全 文 ：中国生态农业学报 2014年 12月 第 22卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2014, 22(12): 1476−1483
* 国家自然科学基金项目(31260433)资助
** 通讯作者: 刘长仲, 主要研究方向为昆虫生态及害虫治理。E-mail: liuchzh@gsau.edu.cn
马亚玲, 研究方向为昆虫生态。E-mail: myl8818@126.com
收稿日期: 2014−07−24 接受日期: 2014−10−27
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.140868
光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响*
马亚玲 1 刘长仲 2**
(1. 甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070;
2. 甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室 兰州 730070)
摘 要 为探讨光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响, 本研究设定了低(103 μmol⋅m−2⋅s−1)、中(212 μmol⋅m−2⋅s−1)和
高(313 μmol⋅m−2⋅s−1)3个光照强度, 3个光周期(10L∶14D、16L∶8D和 22L∶2D), 测定了两种色型豌豆蚜的龄
期、发育历期、体重差、相对日均体重增长率等生物学参数的变化特征。结果表明: 在低光照强度下, 光周期
10L∶14D 时, 绿色型比红色型豌豆蚜 4 龄期延长 0.21 d(P<0.05), 发育历期延长, 其他各项指标无显著差异
(P>0.05); 光周期 16L∶8D 时, 红色型比绿色型豌豆蚜 3 龄期延长 0.52 d(P<0.05), 发育历期延长; 光周期
22L∶2D时, 绿色型比红色型豌豆蚜 2龄期、4龄期延长 0.12 d、0.22 d, 差异显著(P<0.05), 其他指标无显著
差异(P>0.05)。中光照强度下, 光周期 10L∶14D时, 绿色型比红色型豌豆蚜体重差减轻 6.76%, 相对日均体重
增长率减小 14.63%, 均为差异显著(P<0.05), 发育历期无显著差异(P>0.05); 光周期 16L∶8D 时, 绿色型比红
色型豌豆蚜 1龄期、2龄期、4龄期延长 0.23 d、0.60 d、0.33 d, 发育历期延长, 体重差减轻 28.84%, 相对日
均体重增长率减小 37.21%, 均为差异显著(P<0.05); 光周期 22L∶2D 时, 红色型比绿色型豌豆蚜相对日均体
重增长率增高 12%(P<0.05)。高光照强度下, 光周期 10L∶14D 时, 绿色型比红色型豌豆蚜 4 龄期延长 0.58 d
(P<0.05); 光周期 16L∶8D 时, 绿色型比红色型豌豆蚜 1 龄期延长 1.63 d(P<0.05); 光周期 22L∶2D 时, 红色
型豌豆蚜发育历期延长, 体重差和相对日均体重增长率无显著差异(P>0.05)。综上, 在不同光照强度下, 光照
时间越长 , 两种色型豌豆蚜生长发育越好 ; 光照强度越强 , 光周期越短 , 两种色型豌豆蚜生长发育显著迟
缓。由此可见, 光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响与光照强度相关, 且红色和绿色型豌豆蚜对光周期的
反应均不相同。
关键词 光周期 光照强度 豌豆蚜 色型 生物学参数
中图分类号: S435.29 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)12-1476-08
Effect of photoperiod on growth and development of two color
morphs of pea aphid (Acyrthosiphon pisum)
MA Yaling1, LIU Changzhong2
(1. College of Resources and Environmental Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2. College of Grassland Sciences, Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem of
Ministry of Education, Lanzhou 730070, China)
Abstract To investigate the effect of photoperiod on growth and development of two color morphs of pea aphid [Acyrthosiphon
pisum (Harris)], red and green color morphs of pea aphid were treated with different photoperiods (10L∶14D, 16L∶8D and 22L∶
2D) under different light intensities [low (103 μmol·m−2·s−1), middle (212 μmol·m−2·s−1) and high (313 μmol·m−2·s−1)]. Instars
developmental duration, weight difference, mean relative growth rate per day (MRGR) measured. The results showed that at 10L∶
14 D photoperiod, the duration of the 4th instar of green color morph prolonged by 0.21 d compared with that of red color morph.
While development duration of green color morphs delayed under low light intensity (P < 0.05), there were no significant differences
in weight difference and in MRGR between red and green color pea aphid morphs. At 16L∶8D photoperiod, the duration of the 3rd
instar of red color morph prolonged by 0.52 d and the development duration of red color morphs also delayed under low light
第 12期 马亚玲等: 光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响 1477
intensity (P < 0.05), compared with those of green color morphs. There were also no significant differences in weight difference and
MRGR between red and green color morphs under low light intensity (P > 0.05). At 22L∶2D photoperiod, the durations of the 2nd,
and 4th instar of red color morphs prolonged respectively by 0.12 d and 0.22 d under low light intensity (P < 0.05) compared with
those of the green color morphs. There were also no significant differences in development duration, weight difference and MRGR
between red and green color morphs of pea aphid under low light intensity (P > 0.05). At 10L∶14D photoperiod, weight difference
and MRGR of green color morphs decreased respectively by 6.76% and 14.63% compared with those of red color morphs under
middle light intensity (P < 0.05). At 16L∶8D photoperiod, the duration of the 1st, 2nd, and 4th instar of green color morphs prolonged
respectively by 0.23 d, 0.60 d and 0.33 d under middle light intensity (P < 0.05). Also green color morphs development duration
delayed while weight difference decreased by 28.84% and MRGR decreased by 37.21% compared with those of red color morphs
under middle light intensity (P < 0.05). At 22L∶2D photoperiod, the developmental duration of red color morphs delayed while
MRGR increased by 12.00% compared with green color morphs under middle light intensity (P < 0.05). At 10L∶14D photoperiod,
the duration of the 4th instar of green color morph prolonged by 0.58 d over that of red color morph (P < 0.05), while at 16L∶8D
photoperiod, the duration of the 1st instar of green color morphs prolonged by 1.63 d under high light intensity (P < 0.05). At 22L∶
2D photoperiod, developmental duration of red color morphs delayed (P < 0.05) while there were no significant differences in weight
difference and MRGR between red and green color morphs under high light intensity (P > 0.05). In summary, longer photoperiods
had positive effect on growth and development of the two color morphs of pea aphid. Moreover, stronger light intensity and
shorter light cycle significantly delayed development of the two color morphs of pea aphids. Therefore the growth and development
of pea aphids was influenced by light intensity, photoperiod and color morph pattern. It was therefore recommended to develop
more efficient mechanisms to further study the characteristics of color morph of pea aphids.
Keywords Photoperiods; Light intensity; Acyrthosiphon pisum (Harris); Color morph; Biological parameter
(Received Jul. 24, 2014; accepted Oct. 27, 2014)
豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum]亦称为豆无网长
管蚜, 是世界性害虫之一, 主要危害豆科作物和牧
草[1], 其以孤雌生殖为主, 发育历期比较短, 繁殖量
大, 主要包括红、绿两种色型, 且红色型豌豆蚜种群
所占比例逐年上升[2]。Moran等[3]最新研究发现豌豆
蚜可以进行光合作用, 即自己生产类胡萝卜素, 主
要是通过一种真菌基因进入其体内然后被复制而形
成的。法国Sophia Agrobiotech研究所生态学家们希望
通过类胡萝卜素控制蚜虫的颜色, 通过观察蚜虫自
身的颜色从而决定其捕食者种类[4−5]。目前有关蚜虫
的研究主要集中于天敌作用[6−10]、生物学特性[1−2,11]、
种群繁殖[12−13]以及豌豆蚜体色的多态性[14]等方面。
光照是昆虫生长发育和生活史过程中的主要诱导因
子。郭建青等[15]研究指出, 光周期和温度相互作用
均对亚洲玉米螟(Pyrausta nubilalis)滞育诱导具有重
要影响, 其中光周期在滞育诱导中起主导作用。陈
元生等 [16]研究发现 , 短光照下棉铃虫 (Helicoverpa
armigera)的发育历期要长于长光照。朱道弘等[17]发
现德国小蠊(Blattella germanica)的若虫发育明显受
光周期的影响, 长日条件下若虫发育最快, 中间日
长次之, 短日条件下若虫发育最慢。易传辉等[18−19]
研究认为枯叶蛱蝶 (Kallima inachus)和美凤蝶
(Papilio macilentus)幼虫在相同温度下、不同光周期
下的幼虫发育历期差异显著。而在特定的光效应条
件下 , 有关豌豆蚜生长发育方面的研究尚鲜见报
道。本文通过设置不同光周期和光照强度梯度, 系
统研究光照对两种色型豌豆蚜生长发育的影响, 筛
选出适宜两种色型豌豆蚜生长发育的光周期和光照
强度组合, 旨在改进豌豆蚜的人工饲养技术, 明确
两种色型豌豆蚜生长发育的最适光照环境, 为该虫
在人工饲养方面提供可行的理论数据; 并为探究光
照对两种色型豌豆蚜种群繁殖奠定基础, 为两种色
型豌豆蚜的综合治理提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
从甘肃农业大学试验基地(兰州)苜蓿田中采集
两种色型豌豆蚜成虫, 带回实验室用盆栽蚕豆‘临蚕
9号’饲养, 在温度为(20±1) ℃的实验室条件下饲养
2~3代后, 取成蚜置于光周期为16L 8D, ∶ 光照强度
为212 μmol⋅m−2⋅s−1的光照培养箱中饲养, 将4 h以内
的初产若蚜作为供试虫源。
1.2 试验方法
本研究光照强度分为低(103 μmol⋅m−2⋅s−1)、中
(212 μmol⋅m−2⋅s−1)和高 (313 μmol⋅m−2⋅s−1)3个水平 ,
且在每个光照强度下设 10L 14D∶ 、 16L 8D∶ 和
22L 2D 3∶ 个光周期, 研究不同光照强度下各光周
期水平时两种色型豌豆蚜的生物学参数。每个处理
下每种色型供试蚜虫为72~80头。饲养期间温度为
(20±1) , ℃ 湿度(50%±10%)RH。在直径为9 cm的培
养皿内放入一块厚1 cm的海绵, 上铺一层滤纸, 在
其上放一片完全展开的新鲜蚕豆叶片(叶片背面向
1478 中国生态农业学报 2014 第 22卷
上, 每3 d更换1次), 另将叶柄及叶片周围用吸水脱
脂棉包围, 然后在皿内注入适量清水, 从而能够确
保叶片新鲜并防止蚜虫逃逸。每个饲养器皿中接1
头初产若蚜并称重为(W1)。每隔12 h观察1次, 记录
蚜虫的存活情况、蜕皮时间和次数, 至若蚜变成成
蚜后进行第2次称重 (W2), 计算其体重差 (different
weight between 1st star larva and adult, dW; dW=W2−
W1 )、发育历期(developmental days, DD)及相对日均
体重增长率[mean relative growth rate, RMRG; RMRG=
(lnW2−lnW1)/DD][20−22]。
1.3 数据处理
采用SPSS 21.0软件One-way ANOVA程序进行
方差分析 , 多重比较利用LSD法进行; 两种色型蚜
虫参数采用Independent sample Test进行均值比较,
P<0.05时差异显著。
2 结果与分析
2.1 不同光照强度下两种色型豌豆蚜龄期对光周
期的响应
2.1.1 低光照强度下两种色型豌豆蚜龄期对光周期
的响应
在低光照强度下 , 红色型豌豆蚜在光周期
16L 8D∶ 时3龄龄期比10L 14D∶ 时长0.27 d (P<0.05),
其他龄期无显著差异(P>0.05); 光周期16L 8D∶ 比
22L 2D∶ 在1龄、2龄、3龄、4龄龄期分别长0.47 d、
0.35 d、0.61 d、0.60 d, 均为差异显著(P<0.05); 光
周期10L 14D∶ 比22L 2D∶ 在1龄、2龄、3龄、4龄龄
期分别长0.30 d、0.37 d、0.34 d、0.41 d, 均为差异
显著(P<0.05)(图1A)。低光照强度下, 绿色型豌豆蚜
在光周期10L 14D∶ 时, 1龄、3龄龄期比16L 8D∶ 时长
图 1 低光照强度下不同龄期红色型豌豆蚜(A)和绿色型豌豆蚜(B)龄期对光周期的响应
Fig. 1 Effect of photoperiod on durations of different instars of red color morphs (A) and green color morphs (B) of pea aphid ex-
posed to low light intensity
: 1Ⅰ 龄; : Ⅱ 2龄; : 3Ⅲ 龄; : 4Ⅳ 龄。同一虫龄不同光周期间不同字母表示差异显著(P<0.05), 图2、图3同。 : 1 instar; : 2 instar; Ⅰ Ⅱ
: 3 instar; : 4 instar. Ⅲ Ⅳ Different small letters of the same instar represent significant difference among three photoperiods (P < 0.05). The
same as the fig. 2 and fig. 3.
0.14 d、0.24 d, 均为差异显著(P<0.05); 1、2、3、4
龄期比22L 2D∶ 时长0.46 d、0.37 d、0.23 d、0.62 d, 均
为差异显著(P<0.05); 光周期16L 8D∶ 时1龄、2龄、4
龄龄期比22L 2D∶ 时长0.22 d、0.37 d、0.36 d, 差异
显著(P<0.05)。光周期22L 2D∶ 时两种色型豌豆蚜各
龄期所用时间最短, 生长最快(图1B)。
2.1.2 中光照强度下两种色型豌豆蚜龄期对光周期
的响应
中光照强度下, 红色型豌豆蚜在光周期16L 8D∶
时, 1龄龄期比10L 14D∶ 和22L 2D∶ 时长0.30 d和0.30 d,
差异显著(P<0.05); 2龄龄期缩短0.29 d (P<0.05)和
0.01 d(P>0.05), 3龄龄期缩短0.01 d (P>0.05)和延长
0.19 d(P<0.05), 4龄龄期延长0.06 d (P>0.05)和0.30 d
(P<0.05), 其中1龄所需时间最长。光周期10L 14D∶
时2龄、3龄、4龄龄期分别比22L 2D∶ 时长0.26 d、0.19 d、
0.24 d, 均为差异显著(P<0.05) (图2A)。中光照强度
下, 绿色型豌豆蚜在光周期16L 8D∶ 时1龄、2龄、3
龄、4龄龄期比10L 14D∶ 时长0.72 d、0.41 d、0.23 d、
0.15 d, 均为差异显著(P<0.05); 比22L 2D∶ 时各龄期
分别长0.38 d、0.52 d、0.26 d、0.58 d, 均为差异显著
(P<0.05); 光周期10L 14D∶ 与22L 2D∶ 相比, 1龄龄期
缩短 0.34 d, 4龄龄期延长0.41 d, 均为差异显著
(P<0.05)。光周期16L 8D∶ 时绿色型豌豆蚜各龄期所需
时间最长(图2B)。
2.1.3 高光照强度下两种色型豌豆蚜龄期对光周期
的响应
在高光照强度下 , 红色型豌豆蚜在光周期为
10L 14D∶ 时, 各龄期间所需时间最长, 1龄、2龄、3龄、
4龄龄期分别比16L 8D∶ 时长2.03 d、4.17 d、5.53 d、
3.09 d, 均为差异显著(P<0.05); 各龄期比22L 2D∶
时长1.90 d、4.96 d、7.91 d、7.83 d, 均为差异显著(P<
0.05); 光周期16L 8D∶ 时3龄、4龄龄期比22L 2D∶ 时
长1.76 d、4.74 d, 均为差异显著(P<0.05)(图3A)。绿
色型豌豆蚜在高光照强度下, 光周期10L 14D∶ 时各
第 12期 马亚玲等: 光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响 1479
图 2 中光照强度下不同龄期红色型豌豆蚜(A)和绿色型豌豆蚜(B)龄期对光周期的响应
Fig. 2 Effect of photoperiod on durations of different instars of red color morphs (A) and green color morphs (B) of pea
aphid exposed to middle light intensity
图 3 高光照强度下不同龄期红色型豌豆蚜(A)和绿色型豌豆蚜(B)龄期对光周期的响应
Fig. 3 Effect of photoperiod on durations of different instars of red color morphs (A) and green color morphs (B) of pea
aphid exposed to high light intensity
龄期所需时间最长, 1龄、2龄、3龄、4龄龄期分别
比 16L 8D∶ 时长 0.41 d、5.88 d、5.30 d、3.89 d, 均
为差异显著(P<0.05); 各龄期比 22L 2D∶ 时长 1.99 d、
5.96 d、5.25 d、7.32 d, 均为差异显著(P<0.05); 光周
期 16L 8D∶ 比 22L 2D∶ 各龄期延长 1.85 d、1.92 d、
2.40 d、3.43 d, 均为差异显著(P<0.05) (图 3B)。在此
环境条件中, 光照强度对两种色型豌豆蚜的生长发
育影响较大, 当光照时间相对较短时, 其龄期相对较
长; 相反, 当光照时间相对较长时, 其龄期较短。
2.2 不同光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜体
重的影响
2.2.1 低光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜体重
的影响
从表1可知, 低光照强度下, 红色型豌豆蚜在不
同光周期条件下, 发育历期、体重差、相对日均体
重增长率均差异显著(P<0.05); 10L 14D∶ 和16L∶
8D时发育历期比22L 2D∶ 时延长1.97 d和3.21 d, 体
重差减轻11.43%和29.39%, 相对日均体重增长率降
低7.89%和23.68%; 16L 8D∶ 时比10L 14D∶ 时发育
历期延长1.24 d, 体重差减轻20.28%, 相对日均体重
增长率降低17.14%, 均差异显著(P<0.05)。绿色型豌
豆蚜在不同光周期条件下 , 发育历期差异显著
(P<0.05), 10L 14D∶ 和16L 8D∶ 时比22L 2D∶ 时发育
历期延长1.66 d和1.16 d, 体重差减轻15.77%和
10.38%, 相对日均体重增长率减小22.72%和22.72%,
均差异显著 (P<0 .05) ; 10L 14D∶ 时发育历期比
16L 8D∶ 时长0.50 d(P<0.05), 体重差和相对日均体
重增长率无显著差异(P>0.05)。光周期在10L 14D∶
表 1 低光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜发育历期及体重的影响
Table 1 Effect of photoperiod on developmental duration and weight of two color morphs of pea aphid exposed to low light intensity
光周期
Photoperiod
色型
Color morph
发育历期
Developmental duration (d)
体重差
Weight difference (mg)
相对日均体重增长率
Mean relative growth rate (%)
红色型 Red morph 7.60±0.741a 2.17±0.678a 0.35±0.055a 10L 14D∶
绿色型 Green morph 7.92±0.984A 2.19±0.625A 0.34±0.623A
红色型 Red morph 8.84±1.111b 1.73±0.386b 0.29±0.058b 16L 8D∶
绿色型 Green morph 7.42±0.679B 2.33±0.716A 0.34±0.050A
红色型 Red morph 5.63±0.695c 2.45±0.632c 0.38±0.070c 22L 2D∶
绿色型 Green morph 6.26±0.689C 2.60±0.656B 0.44±0.079B
不同小写和大写字母分别表示红色型和绿色型豌豆蚜光周期处理之间的差异显著(P<0.05), 下同。Different lowercase letters and capital
letters show significant difference at 0.05 level among different photoperiods. The same below.
1480 中国生态农业学报 2014 第 22卷
时, 绿色型比红色型豌豆蚜发育历期延长 0.32 d, 差
异显著(P<0.05); 光周期 16L 8D∶ 时, 红色型比绿
色型豌豆蚜发育历期延长 1.42 d, 差异显著(P<0.05),
故绿色型豌豆蚜更适合在此条件下生长 ; 光周期
22L 2D∶ 时, 两种色型豌豆蚜各指标均无显著差异
(P>0.05), 在此条件下, 两种色型豌豆蚜发育历期短,
体重差大, 相对日均体重增长率增高, 即光照时间
越长, 两种色型豌豆蚜生长越好。
2.2.2 中光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜体重
的影响
由表 2 可知, 在中光照强度下, 红色型豌豆蚜
在光周期 10L 14D∶ 时发育历期比 22L 2D∶ 时长
0.98 d, 体重差减轻 27.17%, 相对日均体重增长率
减小 6.82%, 均为差异显著(P<0.05); 光周期 22L∶
2D 时发育历期比 16L 8D∶ 时缩短 1.13d (P<0.05);
光周期 10L 14D∶ 时体重差比 16L 8D∶ 时减轻
27.72%(P<0.05)。绿色型豌豆蚜在不同光周期条件下,
发育历期和相对日均增长率均为差异显著(P<0.05),
光周期 22L 2D∶ 时比 10L 14D∶ 和 16L 8D∶ 时发育
历期缩短 1.54 d 和 3.14 d, 相对日均增长率提高
42.86%和 85.19%, 均为差异显著(P<0.05) ; 光周期
16L 8D∶ 时发育历期比 10L 14D∶ 时长 1.60 d, 相对
日均体重增长率减轻 22.86%, 均为差异显著
(P<0.05)。光周期 10L 14D∶ 时, 绿色型豌豆蚜体重
差比红色型豌豆蚜提高 7.25%, 相对日均体重增长率
减小 14.63%, 均为差异显著(P<0.05), 红色型豌豆蚜相
对生长较好; 光周期 16L 8D∶ 时, 绿色型豌豆蚜发育
历期比红色型豌豆蚜长 1.98 d, 体重差减轻 28.84%,
相对日均体重增长率减小 37.21%, 均为差异显著
(P<0.05), 红色型豌豆蚜更适合此环境生长; 光周期
在 22L 2D∶ 时, 红色型豌豆蚜比绿色型豌豆蚜相对
日均体重增长率增高 13.64%, 差异显著(P<0.05)。
表 2 中光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜发育历期及体重的影响
Table 2 Effect of photoperiods on developmental duration and weight of two color morphs of pea aphid exposed to
middle light intensity
光周期
Photoperiod
色型
Color morph
发育历期
Developmental duration (d)
体重差
Weight difference (mg)
相对日均体重增长率
Mean relative growth rate (%)
红色型 Red morph 6.06±1.100a 1.93±0.608a 0.41±0.066a 10L 14D∶
绿色型 Green morph 6.59±1.527A 2.07±0.894A 0.35±0.101A
红色型 Red morph 6.21±0.694a 2.67±0.909b 0.43±0.078ab 16L 8D∶
绿色型 Green morph 8.19±0.981B 1.90±0.530A 0.27±0.048B
红色型 Red morph 5.08±0.382b 2.65±0.621b 0.44±0.090b 22L 2D∶
绿色型 Green morph 5.05±0.627C 2.09±0.445A 0.50±0.062C
2.2.3 高光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜体重
的影响
在高光照强度下(表3), 红色型豌豆蚜在不同光
周期条件下, 发育历期、体重差、相对日均体重增长
率均差异显著(P<0.05), 光周期10L 14D∶ 和16L 8D∶
时比22L 2D∶ 时发育历期延长25.51 d和10.21 d, 体重
差减轻31.90%和11.11%, 相对日均体重增长率减小
85.19%和66.67%; 光周期10L 14D∶ 时发育历期比
16L 8D∶ 时延长15.30 d, 体重差减轻23.39%, 相对日
均体重增长率减小55.56%。绿色型豌豆蚜在不同光周
期条件下, 发育历期、体重差和相对日均体重增长率
均差异显著(P<0.05); 光周期10L 14D∶ 和16L 8D∶ 与
22L 2D∶ 之间相比发育历期延长23.56 d和11.22 d; 体
重差减轻6.27%和15.69%, 相对日均体重增长率减小
85.10%和66.67%; 光周期10L 14D∶ 时发育历期比
16L 8D∶ 时延长12.34 d, 体重差提高10.04%, 相对日
均体重增长率减小55.56%。光周期10L 14D∶ 时, 两种
色型豌豆蚜发育历期、体重差、相对日均体重增长率
均无显著差异(P>0.05), 红色型豌豆蚜的生长缓慢;
光周期16L 8D∶ 时, 两种色型豌豆蚜发育历期、体重
表 3 高光照强度下光周期对两种色型豌豆蚜发育历期及体重的影响
Table 3 Effect of photoperiods on developmental duration and weight of two color morphs of pea aphid exposed to high light intensity
光周期
Photoperiod
色型
Color morph
发育历期
Developmental duration (d)
体重差
Weight difference (mg)
相对日均体重增长率
Mean relative growth rate (%)
红色型 Red morph 30.59±1.590a 1.90±0.456a 0.08±0.011a 10L 14D∶
绿色型 Green morph 28.44±2.303A 2.39±0.475A 0.08±0.013A
红色型 Red morph 15.29±2.560b 2.48±0.399b 0.18±0.033b 16L 8D∶
绿色型 Green morph 16.10±3.214B 2.15±0.410B 0.18±0.060B
红色型 Red morph 5.08±0.363c 2.79±0.616c 0.54±0.082c 22L 2D∶
绿色型 Green morph 4.88±0.645C 2.55±0.580A 0.54±0.106C
第 12期 马亚玲等: 光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的影响 1481
差和相对日均体重增长率均无显著差异(P>0.05), 绿
色型豌豆蚜生长缓慢; 光周期 22L 2D∶ 时, 红色型豌
豆蚜比绿色型豌豆蚜发育历期延长 0.20 d, 差异显著
(P<0.05), 体重差和相对日均体重增长率无显著差异
(P>0.05), 两种色型豌豆蚜在此条件下, 发育历期较
短, 体重差增大, 相对日均体重增长率增高。
3 讨论与结论
综合评价不同光照强度和不同光周期对两种色
型豌豆蚜各龄期、发育历期、体重差、相对体均增
长率等生物学参数表明, 光照强度一致, 光照时间
越长 , 其发育历期越短 , 体重差相对较大 , 相对日
均体重增长率增加; 光照强度越大, 光照时间越短,
其发育历期越长, 体重差相对不变, 相对日均体重
增长率明显减小。进一步证明光照强度与光周期均
对两种色型豌豆蚜的生长发育有显著影响。
生命表可以最为详细地反映环境因子对蚜虫生
长发育的影响[23]。国外学者通常利用发育历期、体
重差和相对日均体重增长率来评价环境因子对蚜虫
的影响 [24−25], 这种方法比前者更为简单方便, 日均
体重增长率(MRGR)已被公认为是反映昆虫变异的
生态学参数[26−27], 故本试验运用该方法评价不同光
照强度下不同光周期对两种色型豌豆蚜生长发育的
影响是简单可行的。
光是生态系统中能量的主要来源, 也是昆虫生
长发育中不可缺少的首要条件。陈广平等[28]研究发
现当白天和黑夜均处于恒定温度时, 不同光周期对
毛足棒角蝗 (Dasyhippus barbipes)和亚洲小车蝗
(Oedaleus decorus asiaticus)高龄若虫的发育、羽化、
产卵影响不明显, 但对其存活率具有极显著影响。
蔡明飞等 [29]研究了不同光周期条件下梨小食心虫
(Grapholitha molesta)幼虫的发育历期、成虫寿命以
及产卵量, 其结果差异显著。徐金汉等[30]研究光周
期对甜菜夜蛾(Laphygma exigua)生长发育的影响发
现, 随着光照时数的增加, 幼虫发育历期逐渐缩短。
研究光周期梯度对两种色型豌豆蚜生长发育的影响,
目前国内外尚少见其他报道。本研究结果表明, 不同
光照强度下, 光周期对两种色型豌豆蚜龄期生长、发
育历期、体重差、相对日均体重增长率均有显著影响。
其中, 低(103 μmol⋅m−2⋅s−1)、中(212 μmol⋅m−2⋅s−1)、高
(313 μmol⋅m−2⋅s−1)3梯度的光照强度下, 红绿两种色
型豌豆蚜在光周期22L 2D∶ 时各龄期所用时间最短,
生长最快 , 即光照时间相对较长时 , 其龄期较短 ;
相反 , 光照时间相对较短时 , 其龄期相对较长 , 从
而表明光照时间越长, 蚜虫的发育历期越短, 变化
趋势与徐金汉等[30]在甜菜夜蛾上的研究结果相似。
低(103 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下, 光周期在16L 8D∶
时 , 红色型豌豆蚜发育历期相对延长 ; 光周期
10L 14D∶ 时 , 绿色型豌豆蚜相对生长迟缓 , 发育
历期长, 体重差和相对日均增长率无明显变化。中
(212 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下, 在光周期10L 14D∶
和16L 8D∶ 时 , 绿色型豌豆蚜生长相对迟缓 , 发育
历期长, 体重差和相对日均增长率均无明显变化。
高(313 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下, 光周期在16L 8D∶
时, 明显影响两种色型豌豆蚜的生长, 表现为两种
色型豌豆蚜发育历期延长, 体重差和其他两强度下
无明显变化, 相对日均增长率明显减小, 特别是绿
色型豌豆蚜。在光周期10L 14D∶ 时, 两种色型豌豆
蚜的生长显著缓慢, 体重差和其他两强度下无显著
变化, 相对日均增长率显著减小, 红色型豌豆蚜表
现尤为明显。
通过试验研究发现 , 中(212 μmol⋅m−2⋅s−1)光照
强度、光周期 10L 14D∶ 时, 两种色型豌豆蚜生长发
育相对适中, 可为人工饲养设定光周期和光照强度
提供参考。低(103 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下, 光周期
16L 8D∶ 时, 红色型豌豆蚜生长发育相对缓慢; 中
(212 μmol⋅m−2⋅s−1)、高(313 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下,
光周期在 16L 8D∶ 时, 绿色型豌豆蚜生长发育相对
缓慢。高(313 μmol⋅m−2⋅s−1)光照强度下 , 光周期在
10L 14D∶ 时, 两种色型豌豆蚜生长发育显著迟缓,
红色型豌豆蚜生长发育慢于绿色型豌豆蚜。在不同
水平光照强度下, 光周期 22L 2D∶ 时, 两种色型豌
豆蚜发育历期短, 体重差大, 相对日均体重增长率
高, 故光照时间越长, 两种色型豌豆蚜生长发育越
好; 光照强度越强 , 光周期越短 , 两种色型豌豆蚜
生长发育越迟缓。由此可见, 光周期对两种色型豌
豆蚜生长发育的影响与光照强度相关, 且红色和绿
色型豌豆蚜对光周期的反应均不相同。本试验设定
长光照对两种色型豌豆蚜生长发育的影响, 还需对
其后代生长发育的影响以及短光照是否影响两种色
型豌豆蚜的生长发育作进一步的研究分析。
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