齊國君， 高 燕， 陳 婷， 周小武， 梁居林， 呂利華*

1廣東省農業(yè)科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣東 廣州 510640；2佛岡縣農業(yè)技術推廣中心，廣東 佛岡 511600；3封開縣農作物病蟲測報站，廣東 封開 526537

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低溫條件下廣聚螢葉甲成蟲的耐饑餓能力

齊國君1， 高 燕1， 陳 婷1， 周小武2， 梁居林3， 呂利華1*

1廣東省農業(yè)科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣東 廣州 510640；2佛岡縣農業(yè)技術推廣中心，廣東 佛岡 511600；3封開縣農作物病蟲測報站，廣東 封開 526537

【背景】廣聚螢葉甲是惡性入侵雜草豚草的一種重要專一性天敵，在冬季低溫且缺乏食物的條件下，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力直接關系到其越冬種群的蟲源基數(shù)?！痉椒ā吭谑覂扔^察廣聚螢葉甲成蟲在10 ℃低溫條件下的存活率和死亡率，研究了水分(有水、無水)、不同密度(一雌一雄、二雌二雄、五雌五雄)、加入泥土枯枝對廣聚螢葉甲耐饑餓能力的影響?！窘Y果】無水、有水條件下，廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間分別為(15.23±1.01)、(13.33±0.88) d，水分對廣聚螢葉甲的耐饑力的影響不顯著；隨著密度的增加，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力增強，一雌一雄、二雌二雄和五雌五雄的平均存活時間依次為(11.96±0.57)、(13.78±0.60)、(14.81±0.42) d；加入泥土和豚草枯枝后，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力明顯提高，其平均存活時間為(15.97±1.05) d?！窘Y論與意義】低溫條件下廣聚螢葉甲的耐饑餓能力較強，可保證部分廣聚螢葉甲的自然種群在野外安全越冬，研究低溫條件下廣聚螢葉甲的耐饑餓能力對豚草的生物防治具有重要意義。

廣聚螢葉甲； 豚草； 低溫條件； 成蟲； 耐饑餓能力

廣聚螢葉甲OphraellacommunaLeSage隸屬鞘翅目Coleoptera葉甲科Chrysomelidae螢葉甲亞科Galercinae，原產(chǎn)于北美洲，是惡性入侵雜草豚草AmbrosiaartemisiifoliaL.的重要專一性天敵(孟玲和李保平，2005; Palmer & Goeden，1991)。該蟲為寡食性昆蟲，寄主植物較單一(Dernovicietal.，2006)，其成、幼蟲均可在豚草上群聚取食葉片(Futuyma & Mccafferty，1990)。自2001年在我國南京地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)以來(孟玲和李保平，2005)，該蟲現(xiàn)已廣泛分布于江蘇、浙江、安徽、湖南、湖北、江西、福建、廣東、廣西等省(區(qū))大部分豚草入侵區(qū)域(孟玲等，2007； 齊國君等，2011; 張麗杰等，2005； Zhouetal.，2010)，對當?shù)仉嗖莸目刂菩Ч诛@著，是一種極具應用前景的豚草生防天敵(周忠實等，2015)。

當天敵昆蟲面臨食物短缺或種群數(shù)量過多等惡劣條件時，耐饑餓能力較強的個體往往優(yōu)先生存，天敵對不良環(huán)境的適應能力對其種群的繁衍與傳播具有重要的作用(Rion & Kawecki，2007)。廣聚螢葉甲在廣東省野外可以越冬生存(齊國君等，2012)，但由于秋冬季豚草枯死或被廣聚螢葉甲取食殆盡，大量廣聚螢葉甲因缺少食物死亡，導致其種群數(shù)量急劇下降(鄭興汶等，2011)。在冬季低溫且缺乏食物的條件下，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力直接關系到其越冬種群的蟲源基數(shù)，也影響其對豚草的防治效果。

本研究設置10 ℃的低溫條件，室內觀察廣聚螢葉甲成蟲的存活率和死亡率，研究水分、密度、環(huán)境條件等因素對廣聚螢葉甲耐饑餓能力的影響，以期闡明冬季低溫且缺乏食物的條件下廣聚螢葉甲的耐饑餓能力，為豚草天敵昆蟲——廣聚螢葉甲的保護利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

廣聚螢葉甲種群采于廣東省佛岡縣湯塘鎮(zhèn)豚草試驗田，所采蟲態(tài)為蛹，待成蟲羽化后置于透明塑料養(yǎng)蟲盒(19 cm×12 cm×6 cm)內備用。

1.2 試驗設備及條件

人工氣候箱(寧波江南RZH-320B型人工氣候箱)，試驗設置：溫度(10±1) ℃，濕度80%，光周期L∶D=10 h∶14 h。

采用小試管(15 cm×1.5 cm)，管口用紗布密封，各處理試管中不提供任何食物，使試蟲處于完全饑餓狀態(tài)。

1.3 試驗方法

1.3.1 水分對廣聚螢葉甲耐饑力的影響 設置有水、無水2個處理，有水處理的試管中放置一個醮水的小棉球，以接近飽和不流出為準，定期補充水分，無水處理的試管放置不加水的小棉球。每管接入1對廣聚螢葉甲成蟲(一雌一雄)，每個處理重復15次。每天定時觀察成蟲的死亡情況，直至全部死亡。

1.3.2 密度對廣聚螢葉甲耐饑力的影響 設置一雌一雄、二雌二雄、五雌五雄3個處理，試管中不提供任何水分和食物，使其處于完全饑餓狀態(tài)。每管分別接入相應處理的廣聚螢葉甲成蟲，其中1對為一雌一雄、2對為二雌二雄、5對為五雌五雄，每個處理重復15次。每天定時觀察成蟲的死亡情況，直至全部死亡。

1.3.3 泥土枯枝對廣聚螢葉甲耐饑力的影響 模擬自然狀態(tài)下廣聚螢葉甲的越冬生活環(huán)境，設置泥土枯枝、無泥土枯枝2個處理，試管中加入1 cm深的土壤，其上放置少許豚草枯枝，無泥土枯枝處理組不加土壤和豚草枯枝。每管接入1對廣聚螢葉甲成蟲(一雌一雄)，每個處理重復15次。每天定時觀察成蟲的死亡情況，直至全部死亡。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS的Duncan′s新復極差法，對不同處理下廣聚螢葉甲的存活天數(shù)進行差異顯著性分析(P=0.05)。

2 結果與分析

2.1 水分對廣聚螢葉甲耐饑力的影響

對比分析有水、無水2個處理條件下廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間(表1)，結果表明，水分對饑餓狀態(tài)下廣聚螢葉甲的存活時間無顯著影響。無水、有水條件下，廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間分別為(15.23±1.01)、(13.33±0.88) d，無水條件下廣聚螢葉甲的存活時間比有水條件下長1.9 d，但二者之間的差異不顯著。

2.2 密度對廣聚螢葉甲耐饑力的影響

分析3個不同密度下廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間(表2)，結果表明，隨著蟲口密度的增加，廣聚螢葉甲成蟲的存活時間和耐饑餓能力相應增強。1對、2對成蟲條件下，廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間為(11.96±0.57)、(13.78±0.60) d，而5對密度下，廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間為(14.81±0.42) d，與1對密度下的差異顯著。

表1 水分對廣聚螢葉甲存活時間的影響

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母者表示經(jīng)方差分析在0.05水平上差異顯著。

Data at the same column followed by different letters at lowercase indicate significant differences at 0.05 level.

表2 密度對廣聚螢葉甲存活時間的影響

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母者表示經(jīng)方差分析在0.05水平上差異顯著。

Data at the same column followed by different letters at lowercase indicate significant differences at 0.05 level.

2.3 泥土枯枝對廣聚螢葉甲耐饑力的影響

分析加入泥土枯枝后廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間(表3)，結果表明，加入泥土和豚草枯枝后，廣聚螢葉甲的存活時間明顯延長，耐饑餓能力也明顯提高。2種處理之間，雄成蟲的存活時間無顯著差異；但在泥土枯枝處理組中，廣聚螢葉甲雌成蟲的存活時間延長至(19.00±1.35) d，顯著長于無泥土枯枝處理組；廣聚螢葉甲成蟲的平均存活時間為(15.97±1.05) d，顯著長于無泥土枯枝處理組。

表3 泥土枯枝對廣聚螢葉甲的存活時間的影響

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母者表示經(jīng)方差分析在0.05水平上差異顯著。

Data at the same column followed by different letters at lowercase indicate significant differences at 0.05 level.

3 討論

耐饑餓特性是昆蟲長期適應自然界的結果，不同種類昆蟲對饑餓的忍受力不同，即使是同種昆蟲，其在不同環(huán)境條件或不同發(fā)育階段對饑餓的忍受力也不同(陳建明等，2000; Rion & Kawecki，2007)。研究表明，葉甲類昆蟲具有較強的耐饑餓能力，空心蓮子草葉甲AgasicleshygrophilaSelman & Vogt 、三星黃螢葉甲ParideaangulicollisMotschulsky、斑鞘豆葉甲PagriasignataMotschulsky的最長耐饑時間分別為9、18、23 d(李君和鄭發(fā)科，2007； 史樹森等，2013; 楊晨亮等，2011)，而柳藍葉甲PlagioderaversicoloraLaicharting的最長壽命達35 d(周登祥和鄭發(fā)科，2007);廣聚螢葉甲與其他食葉性葉甲一樣，具有較強的耐饑餓能力，在10 ℃低溫條件下最長可存活29 d。

本研究分析了水分、密度、環(huán)境條件等因素對廣聚螢葉甲耐饑餓能力的影響，認為水分對廣聚螢葉甲耐饑力的影響不顯著，這與柳藍葉甲有一定差異。周登祥和鄭發(fā)科(2007)認為，水分一定程度上加速了蟲體的新陳代謝和能量消耗，從而使柳藍葉甲的存活時間大大降低。隨著密度的增加，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力逐漸增強，這與柳藍葉甲的研究一致。而加入泥土和豚草枯枝后，十分接近自然狀態(tài)下的越冬生活環(huán)境，廣聚螢葉甲的耐饑餓能力明顯提高，雌蟲的平均存活時間長達(19.00±1.35) d?？梢猿醪酵茰y，為度過低溫限制和缺少食物的冬季，廣聚螢葉甲成蟲會減少活動、減少進食，從而降低新陳代謝水平(Watanabe，2000)，并以集群方式躲藏于落葉枯草或淺表土層中越冬，這與美國東部、日本筑波、中國南京的記載(孟玲等，2007; Watanabe & Hirai，2004； Welch，1978)基本一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，廣聚螢葉甲雌、雄蟲的平均存活時間分別為(16.09±0.39)、(12.65±0.33) d，二者差異極顯著。原因可能是雌蟲蟲體較大，體內貯有較多的營養(yǎng)物質，在饑餓狀態(tài)下，雌蟲依靠較多的營養(yǎng)物質分解來維持生命。雌蟲的這種耐饑力對昆蟲的種族繁衍十分有利。

本研究僅探討了10 ℃低溫條件下廣聚螢葉甲成蟲的耐饑餓能力，但自然條件下的溫度不是恒定不變的，溫度的變化會對其存活、發(fā)育和繁殖均產(chǎn)生較大影響，對自然條件下廣聚螢葉甲的越冬及耐饑力仍需進一步研究。

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(責任編輯:郭瑩)

Starvation tolerance ofOphraellacommunaadults under low temperature condition

Guo-jun QI1, Yan GAO1, Ting CHEN1, Xiao-wu ZHOU2, Ju-lin LIANG3, Li-hua Lü1*

1GuangdongProvincialKeyLaboratoryofHighTechnologyforPlantProtection,PlantProtectionResearchInstitute,GuangdongAcademyofAgriculturalSciences,Guangzhou,Guangdong510640,China;2AgriculturalTechnologyExtendingServiceCentreofFogang,Fogang,Guangdong511600,China;3PestForecastingStationofFengkaiCounty,Fengkai,Guangdong526537,China

【Background】Ophraellacommunais an important natural enemy of the invasive weedAmbrosiaartemisiifolia. Starvation tolerance ofO.communaadults under low temperature and lack of food directly affect overwintering populations. 【Method】 Survival rate and mortality ofO.communaadults at 10 ℃ were measured under laboratory conditions. The influence of moisture (water, no water), density (one pair of 1 female and 1 male, two pairs of females and males, and 5 pairs), and environmental conditions (adding soil and deadwood) on starvation tolerance ofO.communawere also studied. 【Result】 Average survival time ofO.communaadults was (15.23±1.01) days under dry conditions, and (13.33±0.88) days under humid conditions. The influence of moisture on starvation tolerance ofO.communawas not significant. The starvation tolerance ofO.communawas enhanced with increase in density. Average survival durations ofO.communaadults were (11.96±0.57), (13.78±0.60) and (14.81±0.42) days for one pair, two pairs, and five pairs, respectively. Average survival durations ofO.communaadults increased to (15.97±1.05) days after adding soil and deadwood. 【Conclusion and significance】O.communaadult had high starvation tolerance under low temperature condition, and this ability could ensure partial natural population of the beetle to overwinter safely. Starvation tolerance ofO.communaadults under low temperature conditions played an important role in the theory and practice of biological control ofA.artemisiifolia.

Ophraellacommuna;Ambrosiaartemisiifolia; low temperature condition; adult; starvation tolerance

2016-04-21 接受日期(Accepted)： 2016-06-03

國家國際科技合作項目(2011DFB30040)； “十二五”國家科技支撐計劃(2015BAD08B02)； 科技部科技伙伴計劃(KY201402015); 廣東省農業(yè)科學院院長基金(201406)

齊國君， 男， 副研究員。 研究方向: 昆蟲生態(tài)學。 E-mail: super_qi@163.com

*通訊作者(Author for correspondence), E-mail: lhlu@gdppri.com

10. 3969/j.issn.2095-1787.2016.04.005