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Population parameters of two pea aphid (Acyrthosiphon pisum) color morphs at different temperatures

不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2014289 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
杜军利,武德功,吕宁,刘长仲.不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数.草业学报,2015,24(11):9199.
DUJunLi,WUDeGong,LVNing,LIUChangZhong.Populationparametersoftwopeaaphid(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿)colormorphsatdifferent
temperatures.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(11):9199.
不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数
杜军利1,2,武德功2,吕宁1,刘长仲1
(1.甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,甘肃 兰州730070;
2.安徽科技学院农学院,安徽 凤阳233100)
摘要:为了明确温度对红色型和绿色型豌豆蚜种群动态变化的影响,在12~32℃6个温度条件下研究了2种色型
豌豆蚜的生长发育、繁殖和生命表。结果显示:2种色型豌豆蚜在32℃时,不能发育至成虫。2种色型豌豆蚜的净
增殖率在12~20℃时均随着温度的增高而升高,在16和20℃,红色型豌豆蚜的净增殖率显著高于绿色型(犘<
0.05)。在24℃时,红色型豌豆蚜的净增殖率显著低于16和20℃时同色型(犘<0.05),而绿色型豌豆蚜显著高于
12~20℃时同色型,红色型豌豆蚜的净增殖率显著低于绿色型(犘<0.05)。到28℃时,2种色型豌豆蚜的净增殖率
均显著低于12~20℃时同色型。在12~24℃条件下,2种色型豌豆蚜的内禀增长率均随着温度的上升而增加,红
色型豌豆蚜的内禀增长率与绿色型相比无显著差异(犘>0.05)。在28℃,红色型豌豆蚜的内禀增长率显著低于绿
色型豌豆蚜(犘<0.05)。表明红色型豌豆蚜在较低温度条件下适应性较强,而绿色型豌豆蚜更适合较高温度。
关键词:温度;色型;豌豆蚜;种群参数   
犘狅狆狌犾犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋狑狅狆犲犪犪狆犺犻犱(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿)犮狅犾狅狉犿狅狉狆犺狊犪狋犱犻犳
犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狊
DUJunLi1,2,WUDeGong2,LVNing1,LIUChangZhong1
1.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犛犮犻犲狀犮犲,犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犈犮狅狊狔狊狋犲犿狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀犕犻狀犻狊狋狉狔,
犌狉犪狊狊犾犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌犪狀狊狌犘狉狅狏犻狀犮犲,犔犪狀狕犺狅狌730070,犆犺犻狀犪;2.犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犆狅犾犾犲犵犲,犃狀犺狌犻犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺
狀狅犾狅犵狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犉犲狀犵狔犪狀犵233100,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Inordertoclarifytheeffectsoftemperatureonthepopulationdynamicsoftheredandgreencolor
morphsofpeaaphid(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿),thedevelopment,reproduction,andlifecycleofthesetwopeaa
phidcolormorphswerestudiedatsixconstanttemperaturesrangingfrom12to32℃.Neitherofthetwopeaa
phidcolormorphscoulddeveloptoadulthoodat32℃.Thenetreproductionrate(犚0),andintrinsicrateofin
crease(狉犿)ofthetwocolormorphsofpeaaphidincreasedwithincreaseintemperatureoverarangefrom12to
20℃,andthe犚0oftheredcolormorphwasnumericalyhigherthanthatofthegreencolormorphoverthis
range,andsignificantlyhigherat16and20℃ (犘<0.05).At24℃,the犚0oftheredcolormorphwassignifi
cantlylowerthanforthesamecolormorphat16and20℃ (犘<0.05),andthe犚0ofgreencolormorphwas
significantlyhigherthanforthesamecolormorphat12-20℃ (犘<0.05),andsignificantlyhigherthanthe犚0
第24卷 第11期
Vol.24,No.11
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年11月
Nov,2015
收稿日期:20140619;改回日期:20150408
基金项目:国家自然科学基金“红色型和绿色型豌豆蚜种群演替的生态机制研究”(31260433)和高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助
课题(20136202110007)资助。
作者简介:杜军利(1983),女,河北邯郸人,讲师,博士。Email:adu83419@163.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:liuchzh@gsau.edu.cn
ofredcolormorphat24℃ (犘<0.05).At28℃,the犚0valuesofthetwocolormorphswerebothsignificantly
lowerthanforthesamecolormorphat12-24℃ (犘<0.05).The狉犿oftwocolormorphsincreasedwithin
creasingtemperatureovertherange12to24℃,andtherewerenodifferencesin狉犿betweenredandgreencol
ourmorphsoverthisrangeoftemperatures(犘>0.05).At28℃,the狉犿oftheredcolormorphwassignificant
lylowerthanthegreencolormorph(犘<0.05).Hencetheredcolormorphwasfoundtobebetteradaptedto
lowertemperature,andthegreencolormorphbetteradaptedtohighertemperature.
犓犲狔狑狅狉犱狊:temperature;colormorph;犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿;populationparameters
豌豆蚜(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿)是世界性害虫,1776年英国首次报道,是牧草上主要的害虫之一,主要危害苜
蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)、豌豆(犘犻狊狌犿狊犪狋犻狏狌犿)、蚕豆(犞犻犮犻犪犳犪犫犪)、红花酢浆草(犗狓犪犾犻狊狉狌犫狉犪)等豆科作物[15],常
聚集于幼叶、嫩茎、花序上吸食汁液,致使受害苗长势减弱,有时变褐,皱缩以致生长停滞,部分不结实,发生严重
时,全田植株变褐,部分花前死亡。豌豆蚜在危害过程中,其分泌的蜜露引起叶片发霉,直接影响牧草的质
量[611];豌豆蚜还能传播苜蓿花叶病毒(犃犾犳犪犾犳犪犿狅狊犪犻犮狏犻狉狌狊,AMV)、豌豆耳突花叶病毒(犘犲犪犲狀犪狋犻狅狀犿狅狊犪犻犮狏犻
狉狌狊,PEMV)等25种病毒,引起的植物病毒病造成的产量损失大于其直接危害[1214]。
豌豆蚜具有两种色型,即红色型和绿色型[1516],近几年,我国豌豆蚜种群也发生了很大的变化,豌豆蚜正在从
苜蓿田的次要害虫上升为主要害虫,且红色型所占比例在逐年上升[1718]。一般认为色型变化主要与温度和季节
变化具有相关性[1921]。温度是影响蚜虫种群动态、发育速率和发生规律的主要非生物因素,温度对蚜虫个体的发
育、存活、繁殖力及其各种生命参数的影响等在国内外已有相关研究[2232];在环境因素中温度可能会使昆虫体色
改变,研究揭示棉蚜(犃狆犺犻狊犵狅狊狊狔狆犻犻狀)体色的变化与光照、寄主种类、栽培条件、营养成分等条件无关,仅仅与温
度密切相关[3335]。通过田间调查和室内观测,杜桂林等[36]明确了温度是麦长管蚜(犕犪犮狉狅狊犻狆犺狌犿犪狏犲狀犪犲)红色型
变化的主导生态因素,并计算得到红色型麦长管蚜若虫期的有效积温及发育起点温度。邓明明等[21]研究了不同
温度时麦长管蚜种群数量变化的规律及温度对麦长管蚜体色变化的影响。高有华等[3738]研究了12~27℃条件
下绿色型豌豆蚜试验种群生命表,宫亚军等[39]报道了温度对绿色型豌豆蚜的生长发育及繁殖的影响。由于高有
华等[3738]仅研究了温度对绿色型豌豆蚜的生命参数的影响,并未在不同温度条件下比较两种色型豌豆蚜的各项
参数,而且以往对蚜虫的生命表研究均在离体植株叶片上进行,与昆虫田间实际情况有所差异。为了明确近年来
红色型豌豆蚜种群动态持续上升的生态机制,由于温度对蚜虫种群动态变化具有密切的相关性,因此本试验在不
同温度(12,16,20,24,28,32℃)条件下研究了红色型和绿色型豌豆蚜的生物学特性及生命参数,明确温度与2种
色型豌豆蚜的种群动态变化之间的关系,为苜蓿田间豌豆蚜综合防治奠定扎实的理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
红色型和绿色型豌豆蚜采自甘肃农业大学试验基地,两种色型豌豆蚜饲养在装有空调的人工气候室,温度设
置为(24±1)℃,湿度保持(60±10)%,光照16h:8h(L:D),将6h以内的初产若蚜作为供试虫源。供试植株是
10cm高的蚕豆植株(临蚕2),将蚕豆催芽,而后种入直径为9cm营养钵中,直至蚕豆植株长至10cm方可用于
试验。
1.2 试验方法
把供试的红色型和绿色型豌豆蚜成虫用毛笔接于蚕豆植株上饲养,待其产蚜,次日将初产若蚜放在滤纸上称
重(犠1),而后将其接于蚕豆植株上单头单株饲养,并在植株根部套上一张折叠成漏斗状的滤纸(将直径为10cm
滤纸对折两次,在滤纸中间剪开一个蚕豆植株粗细的孔),然后将滤纸套在植株上,并将滤纸开口处用胶带粘上,
另外在植株盆下垫一张白纸,该滤纸和白纸均用于接住蚜虫掉落的皮,并将其分别放入人工气候箱中饲养,温度
为12,16,20,24,28,32℃,相对湿度(60±10)%,光照16h:8h(L:D),蚜虫单头单株饲养,每10头为一个重复,
29 草 业 学 报 第24卷
重复5次(便于数据进行多重比较)。在若虫期每12h观察1次,成蚜期每24h观察1次,当若蚜长至成蚜时进
行称量(犠2),统计发育历期(developmentdays,简写为DD,为初产1龄若蚜至蚜虫羽化时的时间),并计算体重
差(differentweightbetween1ststarlarvaandadult,简写为犱犠,犱犠=犠2-犠1)及相对日均体重增长率[mean
relativegrowthrate,简写为犕犚犌犚,犕犚犌犚=(ln犠2-ln犠1)/犇犇],记录蚜虫的存活情况、蜕皮时间和次数,并将
所蜕皮屑移除,成蚜期记录产蚜数并将所产若蚜移除,另在产蚜后称量其若蚜重量[11]。
1.3 生命表参数计算方法
以d(x)为单位间隔,组建豌豆蚜在不同温度条件下的试验种群生命表,由生命表数据计算出种群动态参
数[22,37]。
净增殖率犚0=∑犔狓犕狓
平均世代周期犜=∑狓犔狓犕狓/∑犔狓犕狓
内禀增长率狉犿=ln犚0/犜
周限增长率λ=exp(狉犿)
种群加倍时间狋=ln2/狉犿
式中,狓为特定年龄(d),犔狓 为在狓期开始时的存活率,犕狓 为在狓期间平均每头雌蚜产蚜数量。
利用Excel2007整理数据,SPSS17.0进行数据分析,并采用Duncan法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 温度对2种色型豌豆蚜生物学参数的影响
在不同温度条件下2种色型豌豆蚜生物学参数见表1,2种色型豌豆蚜不同温度条件下的发育历期之间存在
显著的差异(犘<0.05),随着温度的上升,2种色型豌豆蚜的发育历期均显著缩短(犘<0.05),而且5个温度之间
存在显著差异(犘<0.05)。2种色型豌豆蚜的体重差随温度的升高而逐渐降低,且在5个温度之间2种色型豌豆
蚜的体重差存在显著差异(犘<0.05),在12和28℃时,红色型豌豆蚜的体重差与同一温度下绿色型豌豆蚜相比
无显著差异(犘>0.05),在16~24℃时,红色型豌豆蚜的体重差均显著高于绿色型(犘<0.05);12~24℃时,2种
色型豌豆蚜的相对日均体重增长率随温度的增高而升高,在24℃时2种色型的日均体重增长率达到最高值,直
表1 在不同温度条件下两种色型豌豆蚜的生物学参数(均值±标准差)
犜犪犫犾犲1 犅犻狅犾狅犵狔狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋狑狅犿狅狉狆犺狊狅犳犮狅犾狅狉狅犳犪狆狋犲狉狅狌狊犃.狆犻狊狌犿狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲(犿犲犪狀±犛犇)
温度
Temperature
(℃)
色型
Colormorph
样本数
Numberofsample
(头 Head)
发育历期
Developmental
duration(d)
体重差
Massdifference
(mg)
相对日均体重增长率
Meanrelativegrowth
rate(%)
F1代体重
MassofF1
(mg)
12 RMP 50 19.50±0.13a 6.01±0.06a 0.185±0.002g 4.34±0.05a
GMP 50 18.25±0.20b 5.98±0.06a 0.197±0.002g 4.07±0.05b
16 RMP 50 13.95±0.09c 5.63±0.09b 0.252±0.002f 3.98±0.06bc
GMP 50 11.62±0.10d 5.20±0.11c 0.300±0.004e 3.91±0.05c
20 RMP 50 8.15±0.09e 5.37±0.09c 0.432±0.006cd 3.48±0.06d
GMP 50 7.88±0.08f 4.94±0.07d 0.442±0.005c 3.60±0.06d
24 RMP 50 7.08±0.09g 4.46±0.08e 0.465±0.006b 3.31±0.05e
GMP 50 6.13±0.07h 3.88±0.09f 0.518±0.006a 3.27±0.07e
28 RMP 50 6.27±0.07h 2.19±0.06g 0.418±0.007d 1.23±0.02g
GMP 50 5.68±0.09i 2.40±0.10g 0.472±0.012b 1.49±0.02f
 GMP:绿色型豌豆蚜 Greencolormorphsofpeaaphid犃.狆犻狊狌犿;RMP:红色型豌豆蚜Redcolormorphsofpeaaphid犃.狆犻狊狌犿.不同小写字母表示
不同处理之间差异显著(犘<0.05)。下同。Differentsmallettersshowedsignificantdifferenceat0.05levelamongtreatmentsbyDuncan’smultiple
rangetest.Thesamebelow.
39第11期 杜军利 等:不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数
至28℃时明显降低,在12和20℃时,红色型豌豆蚜的相对日均体重增长率与绿色型相比无显著差异(犘>
0.05),在16和24℃时,红色型豌豆蚜的相对日均体重增长率显著低于绿色型(犘<0.05);在12℃时,红色型豌
豆蚜的F1 代体重显著高于绿色型(犘<0.05),在16~24℃时,2种色型豌豆蚜的F1 代体重无显著差异(犘>
0.05),而在28℃时,红色型豌豆蚜的F1 代体重显著低于绿色型(犘<0.05)。
在不同温度条件下2种色型豌豆蚜各龄历期见表2,在12~28℃温度范围内2种色型豌豆蚜均能完成发育,
且温度越高,2种色型豌豆蚜各龄若虫的历期越短,其中4龄若虫的发育历期最长。12℃时若虫期最长,红色型
和绿色型的若虫期分别为:19.50和18.25d;28℃时若虫期最短,红色型和绿色型的若虫期分别为:5.78和6.01
d。在12和16℃温度条件下,红色型豌豆蚜的若虫期显著长于绿色型(犘<0.05),而在20℃条件下,红色型豌豆
蚜的若虫期显著短于绿色型豌豆蚜(犘<0.05),在24和28℃时,2种色型豌豆蚜的若虫期差异不显著(犘>
0.05)。
表2 在不同温度条件下2种色型豌豆蚜的发育历期
犜犪犫犾犲2 犕犲犪狀犱犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋狋犻犿犲狅犳狋狑狅犿狅狉狆犺狊狅犳犮狅犾狅狉狅犳犪狆狋犲狉狅狌狊犃.狆犻狊狌犿狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 d
温度
Temperature
(℃)
色型
Color
morph
若虫龄期 Nymphalinstars
1龄(Ⅰ)
Firstinstar
2龄(Ⅱ)
Secondinstar
3龄(Ⅲ)
Thirdinstar
4龄(Ⅳ)
Fourthinstar
若虫
Nymph
12 RMP 3.25±0.06a 4.20±0.07b 4.65±0.04a 7.40±0.04a 19.50±0.13a
GMP 3.35±0.08a 4.40±0.07a 4.30±0.06b 6.20±0.13b 18.25±0.19b
16 RMP 3.05±0.03b 2.90±0.04c 3.60±0.07c 4.40±0.04c 13.95±0.09c
GMP 2.90±0.04c 2.20±0.04d 2.90±0.04d 3.80±0.04d 11.80±0.09d
20 RMP 2.15±0.04d 1.73±0.05e 1.85±0.04e 2.15±0.04ef 7.88±0.08f
GMP 2.23±0.05d 1.85±0.04e 1.95±0.03e 2.25±0.05e 8.28±0.11e
24 RMP 1.63±0.04e 1.55±0.03f 1.40±0.04g 2.03±0.03f 6.61±0.07g
GMP 1.65±0.04e 1.82±0.04e 1.53±0.06fg 2.08±0.04f 6.75±0.11g
28 RMP 1.40±0.04f 1.23±0.05g 1.60±0.05f 1.55±0.03h 5.78±0.08h
GMP 1.52±0.04ef 1.18±0.04g 1.23±0.07h 1.75±0.05g 6.01±0.08h
2.2 温度对2种色型豌豆蚜生殖力的影响
由表3可知,在12~24℃条件下2种色型豌豆
蚜的存活率均高于28℃时的存活率,而在12~28℃
条件下,红色型豌豆蚜的存活率与绿色型相比无显著
差异(犘>0.05)。2种色型豌豆蚜的繁殖期随温度的
升高而缩短,在12℃时,红色型豌豆蚜的繁殖期与绿
色型相比无显著差异(犘>0.05),在16和20℃时,红
色型豌豆蚜的繁殖期显著长于绿色型(犘<0.05),但
在24和28℃时,红色型豌豆蚜的繁殖期显著短于绿
色型(犘<0.05)。红色型的生殖力在20℃时达最高
值,而绿色型的生殖力在24℃时达到最高值,在12~
20℃范围内,红色型豌豆蚜的生殖力均大于绿色型,
但在12和16℃时,红色型豌豆蚜的生殖力与绿色型
无显著差异(犘>0.05),在20℃时,红色型豌豆蚜的
生殖力显著高于绿色型(犘<0.05),在24和28℃时,
红色型豌豆蚜的生殖力显著低于绿色型豌豆蚜(犘<
0.05)。
表3 在不同温度条件下2种色型豌豆蚜的
生殖力(均值±标准差)
犜犪犫犾犲3 犕犲犪狀犳犲犮狌狀犱犻狋狔狅犳狋狑狅犿狅狉狆犺狊狅犳犮狅犾狅狉狅犳犪狆狋犲狉狅狌狊
犃.狆犻狊狌犿狅狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲(犿犲犪狀±犛犇)
温度
Temperature
(℃)
色型
Color
morph
存活率
Survival
(%)
繁殖期
Reproductive
period(d)
生殖力
Fecundity
12 RMP 90.00±3.16ab 29.66±0.23a 74.80±2.42cd
GMP 92.00±3.74ab 29.74±0.27a 70.03±4.09d
16 RMP 92.00±2.44ab 23.88±0.24b 86.59±3.60c
GMP 86.00±2.45bc 22.38±0.36c 82.52±4.85cd
20 RMP 84.00±2.45bc 19.32±0.09d129.20±6.25a
GMP 92.00±2.00ab 17.98±0.18e 88.38±6.57c
24 RMP 92.00±2.00ab 17.21±0.06f 87.56±1.21c
GMP 90.00±3.16ab 19.46±0.52d113.68±7.21b
28 RMP 80.00±3.16c 2.79±0.11h 4.86±0.55f
GMP 78.00±3.74c 4.86±0.07g 30.68±3.19e
49 草 业 学 报 第24卷
2.3 温度对2种色型豌豆蚜种群生命表参数的影响
红色型豌豆蚜的净增殖率(犚0)在12~20℃之间随着温度升高而逐渐上升(表4),20℃时达到最大值,而在
24~28℃又下降;绿色型豌豆蚜的净增殖率(犚0)在12~24℃之间随着温度升高而逐渐上升,24℃时达到最大值,
在28℃又急剧下降。2种色型豌豆蚜的净增殖率在12~20℃时均随着温度的增高而升高,红色型豌豆蚜的净增
殖率高于绿色型,在16和20℃条件下差异达到显著水平(犘<0.05)。在24℃时,红色型豌豆蚜的净增殖率显著
下降(犘<0.05),而绿色型豌豆蚜显著上升(犘<0.05),红色型豌豆蚜的净增殖率显著低于绿色型(犘<0.05)。
到28℃时,2种色型豌豆蚜的净增殖率均显著下降(犘<0.05)。在12~28℃范围内2种色型豌豆蚜的种群内禀
增长率(狉犿)在0.125~0.380,在24℃最高(狉犿=0.38),而在28℃时狉犿 值明显降低,在12~24℃条件下,2种色型
豌豆蚜的内禀增长率均随着温度的上升而增加,除16℃时红色型豌豆蚜的内禀增长率因平均世代周期延长而显
著低于绿色型(犘<0.05)以外,其余3个温度条件下红色型豌豆蚜的内禀增长率与绿色型相比无显著差异(犘>
0.05);到28℃,红色型豌豆蚜的内禀增长率显著低于绿色型豌豆蚜(犘<0.05)。平均世代周期(犜)随着温度的
升高而缩短,其中在16℃时的红色型豌豆蚜平均世代周期显著长于绿色型,而在24℃时红色型豌豆蚜的平均世
代周期显著短于绿色型(犘<0.05)。
在12~24℃条件下,2种色型豌豆蚜的周限增长率均随着温度的上升而增加,除16℃时红色型豌豆蚜的周
限增长率显著低于绿色型(犘<0.05)以外,其余3个温度条件下红色型豌豆蚜的周限增长率与绿色型相比无显
著差异(犘>0.05);到28℃,红色型豌豆蚜的周限增长率显著低于绿色型豌豆蚜(犘<0.05)。在12~24℃条件
下,2种色型豌豆蚜的种群加倍天数随着温度的上升逐渐降低,24℃时降至最低值;在16℃时红色型豌豆蚜的种
群加倍天数显著高于绿色型(犘<0.05),而在12,20,24℃条件下,红色型豌豆蚜的种群加倍天数与绿色型相比无
显著差异(犘>0.05);到28℃,2种色型豌豆蚜的种群加倍天数升高,红色型豌豆蚜的种群加倍天数显著高于绿
色型豌豆蚜(犘<0.05)。
表4 2种色型豌豆蚜的生命表参数(均值±标准差)
犜犪犫犾犲4 犔犻犳犲狋犪犫犾犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋狑狅犿狅狉狆犺狊狅犳犮狅犾狅狉狅犳犪狆狋犲狉狅狌狊犃.狆犻狊狌犿 (犿犲犪狀±犛犇)
温度
Temperature
(℃)
色型
Colormorph
净增殖率(犚0)
Netreproductive
rate
平均世代周期(犜)
Generationtime
(d)
内禀增长率(狉犿)
Intrinsicrateof
increase
周限增长率(λ)
Finiterateof
increase
种群加倍天数(狋)
Doublingtime
(d)
12 RMP 67.08±1.00d 33.19±0.22a 0.127±0.001f 1.135±0.001f 5.47±0.05a
GMP 63.90±1.77d 33.33±0.24a 0.125±0.001f 1.133±0.001f 5.56±0.03a
16 RMP 83.10±4.03b 25.50±0.16b 0.173±0.001e 1.189±0.002e 4.00±0.03c
GMP 70.50±2.08cd 20.50±0.21c 0.208±0.002d 1.231±0.003d 3.34±0.03d
20 RMP 108.08±3.61a 16.16±0.40d 0.290±0.007c 1.337±0.009c 2.39±0.05ef
GMP 80.90±4.92bc 16.24±0.10d 0.270±0.002c 1.310±0.003c 2.57±0.02e
24 RMP 80.48±0.91bc 11.56±0.05f 0.380±0.002a 1.462±0.003a 1.83±0.01f
GMP 102.44±7.67a 12.83±0.45e 0.361±0.009ab 1.435±0.012ab 1.92±0.05f
28 RMP 3.92±0.48f 8.51±0.40g 0.156±0.018e 1.170±0.021e 4.67±0.56b
GMP 23.50±2.38e 9.11±0.18g 0.345±0.159b 1.413±0.023b 2.02±0.09ef
3 讨论
本试验引入体重差、相对日均体重增长率、F1 代体重3个指标来评价温度对2种色型豌豆蚜及后代的影响,
以上3个指标是国外学者评价环境辐射对蚜虫影响的方法[40],其中日均体重增长率能更好用于反映昆虫变异的
生态学参数已经得到公认,日均体重增长率的数值大,表示豌豆蚜在某种程度上对环境有一定的适生性[41];日均
体重增长率变小,表示外界环境对豌豆蚜有一定程度的干扰。国内研究报道了不同紫外辐射时间对两种体色型
59第11期 杜军利 等:不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数
麦长管蚜后代生物学特征的影响,也是用以上指标来评价麦长管蚜的生物学特征。因此本研究用该方法评价不
同温度胁迫对豌豆蚜生长发育的影响是可行的。研究结果显示温度对2种色型豌豆蚜的发育历期、体重差、日均
体重增长率、F1 体重、若蚜的存活率、生殖力等均有显著影响,在同一温度条件下2种色型豌豆蚜的生长发育有
明显的差异,本文研究的温度范围跨度较大,目前国内尚未报道。
在12~28℃温度范围内2种色型豌豆蚜均能完成发育,温度越高2种色型豌豆蚜各龄幼虫的发育历期越
短,其中4龄幼虫的历期最长。在较低温度时(12和16℃),红色型豌豆蚜的生长发育显著慢于绿色型(犘<
0.05),而在20℃条件下,红色型豌豆蚜的生长发育显著快于绿色型豌豆蚜(犘<0.05)。由于新陈代谢是昆虫生
长发育的基础,新陈代谢包括一系列的生物化学反应,而且这一反应是在各种激素和酶作用下才可进行,在有效
的温度范围内,较高的温度可提高激素和酶的活性,进而促使生化反应在昆虫体内快速进行,所以随着温度的升
高2种色型豌豆蚜的发育历期逐渐缩短。日均体重增长率越大,表示豌豆蚜在某种程度上对环境有一定的适生
性;日均体重增长率变小,表示外界环境对豌豆蚜有一定程度的干扰[2122]。在16~24℃时,红色型豌豆蚜的体重
差均显著高于绿色型(犘<0.05),16和24℃时,红色型豌豆蚜的相对日均体重增长率均低于绿色型,可能由于在
这几个温度条件下红色型豌豆蚜的发育历期显著长于绿色型(犘<0.05)。2种色型豌豆蚜的F1 代体重随温度的
升高而降低,在12℃时,红色型豌豆蚜的F1 代体重显著高于绿色型(犘<0.05),而在28℃时,2种色型豌豆蚜的
F1 的体重均显著低于其他温度条件下的体重(犘<0.05),且红色型豌豆蚜的F1 代体重显著低于绿色型(犘<
0.05),可能高温抑制红色型豌豆蚜体内的共生菌,进而抑制了红色型豌豆蚜自身的生长发育。
由于该研究将豌豆蚜饲养于蚕豆植株上,所以2种色型豌豆蚜的存活率都很高,在12~24℃时2种色型豌
豆蚜的存活率在84%~92%范围内,在28℃时2种色型的存活率最低。在32℃时豌豆蚜几乎在3天内就死亡或
者逃逸,高温抑制2种色型豌豆蚜的生长发育。因为每种生物都有其有效温度范围,只有在有效温度范围之内才
可维持其正常的生长发育。如果温度设置在昆虫的有效温度范围之外,激素或者酶的活性都会受到限制,或者在
不同激素和酶之间发生失调现象,在极端温度范围内酶系甚至会被破坏,从而导致生长发育的停滞,乃至死亡。2
种色型豌豆蚜的繁殖期随温度的升高而缩短,在16~20℃范围内,红色型豌豆蚜的繁殖期均显著长于绿色型
(犘<0.05),红色型豌豆蚜的生殖力均高于绿色型,但在24和28℃时,红色型豌豆蚜的繁殖期显著短于绿色型
(犘<0.05),红色型豌豆蚜的生殖力显著低于绿色型豌豆蚜(犘<0.05)。在温度较低的环境条件下,红色型的繁
殖期及生殖力均高于绿色型,而温度较高时,绿色型豌豆蚜的繁殖期及生殖力显著高于红色型,说明较低的温度
条件更适合红色型豌豆蚜生长发育繁殖,因此在较低温度时红色型豌豆蚜种群数量可能上升较快,该环境条件有
利于其种群数量不断上升;相反,红色型豌豆蚜较高的温度条件不适合其生长发育,如果在环境温度较高时,可能
抑制其种群数量上升,这也可能成为抑制红色型豌豆蚜种群大爆发的重要因子。
2种色型豌豆蚜的净增殖率在12~20℃时均随着温度的增高而升高,红色型豌豆蚜的净增殖率高于绿色型,
在16和20℃条件下差异达到显著水平(犘<0.05)。在24℃时,红色型豌豆蚜的净增殖率显著下降(犘<0.05),
而绿色型豌豆蚜显著上升(犘<0.05),红色型豌豆蚜的净增殖率显著低于绿色型(犘<0.05)。到28℃时,2种色
型豌豆蚜的净增殖率均显著下降。在12~24℃条件下,2种色型豌豆蚜的内禀增长率均随着温度的上升而增加,
除16℃时红色型豌豆蚜的内禀增长率因平均世代周期延长而显著低于绿色型(犘<0.05)以外,其余3个温度条
件下红色型豌豆蚜的内禀增长率与绿色型相比无显著差异(犘>0.05)。到28℃,红色型豌豆蚜的内禀增长率显
著低于绿色型豌豆蚜(犘<0.05)。表明红色型豌豆蚜在较低温度条件下适应性较强,高温抑制了其生长发育;而
绿色型豌豆蚜更适合较高温度,对高温的耐受能力较强。可能由于高温会影响红色型豌豆蚜体内共生菌的生长
发育,进而影响红色型豌豆蚜的生长发育。
关于豌豆蚜在蚕豆上和苜蓿上的生命研究均有报道,但多数是采取离体叶片在培养皿里试验,尚无该虫在鲜
活植株上进行的生命表研究[2728]。本试验是在不同温度条件下在蚕豆植株上研究两种色型豌豆蚜的试验种群生
命表,在植株上豌豆蚜能够得到足够的养分和水分供其自身生长发育所需,能够切实反映2种色型豌豆蚜在植株
上或田间的生长发育及种群动态变化情况,能够减少试验所带来的误差。由于在不同温度条件下豌豆蚜的个体
大小有所差异,因此本文对不同温度条件下豌豆蚜的体重差、相对日均体重增长率及F1 代体重等生物学指标进
69 草 业 学 报 第24卷
行了测定,更详细地反映了在不同温度条件下两种色型豌豆蚜的生物学特性,为今后豌豆蚜的预测预报及防治工
作提供一定的理论基础。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
[1] HarringtonCD.Biologicalracesofthepeaaphid.JournalofEconomicEntomology,1945,38:1222.
[2] KuglerJL,RatcliffeRH.Resistanceinalfalfatoaredformofthepeaaphid(Homoptera:Aphididae).JournalofEconomic
Entomology,1983,76(1):7476.
[3] BommarcoR,EkbomB.Variationinpeaaphidpopulationdevelopmentinthreedifferenthabitats.EcologicalEntomology,
1996,21:235240.
[4] ElsikCG.Thepeaaphidgenomesequencebringstheoriesofinsectdefenseintoquestion.GenomeBiology,2010,11:106.
[5] HeCG,ZhangXG.FieldevaluationofLucerne(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪L.)forresistancetoaphidsinnorthernChina.Australian
JournalofAgriculturalResearch,2006,57(4):471475.
[6] HeCG.ThePreventionandControlofDisease,InsectPests,WeedsandMouseinAalfalfa[M].Beijing:AgriculturalPress
inChina,2004.
[7] HongJ,DuGL,YunXJ,犲狋犪犾.Integratedbiocontrolofinsectpestduringthelast10yearsinChina:researchandpractice.
ActaPrataculturaeSinica,2014,23(5):303311.
[8] ZhangXR,LiuCZ,YanL,犲狋犪犾.StudyonthepopulationdynamicsofmainArthropodgroupsinalfalfafields.ActaAgres
tiaSinica,2007,15(6):556560.
[9] WuDG,DuJL,LiuCZ,犲狋犪犾.Preyresponsesof犘狉狅狆狔犾犪犲犪犼犪狆狅狀犻犮犪indifferentinstarsto犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿under
growthchambercondition.ActaAgrestiaSinica,2012,20(4):778783.
[10] BaiW H,LiuAP,SongYF,犲狋犪犾.InvestigationofpestspeciesofherbagecultivatedmainlyinnorthernofChina.Grass
landofChina,1990,(5):5860.
[11] DuJL,WuDG,ZhangTW,犲狋犪犾.EffectsofUVBradiationonbiologicalcharacteristicsofdifferentcolorpeaaphidmor
phs(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿).ChineseJournalofEcoAgriculture,2012,20(11):16261630.
[12] BraultV,UzestM,MonsionB,犲狋犪犾.Aphidsastransportdevicesforplantviruses.ComptesRendusBiologies,2010,333:
524538.
[13] EmdenVHF,HarringtonR.AphidsasCropPest[M].London:CABIPublishing,2007.
[14] SeyeF,BawinT,BoukraaS,犲狋犪犾.Effectofentomopathogenic犃狊狆犲狉犵犻犾犾狌狊狊狋狉犪犻狀狊againstthepeaaphid,犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻
狊狌犿 (Hemiptera:Aphididae).AppliedEntomologyandZoology,2014,49:453458.
[15] WuDG,DuJL,HeCG.Antibiosisoffouralfalfacultivarsagainsttwocolormorphsof犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿.PlantPro
tection,2015,41(1):4954.
[16] WuDG,WangSS,LiuCZ,犲狋犪犾.Effectsofherbivorestressby犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿onthecontentsofTanninandphysi
ologicalactivityindifferentalfalfacultivars.ActaAgrestiaSinica,2011,19(2):351355.
[17] WuDG.OnGeneticDiversityofGeographicPopulationsof犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿 Harris(Homoptera:Aphididae)andit’s
PopulationRegulatingMechanism[D].Lanzhou:GansuAgriculturalUniversity,2011:67.
[18] DuJL,WuDG,LiuCZ.Studyonpredationpreferenceof犎犪狉犿狅狀犻犪犪狓狔狉犻犱犻狊(Palas)and犃犱狅狀犻犪狏犪狉犻犲犵犪狋犲(Goeze)on
redandgreencolormorphpeaaphids.ChineseJournalofEcoAgriculture,2015,23(1):102109.
[19] YuXY,WangGP,HuangSL,犲狋犪犾.Engineeringplantsforaphidresistance:currentstatusandfutureperspectives.The
oreticalandAppliedGenetics,2014,127:20652083.
[20] CailaudMC,LoseyJE.Geneticsofcolorpolymorphisminthepeaaphid,犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿.JournalofInsectScience,
2010,10:113.
[21] DengMM,GaoHH,LiD,犲狋犪犾.Effectsoftemperatureonbodycolorin犛犻狋狅犫犻狅狀犪狏犲狀犪犲(F).ActaEcologicaSinica,2011,
31(23):72037210.
[22] LiuCZ,DuJL,ZhangTW,犲狋犪犾.Effectsoftemperatureonpopulationparameters犜犺犲狉犻狅犪狆犺犻狊狋狉犻犳狅犾犻犻(Monel)(Ho
moptera:Aphididae).ChineseJournalofAppliedEcology,2012,23(7):19271932.
[23] MiaoW,LvZZ,YuJN,犲狋犪犾.Effectoftemperatureondevelopmentandfecundityofcottonaphid(犃狆犺犻狊犵狅狊狊狔狆犻).Xin
jiangAgriculturalSciences,2008,45(6):11301135.
[24] LiuCZ.Constructionandanalysisofthepopulationlifetableof犜犲狋狉犪狀狔犮犺狌狊狌狉狋犻犮犪犲Kochonchiliplant.PlantProtection,
2000,26(4):1517.
[25] ReingoldV,LuriaN,RobichonA,犲狋犪犾.Adeninemethylationmaycontributetoendosymbiontselectioninaclonalaphid
population.BMCGenomics,2014,15:999.
79第11期 杜军利 等:不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数
[26] NiuYH,ZhouCY,HuaL.Establishmentandanalysisoflifetableforexperimentalpopulationof犜犲狋狉犪狀狔犮犺狌狊狌狉狋犻犮犪犲
Kochon4hostplants.JournalofNorthwestAgricultureandForestryUniversity,2008,36(3):166170.
[27] ChenY W,DouCH.Lifetableoflaboratorypopulationof犜犺犲狉犻狅犪狆犺犻狊狋狉犻犳狅犾犻犻(Monel)atfiveconstanttemperatures.
HenanAgricultureScience,2008,3:7882.
[28] GulijiamaliTEH,WangDY,WangH,犲狋犪犾.Studyonlaboratorypopulationof犎狔犪犾狅狆狋犲狉狌狊犪犿狔犵犱犪犾犲atfiveconstant
temperatures.XinjiangAgricultureSciences,2011,48(12):22302233.
[29] FengYN,ZhangDH,LiuZM,犲狋犪犾.Effectoftemperatureontheexperimentalpopulationparameterof犃狆犺犻狊犿犲犱犻犮犪犵犻
狀犻狊.GrasslandandTurf,2008,3:6061.
[30] WangXQ,LiuCZ,XingYT,犲狋犪犾.Effectsofsublethaldosageofimidacloprid,abamectinandbetacypermethrinonthe
developmentandreproductionofgreenofthemorphofpeaaphid(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿).ActaPrataculturaeSinica,2014,
23(5):279286.
[31] ZhangJX,ZhangXH,ShenHM.Astudyonthemodeofinsecticidalactionandtheactivityofdetoxificationenzymeinex
tractsof犡犪狀狋犺犻狌犿狊犻犫犻狉犻犮狌犿against犔犻狆犪狆犺犻狊犲狉狔狊犻犿犻and犕狔狋犺犻犿狀犪狊犲狆犪狉犪狋犪.ActaPrataculturaeSinica,2014,23(4):
276284.
[32] AlmeidaES,VarandaEM,BaroselaJR.Resistanceandsusceptibilityofalfalfa(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪L.)cultivarstotheaphid
犜犺犲狉犻狅犪狆犺犻狊犿犪犮狌犾犪狋犲(Homoptera:Aphididae):insectbiologyandcultivarevaluation.InsectScience,2006,13(1):5560.
[33] ZhaoHY,ZhangGS,WangSZ,犲狋犪犾.Bodycolorchangeandchromosomeobservationoncottonaphid(犃狆犺犻狊犵狅狊狊狔狆犻犻).
ChineseBuletinofEntomology,1993,30(4):218220.
[34] GaoGZ,PerkinsLE,ZaluckiMP,犲狋犪犾.Effectoftemperatureonthebiologyof犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀犵狅狊狊狔狆犻犻Mordvilko(Ho
moptera:Aphididae)oncotton.JournalofPestScience,2013,86:167172.
[35] YuanGH,PengH,PanS,犲狋犪犾.Studyonthebodycolordifferentiationof犃狆犺犻狊犵狅狊狊狔狆犻犻Gloverfromdifferenthost.Jour
nalofHenanAgriculturalUniversity,2002,36(1):710.
[36] DuGL,LiKB,YinJ,犲狋犪犾.Thedominantecologicalfactorsincolorchangeof犕犪犮狉狅狊犻狆犺狌犿犪狏犲狀犪犲.ChineseBuletinof
Entomology,2007,44(2):353357.
[37] GaoYH,LiuCZ.Lifetableoftheexperimentalpopulationof犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿 (Harris)atdifferenttemperatures.
PlantProtection,2008,34(4):5759.
[38] GaoYH.犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀狆犻狊狌犿 (Harris)[D].Lanzhou:GansuAgriculturalUniversity,2006:67.
[39] GongYJ,ShiBC,LuH,犲狋犪犾.Effectsoftemperaturesonthedevelopmentandfecundityofthreespeciesofaphids.Acta
AgriculturaeBorealiSinica,2006,21(5):9698.
[40] CailaudCM,DedryverCA,SimonJC.Developmentandreproductivepotentialofthecerealaphid犛犻狋狅犫犻狅狀犪狏犲狀犪犲onre
sistantwheatlines(犜狉犻狋犻犮狌犿犿狅狀狅犮狅犮犮狌犿).AnnalsofAppliedBiology,1994,125(2):219232.
[41] Caldwel M M,FlintSD.Stratosphericozonereduction,solarUVBradiationandterrestrialecosystem.ClimaticChange,
1994,28(4):375394.
参考文献:
[6] 贺春贵.苜蓿病虫草鼠害防治[M].北京:中国农业出版社,2004.
[7] 洪军,杜桂林,!旭疆,等.近10年来我国草原虫害生物防控综合配套技术的研究与推广进展.草业学报,2014,23(5):
303311.
[8] 张新瑞,刘长仲,严林,等.苜蓿田主要节肢动物种群数量研究.草地学报,2007,15(6):556560.
[9] 武德功,杜军利,刘长仲,等.不同龄期龟纹瓢虫对豌豆蚜的捕食功能反应.草地学报,2012,20(4):778783.
[10] 白文辉,刘爱萍,宋银芳,等.我国北方主要栽培牧草害虫种类的调查.中国草地,1990,(5):5860.
[11] 杜军利,武德功,张廷伟,等.紫外(UVB)辐射对不同色型豌豆蚜生物学特性的影响.中国生态农业学报,2012,20(11):
16261630.
[15] 武德功,杜军利,贺春贵,等.4个苜蓿品种对两种体色豌豆蚜的抗生性.植物保护,2015,41(1):4954.
[16] 武德功,王森山,刘长仲,等.豌豆蚜刺吸胁迫对不同苜蓿品种体内单宁含量及生理活性的影响.草地学报,2011,19(2):
351355.
[17] 武德功.豌豆蚜地理种群遗传多样性及其种群调控机制研究[D].兰州:甘肃农业大学,2011:67.
[18] 杜军利,武德功,刘长仲,等.异色瓢虫和多异瓢虫对两种色型豌豆蚜的捕食偏好研究.中国生态农业学报,2015,23(1):
102109.
[21] 邓明明,高欢欢,李丹,等.温度对麦长管蚜体色变化的影响.生态学报,2011,31(23):72037210.
[22] 刘长仲,杜军利,张廷伟,等.温度对三叶草彩斑蚜种群参数的影响.应用生态学报,2012,23(7):19271932.
[23] 苗伟,吕昭智,于江南.温度对棉蚜发育与繁殖力影响.新疆农业科学,2008,45(6):11301135.
89 草 业 学 报 第24卷
[24] 刘长仲.二斑叶螨实验种群生命表的组建与分析.植物保护,2000,26(4):1517.
[26] 牛永浩,周长勇,花蕾.二斑叶螨在4种寄主植物上的实验种群生命表组建与分析.西北农林科技大学学报(自然科学版),
2008,36(3):166170.
[27] 陈应武,窦彩红.5种恒定温度下苜蓿斑蚜实验种群生命表的研究.河南农业科学,2008,3:7882.
[28] 古丽加马丽·吐尔汗,王登元,王华,等.5种恒定温度下桃粉蚜实验种群的研究.新疆农业科学,2011,48(12):2230
2233.
[29] 冯亚宁,张栋海,刘智敏,等.温度对苜蓿试验种群参数的影响.草原与草坪,2008,3:6061.
[30] 王小强,刘长仲,邢亚田,等.吡虫啉、阿维菌素和高效氯氰菊酯亚致死剂量对绿色型豌豆蚜发育及繁殖的影响.草业学
报,2014,23(5):279286.
[31] 张君霞,张新虎,沈慧敏.苍耳提取物对萝卜蚜和粘虫作用方式及解毒酶活性影响的研究.草业学报,2014,23(4):276
284.
[33] 赵惠燕,张改生,汪世泽.棉蚜体色变化与染色体观察.昆虫知识,1993,30(4):218220.
[35] 原国辉,彭红,潘森.棉蚜在不同寄主上的体色分化研究.河南农业大学学报,2002,36(1):710.
[36] 杜桂林,李克斌,尹娇,等.影响麦长管蚜体色变化的主导因素.昆虫知识,2007,44(2):353357.
[37] 高有华,刘长仲.不同温度下的豌豆蚜实验种群生命表研究.植物保护,2008,34(4):5759.
[38] 高有华.苜蓿田豆无网长管蚜的消长动态研究[D].兰州:甘肃农业大学,2006:67.
[39] 宫亚军,石宝才,路虹,等.温度对3种蚜虫生长发育及繁殖的影响.华北农学报,2006,21(5):9698.
99第11期 杜军利 等:不同温度条件下两种色型豌豆蚜的种群参数