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Effects of different photoperiods on growth, development and reproduction of the alligator weed flea beetle Agasicles hygrophila

光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2016, 43(4): 648 - 655 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2016􀆰 04􀆰 018
基金项目:国家自然科学基金(31570436,31500304),山西农业大学科技创新基金项目(20132⁃18)
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: maruiyan2004@ 163. com
收稿日期: 2016 - 01 - 08
光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响
王苑馨  赵龙龙  谢静静  贾  栋  郝  炯  马瑞燕∗
(山西农业大学, 太谷 030801)
摘要: 为明确莲草直胸跳甲 Agasicles hygrophila Selman et Vogt的生态适应性,提高其对恶性杂草喜
旱莲子草 Alternanthera philoxeroides (Martius)的生物防治效率,研究了 7 组不同光周期对其生长发
育和繁殖的影响。 结果表明:不同光周期处理下,莲草直胸跳甲卵的孵化历期差异显著,在 L ∶ D =
12 h ∶ 12 h时孵化历期最短,为 4􀆰 33 d;其化蛹率无显著差异。 相较于短光期,长光期条件更适合
其幼虫生长发育。 随着光照时数的增加,莲草直胸跳甲成虫寿命、产卵历期、雌虫产卵量呈明显单
峰趋势,光周期为L ∶ D = 12 h ∶ 12 h时,成虫寿命和产卵历期最长,分别为 41􀆰 8 d 和 34􀆰 0 d;光周期
为 L ∶ D = 8 h ∶ 16 h时,雌虫产卵量最高,为 98􀆰 5 块。 不同光周期处理下其成虫后代的孵化率均高
于 85% ,各处理间均无显著差异。 在 7 组光周期处理下,莲草直胸跳甲均未出现生长与生殖停滞
及大量死亡现象。 生命表分析结果显示,光周期为 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h时,莲草直胸跳甲种群的净增
殖率、平均世代周期及内禀增长率均最高,分别为 386􀆰 88、45􀆰 36 和 0􀆰 13;而种群增殖时长最短,为
5􀆰 27 d。 表明光周期为 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h时最适合莲草直胸跳甲生长发育和繁殖。
关键词: 莲草直胸跳甲; 光周期; 寿命; 产卵历期; 生命表
Effects of different photoperiods on growth, development and reproduction
of the alligator weed flea beetle Agasicles hygrophila
Wang Yuanxin  Zhao Longlong  Xie Jingjing  Jia Dong  Hao Jiong  Ma Ruiyan∗
(Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi Province, China)
Abstract: To clarify the alligator weed flea beetle, Agasicles hygrophila Selman et Vogt, ecological
adaptability and improve its biocontrol efficiency to alligator weed Alternanthera philoxeroides (Martius),
the effects of seven different photoperiod treatments on growth, development and reproduction of A.
hygrophila were investigated in the laboratory. The results showed that there were significant differences
in hatching duration among the seven treatments. Under the 12 / 12 h photoperiod, flea beetles had
shortest hatching duration of 4􀆰 33 d. There was no significant difference in pupation rate among all light
conditions. Compared with short light conditions, long light conditions were more suitable for larval
growth and development. The longevity, oviposition duration and number of egg masses laid by females in
an experimental period of 30 days showed single clear peaks with increasing illumination time. The
longevity and oviposition duration of 41. 8 d and 34. 0 d were higher under the 12 / 12 h photoperiod than
any other photoperiods. Under the photoperiod of 8 / 16 h, the fecundity in 30 days of female beetle adults
was the highest of 98􀆰 5. The hatching rates were all higher than 85% among seven different
photoperiods, and there were no significant difference among treatments. Flea beetles did not show growth
retardation, reproduction stagnation and mass mortality under seven photoperiods. Life table of flea beetle
during the different photoperiods showed that the population had the highest net reproductive rate, mean
generation time, intrinsic rate of increase and the lowest doubling time under 12 / 12 h, with the values of
386􀆰 88, 45􀆰 36, 0􀆰 13 and 5􀆰 27 d, respectively. Therefore, the photoperiod of 12 / 12 h was the most
suitable condition for flea beetle growth, development and reproduction.
Key words: Agasicles hygrophila Selman et Vogt; photoperiod; longevity; oviposition duration; life table
    莲草直胸跳甲 Agasicles hygrophila Selman et
Vogt是防治入侵植物喜旱莲子草 Alternanthera phi⁃
loxeroides (Martius)的专食性天敌(Coulson,1977;王
韧等,1988),自 1987 年引入我国后,在南方各地取
得显著成效(李宏科和王韧,1994;张格成等,1997;
吴浪明等,2000)。 实际调查中发现该虫有效控制
区域相对较小,防治效果有限;且其长江以北种群随
季节变化波动大,冬夏两季常出现大量死亡现象,对
控草效果影响较大 ( Coulson,1977; Buckingham et
al. ,1983;马瑞燕和王韧,2005)。 因此,提高其生物
防治效率显得尤为迫切。 而光周期与纬度、季节变
化密切相关,明确莲草直胸跳甲的光周期反应及其
种群趋势,对于确定其适宜人工饲养条件、推断其分
布范围并提高其生物防治效率具有重要意义。
光周期是影响昆虫生长发育和繁殖的重要环境
因子(Belozerov et al. ,2002;赵洪霞等,2011;朱楠
等,2011),也是人工饲养的重要条件之一。 目前,
国内外对莲草直胸跳甲进行了包括生物学特性(吴
珍泉和曾明星, 1994;吴浪明等, 2000;陈磊等,
2009)、生态安全评估(Lu et al. ,2010;2012;赵龙龙
等,2013)、遗传多样性(韩政等,2011)、环境适应性
(李建宇等,2013;Zhao et al. ,2015)、昆虫保藏及运
输(曹雪等,2013)等多方面的研究,而有关该虫对
于光周期的适应性研究较少(赵龙龙等,2014)。 昆
虫通过感受光周期这一环境信号,调节机体新陈代
谢速率、调控发育和繁殖以规避不良环境 ( de
Wilde,1962;Tauber et al. ,1986;易传辉等,2008),
从而达到延续种群的目的。 本试验通过研究不同比
例光周期条件下莲草直胸跳甲的生存繁殖情况,测
定其发育历期、寿命、产卵力等生物学指标,组建莲
草直胸跳甲实验种群生命表,明确其生存繁殖的最
适光周期条件,以期为莲草直胸跳甲人工饲养以及
科学释放提供指导,提高其生物防治效率。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试昆虫:莲草直胸跳甲引自华南农业大学,饲
养于山西农业大学日光温室。 选取成虫所产同批次
卵块放置在小动物培养箱中,温度 26℃、相对湿度
80% ~90% 、光周期 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h 条件下,以新
鲜喜旱莲子草饲养多代作为试验虫源。
供试植物:喜旱莲子草采自浙江省台州市野生
种群,长期种植于山西农业大学日光温室,取相同长
势的同批次喜旱莲子草饲养莲草直胸跳甲,选择新
鲜粗茎作为其化蛹场所。
仪器:LP⁃80CCFL⁃6CTAR 小动物培养箱,日本
Nihonika公司。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 不同光周期下莲草直胸跳甲卵孵化指标测定
收集莲草直胸跳甲健康成虫同期所产的卵块
(间隔小于 4 h)作为试验用卵,试验温度为 26℃,光
周期为 24 h循环光周期,共设置 7 组处理,分别为
L ∶ D = 2 h ∶ 22 h、L ∶ D = 4 h ∶ 20 h、L ∶ D = 8 h ∶ 16 h、
L ∶ D = 12 h ∶ 12 h、L ∶ D = 16 h ∶ 8 h、L ∶ D = 20 h ∶ 4
h、L ∶ D = 22 h ∶ 2 h。 每处理 6 个重复,每重复 3 个
卵块,至少 90 粒,置于放有滤纸和湿棉花球的直径
15 cm培养皿中,每日定期观察和记录卵的孵化情
况。 以幼虫成功孵化并突破卵壳作为莲草直胸跳甲
卵孵化的判断标准,对未突破卵壳的均计为未孵化。
孵化率 =空卵壳数目 /整体卵块个数 × 100% 。
1􀆰 2􀆰 2 不同光周期下莲草直胸跳甲幼虫生长指标测定
收集莲草直胸跳甲成虫同期所产的卵块(间隔
小于 4 h)置于放有滤纸和湿棉花球的直径 15 cm培
养皿中,待其孵化后,挑选长势一致的健康幼虫作为
试验用虫。 试验温度为 26℃,光周期为 24 h循环光
周期,共设置 7 组光周期处理,同 1􀆰 2􀆰 1 部分。 每处
理 6 个重复,每重复至少 30 头。 每日定期更换新鲜
喜旱莲子草,观察并记录不同处理下幼虫的生长
情况。
1􀆰 2􀆰 3 不同光周期下莲草直胸跳甲蛹羽化指标测定
收集莲草直胸跳甲成虫同期所产的卵块(间隔
小于 4 h)置于放有滤纸和湿棉花球的直径 15 cm培
养皿中,待其孵化后,将幼虫放置在温度 26℃、相对
湿度 80% ~90% 、光周期 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h 的条件
下培养。 挑选同批健康老熟幼虫,分别接入栽有 10
株新鲜的带有 5 节粗茎的约 50 cm高喜旱莲子草的
9464 期 王苑馨等: 光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响
直径 17 cm、高 23 cm 的玻璃罩内,7 组光周期处理
同 1􀆰 2􀆰 1 部分,每处理 3 个重复,每重复至少 50 只。
观察并记录其化蛹历期及羽化情况。
1􀆰 2􀆰 4 不同光周期下莲草直胸跳甲生存繁殖指标测定
收集莲草直胸跳甲成虫同期所产的卵块(间隔
小于 4 h)置于放有滤纸和湿棉花球的直径 15 cm培
养皿中,待其孵化后,将幼虫放置在温度 26℃、相对
湿度 80% ~90% 、光周期 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h 的条件
下培养。 幼虫预化蛹时,取新鲜的带有 5 节粗茎的
约 50 cm 高喜旱莲子草,栽入高为 8 cm、直径 7 cm
盛有清水的养虫瓶内,每瓶 10 株,将老熟幼虫接在
喜旱莲子草上,外置直径 17 cm、高 23 cm 的玻璃罩
待其羽化。 挑选同期羽化且发育正常的莲草直胸跳
甲成虫作为试验用虫。 温度设置为 26℃,光周期为
24 h循环光周期,共设置 7 组处理,同 1􀆰 2􀆰 1 部分。
将试验所用成虫转入 7 组光周期条件下,每处理 6
个重复,每重复 20 头成虫,雌、雄虫各 10 头。 每日
定期观察和记录成虫在不同光周期条件下的存活情
况、产卵情况及其后代孵化情况。 孵化标准及孵化
率计算公式同 1􀆰 2􀆰 1 部分。
1􀆰 2􀆰 5 不同光周期下莲草直胸跳甲生命表的构建
利用记录的每日莲草直胸跳甲成虫的存活时间
和生殖情况,构建不同光周期下莲草直胸跳甲实验
种群生命表。 以 x为年龄区间;lx为 x阶段开始时存
活个体的百分数;mx为在 x 阶段开始时存活雌性个
体所产下的雌性后代数,计算净增殖率及平均世代
历期。 净增殖率 R0 =∑lxmx;平均世代历期 T =∑lx
mxx / ∑lxmx;内禀增长率 rm = ln(R0) / T;种群加倍时
间 DT = ln2 / rm。
1􀆰 3 数据分析
利用 Excel 2013 和 SPSS 16􀆰 0 软件整理数据并
进行统计分析,所得数据(或经对数转换后)进行单
因素方差分析(One⁃way ANOVA),应用 Duncan 氏
新复极差法对处理间的差异显著性进行检验。
2 结果与分析
2􀆰 1 光周期对莲草直胸跳甲卵孵化的影响
不同光周期下,莲草直胸跳甲卵的孵化历期差
异显著(F = 3􀆰 382,df = (6,35),P < 0􀆰 05) (图 1),
其中,在光周期为 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h时,其孵化历期
最短,为 4􀆰 33 d,较最长孵化历期 5􀆰 5 d缩短了 1􀆰 17
d。 但光周期对卵孵化率的影响较弱,各处理中卵
的孵化率均在 80%以上,且无显著差异(F = 1􀆰 344,
df = (6,35),P > 0􀆰 05)(图 1)。
图 1 光周期对莲草直胸跳甲卵孵化的影响
Fig. 1 Effects of different photoperiods on egg hatching of Agasicles hygrophila
图中数据为平均数 ±标准误。 不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SE. Different letters on the bars indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
2􀆰 2 光周期对莲草直胸跳甲幼虫生长发育的影响
2􀆰 2􀆰 1 对幼虫发育历期的影响
光周期对莲草直胸跳甲 3 个龄期幼虫的发育历
期影响显著(1 龄:F = 2􀆰 833,df = (6,35),P < 0􀆰 05;
2 龄:F = 28􀆰 833,df = (6,35),P < 0􀆰 05;3 龄:F =
5􀆰 245,df = (6,35),P < 0􀆰 05;幼虫期:F = 14􀆰 218,
df = (6,35),P < 0􀆰 05)。 在不同光周期下,莲草直
胸跳甲 1 ~ 3 龄幼虫的发育历期分别位于 2􀆰 7 ~ 3􀆰 5
d、3􀆰 0 ~ 4􀆰 0 d、1􀆰 7 ~ 2􀆰 8 d之间,且每个龄期中出现
最短和最长发育历期的光周期条件并不相同。 表明
056 植  物  保  护  学  报 43 卷
光周期对幼虫各个生长阶段的影响存在差异。 相比
长光期条件下的幼虫发育,短光期条件下幼虫的发
育普遍迟缓,其中在 L ∶ D = 2 h ∶ 22 h 时,莲草直胸
跳甲的幼虫期最长,为 10􀆰 2 d,较最短的发育历期
7􀆰 7 d多 2􀆰 5 d(表 1)。
表 1 光周期对莲草直胸跳甲幼虫发育历期的影响
Table 1 Effects of different photoperiods on developmental duration of Agasicles hygrophila larvae
发育历期 (d)
Developmental duration
光周期 Photoperiod (L ∶ D)
2 h ∶ 22 h 4 h ∶ 20 h 8 h ∶ 16 h 12 h ∶ 12 h 16 h ∶ 8 h 20 h ∶ 4 h 22 h ∶ 2 h
1 龄 1st instar 3􀆰 3 ± 0􀆰 2 ab 3􀆰 2 ± 0􀆰 2 abc 3􀆰 0 ± 0􀆰 0 abc 2􀆰 7 ± 0􀆰 2 c 3􀆰 5 ± 0􀆰 2 a 2􀆰 8 ± 0􀆰 2 bc 2􀆰 8 ± 0􀆰 2 bc
2 龄 2nd instar 4􀆰 0 ± 0􀆰 0 a 4􀆰 0 ± 0􀆰 0 a 4􀆰 0 ± 0􀆰 0 a 3􀆰 2 ± 0􀆰 2 b 4􀆰 0 ± 0􀆰 0 a 3􀆰 2 ± 0􀆰 2 b 3􀆰 0 ± 0􀆰 0 b
3 龄 3rd instar 2􀆰 8 ± 0􀆰 3 a 2􀆰 7 ± 0􀆰 2 a 2􀆰 8 ± 0􀆰 2 a 2􀆰 8 ± 0􀆰 2 a 2􀆰 0 ± 0􀆰 0 bc 1􀆰 7 ± 0􀆰 2 c 2􀆰 3 ± 0􀆰 2 ab
幼虫期 Larva 10􀆰 2 ± 0􀆰 4 a 9􀆰 8 ± 0􀆰 3 a 9􀆰 8 ± 0􀆰 2 a 8􀆰 7 ± 0􀆰 2 b 9􀆰 5 ± 0􀆰 2 a 7􀆰 7 ± 0􀆰 2 c 8􀆰 2 ± 0􀆰 2 bc
    表中数据为平均数 ±标准误。 同行不同小写字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SE. Different letters in the same row indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
2􀆰 2􀆰 2 对幼虫存活率的影响
光周期对莲草直胸跳甲幼虫存活率的影响显著
(F = 6􀆰 221,df = (6,35),P < 0􀆰 05)(图 2)。 以光照
时长为 12 h为界,光照时数小于 12 h的幼虫存活率
显著低于光照时数大于 12 h时的幼虫存活率,表明
长光期条件更有利于幼虫的生长发育。
图 2 光周期对莲草直胸跳甲幼虫存活率的影响
Fig. 2 Effects of different photoperiods on the survival rate of Agasicles hygrophila larvae
图中数据为平均数 ±标准误。 不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SE. Different letters on the bars indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
2􀆰 3 光周期对莲草直胸跳甲幼虫化蛹的影响
在不同光周期处理下,莲草直胸跳甲幼虫的化
蛹历期存在显著差异(F = 0􀆰 451,df = (6,35),P <
0􀆰 05)(图 3),其中在 L ∶ D = 22 h ∶ 2 h 时,其化蛹历
期最短,为 8􀆰 33 d,但在光照时数为 2 ~ 8 h、16 ~ 20
h时,其化蛹历期并无显著差异(图 3)。 而莲草直
胸跳甲幼虫的化蛹率受光周期影响较小,不同光周
期处理下均在 60% ~70%之间,且各处理间差异不
显著(F = 0􀆰 451,df = (6,35),P > 0􀆰 05)。
2􀆰 4 光周期对莲草直胸跳甲生存繁殖的影响
2􀆰 4􀆰 1 对成虫寿命的影响
莲草直胸跳甲成虫的寿命在不同光周期处理下
差异显著(F = 8􀆰 624,df = (6,35),P < 0􀆰 05)。 随着
光照时数的增加,成虫寿命呈现出单峰趋势,在光照
时数为 12 h时寿命最长,平均为 41􀆰 8 d,显著高于
其它光周期处理;当光照时数大于 12 h 时,成虫寿
命则随光照时数的增加平稳下降(表 2)。
2􀆰 4􀆰 2 对产卵历期的影响
各光周期处理下雌虫的产卵历期均在 10 d 以
上,随着光照时数的增加,雌虫的产卵历期先延长后
缩短;当光照时数为 12 h时,产卵历期最长,为 34􀆰 0
d;在光照时数为 22 h 时最短,为 14􀆰 4 d,显著低于
12 h 的 34􀆰 0 d。 各处理间差异均极显著 ( F =
3􀆰 969,df = (6,35),P < 0􀆰 01)(表 2)。
1564 期 王苑馨等: 光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响
图 3 光周期对莲草直胸跳甲幼虫化蛹的影响
Fig. 3 Effects of different photoperiods on pupation of Agasicles hygrophila
图中数据为平均数 ±标准误。 不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SE. Different letters on the bars indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
表 2 不同光周期对莲草直胸跳甲生命指标的影响
Table 2 Effects of different photoperiods on life indices of Agasicles hygrophila
指标 Index
光周期 Photoperiod (L ∶ D)
2 h ∶ 22 h 4 h ∶ 20 h 8 h ∶ 16 h 12 h ∶ 12 h 16 h ∶ 8 h 20 h ∶ 4 h 22 h ∶ 2 h
寿命 Longevity (d) 26. 3 ±1. 9 bc 28. 2 ±1. 1 bc 29. 5 ±1. 8 bc 41. 8 ±2. 9 a 31. 2 ±1. 3 b  28. 2 ±1. 6 bc 21. 7 ±2. 3 c
产卵历期
Oviposition duration (d)
16. 5 ±3. 4 bc 27. 4 ±1. 8 ab 28. 4 ±2. 7 ab 34. 0 ±6. 1 a 24. 3 ±0. 2 abc 23. 9 ±3. 4 abc 14. 4 ±1. 3 c
30 d内产卵量
Fecundity in 30 d
56. 5 ±13. 0 c 88. 5 ±5. 7 ab 98. 5 ±8. 5 a 85. 0 ±4. 2 ab 74.0 ±11.5 abc 69. 2 ±6. 3 bc 51. 2 ±3. 1 c
后代孵化率
Offspring hatching rate (%) 87. 4 ± 2. 0 a 89. 4 ± 1. 6 a 85. 0 ± 1. 7 a 91. 0 ± 2. 2 a 86. 9 ± 1. 7 a  87. 3 ± 3. 4 a 86. 3 ± 3. 7 a
    表中数据为平均数 ±标准误。 同行不同小写字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SE. Different letters in the same row indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
2􀆰 4􀆰 3 对产卵量的影响
随着光期的延长,莲草直胸跳甲雌虫 30 d 内的
总产卵量逐渐增多,在光照时数为 8 h 时达到最高,
为 98􀆰 5 块;之后其产卵量随光照时数的延长而减
少,在光照时数为 22 h 时最低,为 51􀆰 2 块 (F =
4􀆰 838,df = (6,35),P < 0􀆰 01)。 各个光周期处理
下,莲草直胸跳甲在 30 d 内的总产卵量均在 50 块
以上,并且在 L ∶ D = 4 h ∶ 20 h、L ∶ D = 8 h ∶ 16 h、L ∶
D = 12 h ∶ 12 h、L ∶ D = 16 h ∶ 8 h 处理组中差异不显
著。 与产卵历期随光期变化的趋势相比,雌虫 30 d
内总产卵量高峰更偏向于短光期(L ∶ D = 8 h ∶ 16 h)
(表 2)。
2􀆰 4􀆰 4 对后代孵化率的影响
不同光周期处理下莲草直胸跳甲成虫所产卵的
孵化率较高,均在 85%以上,但各处理间差异不显
著(F = 0􀆰 594,df = (6,35),P > 0􀆰 05)(表 2)。 光周
期对莲草直胸跳甲后代孵化率的影响较小。
2􀆰 5 光周期下莲草直胸跳甲实验种群生命表
除光周期为 L ∶ D = 2 h ∶ 22 h 时莲草直胸跳甲
种群的内禀增长率最低以外,其它处理下种群的内
禀增长率差异不大。 其中随着光期的延长,种群的
净增殖率、平均世代周期以及内禀增长率在 L ∶ D =
12 h ∶ 12 h 时达到高峰,为 386􀆰 88 和 0􀆰 13;此时种
群加倍时间最短,为 5􀆰 27 d。 在 L ∶ D = 22 h ∶ 2 h
时,种群的内禀增长率出现小幅的升高,说明此时成
虫寿命缩短,产卵量变化较小。 表明 L ∶ D = 12 h ∶
12 h是本试验处理中最适合莲草直胸跳甲成虫生
存繁殖的光周期条件(表 3)。
256 植  物  保  护  学  报 43 卷
表 3 不同光周期处理下莲草直胸跳甲实验种群生命表参数
Table 3 Life table parameters of Agasicles hygrophila under different photoperiods
参数 Parameter
光周期 Photoperiod (L ∶ D)
2 h ∶ 22 h 4 h ∶ 20 h 8 h ∶ 16 h 12 h ∶ 12 h 16 h ∶ 8 h 20 h ∶ 4 h 22 h ∶ 2 h
净增殖率
Net reproductive rate (R0)
114􀆰 56 193􀆰 13 198􀆰 56 386􀆰 88 149􀆰 76 178􀆰 98 122􀆰 60
平均世代周期
Mean generation time (T)
59􀆰 00 43􀆰 83 42􀆰 71 45􀆰 36 38􀆰 55 41􀆰 77 37􀆰 20
内禀增长率
Intrinsic rate of increase ( rm)
0􀆰 08 0􀆰 12 0􀆰 12 0􀆰 13 0􀆰 13 0􀆰 12 0􀆰 13
种群加倍时间
Doubling time (DT) 8􀆰 63 5􀆰 78 5􀆰 59 5􀆰 27 5􀆰 33 5􀆰 58 5􀆰 36
3 讨论
光周期是与季节密切相关的重要环境因子,是
动植物预测季节性气候变化从而调节自身新陈代谢
的重要依据。 本试验中,光周期对莲草直胸跳甲卵
的孵化情况影响较弱,但对其幼虫和成虫具有显著
影响。 研究发现,长光期可促进莲草直胸跳甲幼虫
的生长发育,且能够提高其幼虫存活率;同样,在大
草蛉 Chrysopa pallens (Rambur) (时爱菊等,2008)、
国槐尺蠖 Semiothisa cinereari Bremer et Grey(柳丽婷
等,2010)的研究中也发现这种长光期能够促进幼
虫发育的光周期现象。 因此,在人工养殖中可适当
增加光照时间,促进莲草直胸跳甲幼虫的生长发育。
在莲草直胸跳甲化蛹过程中,光周期虽然影响其化
蛹历期,但对其化蛹率没有明显影响,这与赵龙龙等
(2014)的研究结果相似。
通过调查莲草直胸跳甲成虫及其后代的光周期
反应发现,不同光周期条件下莲草直胸跳甲的产卵
量均在 50 块以上,且其后代的孵化率不受光周期影
响;雌虫产卵高峰较其寿命及产卵历期高峰更偏向
于短光期,与试验中所观察到的雌虫偏好在叶背产
卵的习性相符,且与陈磊等(2009)对莲草直胸跳甲
产卵特性的研究结果一致。 在供试光周期条件下,
莲草直胸跳甲成虫的寿命、产卵历期和产卵量虽有
差别,但其正常生命活动未受到重要影响,也未出现
滞育情况。 吴浪明等(2000)、杨志华等(2002)、黄
文星(2007)、刘雨芳等(2010)也在自然界中多点调
查,未发现莲草直胸跳甲有滞育的特征,国外科学家
对此也有过报道(Maddox,1968)。 而飞蝗 Locusta
migratoria(Linnaeus)(景晓红和康乐,2003)、异色瓢
虫 Harmonia axyridis(Pallas) (张伟等,2014)、苹果
蠹蛾 Cydia pomonella(Linnaeus) (刘月英等,2015)
等受光周期影响较大,在短光期条件下即进入滞育。
另外,有调查发现莲草直胸跳甲成虫在正午强光照
下,常会转栖至叶背(吴浪明等,2000),因此推测除
光周期对其产生影响外,光强可能对其成虫也有一
定影响,尚需进一步研究。
不同光周期下的莲草直胸跳甲实验种群生命表
显示,在试验设置的光周期条件下,莲草直胸跳甲均
能够完成生活史,其中 L ∶ D = 12 h ∶ 12 h 是最适合
莲草直胸跳甲种群生长繁育的光周期,也是绝大多
数昆虫生长所需的光周期长度(赵洪霞等,2011)。
在不同光周期条件下,莲草直胸跳甲种群内禀增长
率均较高,说明光周期对于莲草直胸跳甲的生存繁
殖影响较弱。 即使设置的光周期参数已经超出莲草
直胸跳甲在自然界中可遇到的光照时数,其依旧能
保持较高的净增殖率、内禀增长率及较短的种群加
倍时间,极大程度地延续了种群。 但因其扩散能力
较弱,使得世代重叠严重(杨志华等,1995)。 综合
以上结论及光周期与纬度的密切联系可知,光周期
对莲草直胸跳甲种群的影响较弱,在我国广大区域
内,莲草直胸跳甲种群均可生存繁衍。
莲草直胸跳甲作为重要的生物防治昆虫引进我
国后,并未有其天敌的报道,仅仅在多年田野调查中
发现偶有捕食性蜘蛛捕食。 马瑞燕(2001)通过函
调和实地调查,结合我国气象数据,发现 1 月 4 ~
16℃等温线区域内(20°N ~ 30°N)是其实际适生范
围;并结合地理信息系统得到我国莲草直胸跳甲及
其寄主喜旱莲子草的分布范围,发现理论适生光周
期范围 >喜旱莲子草分布范围 >理论适生温度范
围 >莲草直胸跳甲实际分布范围,另外,该虫的喜湿
性可能也是限制其防治陆生喜旱莲子草的原因之
一。 在我国的纬度分布特征中,光周期条件都可满
足该虫的正常生长和发育,即变化的温度可能是导
致其种群突增突减现象的原因。 这与 Zhao et al.
(2015)的研究结果相一致。 因此,莲草直胸跳甲引
3564 期 王苑馨等: 光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响
种及释放的过程中,在主要考虑温度因子的同时,还
应多方面考虑天敌、光周期等生物及非生物因子,使
其种群能够最大效率地利用自然条件繁衍,达到提
高生物防治效率的目的。
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(责任编辑:李美娟)
5564 期 王苑馨等: 光周期对莲草直胸跳甲生长发育和繁殖的影响