林 濤,曾 伶,曾 玲,梁廣文*
(1.華南農(nóng)業(yè)大學昆蟲生態(tài)研究室,廣州 510642;2.廣東省糧食科學研究所,廣州 510050)
米象Sitophilus oryzae Linnaeus屬于鞘翅目象甲科,為重要的原糧害蟲之一,廣泛分布于世界各地。其成蟲和幼蟲通過蛀食糧粒造成危害,在大量發(fā)生時會導致糧食水分異常變化,甚至引起糧堆發(fā)熱、霉變或結(jié)塊(楊致遠,1992;白旭光,2002)。在我國米象主要分布在南方各省市,南方地區(qū)更適宜于它的生長繁殖(楊致遠,1981)。近三十多年來對米象的研究表明:影響米象生長、發(fā)育速度、生態(tài)的因子中最主要的是溫度、食物及水分(濕度)(夏世祥,2000;Damcevski,2006)。黃建國等(1982)曾觀察到在25℃條件下米象完成全部發(fā)育,在高粱中為41 d,在大米中為50 d,在小麥中為54 d,同時其研究表明糧粒結(jié)構(gòu)和食物含水量均會影響米象的生長發(fā)育。蔣小龍等(1994)也研究過玉米象對玉米、小麥、大米及玉米象蟲體提取物的趨性反應和誘捕效果,其研究表明玉米、大米、小麥正己烷萃取物,可引起米象成蟲聚集,但有關(guān)米象對寄主的偏好性尚缺乏研究。本文就米象對不同寄主的偏好性進行了研究,直接以各種不同寄主作味源,利用“Y”型嗅覺儀對米象進行行為測定,以比較米象對四種寄主的趨性強弱,同時結(jié)合在4種不同寄主中米象F1代種群數(shù)量和世代發(fā)育歷期的比較以了解米象在不同寄主中F1代種群的數(shù)量和世代發(fā)育歷期,通過結(jié)合這兩個試驗測定米象成蟲對這4種寄主的偏好性。以了解米象的生態(tài)學特性,為今后對米象的防治提供一定的理論依據(jù)。
1.1.1 供試蟲源
米象起始種群由廣東省糧食科學研究所提供,經(jīng)完整小麥粒多代飼養(yǎng)。其中,飼養(yǎng)溫度為30±1℃,相對濕度為60±5%,光周期L∶D=0∶24。
1.1.2 材料及處理
實驗中所用的小麥、燕麥、高粱、糙米均為市售。實驗前置于烘箱60℃下處理6~8 h,并將4種糧食含水量調(diào)至13.5%左右備用。
1.2.1 “Y”型嗅覺儀行為測定
用于行為測定的米象均為新羽化的成蟲,且被禁食24 h 后挑取健全一致的備用。
“Y”型嗅覺儀行為生測參照黃麗莉等的方法(黃麗莉,2006;呂建華,2007)?!癥”型嗅覺儀臂長8 cm,內(nèi)徑1 cm,兩臂夾角75°,柄長8 cm。每個管臂各接特制的味源瓶,將不同寄主10 g 放入味源瓶作味源,進入味源瓶的空氣先經(jīng)活性炭過濾凈化后,管柄接真空泵,通過流量計調(diào)節(jié)氣流速率200 ml/min 通氣。試驗期間“Y”型嗅覺儀選擇區(qū)用紙箱遮光,整個試驗在全暗期進行。生測時間安排在8:00~17:00,室內(nèi)溫度保持在28℃左右,相對濕度70%~80%潔凈的房間中進行。每次引入1 頭待測成蟲到“Y”型嗅覺儀的管柄,記錄進入兩管的蟲數(shù),每頭蟲觀察3~5 min。選擇標準為:當測蟲爬至超過某臂的1/3 處,并持續(xù)1 min 以上者,記錄該蟲對該臂的寄主做出了選擇;若引入5 min 鐘后沒有做出選擇的,則記為無反應,每處理測驗30 頭,重復三次。每測兩頭調(diào)換兩臂與味源瓶聯(lián)接的位置,每測10 頭后用95%乙醇擦洗管的內(nèi)外壁,再用純水沖洗,吹干后再測,以消除可能存在的兩臂不對稱所造成的的誤差。
1.2.2 寄主對米象后代種群生長發(fā)育的影響
將小麥、燕麥、糙米、高粱100 g 分別置于250 mL 廣口瓶中,每瓶僅填入1種糧食作為米象的食料。挑取羽化3 d 的米象成蟲30 頭置于裝好糧食的瓶中,每瓶包含30 頭米象成蟲和100 g 糧食為一個重復,每個糧食處理均重復3 次。然后將所有糧食處理移至培養(yǎng)箱,并設定飼養(yǎng)溫度為其供試實驗溫度。6 d 后依次將每個處理的試蟲全部篩出,將含有蟲卵的糧食放回原瓶繼續(xù)培養(yǎng),直至下一代成蟲全部羽化,并統(tǒng)計成蟲數(shù)量。同時由于米象世代重疊及發(fā)育不整齊等生物學特性,我們以篩出試蟲那天起,到第一次發(fā)現(xiàn)子代成蟲時止,為一個世代,記錄米象在不同寄主中的世代發(fā)育歷期。
個體反應率(誘集率)=味源瓶或空白瓶中的蟲數(shù)/總蟲數(shù)×100 %。
行為反應趨性數(shù)據(jù)采用χ2 檢驗進行差異顯著性分析;寄主誘集率利用SPSS 統(tǒng)計軟件新復極差(Duncan's)多重比較分析不同寄主間的差異性。
不同寄主F1代種群數(shù)量和世代發(fā)育歷期的差異顯著性用SPSS 進行方差分析,圖表用Excel 進行繪制。
選取4種谷物作為寄主,分別對米象成蟲進行引誘作用,結(jié)果表1。從表1 可以看出,米象成蟲對4種寄主均表現(xiàn)出極顯著的趨性。經(jīng)卡方分析,成蟲對每種寄主的卡方值均大于即在0.01 顯著水平上達到極顯著差異,表明4種寄主對米象成蟲均有引誘作用。
表1 不同寄主對米象的引誘作用Table 1 different host on Sitophilus oryzae attraction
表2 米象對不同寄主的選擇性差異Table 2 Differences in selectivity of Sitophilus oryzae on different hosts
由表2 所示,米象成蟲對4種寄主進行選擇性試驗。經(jīng)卡方分析分別得出以下結(jié)果:糙米>小麥、高粱>小麥、小麥>燕麥、高粱>糙米、糙米>燕麥、高粱>燕麥。對以上研究實驗數(shù)據(jù)進行總體比較與分析可以得出結(jié)論:4種寄主中,米象成蟲對高粱的選擇性最強,對燕麥的選擇性最弱,其它2種寄主介于二者之間。通過比較每組組內(nèi)寄主間的差異顯著性,得出米象成蟲對各組內(nèi)2種寄主的選擇性呈顯著差異,經(jīng)綜合分析得出以下結(jié)論,4種寄主對米象的引誘強弱依次為:高粱>糙米>小麥>燕麥。
由圖1、圖2 所示,在不同寄主中其F1代種群數(shù)量間除了糙米和燕麥其它寄主間均存在顯著性差異,而對于世代發(fā)育歷期,除了高粱和燕麥間不存在差異顯著性外,其它寄主間均存在差異顯著性。具體表現(xiàn)為在高粱中其F1代種群數(shù)量為119 頭,世代發(fā)育歷期為20.3 d;在糙米中F1代種群數(shù)量為239 頭,世代發(fā)育歷期為17.3 d;小麥中F1代種群數(shù)量為79 頭,世代發(fā)育歷期為26.3 d;燕麥中F1代種群數(shù)量為226 頭,世代發(fā)育歷期為20.3 d。由此可見,4種寄主在含水量、試驗溫度、試蟲對數(shù)、產(chǎn)卵期相同時,其F1代種群數(shù)量表現(xiàn)為糙米≈燕麥﹥高粱﹥小麥;世代發(fā)育歷期表現(xiàn)為糙米﹤高粱≈燕麥﹤小麥。
Y 型嗅覺儀是研究昆蟲對揮發(fā)性信息物質(zhì)反應程度的常用儀器,一般以參試昆蟲對Y 型嗅覺儀兩氣味源分別作出第一選擇的數(shù)量作為評價其對不同氣味源選擇偏好程度的指標。這一指標可以從總體上反映參試昆蟲對不同氣味源的偏好性。通過比較昆蟲在不同寄主上的繁殖力和世代發(fā)育歷期,可以了解昆蟲更喜好在哪種寄主上生存、繁殖。
在本文研究中,米象對4種寄主均有明顯的趨向反應,不同寄主之間對米象的引誘效果差異顯著,高粱對米象的引誘效果最強。在不同寄主中米象F1代種群數(shù)量除糙米和燕麥其它寄主間均存在顯著性差異,在糙米中F1代種群數(shù)量最多。對于世代發(fā)育歷期,除了高粱和燕麥間不存在差異顯著性外,其它寄主間均存在差異顯著性,在糙米中米象的世代發(fā)育歷期最短。由此可發(fā)現(xiàn),雖然米象在高粱中F1代種群數(shù)量并不是最多的,其世代發(fā)育歷期也不是最快的,但在4種寄主中高粱對米象的引誘性最強。原因可能是禾谷類作物不同種和亞種產(chǎn)生的氣體成分大致相同,但其量有差異(Hougen,1971),同時營養(yǎng)成分不同也會影響米象的繁殖力與生長發(fā)育速度(曾正,1980)。對于在四種寄主中具體是什么成分對米象具有引誘作用還有待研究,另外在試驗過程中一些環(huán)境條件可能也會對試驗結(jié)果有影響,在今后要加以改善。
植食性昆蟲在尋找寄主階段,主要通過嗅覺感受器對寄主植物特異性的氣味進行識別而到達植物(Visser,1986;杜家緯,2001),已有研究表明,饑餓兩天后的赤擬谷盜對小麥面粉有較強的趨性(Willis,1950),在國內(nèi),很多研究將食物作為引誘劑與不同類型的誘捕器相結(jié)合,用于倉蟲的誘捕、監(jiān)測和防控等方面,實現(xiàn)了儲糧害蟲的綠色、安全,高效的防治(李興奎,2006;姜自德和張宏宇,2009)?;诒疚慕Y(jié)果,高粱對米象具有較強的引誘作用,我們可以利用高粱結(jié)合誘捕器對米象進行誘捕、監(jiān)測和防控。
References)
Bai XG,2002.Stored Product Pests and Prevention.Beijin:Science Press.3-5.[白旭光,2002.儲藏物害蟲與防治.北京:科學出版社.3-5]
Damcevski KA,Annis PC,2006.Influence of grain and relativehumidity on the mortality of Sitophilus oryzae(L.)adults exposed to ethyl formate vapour.Journal of Stored Products Research,76-81.
Du JW,2001.Chemical communication and behavior control plant-insect.Plant Physiology Journal,3:193-200.[杜 家 緯,2001.植物-昆蟲間的化學通訊及其行為控制.植物生理學報,3:193-200]
Hougen JFW,Quilliam MA,Curran WA,1971.Headspace vapors from cereal grains.Agric.Chem.,19(1):182-183.
Huang JG,1982.The study of biology as Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais(preliminary report).Journal of Zhengzhou grain College,1:1-9.[黃建國,1982.米象、玉米象生物學的研究(初報).鄭州糧食學院學報,1:1-9]
Huang LL,Sun JH,Ge F,2006.The effect of damaged and non-damaged pine needle on the tropism selection of parasitoid Trichogramma dendrolimi.Chinese Bulletin of Entomology,43(2):215-219.[黃麗莉,孫江華,戈峰,2006.松毛蟲赤眼蜂對被害與未被害馬尾松的趨性選擇.昆蟲知識,43(2):215-219]
Jiang XL,Cun DY,Liu WB,1994.Study on volatile taxis Sitophilus zeamais.Journal of Southwest Agricultural University,(12):511-514.[蔣小龍,寸東義,劉文斌,1994.玉米象對揮發(fā)物趨性的研究.西南農(nóng)業(yè)大學學報,(12):511-514]
Jiang ZD,Zhang HY,2009.The test of using food attractant and attractive traps to trap stored pests.Liangyou Cangchu Keji Tongxun,4:36-37.[姜自德,張宏宇,2009.利用食物引誘劑與誘捕器結(jié)合誘捕儲糧害蟲的試驗.糧油倉儲科技通訊,4:36-37]
Li XK,Lu YJ,Zhong JF,2006.The use of food attractants in stored pest control.Grain Distribution Technology,4:22-26.[李興奎,魯玉杰,仲建鋒,2006.食物引誘劑在儲糧害蟲防治研究中的應用.糧食流通技術(shù),4:22-26]
Lu JH,Liu SS,2007.The effects of volatiles from Barbarea vulgaris plants on choice response of Plutella xylostella femalemoths.ActaPhytophylacica Sinica,(04):415-419.[呂建華,劉樹生,2007.歐洲山芥植株揮發(fā)物對小菜蛾雌成蟲選擇行為的影響.植物保護學報,(04):415-419]
Visser JH,1986.Host odor perception in phytophagous insects.Annual Review of Entomology,31:121-144.
Willis ER,Roth LM,1950.The attraction of Tribolium castaneum to flour.J.Entomol.,43(1):927-932.
Xia SX,2000.Effects of low temperature rice to the Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais physiological function.Sichuan Grain and Oil Science and Technology,2:33-36.[夏世祥,2000.大米儲藏中低溫對玉米象和米象生理作用的影響.四川糧油科技,2:33-36]
Yang ZY,1992.Study on Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais.Jiangxi Plant Protection,4:37-38.[楊志遠,1992.米象和玉米象的研究.江西植保,4:37-38]
Yang ZY,Wu GX,1981.Preliminary investigation on the distribution of the Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais.Journal of Zhengzhou Prain College,2:83-84.[楊 志 遠,吳 國 雄,1981.對米象、玉米象分布的初步調(diào)查.鄭州糧食學院學報,2:83-84]
Zeng Z,1980.Effects of some factors on Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais to wheat and maize.Grain Storage,1:54.[曾 正,1980.影響米象和玉米象為害小麥和玉米的一些因素.糧食儲藏,1:54]