多异瓢虫滞育调控的温光周期效应研究

【摘要】滞育是昆虫在遭受逆境胁迫时停止发育,在特定环境信号刺激下继续发育的可遗传的生物学特性,调控天敌昆虫的滞育,不仅可实现天敌昆虫发育进度的人工控制、延长产品货架期及其田间控害时间、提高天敌的抗逆性和繁殖力等,还可深入探索其季节性生物学理论研究,完善害虫综合治理策略。多异瓢虫因其取食寄主范围宽、食量大、分布广、持续控害时间长,而成为害虫生物防治时可利用的重要天敌之一,国内外学者对其生物学、生态学特征等开展了诸多研究,目前未见对其滞育诱导及滞育机理的报道。本文以多异瓢虫为研究对象,通过测试温度和光周期等环境因子组合下的多异瓢虫成虫滞育表现,探索其滞育调控的温光周期效应。通过田间种群消长及越冬调查,总结自然条件下多异瓢虫越冬滞育规律；同时在室内开展了系列测试,包括滞育判定、滞育敏感阶段确定、温度和光周期对滞育诱导、滞育持续及滞育解除的影响研究,综合分析温度和光周期在多异瓢虫滞育中的效能,为深化多异瓢虫滞育理论研究,促进其大规模繁殖、储存、释放利用提供理论参考和技术支撑。主要结论如下：1.多异瓢虫成虫越冬及田间种群数量动态：调查了北京、河北廊坊等地多异瓢虫成虫在麦田、棉田和玉米田的分布、数量变化、成虫越冬时间、越冬存活率等,发现多异瓢虫成虫种群数量受季节、作物种类等因素的影响,不同季节在麦田、棉田、玉米田的分布数量各不相同,但无论在麦田、棉田还是玉米田,成虫种群数量变化趋势一致,皆是先升后降,在某一时期达到最高峰,麦田、棉田、玉米田成虫数量高峰期分别在7月中旬、8月中旬和8月下旬。初产卵成虫和初羽化成虫终止产卵的时长存在显著差异,初产卵成虫约需15d才能停止产卵,而初羽化成虫只需3d既可停止产卵。该瓢虫以成虫越冬,越冬存活率为35.6%。2.多异瓢虫滞育状态确定：研究了温度对多异瓢虫产卵前期的影响,总结了滞育与非滞育雌虫解剖形态学差异。在长光照14L：10D条件下,温度对多异瓢虫雌虫发育进度存在显著影响,高温可加速卵巢发育,缩短产卵前期,低温则相反。形态解剖发现,滞育与非滞育成虫卵巢差异显著,滞育雌虫卵巢透明,卵巢小管透明几乎未发育,与初羽化雌虫相似；而非滞育雌虫卵巢内沉积大量卵黄,卵巢小管有明显分节,有成熟卵粒。综合测试表明,将13℃下40d内未产卵、15℃下30d内未产卵、18℃下20天未产卵或21℃和24℃下15d内未产卵的雌虫视为滞育个体较合理。3.多异瓢虫滞育诱导的敏感虫态：在15℃条件下,对多异瓢虫卵、1-4龄各龄幼虫、预蛹、蛹及初羽化成虫阶段施以长光照(14L：10D,以L表示)和短光照(8L：16D,以S表示)处理组合,发现成虫羽化初期是其滞育诱导的敏感时段,只有此阶段施以特定温、光刺激,成虫才可进入滞育。4.温度和光周期对多异瓢虫滞育诱导的影响：温度、光周期及二者交互作用均对多异瓢虫成虫滞育诱导有显著影响。高温(21℃和24℃)可显著加速雌虫卵巢发育速度,成虫滞育率为0；温度为18℃、15℃和13℃时,成虫出现滞育个体,滞育率随温度的降低而显著升高,雌虫卵巢发育减缓。18℃时,仅短光照处理出现滞育个体；15℃时,滞育率随光周期缩短而增加,当光周期为8L：16D时,滞育率达到61.5%；13℃时各光周期诱导的滞育率均超过50.0%,随光照时长不同而略有波动,在光周期为8L：16D时,滞育率最高,达到89.8%。研究结果说明,温度是多异瓢虫滞育的主导因子,光周期起辅助作用；低温加短光照处理促使其进入滞育态。5.温度和光周期对多异瓢虫滞育维持的影响：温度和光周期对多异瓢虫滞育持续时间均存有影响。相同温度不同光周期下雌虫滞育持续时间差异显著,滞育持续时间随光周期缩短先延长后降低,光周期为8L：16D时滞育持续时间为99.05d,光周期为10L：14D时滞育持续时间升为141.90d,当光周期为12L：12D时,滞育持续时间为67.27d。说明光周期对多异瓢虫成虫滞育表现出数量反应特征。同一光照下,不同温度滞育持续时间差异极显著,滞育诱导的温度能调节滞育发育的速度,从而影响滞育持续期。在短光照8L：16D条件下,温度15℃滞育持续时间为99.05d,而当温度下降至13℃时,则均值延长至290.4d。这说明低温对滞育诱导强度更大更深。6.温度和光周期对多异瓢虫滞育解除的影响：在光周期8L：16D时,温度对多异瓢虫产卵前期差异显著。高温加快滞育解除速度,滞育解除时间缩短。在24℃下,光周期对滞育个体解除滞育时间没有显著影响,解除时间总体上在3.5-4.5d之间波动。试验说明温度对多异瓢虫滞育解除起决定性作用。
【作者】吴根虎；
【导师】李保平；张礼生；
【作者基本信息】南京农业大学，农业昆虫与害虫防治，2013，硕士
【关键词】多异瓢虫；滞育；温度；光周期；敏感虫态；滞育诱导；滞育维持；滞育解除；

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