稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel種群數(shù)量擴張機制的研究.pdf

1、稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel(鞘翅目：象蟲科)原產(chǎn)美國東南部，80年代傳入中國，現(xiàn)已成為我國水稻生產(chǎn)上的一種危害較大的檢疫性害蟲。近二十年來，關(guān)于稻水象甲種群生物學(xué)和防治策略的研究較多，但關(guān)于其入侵及種群數(shù)量擴張機制的研究極少，本文主要探討了該蟲在部分原產(chǎn)地、入侵地的數(shù)量擴張機制，其中重點研究了鞘翅色型、主要生態(tài)因子(食料條件、溫度等)、自身生殖型等與其生殖潛力實現(xiàn)的關(guān)系，結(jié)果如下。

2、 1．原產(chǎn)地與入侵地不同鞘翅色型雌蟲發(fā)生與生殖發(fā)育行為 稻水象甲雌雄成蟲鞘翅均具深色和淺色兩種色型。系統(tǒng)調(diào)查了原產(chǎn)地美國德州Beaumont地區(qū)與入侵地我國浙江樂清、河北唐海地區(qū)兩種色型成蟲的發(fā)生比例，發(fā)現(xiàn)在Beaumont地區(qū)深色型與淺色型個體分別占31.6-45.8％和54.2-68.4％，即兩者均有較大比例發(fā)生；兩種色型雌蟲的發(fā)生比例接近，分別為28.6％和32.0％；而在我國這兩個入侵地幾乎全為深色型，淺色型僅有0.5％

3、左右。同時發(fā)現(xiàn)，在Beaumont地區(qū)深色型雄蟲比例(3.5-7.4％)顯著低于淺色型雄蟲(28.8-32.0％)。對原產(chǎn)地自然種群中兩種色型雌蟲的交配與卵巢發(fā)育情況調(diào)查表明，稻水象甲翅型的多態(tài)現(xiàn)象與雌蟲的生殖發(fā)育并無明顯的相關(guān)性。 2．原產(chǎn)地不同鞘翅色型雌蟲的生殖潛力比較 比較了兩種色型雌蟲分別在提供雄蟲和未提供雄蟲交配條件下，其產(chǎn)卵個體比例、產(chǎn)卵量及后代卵的孵化率。結(jié)果表明，在稻苗上飼養(yǎng)48d后，不論在供雄與未供雄條

4、件下，兩種雌蟲的產(chǎn)卵歷期、產(chǎn)卵量和存活率均無顯著差異。與深色型雌蟲相比，淺色型雌蟲更傾向于發(fā)育成為生殖個體，表明淺色型生殖前對交配的需求低于深色型；兩種色型中均有一定比例的個體無交配跡象，但可產(chǎn)有效卵，表明兩種色型雌蟲均有發(fā)育成為孤雌生殖的潛力。同時發(fā)現(xiàn)，在供給雄蟲條件下，至少有27.3％的深色型和19.4％的淺色型雌蟲已經(jīng)交配但并不產(chǎn)卵，意味著該象甲在生殖發(fā)育前可能必須具備足夠的交配經(jīng)歷。 3．不同鞘翅色型成蟲體內(nèi)共生菌Wol

5、bachia的檢測 采用16s rDNA特異性引物檢測了入侵地和原產(chǎn)地不同種群成蟲體內(nèi)Wolbachia感染情況。結(jié)果表明，美國德州、加州以及我國河北唐海、浙江樂清等地的成蟲中Wolbachia感染十分普遍。發(fā)現(xiàn)淺色型成蟲中該共生菌的感染率明顯低于深色型個體，這暗示著淺色型雌蟲成為孤雌生殖型的概率可能要低于深色型，但這是否就是目前各入侵地雌蟲均為深色型的原因，尚不得而知。此外發(fā)現(xiàn)，溫度處理可除去體內(nèi)Wolbachia共生菌，溫度

6、越高、處理時間越久越有利于其除去。 4．對一代成蟲“滯育”或“休眠”問題的再探討----滯育強度及溫度的影響 研究了我國南方稻區(qū)浙江樂清和北方稻區(qū)河北唐海兩地蟄伏種群滯育強度變化的時間動態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，樂清蟄伏種群9月份即已解除滯育，此時成蟲在室內(nèi)供給稻秧飼養(yǎng)3wk后即有95％以上個體產(chǎn)卵；而唐海種群解除滯育時間較晚，11月上旬才解除滯育。以不同溫度(28、20、16、12和8℃)處理一代成蟲，發(fā)現(xiàn)在28℃下，即使處理較長

7、時間(60d)成蟲也未能解除滯育，而20℃與16℃對滯育解除相對較為適宜。尤其是20℃，不管是樂清還是唐海種群，該溫度下處理60d后，在28℃下稻秧飼養(yǎng)3wk后均90％以上個體開始產(chǎn)卵，且產(chǎn)卵量遠遠高于其它各溫度處理。本研究表明，稻水象甲以滯育越夏，但越冬前即已解除滯育，其后處于休眠狀態(tài)。 5．一代成蟲羽化時間及寄主適合度與二代蟲源形成的關(guān)系 6月下旬至7月中旬采集入侵地浙江樂清的稻水象甲一代成蟲，在實驗室(28±1℃1

8、6L∶8D)以不同日齡的稻苗飼養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，7月中旬采集的田間成蟲取食16-22日齡稻苗時起始產(chǎn)卵時間較其它成蟲早，且產(chǎn)卵量多。6月下旬和7月上旬羽化的成蟲比7月中旬羽化蟲更傾向于產(chǎn)卵。但無論是田間蟲還是初羽蟲產(chǎn)卵量都較少(60d內(nèi)平均卵量3-14粒)。同時研究發(fā)現(xiàn)，成蟲如果要生殖后代必須取食小于20日齡的秧苗，否則幾乎沒有產(chǎn)卵個體出現(xiàn)。這些結(jié)果表明，浙江稻區(qū)的一代成蟲生殖力與水稻日齡和成蟲羽化時期密切相關(guān)。 6．浙江雙季稻區(qū)田

9、邊重要寄主李氏禾對二代蟲源形成的作用 李氏禾Leersia hexandra Swartz是入侵地浙江稻區(qū)稻水象甲一代成蟲的重要寄主。作者在室內(nèi)觀察了稻水象甲一代成蟲在不同質(zhì)量李氏禾上的取食量、卵巢發(fā)育進度及產(chǎn)卵情況。供試成蟲分別于6月27日、7月4日和7月中旬采自浙江樂清早稻上，分別飼養(yǎng)于3種葉齡(大、中、小)的李氏禾葉片上。結(jié)果表明，在各大小的李氏禾葉片上飼養(yǎng)30d后均未出現(xiàn)產(chǎn)卵個體，但接著轉(zhuǎn)移至稻苗飼養(yǎng)，15d后各批次成蟲

10、產(chǎn)卵個體比例達80％-95.8％，明顯高于直接水稻飼養(yǎng)的成蟲。對田埂李氏禾上的一代成蟲的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，7月上旬田埂上的成蟲全部個體卵巢未發(fā)育，而7月中旬則有15％左右開始發(fā)育，其中10％左右個體達到Ⅱ級卵巢(含成熟卵)，這些懷卵個體可能是晚稻上二代蟲的潛在蟲源。表明，一代成蟲取食李氏禾可促進其轉(zhuǎn)化成為二代蟲源。 7．成蟲期高溫和饑餓脅迫對二代蟲源形成的影響 研究了高溫與饑餓處理對浙江稻區(qū)稻水象甲一代初羽成蟲及一代田間成蟲存活

11、和生殖的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對初羽成蟲，高溫明顯對其卵子發(fā)生不利，飼養(yǎng)36d后僅有28℃下28％的個體產(chǎn)卵，在其他溫度(31、34和37℃)下飼養(yǎng)相同時間后均未出現(xiàn)產(chǎn)卵個體：而對田間采集成蟲，各溫度下相同飼養(yǎng)時間后產(chǎn)卵個體比例均高達60％以上，且較高溫度(31、34℃)處理下產(chǎn)卵個體比例要明顯高于較低處理溫度(28℃)下。前期饑餓處理可促進一代成蟲產(chǎn)卵個體較早出現(xiàn)，表明一代成蟲對饑餓脅迫敏感，其生殖發(fā)育可被饑餓脅迫促進。 8．原產(chǎn)地

12、兩種生殖型雌蟲發(fā)生概況及其對種群增長的貢獻 自4月至9月間調(diào)查德州Beaumont地區(qū)自然條件下(不同田塊，誘蟲燈下，再生稻上)稻水象甲雌蟲中產(chǎn)卵個體百分比及交配情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在Texas東南部稻區(qū)，稻水象甲自然種群中絕大多數(shù)雌蟲營兩性生殖；存在孤雌生殖個體，但其比例不超過10％。室內(nèi)飼養(yǎng)觀察也表明，7月下旬羽化的雌蟲不經(jīng)交配取食稻苗4周后即能產(chǎn)卵，但后代卵孵化率極低，表明在該地區(qū)孤雌生殖型對種群發(fā)展所起作用較小。在原產(chǎn)地，從