草地螟滞育影响因子研究及滞育后成虫生物学特性变化

论文摘要

草地螟Loxostege sticticalis L（鳞翅目：螟蛾科）是一种温带害虫,主要发生在北纬36°-54°的地带,是我国华北、东北和西北地区农牧业生产的重大害虫。由于其兼有远距离迁飞和滞育的习性,使其可以在时间上和空间上躲过不良环境因子的影响,自建国以来已经3次大暴发,造成了巨大的经济损失。为了阐明草地螟的发生危害规律,改善和提高其预测预报水平,减少草地螟造成的灾害损失,本文针对目前国内外对滞育在草地螟种群动态中的作用了解较少的现状,对影响草地螟幼虫滞育发生的环境因子（温度、寄主植物和密度）,草地螟滞育解除后成虫的生殖能力和飞行潜力等进行了较系统的研究,获得了一些新的结果,为阐明滞育在草地螟发生危害和种群动态中的作用提供了一些科学依据。主要结果为：在临界光周期条件（14.5h）下,研究揭示了温度、寄主植物和种群密度对草地螟滞育发生的影响作用,所得结果表明：1)温度对草地螟幼虫滞育的发生具有显著的诱导作用。在18、22、26℃和30℃的条件下,草地螟幼虫的发育历期随着温度的升高而逐渐缩短,幼虫滞育率则随着温度的升高而逐渐降低。2)研究阐明了寄主植物种类和发育阶段对幼虫滞育率的影响。在四种不同寄主植物条件下饲喂的草地螟幼虫存活率不存在显著差异。取食灰菜转苜蓿和苜蓿的幼虫其发育历期显著长于取食灰菜和苜蓿转灰菜的幼虫,但末龄幼虫体重和滞育率却低于后者。寄主植物发育阶段对幼虫的滞育率也有很大影响。取食开花期灰菜的幼虫较取食苗期灰菜的滞育率高、发育历期短；但取食苗期苜蓿的幼虫滞育率高于取食开花期苜蓿的幼虫,存活率却低于后者。3)在1、10、15、20、30和40头/瓶6个密度条件下,幼虫存活率随着种群密度的增加而逐渐降低,末龄幼虫体重则随着幼虫密度的增加而逐渐减小此外,幼虫的滞育率受密度的影响也很显著,其中以10头/瓶密度下的幼虫滞育率最低,并显著低于单头饲养的。群居条件下的幼虫滞育率则随着幼虫密度的升高而逐渐增大,如10头/瓶密度下的幼虫滞育率仅为20.8%,而当密度升至40头/瓶时,幼虫滞育率则达到54.7%。4)研究揭示了幼虫密度和寄主植物的交互作用,发现滞育率最高的是在20头／瓶条件下饲喂灰菜的幼虫,滞育率最低的则是此密度条件下饲喂灰菜转苜蓿的幼虫。在同一密度条件下,饲喂苜蓿转灰菜的草地螟幼虫滞育率显著高于饲喂灰菜转苜蓿的幼虫,可见幼虫高龄期（3龄后）是寄主植物诱导幼虫滞育发生的关键龄期,同时也是草地螟幼虫感受寄主效应、进入滞育的敏感虫龄期。最后,通过对不同种群密度和寄主植物种类的幼虫滞育率进行双因素可重复方差分析结果发现,寄主植物种类与种群密度的交互作用极显著。组间效应检验表明对草地螟幼虫滞育诱导的重要性依次为：寄主>寄主与密度的交互作用>密度。为了探讨滞育在草地螟种群动态中的作用,在室内条件下研究了源于滞育幼虫和非滞育幼虫的成虫生殖能力和飞行能力差异,所得结果为：1)由滞育幼虫发育而成的成虫产卵前期、产卵历期、总产卵量和日均产卵量与源于非滞育幼虫的成虫不存在显著差异。这些结果表明,幼虫滞育不会对其成虫的生殖能力产生影响,尽管源于滞育幼虫的雌蛾寿命要显著长于直接发育的成虫。2)应用昆虫飞行记录系统对3日龄成虫的飞行能力,包括飞行时间、飞行距离和飞行速度等进行研究的结果表明,由滞育幼虫发育而成的成虫飞行能力均显著强于直接发育的成虫。其中,源于滞育幼虫羽化形成的成虫一次持续飞行时间在3h和5h以上的比例分别为73.3%和40%,而直接发育的成虫仅有40%和7.5%。一次最长持续飞行时间小于1h的成虫比例,前者有6.7%,而后者却占到20%。同样地,滞育后羽化形成的成虫一次最长飞行距离在16km以上的比例为51.1%,而直接生长发育的成虫却仅有27.5%。最后,本实验研究还发现,雌雄成虫的飞行能力不存在显著差异。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 昆虫滞育的研究进展
• 1.1.1 环境因子调控
• 1.1.1.1 光周期
• 1.1.1.2 温度
• 1.1.1.3 食料（寄主）
• 1.1.1.4 环境的综合效应
• 1.1.2 生理生化调控
• 1.1.3 激素调控
• 1.1.4 滞育后的生物学特性
• 1.1.4.1 滞育后寿命
• 1.1.4.2 滞育后生殖力
• 1.1.4.3 子代的发育
• 1.2 草地螟滞育的研究进展
• 1.2.1 草地螟的发生与危害
• 1.2.2 草地螟的生物学特性
• 1.2.2.1 形态特征
• 1.2.2.2 生物学习性
• 1.2.3 草地螟的预测预报
• 1.2.4 草地螟滞育的研究概况
• 1.2.4.1 滞育的诱导
• 1.2.4.2 滞育的生理特征和机制
• 1.2.4.3 滞育的解除
• 1.2.4.4 滞育在种群动态中的作用
• 1.3 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试虫源及饲养方法
• 2.2 环境因子对幼虫滞育率的影响
• 2.2.1 温度
• 2.2.2 寄主植物
• 2.2.2.1 两种寄主植物
• 2.2.2.2 寄主植物发育阶段
• 2.2.3 种群密度
• 2.2.3.1 密度处理
• 2.2.3.2 密度和寄主植物共同处理
• 2.2.4 滞育幼虫的判定标准
• 2.3 滞育后成虫生殖与飞行能力比较
• 2.3.1 源于滞育幼虫和非滞育幼虫的成虫获取
• 2.3.2 生殖能力测定
• 2.3.3 飞行能力测定
• 2.4 相关参数确定与统计方法
• 3 结果与分析
• 3.1 诱导草地螟幼虫滞育的环境因子
• 3.1.1 温度的诱导作用
• 3.1.1.1 发育历期和末龄幼虫体重
• 3.1.1.2 存活率和滞育率
• 3.1.2 寄主植物对幼虫滞育率的影响
• 3.1.2.1 寄主植物种类
• 3.1.2.2 寄主植物发育阶段
• 3.1.3 种群密度对滞育发生的影响
• 3.1.3.1 种群密度
• 3.1.3.2 种群密度和寄主植物
• 3.2 滞育后草地螟成虫的生殖和飞行能力变化
• 3.2.1 生殖能力
• 3.2.1.1 源于滞育幼虫和非滞育幼虫的成虫生殖能力
• 3.2.1.2 源于滞育幼虫的成虫与其后代成虫的生殖能力
• 3.2.2 飞行能力
• 3.2.2.1 雌雄成虫的飞行能力比较
• 3.2.2.2 源于滞育幼虫和非滞育幼虫的成虫飞行能力
• 3.2.2.3 两类成虫的单次最长飞行历期和最长飞行距离
• 4 小结与讨论
• 4.1 诱导草地螟滞育的环境因子
• 4.1.1 温度
• 4.1.2 寄主植物
• 4.1.3 种群密度
• 4.2 滞育后草地螟成虫的生殖和飞行能力变化
• 4.2.1 生殖能力
• 4.2.2 飞行能力
• 4.3 取得的进展与不足
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历