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豆大蓟马的生物学特性研究



全 文 :热带作物学报 2014, 35(12): 2437-2441
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2014-06-16 修回日期 2014-07-21
基金项目 中央级公益性科研院所基本科研业务费(No. 2011hzs1J019、 No. 2014hzs1J008、 No. 2014hzs1J011); 中国热带农业科学院环境与植
物保护研究所产品(技术)研发与成果熟化专项(No. hzskf0904); 2014 年海南省农作物病虫害防控项目——豇豆蓟马生物学特性和
物理防控相关技术研究; 2014年公益性行业(农业)科研专项经费。
作者简介 邱海燕(1985 年—), 女, 硕士, 助理研究员; 研究方向: 农业昆虫与害虫防治。 *通讯作者(Corresponding author): 刘 奎(LIU
Kui), E-mail: lk0750@163.com。
豆大蓟马的生物学特性研究
邱海燕 1, 刘 奎 1*, 李 鹏 2, 付步礼 1, 唐良德 1, 张曼丽 2
1 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室 海南海口 571101
2 海南省植保植检站, 海南海口 570203
摘 要 豆大蓟马 [Megalurothrips usitatus(Bagnall)]是海南豇豆的重要害虫, 是影响豇豆质量安全的主要因素。
通过室内试验, 对豆大蓟马的发育速率、 有效积温、 产卵量和成虫寿命等生物学特性进行研究。 结果表明: 在
15~35℃温度范围内, 豆大蓟马的世代发育历期为 10.57~46.29 d, 其中卵期为 2.72~8.71 d, 若虫期为 3.54~16.24 d, 预
蛹期为 0.76~3.62 d, 蛹期为 2.02~8.74 d, 产卵前期为 1.00~9.16 d; 各虫态发育速率与温度呈二次回归关系, 且
呈显著相关; 卵、 若虫、 预蛹及蛹期的发育起点温度分别为 6.18、 9.80、 9.37、 8.83 ℃, 有效积温依次为 76.55、
76.77、 17.06 、 46.73 日·度, 完成世代发育起点温度和有效积温分别为 9.35 ℃和 238.87 日·度; 温度对豆大蓟
马的存活率影响显著; 成虫寿命随着温度的升高而缩短, 15 ℃下平均寿命为 63.24 d, 35 ℃下平均寿命为 11.20 d;
30 ℃时产卵量最高, 平均产卵 232.78 粒/雌, 分别是 15 ℃和 35 ℃下的 3.84 倍和 8.87 倍。 本研究结果为进一步
开展豆大蓟马的科学防控提供了基础资料。
关键词 豆大蓟马; 生物学特性; 发育历期; 存活率; 有效积温
中图分类号 Q968.1 文献标识码 A
Biological Characteristics of the Bean Flower Thrips,
Megalurothrips usitatus(Bagnall)(Thripidae: Thysanoptera)
QIU Haiyan1, LIU Kui1*, LI Peng2, FU Buli1, TANG Liangde1, ZHANG Manli2
1 Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Key
Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests, Haikou, Hainan 571101, China
2 Station of Plant Proctection and Quarantine of Hainan Province, Haikou, Hainan 570203, China
Abstract Megalurothrips usitatus(Bagnall)is an important pest of cowpea in Hainan, and is the principal factor
affecting the quality and safety of cowpea. The developmental rate, effective accumulative temperature, fecundity,
longevity and other biological characteristics of M. usitatus were investigated in the laboratory. The results showed
that the developmental duration of egg, larva, prepupa, pupa, pre-oviposition and generation of M. usitatus was
2.72-8.71, 3.54-16.24, 0.76-3.62, 2.02-8.74, 1.00-9.16 and 10.57-46.29 days in the range of 15-35℃, respectively.
There were significant quadratic regression relationships between the temperatures and developmental rates of M.
usitatus. The egg, larval, prepupal and pupal stages required 76.55, 76.77, 17.06 and 46.73 degree-days above a
threshold temperature of 6.18, 9.80, 9.37 and 8.83 ℃, respectively, to complete its development. It was estimated
that 238.87degree -day, above a threshold temperature of 9.35 ℃ , were required to complete its generation
development. Temperature affected the survival rate of M. usitatus. The longevity shorten significantly with the
increase of temperature, the longest longevity(63.24 days) was observed at 15 ℃, while the shortest was about 11.20
days at 35 ℃. The highest fecundity (232.78 eggs/female) was obtained at 30 ℃ , which was 3.84 and 8.87 times than
those at 15℃ and 35℃, respectively. The study provided basic data for the sustainable control of M. usitatus.
Key words Megalurothrips usitatus; Biological characteristics; Developmental duration; Survival rate; Effective
accumulated temperature
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.12.021
第 35 卷热 带 作 物 学 报
豆大蓟马[Megalurothrips usitatus(Bagnall)]又名
豆 花 蓟 马 、 普 通 大 蓟 马 , 属 锥 尾 亚 目
(Terebrantia)蓟马科(Thripidae)。 豆大蓟马以锉吸
式口器取食豇豆生长点、 花器、 荚果等幼嫩组织的
汁液。 生长点叶片受蓟马危害, 可造成叶片皱缩、
变小、 弯曲或畸形, 严重时叶托干枯, 心叶不能伸
开, 生长点萎缩, 茎蔓生长缓慢或停止; 荚果受害
后, 幼荚畸形或荚面出现粗糙的伤痕, 严重影响豇
豆的品质 [1]。 近年来, 该虫已成为海南豇豆的主要
害虫, 据海南省植保站 2013年 2月的病虫害通报,
乐东利国镇豆大蓟马田间虫口密度平均达 8~10 头/
花, 有虫株率 95%以上。 为了控制豆大蓟马, 生
产上频繁、 大量使用化学农药, 这已成为豇豆农残
超标的主要因素[2-3]。
目前, 有关豆大蓟马的研究不多。 据报道, 豆
大蓟马的寄主有 28种, 分属 9科, 其中 16种为豆
科植物 [4-5]。 在中国台湾省, 豆大蓟马主要为害大
豆 (Glycine max)、 红豆 (Vigna angularis)、 花生
(Arachis hypogaea Linn.)等豆科作物, 其中红豆为
其最偏好寄主 [6-8]。 豆大蓟马在红豆花期、 豇豆生
长中后期呈聚集式分布 [3, 9], 田间种群动态与温度
显著相关 [4]。 另外, 土壤的质地、 密度及含水量会
影响豆大蓟马化蛹[10]。 关于豆大蓟马生物学特性的
报道, 目前仅见不同温度下豆大蓟马在大豆上的发
育历期和产卵量的报道及在相同温度下豆大蓟马在
不同寄主上的发育历期和产卵量的报道 [4, 8]。 为了
解豆大蓟马在豇豆上的生长和存活特性, 本研究以
豇豆 Vigna unguiculata 为寄主, 对豆大蓟马发育历
期、 存活率、 产卵量及成虫寿命等生物学特性进行
了较为详细的研究, 以期为豆大蓟马的科学防治提
供基础资料。
1 材料与方法
1.1 材料
豆大蓟马采自海南省定安县吉秀村豇豆花上,
采回后在室内用豇豆豆荚喂养, 在人工气候箱内饲
养, 饲养条件如下: 温度(25±0.5)℃, 光周期 L12 ∶
D12, 相对湿度(70±5)%。
1.2 方法
1.2.1 温度对豆大蓟马发育的影响 试验在人工
气候箱中进行, 分别设置 15、 20、 25、 30、 35 ℃
共 5 个温度处理, 相对湿度均为(70±5)%, 采用
单头饲养的方法观察其发育历期。 将新鲜豆荚清洗
晾干, 切成长约 3 cm, 置于含不少于 30 头蓟马成
虫的平底塑料管(直径 2.8 cm, 高 11.5 cm, 底部铺
2 层纸巾)中, 供成虫产卵。 12 h 后去除成虫, 将
带卵豆荚转入平底玻璃指形管 (直径 2.5 cm, 高
7 cm, 底部铺2层纸巾)中, 置于人工气候箱中, 每
天 8:00、 20:00 观察 1 次, 直至卵孵化, 记录卵的
孵化时间。 挑取新孵化若虫, 单头饲养于指形管
中, 指形管中有长约 3 cm的新鲜豆荚(每 24 h 更
换 1 次)。 每个处理重复 3 次, 每个重复不少于 10
头若虫。 每天 8:00、 20:00 观察记录各虫态的发育
及存活情况, 直至若虫死亡或发育成成虫, 卵的历
期记录为从成虫产卵至卵孵出若虫的时间。 由于卵
产在豆荚组织内, 难以观察和计数, 因此无法统计
卵的存活率。
1.2.2 温度对成虫寿命、 繁殖力的影响 在 15、
20、 25、 30、 35 ℃温度下蛹羽化成成虫后, 单头
饲养于平底指形管中, 每个处理 10~20 头雌成虫,
每个处理重复 3 次, 每 24 h 观察记录成虫的存活
情况, 并更换新鲜豇豆, 更换出来的豇豆分别置于
圆底指形管(直径为 1 cm, 高 7 cm)中, 直至卵全
部孵化成若虫。 由于豆大蓟马将卵产在豆荚组织
内, 难以观察而无法计算卵数, 因此以孵化出的 1
龄若虫数表示成虫的产卵量[11-12]。
1.3 数据分析
根据不同温度下各虫态的发育速率, 采用 “回
归直线法” 和 “加权法” 计算豆大蓟马的发育起点
温度和有效积温[13]。 采用 SAS 软件对豆大蓟马各虫
态发育历期、 成虫寿命、 产卵量进行统计分析, 同
时采用二次回归方程拟合豆大蓟马发育速率与温度
的关系。
2 结果与分析
2.1 不同温度下豆大蓟马的发育历期与发育速率
豆大蓟马在 5 个温度下的发育历期见表 1, 温
度对各虫态的发育历期影响显著。 在试验温度下豆
大蓟马均能完成整个发育, 随着温度的升高, 发育
历期缩短。 其中, 卵在不同温度下的发育历期差异
显著(p<0.05); 若虫、 预蛹与蛹在 15~30 ℃温度下
的发育历期随着温度的升高而缩短, 并且不同温度
间呈显著差异(p<0.05), 但在 30、 35 ℃下的发育
历期差异不显著; 产卵前期在 35 ℃时有所延长,
并显著长于 30℃。
通过对豆大蓟马的发育速率与温度进行二次回
归分析, 得到豆大蓟马不同虫态发育速率与温度关
系的预测模型, 不同虫态的回归方程及显著性检验
结果见表 2。 结果表明, 回归模型中, 豆大蓟马各
虫态的发育速率与温度的关系均达到显著水平
2438- -
第 12 期
温度/℃ 卵/d 若虫/d 预蛹/d 蛹/d 产卵前期/d 世代/d
15 (8.71±0.11)a (16.24±0.44)a (3.62±0.10)a (8.74±0.21)a (9.16±0.54)a (46.29±0.62)a
20 (5.86±0.02)b (7.61±0.11)b (1.54±0.03)b (3.91±0.05)b (3.66±0.23)b (21.98±0.36)b
25 (3.74±0.02)c (4.26±0.10)c (0.96±0.05)c (2.52±0.04)c (1.85±0.09)cd (13.08±0.14)c
30 (3.23±0.03)d (3.54±0.05)d (0.78±0.04)d (2.02±0.02)d (1.00±0.17)d (10.57±0.16)d
35 (2.72±0.02)e (3.71±0.05)d (0.76±0.03)d (2.13±0.03)d (1.95±0.20)c (11.17±0.10)d
表 1 不同温度下豆大蓟马的发育历期
Table 1 Developmental duration of Megalurothrips usitatus at different temperatures
说明: 表中数据为平均数±标准误, 同列数字后不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著(Duncan 氏新复极差检验)。 下同。
Note: The data in the table are mean ±SE, and data followed by different small letters within the same column are significantly different at the 0.05
level(Duncan’ s multiple range test). The same as below.
发育阶段
二次回归模型
拟合方程 F 值 相关系数 P 值
卵 V=-0.157 65+0.0199 8 T-0.000 14 T2 93.228 8 0.989 4 0.010 6
若虫 V=-0.451 90+0.0430 3 T-0.000 63 T2 35.788 8 0.972 8 0.027 2
预蛹 V=-1.821 03+0.1739 9 T-0.002 39 T2 142.400 9 0.993 0 0.007 0
蛹 V=-0.742 99+0.0724 2 T-0.001 07 T2 66.179 3 0.985 1 0.014 9
全世代 V=-0.143 15+0.0138 0 T-0.000 20 T2 40.600 0 0.976 0 0.024 0
表 2 豆大蓟马发育速率与温度的关系模型
Table 2 Model of relationship between developmental rate(V) and temperature(T) of Megalurothrips usitatus
发育阶段 若虫 预蛹 蛹 若虫-成虫
15 ℃ (66.15±1.30)c (97.44±2.56)a (91.16±0.25)b (58.77±2.16)c
20 ℃ (88.23±1.12)a (99.10±0.90)a (97.30±0.04)a (85.08±1.38)a
25 ℃ (92.68±1.61)a (98.04±1.96)a (95.96±2.02)a (87.11±1.46)a
30 ℃ (82.14±1.34)b (90.27±2.33)b (96.19±1.91)a (71.27±1.64)b
35 ℃ (65.40±1.89)c (82.33±1.40)c (81.31±1.08)c (43.81±2.07)d
表 3 不同温度下豆大蓟马各虫态的存活率/%
Table 3 The survival rates of different stages of Megalurothrips usitatus at different constant temperatures/%
(p<0.05), 在 15~35 ℃温度范围内, 可对豆大蓟马
的发育速率进行预测。
2.2 不同温度下豆大蓟马各虫态的存活率
在 15~35℃下豆大蓟马各虫态的存活率情况见
表 3, 温度对豆大蓟马的存活率影响显著。 在 20、
25 ℃下若虫存活率最高, 二者差异不显著, 但显
著高于其他温度下的存活率。 在 15~35 ℃下, 预蛹
和蛹的存活率均在 80%以上, 但 35 ℃下的存活率
均显著低于其他温度下的存活率。 在若虫-成虫的
发育历期中, 豆大蓟马在 20、 25 ℃下的存活率最
高, 分别为 85.08%、 87.11%, 二者差异不显著,
但均显著高于其他温度下的存活率; 在 15、 35 ℃
下 , 豆大蓟马的存活率较低 , 分别为 58.77% 、
43.81%, 显著低于其他温度下的存活率。
2.3 豆大蓟马不同虫态发育起点温度和有效积温
豆大蓟马各虫态发育起点温度和有效积温的计
算结果见表 4。 卵、 若虫、 预蛹、 蛹、 世代的发育
起点温度分别为 6.18、 9.80、 9.37、 8.83、 9.35 ℃;
邱海燕等: 豆大蓟马的生物学特性研究 2439- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
发育阶段 发育起点温度/℃ 有效积温/(日·度)
卵 6.18 76.55
若虫 9.80 76.77
预蛹 9.37 17.06
蛹 8.83 46.73
世代 9.35 238.87
表 4 豆大蓟马各虫态发育起点温度和有效积温
Table 4 Developmental threshold temperature and
effective accumulated temperature in
each stage of Megalurothrips usitatus
温度/℃ 平均产卵量/(粒/雌) 平均寿命/d
15 (60.63±8.83)c (63.24±5.88)a
20 (179.29±11.44)b (52.10±3.31)b
25 (190.31±14.15)b (27.33±1.44)c
30 (232.78±17.68)a (26.08±1.42)c
35 (26.23±4.05)d (11.20±0.58)d
表 5 温度对豆大蓟马成虫寿命和产卵量的影响
Table 5 Effect of temperature on adult longevity
and oviposition of Megalurothrips usitatus
有 效 积 温 分 别 为 76.55、 76.77、 17.06、 46.73、
238.87 日·度。 以海口和东方 2013 年气象资料推
算, 豆大蓟马在海南一年可发生 24~26 代, 世代
重叠。
2.4 不同温度下豆大蓟马成虫寿命及繁殖力
在 15~35℃下, 豆大蓟马成虫寿命及产卵量情
况见表 5。 在试验温度下, 豆大蓟马成虫寿命随着
温度的升高而缩短。 在 15 ℃下寿命最长, 平均寿
命为 63.24 d, 显著高于其他温度下的寿命; 35 ℃
时寿命最短, 平均寿命仅为 11.20 d, 显著低于其
他温度下的寿命。 豆大蓟马在 20 ℃和 25 ℃条件下
繁殖力无显著差异(p<0.05), 平均产卵量分别为
179.29、 190.31 粒/雌; 在 30 ℃下产卵量最高, 平
均为 232.78 粒/雌; 35 ℃下的产卵最低, 平均产卵
量仅为 26.23 粒/雌; 30 ℃条件下的产卵量是 35 ℃
时的 8.87 倍。
3 讨论与结论
温度对豆大蓟马的生长发育影响显著 , 在
15~30 ℃下, 豆大蓟马各虫态的发育历期随着温
度的升高而缩短, 这与 Chang[4]报道的在 14~30 ℃
下, 20 ℃时各虫态的发育历期最长的研究结果相
差较大。 此外, 在本研究中, 在 15~30 ℃下豆大
蓟马的平均产卵量显著高于 Chang [4]报道的产卵
量; Chang[4]曾报道 30 ℃为豆大蓟马的临界温度,
但在本研究中, 豆大蓟马在 35 ℃下仍能够顺利
完成世代发育并产下后代。 究其原因可能是: 一
是所采用的寄主不同; 二是所用虫源为不同地理
种群[14-16]。
温度对豆大蓟马的存活率影响显著 。 在 15、
35 ℃下豆大蓟马若虫的存活率均显著低于其他温
度下的存活率, 这表明若虫对温度较为敏感 , 高
温和低温均不利于其生长发育。 预蛹和蛹在15~
30 ℃下存活率均在 90%以上, 在 35 ℃下, 虽显著
低于其他温度下的存活率, 但仍在 80%以上, 这
表明预蛹和蛹对温度的适应范围较广, 但高温对其
影响较大。 豆大蓟马世代存活率在 20、 25 ℃下最
高, 分别为 87.11%、 85.08%, 显著高于其他温度
下的存活率; 在 15、 35 ℃下存活率最低, 分别仅
为 58.77%、 43.81%。 由此可见, 豆大蓟马的最适
发育温度为 20~25℃, 温度过低或过高均会影响豆
大蓟马的存活。
在适宜温度范围内, 豆大蓟马的发育历期短、
产卵量高、 存活率高, 而海南冬种豇豆的主要种植
区三亚冬春季节平均气温为 20~28 ℃, 为豆大蓟马
的大量繁殖、 暴发为害提供了有利环境, 这与豆大
蓟马为害高峰期在当年 12 月至翌年 3月相吻合。
近几年, 豆大蓟马已成为海南豇豆的主要害
虫, 对其进行的化学防治成为影响豇豆产品质量安
全的主要因素, 受到了越来越多的关注。 海南是我
国冬季豇豆的主产区, 一旦对豆大蓟马控制不当,
将会造成巨大经济损失。 今后有必要对豆大蓟马的
生物学特性和发生规律进行更加深入细致的研究,
这将对豆大蓟马的防治研究具有重要的意义。
致谢 华南农业大学张维球教授帮助本研究鉴定豆大
蓟马, 在此表示感谢。
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责任编辑: 黄东杰
邱海燕等: 豆大蓟马的生物学特性研究 2441- -