黔東南3種農業害蟲的低溫適應性

張柱亭++李靜++盤升級

摘要：為明確黔東南亞洲玉米螟[Ostrinia furnacalis（Guenée）]、桃蛀螟[Conogethes punctiferalis（Guenée）]和三化螟[Tryporyza incertulas（walker）]3種害蟲對低溫的適應性，用過冷卻點（supercooling points，簡稱SCP）和低溫暴露試驗研究3種農業害蟲的耐寒能力、耐寒策略。結果顯示，亞洲玉米螟的過冷卻點為-15.11 ℃，三化螟的過冷卻點為 -9.28 ℃，桃蛀螟的過冷卻點為-4.72 ℃。玉米螟和三化螟以耐結冰的耐寒策略越冬，桃蛀螟以不耐結冰的耐寒策略越冬。

關鍵詞：亞洲玉米螟；桃蛀螟；三化螟；農業害蟲；耐寒策略；低溫適應性；過冷卻點

中圖分類號： S435.132文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）12-0155-02

收稿日期：2015-10-29

基金項目：貴州省教育廳優秀科研創新團隊項目（編號：黔教合人才團隊字[2013]26）；凱里學院博士專項（編號：BS201339）。

作者簡介：張柱亭（1983—），男，山東德州人，博士，副教授，研究方向為昆蟲生態學。E-mail：zhangzhuting120@163.com。

亞洲玉米螟[Ostrinia furnacalis（Guenée）]是我國玉米產區的重要害蟲之一，一般可造成玉米減產10%～15%，嚴重可達30%以上[1]。桃蛀螟[Dichocrocis punctiferalis（Guenée）]是一種雜食性害蟲，寄主植物有40余種，國內主要分布于華北、華東、中南以及西南等地區[2]。20世紀80年代，由于農業產業結構調整、氣候變化等，桃蛀螟危害玉米現象日益嚴重[3]。從發生地區、年份來說，桃蛀螟在玉米上發生數量甚至高于玉米螟，已成為玉米田優勢種群[4-5]。據調查，亞洲玉米螟和桃蛀螟是貴州省玉米產區的主要害蟲，三化螟[Tryporyza incertulas （Walker）]是貴州省水稻鉆蛀性螟蟲的優勢種，以雙季晚稻受害嚴重，經過多次防治，枯心率仍在11%左右，白穗率在10%左右[6-7]。

越冬是昆蟲生活史中的薄弱環節，越冬幼蟲的存活量決定翌年的種群數量，且存活量的高低與耐寒能力密切相關。因此，研究昆蟲的耐寒能力對準確測報其種群動態有極其重要的理論指導意義。不同昆蟲有不同的耐寒性對策，根據昆蟲的過冷卻點（supercooling points，簡稱SCP）將耐寒性對策劃分為兩類。一類是不耐結冰的（freezing intolerant），這類昆蟲一般具有較強的過冷卻能力，SCP常被認為是這類昆蟲能夠存活的下限；另一類是耐結冰的（freeze tolerant），但通常有較差的過冷卻能力[8]。明確害蟲的耐寒策略，正確評價耐寒能力強弱，而后可根據當年冬季低溫指導該害蟲的預測預報。

目前關于貴州省昆蟲耐寒性及耐寒策略的研究未見報道。本試驗選取對黔東南玉米和水稻危害嚴重的3種害蟲進行耐寒性研究，明確黔東南3種農業害蟲的耐寒策略和耐寒能力，不僅為研究農業害蟲應對溫度脅迫的適應策略和種群分化提供理論基礎，而且對準確測報農業害蟲種群動態有重要的理論指導意義[9]。

1材料與方法

1.1試驗蟲源

2014年12月于黔東南苗族侗族自治州雷山縣的水稻田采集三化螟，凱里市開發區鴨塘鎮清新村的玉米田采集亞洲玉米螟、桃蛀螟越冬幼蟲，將均帶有寄主的試蟲保存于凱里學院環境與生命科學學院昆蟲實驗室室外。

1.1.1SCP測定

使用熱敏電阻+萬用電表測定昆蟲SCP[10]。采用冰箱低溫制冷，設定溫度為-30 ℃，若SCP低于-30 ℃，則降低測量溫度，每個種群測試幼蟲30頭。

1.1.2低溫暴露試驗

將試蟲放置于干燥帶有吸水紙的培養皿中，蓋上蓋子，放入冰箱。設置溫度為所測試幼蟲的過冷卻點極小值以下溫度，每隔10 min查看試蟲是否結冰，待試蟲全部結冰后，取出放置于室溫下48 h。分別觀察每個試蟲種群死亡數，并記錄數據。

1.1.3數據處理

試驗所得數據采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，并計算過冷卻點和結冰點均值。

2結果與分析

2.13種農業害蟲野生滯育幼蟲的SCP

[JP2]從表1可以看出，3種害蟲中亞洲玉米螟的過冷卻點最低，為-15.11 ℃；桃蛀螟的過冷卻點最高，為-4.72 ℃；亞洲玉米螟的過冷卻點極小值為-18.70 ℃；桃蛀螟的過冷卻點極大值為-1.24 ℃。以亞洲玉米螟的結冰點平均值最低，為[JP4]-6.68 ℃，其次是三化螟，桃蛀螟結冰點最高，為-1.55 ℃（表2）。

3結論與討論

試驗結果表明，黔東南亞洲玉米螟、桃蛀螟、三化螟3種害蟲的過[JP3]冷卻點分別為-15.11、-4.72、-9.28 ℃；結冰點分別為-6.68、-1.55、-2.85 ℃。亞洲玉米螟和三化螟以耐結冰的耐寒策略越冬，而桃蛀螟則以不耐結冰的耐寒策略越冬。

對于以不耐結冰策略越冬的昆蟲而言，過冷卻點即為死亡點。在黔東南桃蛀螟的過冷卻點為-4.72 ℃，且以不耐結冰的耐寒性策略越冬，故黔東南冬季溫度低于-4.72 ℃，桃蛀螟就會大量死亡。但越冬幼蟲的小環境也影響昆蟲的耐寒性和越冬死亡率，如歐洲玉米螟幼蟲在玉米秸稈中越冬，并沒有暴露在外界極端溫度下，而是處在比較干燥的環境中，從而能減輕外界低溫的影響[11]。

對于以耐結冰策略越冬的害蟲，如亞洲玉米螟和三化螟，冬季低溫的強度和持續時間是使其致死的主要原因。不同地理種群昆蟲的耐寒性強弱不同，在東北地區，亞洲玉米螟的過冷卻點介于-25.85～-13.95 ℃，試蟲在-30 ℃以上低溫暴露12 h無死亡現象[12]。此外，昆蟲越冬的成活率還與當年各地極端低溫出現時間以及持續時間有關，極端低溫持續時間越長，可導致很多昆蟲在體溫沒有降到過冷卻點時就出現大量死亡[13]。

桃蛀螟結冰后死亡率并未達到100%，亞洲玉米螟和三化螟在結冰條件下死亡率也不為0，推測原因：蟲體結冰分為細胞外結冰和細胞內結冰，細胞內結冰造成的細胞膜破裂才是致死的主要原因，試驗中短時間地結冰并未達到桃蛀螟的致死結冰深度；耐結冰昆蟲的低溫致死由冷凍溫度、冷凍時間2個因子共同決定，隨著暴露溫度的降低或者暴露時間的延長，試蟲死亡率逐漸上升，本試驗中將試蟲過冷卻點的極小值以下作為低溫暴露溫度，試蟲過冷卻點極大值和極小值之間有12～14 ℃的溫差，這個溫差是導致過冷卻能力較弱害蟲死亡的原因；另外，是否存在同一種群中耐結冰型和不耐結冰型2種狀態試蟲的存在，有待進一步研究。

在黔東南的種植區，最冷1月的月平均氣溫是3.6～7.7 ℃，年極端最低氣溫在-13.1～-5.8 ℃[14]，所以冬季低溫對3種害蟲有一定的威脅，在極端低溫年份對桃蛀螟的影響或許會很明顯。

[HS2][HT8.5H]參考文獻：[HT8.SS]

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