稻纵卷叶螟生殖和飞行的生理生态研究

【摘要】稻纵卷叶螟Cnaphalocrocismedinalis属鳞翅目螟蛾总科草螟科,是东南亚水稻主产区的重要迁飞害虫之一,给水稻的安全生产造成了巨大威胁。明确稻纵卷叶螟成虫飞行和生殖发育及其影响因素是准确预测其迁飞的必要条件。本文探索了判断成虫发生生殖滞育的解剖标准,比较了取食水稻和玉米的成虫繁殖力和飞行能力,研究了飞行对成虫生殖和寿命的影响,评估了环境温度、日龄以及生殖状态对成虫振翅频率的影响,研究内容总结如下：(1)稻纵卷叶螟卵巢发育级别已有明确界定,而怎样判断是否发生生殖滞育却没有明确表述。在不同温度和湿度条件下定时解剖了成虫卵巢,结果表明较低温度能显著抑制卵巢发育,羽化后16小时,20℃下卵巢管长度以及卵巢内可见卵粒长度开始短于26℃和32℃下的处理,羽化后24小时26℃和32℃处理下的卵巢管长度达到9mm以上,而20℃下长度在7mm以下；低湿度(50%RH)条件下,羽化24小时的成虫卵巢管长度小于7mm,湿度为70%和90%处理的卵巢管长度大于7mm。因此,可以通过解剖羽化后24小时的成虫判断是否发生滞育,卵巢管长度低于7mm、前端无明显黄色卵粒即可判断为发生了滞育。自制了稻纵卷叶螟自主飞行装置,测定发现不同成虫的自主持续飞行时间差异显著(从2sec至900sec),相关分析揭示卵巢发育级别与自主飞行时间之间存在显著的相关关系(r=-0.6713,p=0.0002),卵巢为2、3级别的雌成虫具有较强的飞行意愿,高卵巢级别的雌虫自主飞行时间较短。(2)玉米苗饲养法是现行最可靠的提供试验虫源的方法,取食玉米苗是否会对成虫的生殖飞行生理产生影响有待证实。通过比较水稻饲养和玉米苗传代饲养的稻纵卷叶螟成虫在繁殖力和飞行能力的差异发现,稻纵卷叶螟取食两种寄主时产卵前期、产卵期以及总产卵量没有显著差异(t=1.1457,p=0.2678；t=1.2946,p=0.2180；t=1.6405,p=0.1268),但是在孵化率上水稻组要显著高于玉米组(t=2.3017,p=0.0401)。玉米组的雌虫产卵后寿命显著下降,但是在水稻组中产卵后的雌虫寿命与未产卵雌虫的寿命没有显著差别。1、2日龄水稻组成虫的飞行能力较玉米组强,其他日龄与玉米组并没有显著差异。因此通过玉米苗传代饲养稻纵卷叶螟可为飞行和生殖研究提供可靠虫源。(3)对1至3日龄的雌虫吊飞12h后配对,结果发现1、2日龄雌虫飞行后能显著缩短产卵前期,3日龄飞行后产卵前期与对照无显著差异。随着起飞日龄的增加,单雌产卵量有逐渐减少的趋势,但与对照并未达到显著差别的程度,而随着起飞日龄的增加雌虫的寿命也随着增加,3日龄飞行的雌虫寿命显著长于对照。可见低日龄成虫的飞行促进了卵巢发育并促使雌虫产卵提前；寿命的增加有利成虫的迁飞和再迁飞。(4)振翅频率是昆虫飞行的重要参数之一。在三个处理温度(16℃、26℃、32℃)下,1日龄成虫的振翅频率在各处理之间没有显著差异(p>0.05,LSDtest)。然而2日龄以后温度对振翅频率有极显著影响；32℃下成虫振翅频率急剧下降并显著低于其他两个处理；26℃下成虫振翅频率呈现先升高后降低的趋势,而16℃下成虫振翅频率缓慢升高。以田间虫源和室内虫源为对象,利用飞行磨研究了飞行能力和振翅频率之间的相关关系,结果表明在田间虫源中稻纵卷叶螟振翅频率与飞行时间存在显著的相关关系(r=0.58,p=0.005),室内虫源同样也发现两者间存在显著的相关关系(r=0.844,p<0.001)。因此振翅频率可以反映稻纵卷叶螟成虫的飞行能力,可以作为评估稻纵卷叶螟飞行能力的参数之一。综合结论：羽化后24小时卵巢小管长度7mm可以作为判断成虫是否发生生殖滞育的解剖标准；卵巢发育级别与成虫的自主飞行时间有相互权衡关系,即发育级别低时自主飞行时间长,反之则短；取食玉米的虫源与取食水稻的虫源飞行和生殖无显著差异；低日龄成虫的飞行促进了卵巢发育并促使雌虫产卵提前；振翅频率与吊飞飞行能力正相关、可以作为评估成虫飞行能力的参数之一。
【作者】黄加诚；
【导师】王永模；
【作者基本信息】华中农业大学，农业昆虫与害虫防治，2014，硕士
【关键词】稻纵卷叶螟；振翅频率；吊飞；飞行能力；卵巢发育；生殖；

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