高溫對亞洲柑橘木虱死亡率和活動行為的影響

鄺凡　林夢琪　袁水秀　羅友泉　張寧　盧占軍　胡威

摘要：[目的]研究高溫對亞洲柑橘木虱死亡率和活動行為的影響，為亞洲柑橘木虱的防治提供理論依據。[方法]在光照培養箱中模擬高溫環境，研究40、42、44、45和46℃高溫條件下亞洲柑橘木虱的死亡率；研究36-46℃逐漸升溫對亞洲柑橘木虱活動行為的影響；在45℃下，研究不同光照對亞洲柑橘木虱死亡率的影響，以及36與45℃循環變溫對亞洲柑橘木虱死亡率的影響。[結果]在40、42、44、45和46℃高溫條件下50%亞洲柑橘木虱死亡時間（LT50）分別為138.038、17.140、11.695、10.593和0.337 h；95%亞洲柑橘木虱死亡時間（LT95）分別為181.970、26.978、18.843、14.718和0.500 h；在36-46℃逐漸升溫過程中，亞洲柑橘木虱的活動逐漸增強；高溫（45℃）條件下暗處理的LT50和LT95分別為6.353和8.913 h，均小于正常光照處理的10.593和14.718 h，而36與45℃循環變溫的LT50和LT95分別為13.740和18.967 h，均大于恒溫處理的10.593和14.718 h。[結論]高溫導致木虱種群生存時間縮減是亞洲柑橘木虱在高溫季節出現種群消退現象的主要原因。

關鍵詞：亞洲柑橘木虱；高溫；半致死時間；柑橘黃龍病

0引言

[研究意義]柑橘黃龍病又稱黃梢病、青果病，其病原菌為α變形菌綱、韌皮部桿菌屬（Candidatus Liberibacter）革蘭氏陰性菌，主要分為亞洲種（Ca.Liberibacter asiaticus）、非洲種（Ca.Liberibacter africanus）和美洲種（Ca.Liberibacter americanus）（鄒敏和周常勇，2005；白華菊和龍夢玲，2009），柑橘植株一旦感染發病，將導致果實品質變差，產量降低，喪失經濟價值，而且目前尚無直接有效的防治方法（陳傳武等，2015），該病已對亞洲、非洲、大洋洲、南美洲和北美洲等50多個國家和地區的柑橘生產造成嚴重威脅。在我國流行的柑橘黃龍病病原菌主要為Ca.Liberibacter asiaticus，在自然界中主要通過亞洲柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama）傳播（Lu et al.，2016），但亞洲柑橘木虱與Ca.Liberibacter asiaticus相互作用機制的阻斷還面臨著許多困難（馮小龍等，2016），且Ca.Liberibacter asiaticus在柑橘韌皮部中難以防治，因此防治亞洲柑橘木虱仍是防控柑橘黃龍病的主要方法。亞洲柑橘木虱在種植園中的種群數量隨季節變化而變化，特別是在夏季7-8月亞洲柑橘木虱有種群消退現象，因此，探究高溫對亞洲柑橘木虱生存的影響從而尋找其種群消退的原因，可為高溫季節防治亞洲柑橘木虱提供基礎依據。[前人研究進展]謝佩華等（1988）研究發現，高溫能影響木虱的行為、發育、繁殖及分布。賴劍鋒和楊清華等（1991）于1984-1989年在江西贛南地區對果園柑橘木虱種群進行觀察和調查，發現在7-8月間柑橘木虱的種群數量會有減少趨勢，且證實溫度是影響柑橘木虱種群消退的主要因素之一。Tsai等（2002）在1998年10-12月和1999年5-8月對美國佛羅里達州的九里香[Murraya paniculata（L.）Jack]樹上柑橘木虱進行調查，發現在7-8月亞洲柑橘木虱種群有明顯的降低趨勢。馮貽富等（2013）于2008-2010年研究了浙江臨海市大田和古城兩個柑橘園的柑橘木虱種群數量消長規律，結果發現，柑橘木虱種群數量消長呈季節性變化，氣溫是影響種群數量消長的主要因素之一。Rakhshani和Saeedifar（2013）于2007年1月-2008年1月在伊朗薩爾巴茲調查發現6和7月柑橘木虱受溫度、相對濕度、降雨量和光照等因素變化影響而出現種群消退現象。[本研究切入點]前人已對柑橘木虱在最適溫度的生存時間開展了詳細研究（Liu and Tsai，2000；汪善勤等，2015），但關于高溫對亞洲柑橘木虱生存及活動行為的影響尚不清楚。[擬解決的關鍵問題]研究不同高溫條件對亞洲柑橘木虱存活及其活動行為的影響，以及高溫條件下光照和循環變溫對亞洲柑橘木虱存活的影響，從而解析亞洲柑橘木虱種群在高溫季節出現消退的原因，為亞洲柑橘木虱的防治提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

亞洲柑橘木虱從江西贛州潭東臍橙園（東經114°25′4″，北緯25°47′38″）采集，并在國家臍橙工程技術研究中心病害防控研發實驗室溫室內2年生酸橙苗（Citrus aurantium L.）上飼養繁殖；選取3個月生酸橙苗用于光照培養箱飼養柑橘木虱試驗。

1.2試驗方法

1.2.1不同溫度處理對亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機挑選羽化1 d內的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養籠內的酸橙苗上，將酸橙苗置于光照培養箱中，培養箱內參數按吳豐年等（2016）的方法設置并略加修改，光周期L：D=14：10、光強度8000 lx、相對濕度50%，并設40、42、44、45和46℃共5個溫度處理，以室內溫度（25±1）℃處理的亞洲柑橘木虱為對照，每組各20只亞洲柑橘木虱，3個重復。對亞洲柑橘木虱的死亡蟲數進行連續觀察記錄直到全部死亡。

1.2.2連續增溫對亞洲柑橘木虱行為的影響 隨機挑選羽化1 d內的亞洲柑橘木虱成蟲20只釋放到飼養籠內的酸橙苗中，在光照培養箱中飼養過夜，設光照培養箱的光強度8000 lx、相對濕度50%，將36℃設為最低溫度且每半小時增加1℃，最高溫度設為45℃，觀察枝條上靜止取食的亞洲柑橘木虱（其身體與葉片呈45°或135°），3個重復。對亞洲柑橘木虱進行連續觀察并記錄其活動行為。

1.2.3不同光照處理對亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機挑選羽化1 d內的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養籠內的酸橙苗上，并置于光照培養箱中45℃下黑暗處理，以45℃下光強度8000 lX、光周期L：D=14：10、相對濕度50%處理下的亞洲柑橘木虱為對照，每組各20只，3個重復。對亞洲柑橘木虱的死亡蟲數進行連續觀察記錄直到全部死亡。

1.2.4循環變溫處理對亞洲柑橘木虱死亡率的影響 隨機挑選羽化1 d內的亞洲柑橘木虱成蟲釋放到飼養籠內的酸橙苗上，并置于光照培養箱中，培養箱光周期均為L：D=14：10、光照強度8000 lX、相對濕度50%，將培養箱設為36℃2 h和45℃2 h的循環變溫，其中36-45℃線性變溫時間為20 min，該時間未計入2 h內，其余不變，以45℃正常光照處理的亞洲柑橘木虱為對照，每組各20只，3個重復。對亞洲柑橘木虱的死亡蟲數進行連續觀察記錄直到全部死亡。

1.3統計分析

參照王艷斌等（2016）的方法采用SPSS 17.0對試驗數據進行處理分析，并計算各溫度下亞洲柑橘木虱的回歸方程及50%亞洲柑橘木虱死亡時間（LT50）和95%亞洲柑橘木虱死亡時間（LT95）。采用Kaplan-meier模型（李東波等，2015）分析不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的生存函數。

2結果與分析

2.1不同溫度處理對亞洲柑橘木虱成蟲死亡率的影響

不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的LT50、LT95和回歸曲線如表1和圖1所示。結果表明，40℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為138.038和181.970 h；42℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為17.140和26.978 h，是40℃處理的12.42%和14.83%，具有顯著的下降趨勢；44℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為11.605和18.843 h；45℃處理下，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為10.593和14.718 h，與44℃處理相比其下降趨勢緩慢；46℃處理時，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為0.337和0.500 h，僅為45℃處理的3.18%和3.40%。隨著溫度的增加，亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均逐漸減少，表明木虱死亡率隨著溫度的升高而增加，且在46℃時生存時間達最低值，說明高溫條件不利于亞洲柑橘木虱的生存，且其存活時間相應縮減。

各溫度處理的亞洲柑橘木虱生存狀態通過SPSS 17.0處理得到其生存函數如圖2所示。亞洲柑橘木虱的生存時間隨著溫度升高而縮減，當溫度達到42℃后，亞洲柑橘木虱的生存時間急劇下降，該結果與亞洲柑橘木虱在42℃處理后其LT50和LT95較40℃處理顯著下降相符，而在46℃下呈直線下降趨勢，因此，45℃可能是亞洲柑橘木虱存活的上限溫度。

2.2高溫對亞洲柑橘木虱行為的影響

由表2可知，在36-45℃的漸變升溫過程中，亞洲柑橘木虱從最開始的36℃時在葉片或枝條上靜止取食到45℃時在枝條和葉片上反復爬動，所有的亞洲柑橘木虱在45℃時均處于活動狀態，觀察不到靜止取食的個體。

2.3不同光照處理對亞洲柑橘木虱存活的影響

據2.1的研究結果顯示，45℃是亞洲柑橘木虱高溫致死（L%o）的臨界點，故選取45℃條件下進行不同光照處理對亞洲柑橘木虱存活的影響試驗。由表3可知，當45℃黑暗處理時，亞洲柑橘木虱回歸方程為y=3.064x-1.961，其Sig.為0.738>0.150；45℃黑暗條件下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95分別為6.353和8.913 h，均小于光照處理。說明黑暗處理會加速木虱死亡。

2.4循環變溫對亞洲柑橘木虱存活的影響

通過SPSS 17.0得出循環變溫的回歸方程為y=3.201x-3.142，其中Sig.為0.236>0.150；循環變溫下的LT50和LT95分別為13.740和18.967 h，均大于恒溫45℃處理（表4）。表明循環變溫處理能減緩木虱死亡。

3討論

在不同溫度處理下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均隨溫度的升高而縮短，可能是在高溫下蟲體內水含量下降所致，與張會娜等（2014）研究發現高溫時玉米象體內水分含量下降并造成玉米象死亡的結果相似。研究高溫條件下亞洲柑橘木虱的活動行為，發現隨著溫度的升高，亞洲柑橘木虱的活動能力增強，其活動可能是為了逃避高溫，且發現亞洲柑橘木虱有向嫩梢處集中的趨勢，可能是木虱在尋找水含量高的幼嫩組織進行取食，以補充其體內的水分。

本研究發現在45℃黑暗處理下亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均低于光照處理，說明黑暗條件不利于亞洲柑橘木虱的生存；另外，在黑暗條件下亞洲柑橘木虱停止取食會加快其體內水含量下降，更易引起亞洲柑橘木虱死亡。該結果與周啟明等（1990）發現的黑暗條件下柑橘木虱停止取食，導致其死亡率隨著光照強度的減弱而增加的結果相似。在循環變溫試驗中，變溫處理的亞洲柑橘木虱的LT50和LT95均大于恒溫處理，說明變溫能夠減緩亞洲柑橘木虱死亡，但生存時間沒有成倍增加，可能是高溫對柑橘木虱產生的傷害為不可逆，且有一定的積累效應，該結果與鐘景輝（2010）發現的高溫對花角蚜小蜂的傷害有累積反應相似，而且昆蟲經過一定強度的高、低溫變溫鍛煉后，其耐受性會得到增強（王琳和馬春森，2013），昆蟲在高溫條件下的生存時間會得到延長。

本研究發現，在40℃下亞洲柑橘木虱的LT50為138.038 h、在45℃LT95為10.593 h，而Nava等（2007）研究發現，亞洲柑橘木虱在適溫條件下（≤32℃）的平均生存時間為31-32 d。通過對比亞洲柑橘木虱在高溫與適溫條件下的生存時間發現，在極端高溫條件下不利于亞洲柑橘木虱生存，可能是亞洲柑橘木虱種群數量在7-8月消退的主要原因。由于本研究未開展高溫條件下亞洲柑橘木虱繁殖、發育情況等調查，因而不能證明高溫條件下是否有利于亞洲柑橘木虱的繁殖和發育，有待后續研究證實，從而為不同季節采取不同的方法防治亞洲柑橘木虱提供理論依據。

近年來，江西地區7～8月極端高溫（≥40℃）日數明顯增多（羅少華等，2015），而贛州市中部盆地白天最高氣溫一般都在36℃以上（陳昆等，2016），并有極端高溫出現。根據亞洲柑橘木虱種群數量在贛南地區果園的變化規律，發現在7-8月為消退期，因此，可在高溫季節亞洲柑橘木虱蟲口數量較低時，在大田中放人對其具有引誘力的含大量嫩梢的寄主九里香苗進行集中誘殺；同時，在高溫下亞洲柑橘木虱有逃避高溫在樹蔭下取食的行為，此時可著重對這些部位進行施藥防治，將亞洲柑橘木虱的蟲口數量減少到經濟閾值以下。

4結論

在溫度超過40℃后，亞洲柑橘木虱的生存時間隨溫度的升高而減少，且黑暗條件不利于柑橘木虱的生存，但循環變溫能延長其生存時間；另外，隨著溫度的升高亞洲柑橘木虱的活動能力增強，當溫度超過其存活的上限溫度（45℃）時，亞洲柑橘木虱的生存時間直線下降。表明高溫導致木虱生存時間縮減是亞洲柑橘木虱種群在高溫季節出現消退現象的主要原因。