全 文 ：第 3 卷
V o l
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3 N o
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草 地 学 报
A C T A A G R EST IA SIN ICA
1 9 9 5 年
1 9 9 5
蝗虫微袍子虫病对东亚飞蝗飞翔能力的影响
张 龙 严毓骆
(北京农业大学植物科技学院昆虫学系 , 北京 1 0 0 0 9 4 )
李光博 曹雅忠
(中国农业科学院植物保护研究所 , 北京 1。。。9 4)
摘要 : 采用联机吊飞测试装置 , 以患有蝗虫微抱子虫病的东亚飞蝗成虫及健康成虫为试虫 ,
进行 飞翔能力的比较测定 。 在 18 小时测试期间 , 每头病虫平均飞行 86 4 m , 健虫为 1 4 , 27 夕. 7 5 m ;
病虫的平均飞行速度为 0 . 15 m /秒 , 健虫为 1 . 23 m / 秒 ;病虫最大持续飞行时间为 。. 1 小时 , 健虫
为 6 . 7 小时 。 结果表明蝗 虫微抱子虫病可在很大程度上影响东亚飞蝗成虫的飞翔能力 。
关键词 : 吊飞 ; 蝗虫微抱子虫 ; 东亚飞蝗 ; 飞翔能力
l 前言
蝗虫微抱子虫 (N 口se m a l、us tae )是蝗虫等直翅 目昆虫的专性寄生原生动物 。蝗虫微抱子
虫主要侵染宿主昆虫的脂肪体 (Ca n n in g , 1 9 53 , 一9 6 2 ; H e n r y , 1 98 1 ) , 不但可使发病严重的
蝗虫死亡 , 而且可引起寄主生长发育缓慢 、活动能力及食量下降 , 产卵量降低等 (Can ni ng ,
1 9 6 2 ; H e n ry
,
2 9 7 1 ; 19 8 1 ; O m a
,
1 9 8 4 ; 王丽英等 , 1 9 8 7 ; 1 9 8 8 ; 1 9 9 0 ) 。 C a n n in g (1 9 6 2 )的研究
认 为由于该病原不能离体培养 、有不同致病力的生理小种及其繁殖速度慢等原因而不能作
为控制非洲飞蝗““r “st a m 仓ra t~ m 心rat 勿过es )的有效手段
。 但是 , H en ry 等人经过大量的
研究证明蝗虫微抱子虫可用于草地蝗虫种群数量的长期控制 。 之后许多国家的应用研究均
取得了较为一致的结果 (H e n r y , 1 9 9 0 ) 。
然而 , 许多人认为多数生物制剂的击倒速度较化学农药慢 , 有可能飞蝗远距离迁 飞危
害 , 致使包括蝗虫微抱子虫在内的蝗虫病原微生物至今未能用于控制飞蝗种群 。 因此 , 研究
蝗虫病原微生物对飞蝗的飞行能力的影响对于生物治蝗具有重要的指导意义 ;另一方面 , 患
病蝗虫的迁移 、扩散则有利于昆虫疾病的传播 、蔓延 , 以至流行 , 因此测试病虫的飞行能力有
助于该昆虫疾病流行学的研究 。
前人的观察及试验的结果表明 , 东亚飞蝗 (五仪了us ta m zg ra t~ m an 旋ns ls) 具有极强的飞行能力 (尤其傲等 , 1 9 5 4 ;陈元光等 , 1 9 6 1 ) 。 C a n n in g (1 9 6 2 )用 K ro g h 和 W e is 一F o g h 氏飞翔架
测定患有蝗虫微抱子病的非洲飞蝗的飞翔能力 , 证明病虫的飞翔能力绝对不如健虫那样强 。
中国农业科学院植物保护研究所研制的联机昆虫飞行测试仪 , 由于采用磁悬浮式飞行磨而
显著降低了摩擦系数 , 同时利用微机采集数据减少了人为的干扰 , 因此利用该装置测试昆虫
的飞行能力可更接近昆虫的本能 。 本试验旨在用联机吊飞装置测定蝗虫微抱子虫病对东亚
飞蝗成虫飞翔能力的影响程度 。
第 4 期 蝗虫微泡子虫病对东亚飞蝗飞翔能力的影响 3 2 5
2 材料与方法
2
.
1 试验处理
将 4 龄蝗蛹分三组 , 其中一组为对照 , 每组 15 个养虫管 , 每管装 5 头蝗虫 , 以 1 . 5 又 1 05
抱子 / m l的浓度进行群体接种 , 待羽化后记录羽化 日期 , 并将同期羽化的成虫置于一个养虫
管中 , 5 头一管 。 将羽化的成虫养至 5 ~ 巧 天进行 吊飞试验 。
2
.
2 吊飞试验
试验在中国农业科学院植物保护研究所迁飞室进行 。 该室的吊飞装置是自行设计研制
的 。主要组成部分是飞行磨 、光电信号转换 、信号放大整形 、单板机数据采集整理和微机数据
分析及结果输出 。 测试时 , 为了适应蝗虫个体大 , 需换用直径较粗的悬臂以加大配重 。 将供
试蝗虫用细漆包线 (直径 0 . 01 m m )从后足基部前侧穿过再绕到后翅基部稍后的背板上 , 线
的两头在此处汇接稍紧后从两后翅与前翅的合缝中穿出再吊于悬臂上 。 将蝗虫的纵向调整
到与悬臂相切 , 虫身与地面平行的方向 。 吊好后开机进行数据采集 。 吊飞 18 小时后停机 , 用
微机将测试结果输出并打印 。 在吊飞之前测试各台磨的性能 。 随后将健虫 、病虫随机吊于性
能好的飞行磨上每次 20 头 。 吊飞前 、后均放于已编好号的培养皿 内 , 以核对羽化 日期 、飞行
磨号与飞行距离 , 待逐头研磨后镜检病情 。 保持室温 28 ℃ , 相对湿度 50 ~ 60 % , 吊飞期间均
有光照 。 地面上放置一台微风电扇 , 其风向朝下以刺激蝗虫的飞翔 。
2
.
3 病情检查
每头蝗虫用 lom l蒸馏水进行研磨 ,过滤后取一滴滤液滴于载玻片上盖好盖玻片 , 在显
微镜下检查 (40 x 10 倍 )5 个视野 。病情分为 5 级 : 0 级平均每个视野抱子数为 。; I 级平均每
视野少于 1 个抱子 ; I 级 1 ~ 5 个 ; 皿级 5 ~ 1 0 个 ;大于 1 0 个抱子为 IV 级 ;视野 内抱子密集
成片为 V 级 。
3 结果与讨论
试验结果如表 1 所示 ,病虫无论在平均飞行总距离 、平均飞行速度以及平均飞行时间均
显著低于健虫 。两者的平均飞行总距离相差 1 3 4 1 5 . 7m , 健虫为病虫的 16 . 52 倍 ;健虫的平均
飞行速度是病虫的 2 . 41 倍 ; 在平均飞行时间方面 , 健虫是病虫的 9 . 09 倍 ;健虫单头最大持
续飞行时间为病虫的 67 倍 。 由此可见 , 严重感染蝗虫微抱子虫病的东亚飞蝗 已不能作持续
性远距离飞行 。 其原因是由于东亚飞蝗远距离持续飞行的能量拼应物质为脂肪 。 脂肪主要
以甘油三醋的形式贮存在于脂肪体中 , 当需要时由脂肪动用激素 A K H 刺激脂肪体内甘油
三酷降解为甘油二醋 , 由血淋巴脂蛋白运送到 飞行肌 , 供飞蝗飞行所需能量 (莫尔迪尤 ,
1 98 0 ; 黄冠辉等 , 1 9 64 ) 。 蝗虫微抱子虫主要侵染的靶组织即蝗虫的脂肪体 。 当东亚飞蝗的脂
肪体为大量微抱子虫所充满时 , 脂肪体作为飞蝗远距离持续飞翔所需能量则难以供应 , 致使
飞蝗丧失远距离持续飞翔的能力 。
单位时间内健 、病虫飞行时间的变化如图 1 所示 , 健虫在第八个 6 分钟之后可以持续飞
行 6 . 7 小时 , 病虫在开始最大持续飞行时间第一个 6 分钟之后只经过在 7 个 6 分钟内断断
续续飞行之后便不再飞行 。从图 2 可以看出 , 健虫的飞行速度在开始时较持续飞行时的速度
高 , 在经过几次波动后便进入持续飞行状态 , 飞行速度保持在 2 . 0 m /秒左右 。而病虫起始速
度较大(但比健虫低得多 ) , 其飞行速度经几次大的波动后便停止飞行 。 图 1 、 2 所示的健 、病
虫的飞行行为结果表明 , 飞蝗在其飞行初期的能量来源主要是糖类 , 而微抱子虫几乎不侵
3 2 6 草 地 学 报 1 9 9 5 年
表 1 感染蝗虫微抱子虫病的东亚飞嫂病虫与健虫的飞翔力比较 (1 , , 1)
T a b le 1 T he e o m p a r iso n o f flig h t o f he a lthy a n d in fe e te d loc
u sts (1 9 9 1)
平均病级 吊飞数
L e v e l o f
in fe e t io n
T e s t e d
N o
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平均飞行
总距离(米 )
M
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平均飞行速度 (米 /秒 )
M e a n s Pe ed
Pe r a d u lt
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平均飞行 最大飞行 最大飞行 最大持续
时间(小时 ) 总距离 (米 ) 速度 (米/ 秒比行时间(小时)
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健虫(0 )
H e a lt hy 2 0 1 4 2 7 9 1
.
2 3 3
·
0 0 7 2 5 3 8 2
·
5 6 6
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(只少 . 一—
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备注 : 1 . 吊飞时间为 1 8 小时 ; 2 . 以羽化后 5 一 15 天的成虫为试虫 .
N o te
:
1
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T h e t e stin g tim o w a s 1 8 h r s
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图 1 单位时间 (6 分钟 )内蝗虫飞行 图 2 单位时间(6 分钟 )内蝗虫平均飞行
时间示病 、健虫飞行行为 速度示病 、健虫的飞行行为
Fig
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1 T h e flyin g be ha v io r o f in fe e ted a n d Fig
.
2 T he m e a n flyin g sp e e d s o f in fee te d an d
he a lth y a d u lt s in e v e ry 6 m in h e a lth y a d u lt s in ev e ry 6 m in
染蝗虫的血淋 巴 , 因此 , 病虫在飞行初期仍可飞翔 。
根据尤其傲等(1 9 5 4) 观察东亚飞蝗的飞翔速度可达 3 m /秒 ;陈元光 , 钦俊德 (1 9 6 1 )观察
东亚飞蝗的飞行速度为 1 . 4 ~ 2 . sm /秒 , 飞行能力最强时期可能是羽化后 5 ~ 15 天 。 本试验
测定的健虫飞行速度与陈元光等的试验结果基本一致 , 低于 3m /秒 。
c an
n in g (1 9 6 2) 对患病的非洲飞蝗飞翔力的研究结果表明 ,病虫在飞行速度及飞行持续
时间上均显著低于对照 , 而且随着成虫年龄增长病虫的飞翔力下降越大 。 本试验结果表明 ,
东亚飞蝗健虫的飞翔力很强 , 但是病虫的飞翔力大大降低 , 而且不能进行远距离持续飞行 。
作为初步试验 ,本试验只采用羽化后 5 一 15 天的东亚飞蝗作为试虫 , 而未区别不同羽化后的
日龄以及不同感病级别的成虫之飞翔能力 。
东亚飞蝗成灾的一个重要原因 , 就是该种蝗虫有极强的飞翔能力 , 因此可以迁飞危害 。
由于病虫不能作远距离飞行 , 因此就有可能阻止飞蝗从其发生基地向农田的扩散危害 。 同
时 , 由于病虫又具有一定的飞行力 , 这又利于蝗虫微抱子虫病的传播 、蔓延及流行 , 因此有可
能长期存在于东亚飞蝗发生基地的生态系统中 , 成为蝗虫的自然控制因素 。
第 4 期 蝗虫微抱子虫病对东亚飞蝗飞翔能力的影 响 3 2 7
参 考 文 献
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2 王丽英 , 严毓哗 , 1 9 8 8 , 微抱子虫在害虫防治中的应用和研究 , 生物防治通报 , 4 (1 ) : 3 一 38
3 王丽英 , 严毓弊 , 管致和 , 1 9 9 0 , 蝗虫微泡子虫对东亚飞蝗的实验感染 , 昆虫学报 , 3 3 (1 ) : 1 21 ~ 123
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5 陈元光 , 钦俊德 , 196 1 , 东亚飞蝗翅振频率的初步研究 , 昆虫学报 , 10 (4 ~ 6) : 4 36 一43 8
6 黄冠辉 , 马世骏 , 1 9 6 4 , 东亚飞蝗飞翔过程中脂肪和水分的消耗及温湿度所起的影响 , 动物学报 , 1 6 (3 ) :
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