全 文 ：第 4 卷 第 1 期
1 9 9 1 年 2 月
林业 科学研 究
FO R E ST R E S EA R C H
丫。1 . 4 , 讨。 . 1
F e b
。 ,
1 9 9 1
松毛虫光周滞育的研究
贾凤友 李兆麟
(中国林业科学研究院林业研究所 )
摘要 在敏感的虫龄内 , 松毛虫对短光周的反应 , 随着幼虫发育进度的不同而不同 。 初龄 对
短光周最敏感 , 2 龄开始减弱 , 到 4 龄时 , 幼虫基本上就丧失了对短光周的反应 。 在脱皮 时 , 幼
虫对短光周刺激的反应较明显 , 在两次脱皮之间 , 幼虫的反应较弱。 短光周处理时间越长 , 幼 虫
在 3 一 4 龄时进入滞育的比率也越高 , 这可能与昆虫体内保幼激素含量的变化有关。
关扭词 松毛虫 ; 光周滞育 , 保幼激素
从发现昆虫有滞育现象起 , 昆虫学家就开始了对其机制的研究。 由于昆虫滞育过程非常
复杂 , 它涉及到昆虫的生态、 生理 、 生化和形态等各个学科 , 所以这一领域的研究 , 一直进
展比较缓慢 。 我国油松毛虫光周滞育的研究开始于1 9 8 6年 〔‘] , 研究证实 , 在松毛虫的敏感期
内 , 接受到足够的短光周处理之后 , 幼虫发育到 3 ~ 4 龄时 , 就会进入滞育状态 。
松毛虫滞育在其生活史中起到重要的调节作用 。松毛虫是以滞育形式越冬的 , 滞育的强弱
直接与越冬幼虫的存活有关 , 滞育较弱的幼虫在越冬中被自然界所淘汰 , 而滞育较强的幼虫
才能顺利越冬。 在南方 , 幼 虫滞育与否和强弱直接影响到松毛虫的世代分化。 所以滞育与松
毛虫的种群动态是密切相关的 , 研究滞育与越冬存活的关系及其机制对指导生产 有 着 重 要
意义 , 同时 , 在理论上也会有所创新 。
1 材料与方法
1
.
1 于 1 9 8 9年 7 一 8 月 , 在油松毛虫孵化后 , 分成五组 。 第一组从孵化当天开始 , 第二组从
孵化后第 3 天开始 , 第三组从第 5 天开始 , 第四组从第 7 天开始 , 分别用 L: D 二 1 2 : 12 处理
2 天 , 第五组为对 照 , 一 直 在 L: D 二 1 6 : 8 的光周条件下 , 前四组处理前 后 的 光 周 均为
16
: 8
。 每组处理的虫数都在50 头以上。 在 4 龄时观察松毛虫的滞育状况 。
1
.
2 于1 9 8 9年 9 ~ 10 月 , 在油松毛虫孵化后 , 分成两批 , 第一批分成 4 组 , 第一组从 1 龄末
开始 , 第二组从 2 龄末开始 , 第三组从 3 龄末开始 , 第四组从 4 龄末开 始 , 分 别 用 L: D =
12
:
12 处理 3 天 。 第二批也分成 4 组 , 除处理时间为 6 天外 , 其它完全同第一批。对照组一直
在 16 , 8 光周条件下。 每组处理虫数不少于勃头 , 两批处理前后的光周均为 16 , 8 , 最后统计
其滞育率 。
1
.
3 于1 9 8 9年 10 月 , 从油松毛虫发育到下列状态开始 , 分别用L: 刀 = 12 , 12 处理 3 天 : ¹ 幼
虫孵化后 , º 孵化后第三天 , » 1 龄末 , ¼第 1 、 2两次脱皮间 , ½ 2 龄末 , ¾第 2 、 3 两
次脱皮间 , ¿ 3 龄末 , À第 3 、 一 4 两次脱皮间 , Á 4 龄末。 每组处理的头数不少于50 头 , 处
本文于 19 90 年 5月 n 日收到 。
4 卷7 0 林 业 科 学 研 究
理前 、 后幼虫都在 1 6 : 8 的光周条件下饲养 , 到 4 龄时统计各组的滞育比例。
1
.
4 松毛虫的实验饲养是在恒温 、 恒湿条件下进行 , 温度为 28 士。. 5 ℃ , R H 二 75 % 士 2 % ,
光照为1 0 0 ~ 1 20 0 L x 。 松毛虫均采用新鲜的松针喂养 , 饲养时 , 观察体长 、 头壳和体色 的
变化 , 并计算其滞育率 I‘工。
2 结果与讨论
在孵化后的前 8 天 , 幼虫对短光周处理的反应不同(表 1 )。 幼虫在第 5 ~ 6 两天接受处
理时 , 3 一 4 龄滞育率较高。 由个体饲养结果可知 , 从孵化到第一次脱皮 , 平均需 6 天 , 最
短 4 天 , 最长 8 天。 也即在第一次脱皮时 , 幼虫对短光周的刺激最敏感。 表 1 还说明 , 在同
一龄期内 , 松毛虫对光周的反应是不同的。
油松毛虫幼虫前期( 4 龄前 )对短光周的刺激都有反应 , 其中第一龄最敏感。 随着龄期的
增加 , 反应强度逐渐减弱 , 第 4 龄幼虫基本上丧失了反应(表 2 )。 短光周处理的时间长短不
同 , 幼虫滞育率也不相同 , 处理时间较长 , 滞育率较高 , 反之 , 则滞育率较低。 但这种差异
会随着龄期的增加而减少 , 到 4 龄时 , 两者已无明显差异 (见表 2 )。
表 1 松毛虫初阶幼虫的光. 反应 衰 2 松毛虫不同助期的光. 反应
1 2 : 1 2处理时 期
(姆化后 天致)
滞 育 率
(%)
3 7
.
2
4 4
,
9
8 8
.
5
7 5
.
0
9 0
.
0
12 : 1 2处理 率 (% )
处 理 号 处 理 号 开始 龄期
滞 育
处理 3 d 处理 6 d
1 ~ 2
3 e 4
5 ~ 6
7 ~ 8
1 ~ 8
J 岭未 2 的末 3 的末 4 峙末
(幼虫岭切)
1 1 龄末 2 9 . 2 6 8 . 6
2 2 晚令木 2 6 . 0 4 0 . 9
3 3 龄末 4 . 2 1 8 . 9
4 心麟末 2 . 5 3 . 4
对 照 L : D = 1 6 :8 2 . 3 2 . 3
在松毛虫整个敏感虫龄内 , 幼虫对光周
的反应也不相同 , 并且随着龄期的增加 , 反
应呈波动状逐渐减弱(图 l )。 在两次脱皮间
的处理 , 滞育率较低 , 而在脱皮时 , 滞育率
较高。 这一现象的发现对研究光周滞育机理
有着重要的指导意义 。据报道 , 昆虫的滞育是
与幼虫体内保幼激素 (简称 JH ) 的 含 量 有
关 , JH 的含量较高时 , 就会引起幼虫滞育 。
在 ;昆虫体内 JH 的含量随着幼虫生长发育而
(浓„粉扭烧
图 1 汕松毛 虫幼曳的光周反应 ‘呈周期性的变化 , 在脱皮后 , 幼虫 JH 的含 量
达到高峰 , 随着时间的延续 , JH 的含量逐渐减少 , 幼虫快要脱下一次皮 时 , JH 的 含 量 降
到最低值‘“] 。
昆虫的保幼激素是由咽侧体分泌的 , 而分泌过程是受大脑所调控的。 短光周处理会引起
昆虫体内 JH 含量的增加 。 在长光周条件下 , 所产生的 JH 含及不足以使幼虫产生 滞 育 , 而
当有外界信号干扰时 (短光周刺激 ) , 咽侧体可多分泌出一些 JH [ 2 1。由于昆虫体内 JH 的含量
多出正常代谢时的含量 , 使松毛虫在 3 ~ 4 龄时迸入滞育状态( 图 2 ) 。 由保幼激素调控滞育的
1 期 贾凤友等: 松毛虫光周滞育的研究
昆虫 , 体内可能存在着一个滞育的临界量(J H 。) , 当体内保幼激素的含量低于这个临界值时 ,
只能引起生长发育的延缓 , 而不使幼虫进入滞育状态 。 当体内 JH 的含量高于这个 临界值时 ,
就会进入滞育状态 。 这样 , 松毛虫光周反应的两种现象也容易解释了。
。: 一画二当巨画日二华: }巫亘亘因一业l巫亘困
: > JH c
巨亘1
图 2 松毛虫 JH 调控 图示
刺激时间愈长 , 在体内产生保幼激素的含量也越高 , 因而滞育率也越高 , 反之则滞育率
较低 。 所以用短光周处理 6 天时 , 要比处理 3 天的滞育率高。 当松毛虫要脱皮时 , 幼 虫体内
JH 含量达一到 高 峰 , 因 而 有 : JH S一 6天 > JH i一2 天 , JH S一6天 > JH卜4 天 , JH s一 6夭 > JH卜 s天
(J H S ~ 6天为 l 龄幼虫孵化后 , 第 5 ~ 6 天体内 JH 的量 , 其它类同)。 所以同样在 接 受短 先
周处理的条件下 , 滞育率在孵化后第 5 ~ 6 天时最高。 随着龄期的增加 , 昆 虫 体 内 JH 也逐
渐减少因 , 即 : JH : > JH : > JH 3 > JH ‘(J H : 为 1 龄幼虫某一时刻的保幼激素 , 其 它 类 同) ,
所以在接受相同处理时 , 不同龄期光周滞育比例不同 , 在 4 龄前 , 光周反应呈现波动状反应 ,
也是由于昆虫体内保幼激素含量呈波动状变化的结果 。 但昆虫的光周滞育是一个很复杂的生
理过程 , 有很多问题有待于进一步探索和研究 。
参 考 文 献
〔月 李兆麟等 , 1 98 9 , 油松毛曳光照周期反应。 昆虫学报 , 3 2( 砚) : 4 1。~ 4 1 70
〔幻 长谷川金作 , 1 98 0( 张义成等译 , 19 8 8 ) , 昆虫变态的生理 化学 , 农业出版社 。
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.
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