懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數的測定

游秋艷,王科遠,郝帥康,劉軍俠,2*,張睿博

懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數的測定

游秋艷1,王科遠1,郝帥康1,劉軍俠1,2*,張睿博1

1. 河北農業大學林學院, 河北 保定 071000 2. 河北省林木種質資源與森林保護重點實驗室, 河北 保定 071000

為提供懸鈴木方翅網蝽測報、科學防治基礎數據，本研究通過野外采集不同發育狀態的懸鈴木方翅網蝽若蟲，測量若蟲頭殼寬、復眼寬、前胸背板寬、體寬及體長5種形態指標，制作頻次分布圖判斷若蟲齡數，運用Dyar法則、Brooks指數和Crosby指數確定分齡依據，使用回歸分析進行驗證。結果表明：前胸背板寬、體寬、體長Crosby指數不符合正確的分齡標準，故不適合為分齡依據；頭殼寬、復眼寬各齡Crosby指數均小于10%，其中頭殼寬Crosby指數最小，故頭殼寬為懸鈴木方翅網蝽若蟲最佳分齡依據，復眼寬為次要分齡依據，若蟲共劃分為5齡，各齡若蟲頭殼寬均值為0.154 0±0.002 2mm、0.196 5±0.001 6mm、0.231 4±0.001 1mm、0.269 9±0.000 9mm和0.303 3±0.000 7mm，分齡指標頭殼寬（）與齡數（）的二次回歸方程為=23.3732+5.459-2.680（R=0.954）。

林業害蟲;方翅網蝽; 病蟲害測報

懸鈴木方翅網蝽（(Say)）為半翅目（Hemiptera）網蝽科（Tingidae）方翅網蝽屬（）的外來入侵害蟲，列為中度偏高的危險性林業有害生物[1-3]。懸鈴木方翅網蝽的傳播速度極快，通過調節自身物質耐受低溫或高溫，致使其發生范圍較為廣泛，且其適生區占我國內陸地總面積的61.27%[4-8]。懸鈴木方翅網蝽主要為害懸鈴木（），以成蟲和若蟲大量聚集在樹冠下層的葉片背面，刺吸葉背汁液，導致出現銹色狀斑，影響到植物光合作用，且葉片傷口處更易感染病菌[9-12]。危害程度較高時造成樹冠葉片枯黃卷曲，林木生長終止或死亡[13-14]。另外懸鈴木方翅網蝽對其它樹種也造成一定危害，如構樹（(Linn.) L'Hér. ex Vent.）、山核桃（Sarg.），近年研究發現還可吸食人類血液[15-17]。因此對于懸鈴木方翅網蝽的防治至關重要，而若蟲為主要危害蟲態，對若蟲齡數進行劃分相對困難，且若蟲齡數的確定不僅有利于進行科學防治，還利于進行預測預報[18]。

幼蟲齡數的確定是昆蟲生物學的重要內容，也是進一步研究其發生規律、防治措施的基礎。目前有學者從外部形態區分蝽類若蟲齡數，而Dyar研究發現齡期相鄰幼蟲某個部位的長度、寬度隨著齡期增長呈一定幾何數學關系[18-21]。研究表明不同昆蟲幼蟲齡數的最佳劃分依據有所差異，而昆蟲骨化程度較高的部位常作為劃分依據，如頭殼寬度、口緣寬度常用作為幼蟲齡數的劃分依據[22,23]。本研究測量了懸鈴木方翅網蝽的頭寬、復眼寬、前胸背板寬等指標，以Dyar法則為基礎，計算指標各齡Brooks指數和Crosby指數進行確定該若蟲分齡依據，使用回歸模型擬合分析指標與齡數，最終確定懸鈴木方翅網蝽齡數，為懸鈴木方翅網蝽的防治和預測預報及蝽類若蟲分齡提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗蟲源采集

試驗地選在河北省保定市區懸鈴木行道樹，地理坐標為北緯38°82′、東經115 °45′。于懸鈴木方翅網蝽危害期2023年5月-6月，每隔5-7d采集1次蟲樣，共采集8次。所選寄主植物為三球懸鈴木（Linn.），每次隨機抽取10株受害三球懸鈴木，每株選取受害葉片5片，收集葉上全部若蟲，每次至少收集若蟲50頭；收集葉片上未孵化的卵，待孵化視為1齡若蟲；收集預蛹期的老熟幼蟲為最后一齡若蟲，共采集若蟲426頭。

另收集10頭未孵化的卵，使用新鮮懸鈴木葉片喂養，單頭放入長方形塑料盒（15 cm×10 cm×8 cm），置于室溫（26±2）℃、濕度（60±5）%環境下。每日用軟毛筆輕輕刷起若蟲進行更換新鮮葉片，確保若蟲正常取食；每日早上9:00-10:00、晚上9:00-10:00檢查若蟲是否蛻皮，記錄蛻皮次數，直至全部成為成蟲，在檢查過程中死亡的若蟲，使用同齡期的若蟲進行補充，始終保持測量若蟲數為10 頭，從而確定若蟲蛻皮次數。

1.2 分齡指標及測定方法

將每次收集到的若蟲使用雙目生物顯微鏡進行測量，測量前需要使用75%酒精浸泡若蟲至昏迷不動，測量前將蟲體腹部朝下、背部朝上，自然擺放。每頭若蟲測量5種形態指標如下：

頭殼寬：指測量與頭部垂直的頭殼最寬處；

復眼寬：指測量與頭部垂直的復眼最寬處（包括復眼）；

前胸背板寬：指測量與蟲體垂直的前胸背板外緣最寬處；

體寬：指測量與蟲體垂直最寬處；

體長：指測量蟲體頭部最前沿，垂直蟲體到腹部最末端的長度，該長度不包括頭部前端觸角[24]。

1.3 數據統計與分析

2 結果與分析

2.1 懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數的初步確定

將測量懸鈴木方翅網蝽若蟲5種指標進行頻次分布整理，使用Excel制作頻次分布圖（圖1）。在指標分布圖中確定分布集聚的區間，出現一個集聚區間視為一個齡期。由圖可知，頭殼寬、復眼寬頻次圖中均出現5個分布集聚區間，前胸背板寬、體寬、體長頻次圖中出現4個集聚區間；結合室內若蟲飼養，發現若蟲蛻皮共4次，因此將懸鈴木方翅網蝽若蟲分為5齡合理。

2.2 懸鈴木方翅網蝽若蟲分齡指標篩選

測量懸鈴木方翅網蝽頭殼寬、復眼寬、前胸背板寬、體寬、體長5種形態結構，并計算出若蟲各齡均值、Brooks指數、Crosby指數（表1）。頭殼寬、復眼寬各齡Brooks指數隨齡數的增加而減小，且Crosby指數均小于10%，適合為分齡指標；前胸背板寬、體寬、體長各齡Brooks指數隨著齡數的增加而減小，但均出現Crosby指數大于10%，故前胸背板寬、體寬、體長不適合為分齡指標。使用頭殼寬劃分的各齡若蟲Crosby指數最小，因此頭殼寬作為主要分齡指標，各齡若蟲頭殼寬范圍為0.1275-0.1755 mm、0.1756-0.2155 mm、0.2156-0.2475 mm、0.2476-0.2875 mm、0.2876-0.3275 mm，復眼寬可作為分齡指標，各齡若蟲復眼寬范圍為0.2025-0.2625 mm、0.2626-0.3225 mm、0.3226-0.3675 mm、0.3676-0.4125 mm、0.4126-0.4725 mm。

表 1 懸鈴木方翅網蝽5種形態結構測量值統計結果

2.3 懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數的確定及擬合效果

分別對2種適合分齡的指標（）及齡數（）進行回歸方程擬合分析（表2）。由表可知，懸鈴木方翅網蝽若蟲各指標和齡數的二次線性回歸系數相對較高，直線和指數回歸系數相對較低，其中頭殼寬值和齡數二次線性回歸方程為=23.3732+5.459-2.680（R=0.954），復眼寬和齡數二次線性回歸方程為=21.2852+7.212-1.922（R=0.942）。因此認為頭殼寬是懸鈴木方翅網蝽若蟲最佳分齡指標，復眼寬可作為該若蟲分齡指標，表明懸鈴木方翅網蝽若蟲可根據頭殼寬、復眼寬分為5齡。

表 2 懸鈴木方翅網蝽形態指標與齡數回歸方程

2.4 懸鈴木方翅網蝽若蟲外部形態特征

通過顯微鏡觀察各齡若蟲的外部形態（圖2）。各齡若蟲均無翅，體型扁平，頭部前緣、胸部兩側、腹部兩側均有錐形刺突。各齡若蟲形態區別為：

1齡若蟲由乳白色轉為褐黃色，胸部及腹部各節刺突不凸顯；

2齡若蟲深褐色，胸部、腹部各節刺突凸顯，中胸小盾片出現不凸顯刺突；

3齡若蟲深褐色，中胸小盾片出現凸顯刺突，前翅開始出現翅芽；

4齡若蟲深褐色，前胸背板出現２個凸顯刺突，翅芽生長至第1腹節前端；

5齡若蟲深褐色，翅芽生長至第4腹節前端，前胸背板開始出現黃褐色頭兜、黑褐色中縱脊，頭兜前緣處有2對單刺突，后緣有1對3叉刺突。

圖 2 懸鈴木方翅網蝽各齡形態特征

注：A: 1齡; B: 2齡; C: 3齡; D: 4齡; E: 5齡; F: 各齡若蟲。

Note : A : 1 year old ; B : 2 years old ; C : 3 years old ; D : 4 years old ; E : 5 years old ; F: all instar nymphs.

3 討 論

懸鈴木方翅網蝽是一種危害嚴重的刺吸類害蟲，世代重疊嚴重，繁殖能力強，傳播迅速，進入新地區很快會形成高密度種群，對我國懸鈴木危害極為嚴重，明確其若蟲劃分的最佳依據，能為懸鈴木方翅網蝽科學防治和準確預報提供基礎[27,28]。昆蟲幼蟲骨化程度較高部位，常作為幼蟲分齡指標，如頭殼寬，易于觀察到的形態結構亦可作為分齡指標[29]。本研究測量了懸鈴木方翅網蝽若蟲頭殼寬、復眼寬、前胸背板寬、體寬及體長5種形態指標，運用Dyar法則和Crosby指數進行確定合適分齡的指標，使用回歸分析進行檢驗。結果顯示頭殼寬、復眼寬為懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數劃分依據，其中頭殼寬為若蟲齡期的最佳劃分依據，可劃分為5齡；且隨著齡數增長，若蟲頭殼寬、復眼寬呈二次線性增長。由于寄主植物的生長狀態和若蟲本身的生理狀況等因素有所差異，會造成同齡若蟲體寬、體長差異較大，不適于作為若蟲齡數劃分指標。但在野外調查中若蟲體寬、體長易于觀察初孵若蟲和末齡若蟲，從而對整個若蟲期發育動態有所了解。

昆蟲幼蟲常用頭殼寬作為齡期劃分依據，因蟲體骨化部分是呈間斷式增長，即蟲體骨化部位每蛻一次皮便明顯增大一次[30,31]，如陸俊姣[32]發現華北大黑鰓金龜（Faldermann）幼蟲除用頭殼寬進行分齡，還可測量單眼間距和觸角間距進行分齡；劉永華研等[33]研究表明頭殼寬度為櫟黃枯葉蛾（Yang）幼蟲分齡指標，而通過測量該幼蟲單眼間距、額寬和上顎寬也可得到正確的分齡；胡隴生等[34]研究表明鉤長和頭咽骨長可作為棗實蠅（）幼蟲的分齡指標。因此還可通過一些易于發現的幼蟲頭部結構、骨化程度較高部位作為分齡依據，本研究表明以頭殼寬、復眼寬為懸鈴木方翅網蝽若蟲分齡標準，與上述結論一致。本研究表明懸鈴木方翅網蝽若蟲共5齡，多數蝽類若蟲齡數為5齡[35-36]。如高勇[24]通過測量綠盲蝽若蟲頭寬、體長、體寬結果顯示該若蟲共5齡，以頭寬為分齡依據；澤桑梓[35]測量薇甘菊頸盲蝽若蟲頭寬確定若蟲共5齡。

本研究所需若蟲均為當天在野外采集，當天帶回實驗室酒精浸泡后，當天進行測量。由于田間條件復雜多變，且差異大；不同地點、同地點不同時間的環境條件常常存在顯著差異。因此，本文數據只能代表當地、當時條件下的情況，并非適應于其他地區的不同環境條件。

4 結 論

本研究測量了懸鈴木方翅網蝽若蟲5種形態結構，結果顯示該若蟲共5齡，以頭殼寬、復眼寬作為分齡依據，前胸背板寬、體寬、體長不符合分齡依據。其中頭殼寬為最佳分齡依據，各齡若蟲頭殼寬范圍為0.127 5-0.175 5 mm、0.175 6-0.215 5 mm、0.215 6-0.247 5 mm、0.247 6-0.287 5 mm、0.287 6-0.327 5 mm。并通過觀察若蟲外部形態，發現各齡若蟲的形態結構具有一定差異。懸鈴木方翅網蝽若蟲齡數的確定，為進一步研究懸鈴木方翅網蝽的生長發育、生態學習性提供理論基礎，為野外調查蟲害發生及危害的防治措施和預測預報提供指導。

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Determination of Nymph Instars of(Say)

YOU Qiu-yan1, WANG Ke-yuan1, HAO Shuai-kang1, LIU Jun-xia1,2*, ZHANG Rui-bo1

1./,071000,2.,071000,

To provide the basic data of forecasting and control agaistwe collected the nymphs ofwith different developmental status in the field, and measured five morphological indexes of the nymphs, including head capsule width, compound eye width, pronotum width, body width and body length. The frequency distribution map was made to determine the nymph instars. The Dyar rule, Brooks index and Crosby index were used to determine the basis of instar, and verify with theregression analysis.The results showed that the Crosby index of pronotum width, body width and body length couldn’t meet instar division standard, so it was not suitable for instar division.The Crosby index of head capsule width and compound eye width was less than 10%, and the Crosby index of the head capsule width was the smallest. Therefore, the head capsule width was the best instar division basis for the nymphs of, and then followed by the compound eye width. The nymphs were divided into 5 instars, and the average head capsule width of each instar was 0.154 0±0.002 2 mm, 0.196 5±0.001 6 mm, 0.231 4±0.001 1 mm, 0.269 9±0.000 9 mm and 0.303 3±0.000 7 mm. The quadratic regression equation of the instar index head capsule width () and instar number () was= 23.3732+ 5.459-2.680 (R= 0.954 ).

Forestry pest;(Say); diseases and pests forecasting

S718.7

A

1000-2324(2023)05-0676-07

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.05.006

2023-04-08

2023-05-03

雄安新區千年秀林”生態服務功能研究(2001020)

游秋艷(1998-),女,碩士研究生,研究方向為森林保護. E-mail:2073634355@qq.com

Author for correspondence. E-mail:bdlix1997@126.com