時達到最大,分別為0.16和82.3。
煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種; 實驗種群; 生命參數
煙粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]是熱帶及亞熱帶、溫帶地區主要害蟲之一,屬同翅目(Homoptera),粉虱科(Aleyrodidae),小粉虱屬(Bemisia)。最早是1889年在煙草上被發現,命名為煙粉虱(Alyeordes tabaci)[1-2]。煙粉虱廣泛分布于全球90多個國家和地區,不僅能夠取食植物汁液而且能夠傳播多種植物病毒,給許多農作物和花卉帶來了巨大的經濟損失[3-4]。我國煙粉虱最早報道于1949年,起初分布在廣東、福建、廣西、浙江等地,隨后范圍繼續擴大,對我國農業生產造成嚴重危害[5-7]。近年來,由于煙粉虱的為害繼續加重,國內不僅對煙粉虱的發生規律及防治進行了相關研究,而且已經證明煙粉虱是一個包含30個以上隱種的物種復合體[8]。我國目前已報道的煙粉虱隱種包括13個本地種和2個全球入侵種共15個隱種[9]。2003年采集到的一個煙粉虱種群,初步定為中國本地的一種浙江非B生物型(簡稱ZHJ-1),屬于煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種(Bemisia tabaciAsiaⅡ3),分布在我國廣東、臺灣、浙江、湖南、湖北[10-11],嚴重危害了這些區域的農林作物。
溫度是影響昆蟲生長發育及繁殖的一個重要生物因子。為深入了解溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的生長發育、存活及繁殖的影響,本文在6個不同溫度條件下觀察了煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種各蟲態的生長發育情況,并分析了其實驗種群生命參數,以期為煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種田間綜合防治提供理論基礎和依據。
1.1 供試昆蟲與寄主
供試昆蟲由中國農業科學院生物入侵實驗室饋贈,在河南科技學院資源與環境學院溫室進行種群飼養,經鑒定為煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種。
供試棉花品種為‘石遠321’。將棉花種子在水里浸泡后種植于裝有營養土的花盆里,置于可以控制溫濕度的培養箱(FYL-150L,上海凱朗儀器設備廠,溫控精度±1℃)中,一部分棉花用于昆蟲種群繁殖,一部分用于試驗觀察。
1.2 試驗方法
試驗在人工氣候箱(PYX-300Q-A型,廣東韶關科力實驗儀器有限公司)中進行,設置18、21、24、27、30、33℃6個溫度(誤差為±0.5℃)。光周期為L∥D=12 h∥12 h,相對濕度60%~70%(相對濕度誤差為±5%)。
將長勢一致的棉花苗放入規格為15 cm× 15 cm×30 cm的養蟲籠中。每個籠子里接入1對成蟲,24 h后將成蟲取出,查產卵量,隨機選取50粒卵作為觀察對象,其余卵用毛刷去除,試驗重復10次。每天觀察不同溫度下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種發育進度并詳細記錄。當進入偽蛹末期(紅眼)時,將帶有煙粉虱的棉花葉片剪下放入新的養蟲籠中,每個籠中只保留一對雌雄蟲,觀察產卵量,記錄雌蟲壽命。
1.3 數據處理
根據煙粉虱在不同溫度下的觀察資料,計算出不同溫度下的實驗種群生命參數,包括凈增殖率R0,內稟增長率rm,周限增長率λ,平均世代周期T,計算公式如下[12-15]:
R0=∑lxmx
rm=lnR0/T
T=∑xlxmx/R0
λ=erm
式中x表示日齡,lx表示在x期開始時的存活率,mx表示在x期間的平均每雌產卵量。
數據分析采用Excel 2003和SPSS 13.0軟件進行方差計算和數據處理。
2.1 溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種發育歷期的影響
煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種在6個溫度下的各蟲態發育歷期見表1。結果顯示在18~30℃范圍內煙粉虱完成一個世代所需時間隨溫度升高而明顯縮短,各蟲態中,偽蛹期與成蟲期發育所需時間相對較長。18℃時煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種完成一個世代需要45.5 d,而在30℃時僅需要26.6 d??梢?,在18~30℃溫度范圍內,溫度升高可以使煙粉虱的發育速率加快,完成一個世代所需的時間相應縮短。
當溫度為33℃時完成一個世代需要27.8 d,表明當溫度過高時會抑制煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的發育,使其發育速率減慢,完成一個世代所需時間延長。

表1 不同溫度條件下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種各蟲態發育歷期1)Table 1 Developmental durations ofBemisia tabaciat different temperatures
2.2 溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種雌蟲產卵量及壽命的影響
在不同溫度下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種成蟲壽命和產卵量不同(表2)。

表2 溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種雌蟲壽命及產卵量的影響Table 2 Effects of temperature on the longevity and fecundity ofBemisia tabaci
成蟲壽命隨著溫度的升高而縮短,在18℃時成蟲壽命為14.22 d,而在33℃時成蟲壽命減少到8.96 d。在溫度18~27℃時隨著溫度的升高產卵量增加,27℃時產卵量達到最大,為203.75粒/頭,而在18℃時產卵量相對較低,為56.75粒/頭,在33℃時產卵量為132.67粒/頭。表明溫度過高或過低都會抑制煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種雌蟲產卵而降低產卵量。24~27℃為產卵的最適溫區,在此溫度范圍產卵量明顯高于其他溫區,說明24~27℃范圍不僅適合煙粉虱生長發育,也是煙粉虱生殖產卵的最適溫度。
2.3 溫度對煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種實驗種群生命參數的影響
根據在不同溫度下觀察的資料計算煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種實驗種群生命參數(表3)。

表3 不同溫度下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種實驗種群的生命參數Table 3 The population parameters ofBemisia tabaciat different temperatures
由表3可以看出,平均世代周期隨溫度升高而逐漸縮短,而周限增長率與其相反,隨著溫度升高而升高,33℃時達到最大。凈增殖率和內稟增長率在不同溫度下的變化相似,在27℃時內稟增長率和凈增殖率均最大,溫度過高或過低凈增殖率和內稟增長率都會下降。綜合數據結果表明,在溫度為24~27℃時較適合煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種生長發育。
溫度是影響昆蟲種群的主要環境因素,研究煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種生長發育與溫度之間的關系具有重要意義。研究結果表明,在不同溫度條件下煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的生長發育不同。18~30℃范圍內煙粉虱完成一個世代所需時間隨溫度升高而明顯縮短。成蟲壽命和產卵量在不同溫度下也不同,成蟲壽命隨著溫度的升高而縮短,18~27℃范圍內隨著溫度的升高產卵量增加,24~27℃為產卵的最適溫區,在27℃時內稟增長率和凈增殖率均最大,溫度過高或過低凈增殖率和內稟增長率都會下降,因此溫度24~27℃較適合煙粉虱生長發育,此條件下煙粉虱產卵量大,發育繁殖速度加快,較易形成世代重疊現象。這一結果與陳常理等人對B型煙粉虱在不同溫度下種群生命表的研究結果相似,陳常理等人發現25~28℃是B型煙粉虱種群擴增的最適溫度。煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的內稟增長率在24~27℃時為0.13~0.16,這一數值明顯小于B型煙粉虱在25~28℃的內稟增長率,同樣周限增長率也表現為明顯小于B型煙粉虱[16]。周限增長率和內稟增長率主要反映昆蟲種群的擴繁能力,可見,煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的種群擴增能力遠遠低于B型煙粉虱,這也是為什么B型煙粉虱自入侵我國以來能夠暴發成災的原因。Zang等研究發現了B型煙粉虱比亞洲Ⅱ3隱種有更強的寄主適應能力[17],這種寄主適應能力在B型煙粉虱競爭取代煙粉虱亞洲Ⅱ3隱種的過程中發揮了重要作用[18]。
煙粉虱個體小、食性雜、寄主范圍廣、容易對農藥產生抗藥性[19]。近幾年,煙粉虱為害不斷加重,在棉花上的為害有些情況下能夠使個別田塊棉花脫落成光稈,造成絕收[20]。應注重對煙粉虱危害的預防,以農業防治為基礎,輪換使用不同的化學農藥,并結合其他防治措施來綜合治理和控制煙粉虱的為害[21],也可以對影響煙粉虱種群的其他因子做進一步研究,提出更切實可行的防治措施。
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Effects of temperature on the experimental populations ofBemisia tabaciAsiaⅡ3
Xiao Linyun1,2, Wang Jiayun2, Yu Hao2, Wang Yunbing2, Wang Senshan1
(1.Pratacultural College of Gansu Agricultural University,Lanzhou730070,China;
2.College of Resources and Environment,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang453003,China)
The experimental population parameters ofBemisia tabaciAsiaⅡ3 were studied by investigating the growth and development under 6 temperatures(18,21,24,27,30 and 33℃).The results showed that,with the rising of temperature,the generation durations ofB.tabaciAsiaⅡ3 were shortened from 45.5 d at 18℃to 26.6 d at 30℃.The most suitable temperature for laying eggs was between 24℃and 27℃,with a maximum number of 203.75 eggs at 27℃;moreover,with the rising of temperature,the developmental rate was speeded up,and the innate capacity of increase(rm)and the net reproduction rate(R0)were both increased,reaching the maximum of 0.16 and 82.3 at 27℃.
Bemisia tabaciAsiaⅡ3; experimental population; life parameter
Q 968.1,S 433.39
A
10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.010
2014 02 17
2014 03 18
國家自然科學基金(31272103,31101497)
*通信作者 E-mail:wangsenshan@gsau.edu.cn