不同溫度對牧草盲蝽種群生長發育和繁殖的影響

李 燕， 楊 奧， 馮麗凱， 王佩玲，2

（1.石河子大學農學院綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室，石河子 832000；2.植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193）

不同溫度對牧草盲蝽種群生長發育和繁殖的影響

李 燕1， 楊 奧1， 馮麗凱1， 王佩玲1，2

（1.石河子大學農學院綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室，石河子 832000；2.植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193）

應用生命表技術研究了13、18、23、28和33℃溫度條件下以菜豆為食物的牧草盲蝽的生長發育和繁殖情況。結果表明：在13～33℃，牧草盲蝽發育速率隨著溫度的升高而加快，并符合Logistic模型；牧草盲蝽若蟲、世代的發育起點溫度分別為7.49℃和10.21℃，有效積溫分別為323.62日·度和393.7日·度；在試驗溫度范圍內，23℃時牧草盲蝽的若蟲期存活率最高（75%），33℃時存活率最低（41%）。18～28℃為最適溫區，較低的溫度（13℃）和較高的溫度（33℃）不利于牧草盲蝽的存活。

牧草盲蝽； 溫度； 發育歷期； 發育起點溫度； 有效積溫

牧草盲蝽［Lygus pratensis（Linnaeus）］（半翅目：盲蝽科）是新疆棉田盲蝽的優勢種，棉花蕾鈴期主要害蟲之一［1-3］。除為害棉花外，近年來牧草盲蝽對核桃、棗樹、香梨等新疆主要林果為害也逐漸增加［4-6］，分析其主要原因：一是新疆林果、蔬菜、畜牧飼草業的發展為牧草盲蝽提供了豐富的寄主；二是Bt棉花的快速商業化種植，棉鈴蟲得到有效控制，造成生態位點空缺，刺吸式害蟲上升為主要害蟲；同時農藥的使用量減少，導致牧草盲蝽數量增加，為害增強，甚至造成局部地區大暴發［4-6］。

溫度對昆蟲的生長發育、羽化、交配及繁殖起著重要的作用。研究表明，溫度對苜蓿盲蝽、三點盲蝽、綠盲蝽及中黑盲蝽的生長發育、繁殖有著顯著影響［7-8］，低溫與高溫對美國牧草盲蝽［Lygus lineolaris（Palisot de Beauvois）］的生長發育、繁殖都會產生一定的抑制作用［9］。目前牧草盲蝽的研究主要為其在核桃、棗樹、香梨等寄主上的發生規律及防治方法［4-6］，關于溫度對其生物學特性影響的研究較少。本文設置了5個溫度梯度，利用生命表技術對牧草盲蝽的實驗種群進行研究，以期為了解牧草盲蝽的暴發機制、預測預報及綜合治理提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

牧草盲蝽于2013年4月中旬在石河子苜蓿地捕捉，在氣候箱（寧波RXZ型智能人工氣候箱）內利用菜豆（Phaseolus vulgarisLinn.）飼養［10］，溫度為（25±0.5）℃，相對濕度為60%～70%，光照L∥D＝16 h∥8 h。試驗用蟲為F1代。

1.2 方法

1.2.1 溫度處理及試驗條件

使用寧波RXZ型智能人工氣候箱，設定13、18、23、28、33℃5個溫度處理，相對濕度為60%～70%，光照L∥D＝16 h∥8 h。

1.2.2 試驗方法

將牧草盲蝽24 h內孵化的單頭若蟲分別轉入養蟲管（直徑×高＝1 cm×5 cm）中，同時放入新鮮的菜豆以供取食，每天定時更換管內的菜豆，以保持食物的充足及新鮮。每個處理下的若蟲數為25頭，4次重復。每天定時觀察若蟲的發育情況，記錄若蟲的蛻皮次數、各齡歷期及死亡數。待成蟲羽化后，將同一天羽化的成蟲進行配對，置于有彎曲紙條的培養皿中，在培養皿中放有2 cm長的菜豆豆莢，同時培養皿內有一蘸有10%蜂蜜水的棉球，為雌蟲產卵補充營養。逐日記錄成蟲的存活數及產卵量。

1.3 數據處理

用Excel 2003，Origin 75等專業軟件進行數據處理。將牧草盲蝽在不同溫度下的發育歷期（N）轉化成發育速度（V），用One-way ANOVA進行方差分析，同時用Tukey’s HSD進行多重比較［11］。牧草盲蝽卵期、若蟲期、產卵前期和世代歷期的發育速度（V）與溫度（T）之間的關系用線性模型Y＝bX+a進行模擬［11］。模型中Y為發育速率，X為試驗溫度，a與b為回歸參數。溫度與若蟲的發育速率之間的關系用Logistic模型進行擬合。

2 結果與分析

2.1 溫度對牧草盲蝽各齡若蟲存活率的影響

不同溫度處理的牧草盲蝽各齡若蟲的存活率見表1。5個溫度處理下的1齡、2齡、4齡及5齡若蟲存活率差異不顯著。3齡若蟲中33℃與13、23、28℃差異顯著。整個若蟲期23℃存活率最高，為75%，其次是18℃和28℃，33℃存活率最低，僅有41%。

表1 不同溫度下牧草盲蝽的若蟲存活率1）Table 1 The survival rate ofLygus pratensisat different temperatures

2.2 溫度對牧草盲蝽發育歷期的影響

牧草盲蝽在不同溫度條件下各蟲態歷期見表2。牧草盲蝽的發育歷期隨著溫度的升高而縮短。13℃整個世代和若蟲期的發育歷期最長，分別為95.09日·度和56日·度，33℃整個世代及若蟲期的發育歷期最短，分別為16.62日·度和13.16日·度。在5個溫度處理下，各齡若蟲中的28℃與33℃的發育歷期差異不顯著，其他溫度下各齡若蟲的發育歷期均有顯著差異。

表2 不同溫度下牧草盲蝽的發育歷期1）Table 2 The developmental duration ofLygus pratensisat different temperatures

2.3 牧草盲蝽發育起點溫度和有效積溫

根據表2計算出牧草盲蝽若蟲期和整個世代的發育起點溫度和有效積溫，發育起點溫度分別為7.49、10.21℃，有效積溫分別為323.62、393.70日·度（表3）。

表3 牧草盲蝽的發育起點溫度和有效積溫Table 3 Threshold temperature and effective accumulated temperature ofLygus pratensis

在表2的基礎上，采用Logistic曲線擬合，得出溫度與牧草盲蝽發育速率的關系模型，參數見表4。從表4中可以看出用Logistic曲線可以擬合牧草盲蝽的若蟲期和整個世代。

表4 牧草盲蝽的發育速率與溫度的關系模型Table 4 Logistic model for analyzing the relationships between developmental rate（y）ofLygus pratensisand temperature（x）

3 討論

本研究結果表明，在適宜的溫度范圍內，隨著溫度的升高，牧草盲蝽的發育歷期縮短。本試驗推算出的牧草盲蝽若蟲期和整個世代的發育起點溫度和有效積溫與張圭松［12］的研究報道有所差異，一是張圭松研究中所選的溫度為18～27℃之間的適宜溫度，未涉及低溫和高溫，而本研究的測試溫度為13～33℃，兼顧了牧草盲蝽在低溫和高溫的生長發育情況，更加完善了有關牧草盲蝽生長發育的研究；二是飼養牧草盲蝽的寄主不同，張圭松選擇的是單株棉花，本試驗為利于蛻皮、產卵等特性的觀察選擇的是菜豆。

在不適宜的溫度范圍內，溫度對牧草盲蝽各蟲態的發育歷期、存活率、成蟲壽命均有顯著影響。牧草盲蝽在13℃和33℃的存活率低，表明低溫和高溫條件不利于若蟲的生長發育。高溫條件下（33℃），牧草盲蝽若蟲在無法采取行動躲避高溫時，會通過加強體內蒸發作用來降低體內及體表溫度［13］，導致了昆蟲體內失水，不利于若蟲的蛻皮，易造成若蟲的死亡。在低溫條件下（13℃），溫度低、濕度大，易造成若蟲溺死。低溫（13℃）延長牧草盲蝽若蟲期，成蟲存活天數增加，成蟲未能正常產卵，可能低溫條件對代謝速率及蛋白質有影響，導致個體滯育、發育遲緩、延緩性腺發育和卵子成熟及限制或改變某些酶、代謝途徑［14-15］都不利于繁殖。高溫（33℃）縮短若蟲的發育歷期、成蟲羽化天數，存活率低，未觀察到成蟲產卵，可能源于高溫對細胞膜流動性、酶和酶促反應及內分泌系統都有影響，會導致個體無法完成發育或發育不完全、細胞膜代謝和神經傳導紊亂、蛻皮激素分泌過多或抑制卵黃磷蛋白、昆蟲生殖率低［16-17］。

在野外影響牧草盲蝽的生態因子除了溫度外，還有光周期、濕度、食物等，在預測預報上應當把這些因素也考慮進去，可使預測預報更加準確。

［1］ 李號賓，吳孔明，徐遙，等.南疆棉田盲蝽類害蟲種群數量動態［J］.昆蟲知識，2007，44（2）：219 222.

［2］ 楊明超，楊濤.牧草盲蝽在南疆的發生為害及防治對策［J］.中國棉花，2001（3）：39 40.

［3］ 王敬儒，楊海峰，孟昭金.關于新疆牧草盲椿象預測預報的意見［J］.新疆農業科學，1980（2）：21 23.

［4］ 艾買爾·那買提，張新浩，阿曼古麗，等.阿克蘇地區核桃盲蝽象發生規律及防治技術［J］.農村科技，2013（1）：29 30.

［5］ 劉勇，劉玉萍.牧草盲蝽在棗樹上的發生及無公害防治［J］.西北園藝，2004（2）：32.

［6］ 蘇柳蕓，袁必真.牧草盲蝽的為害規律及防治技術［J］.山西果樹，2012（5）：48.

［7］ Lu Yanhui，Wu Kongming，Wyckhuys K A G，et al.Comparative study of temperature-dependent life histories of three economically importantAdelphocorisspp.［J］.Physiological Entomology，2009，34（4）：318 324.

［8］ Lu Yanhui，Wu Kongming，Wyckhuys K A G，et al.Temperature-dependent life history of the green plant bug，Apolygus lucorum（Meyer-Dür）（Hemiptera：Miridae）［J］.Applied Entomology and Zoology，2010，45（3）：387 393.

［9］ Ridgway R L，Gyrisco G G.Effect of temperature on the rate of development ofLygus lineolaris（Hemiptera：Miridae）［J］. Annals of the Entomological Society of America，1960，53（5）：691 694.

［10］陸宴輝，吳孔明，蔡曉明，等.利用四季豆飼養盲蝽的方法［J］.植物保護學報，2008，35（3）：215 219.

［11］陸宴輝.盲蝽蟓生態適應性研究［D］.北京：中國農業科學院，2008.

［12］張圭松.新疆莎車地區棉牧草盲蝽生物學特性的研究［J］.昆蟲知識，1964（6）：249 252.

［13］Prange H D.Evaporative cooling in insects［J］.Journal of Insect Physiology，1996，42（5）：493 499.

［14］李毅平，龔和.昆蟲低溫生物學：Ⅰ.昆蟲耐凍的生理生化適應機制［J］.昆蟲知識，1998，35（6）：365 367.

［15］趙紅霞，譚永安，肖留斌，等.不同溫度對綠盲蝽種群生長發育和繁殖的影響［J］.應用昆蟲學報，2012，49（3）：585 590.

［16］杜堯，馬春森，趙清華，等.高溫對昆蟲影響的生理生化作用機理研究進展［J］.生態學報，2007，27（4）：1565 1572.

［17］Jaenicke R.Protein stability and molecular adaptation to extreme conditions［J］.European Journal of Biochemistry，1991，202（3）：715 728.

Effects of different temperatures on the development and reproduction ofLygus pratensis

Li Yan1， Yang Ao1， Feng Likai1， Wang Peiling1，2
（1.Key Laboratory for Prevention and Control of Oasis Crop Diseases，College of Agriculture，Shihezi University，
Shihezi832000，China；2.State Key Laboratory for Plant Diseases and Insect Pests，Beijing100193，China）

The laboratory populations ofLygus pratensis（L.）were studied at five different temperatures（13，18，23，28 and 33℃）using life tables.The mirids were reared onPhaseolus vulgarisin the laboratory.The results showed that its development rate increased with increasing temperature and that the relationship between temperature and development rate could be simulated by a Logistic model.The developmental temperature thresholds and effective accumulated temperatures for nymphs and the whole generation were 7.49 and 10.21℃，323.62 and 393.7 day-degrees，respectively.In the experimental temperature range，L.pratensishad the highest survival rate at 23℃during nymphal stage（75%）and the lowest survival rate at 33℃during the nymphal stage（41%）.We concluded that the suitable temperature range is 18－28℃forL.pratensis.Lower temperature（13℃）or higher temperature（33℃）is not suitable for the survival ofL.pratensis.

Lygus pratensis； temperature； developmental duration； threshold temperature； effective accumulated temperature

S 435.622.9

A

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.011

2014 01 08

2014 02 21

植物病蟲害生物學國家重點實驗室開放基金（SKL2012OP14）

致 謝：中國農業科學院植物保護研究所陸宴輝研究員對論文提出寶貴意見，謹表謝意。

*通信作者 E-mail：wangpl69@126.com