黑点切叶野螟发育起点温度·有效积温和过冷却点研究

武怀恒， 丛胜波， 楮世海， 黄民松， 万 鹏

(农业部华中作物有害生物综合治理重点实验室/农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室/湖北农业科学院植保土肥研究所，湖北武汉 430064)



黑点切叶野螟发育起点温度·有效积温和过冷却点研究

武怀恒， 丛胜波， 楮世海， 黄民松， 万 鹏*

(农业部华中作物有害生物综合治理重点实验室/农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室/湖北农业科学院植保土肥研究所，湖北武汉 430064)

[目的]了解黑点切叶野螟的生物学特性。[方法]以空心莲子草为食料，测定不同温度(17、22、27、32 ℃)下黑点切叶野螟生长发育温度参数；测定该虫卵、1～5龄幼虫、蛹发育及成虫产卵的起点温度和有效积温；测定该虫除卵期以外其他各虫态的过冷却点和结冰点。[结果]卵、1～5龄幼虫、蛹及卵到成虫的发育起点温度分别为11.80、11.19、13.28、13.20、12.31、15.28、12.10、0 ℃，有效积温分别为77.67、70.78、46.24、35.65、40.15、27.39、101.70、267.17 d·℃。1～5龄幼虫和蛹的过冷却点分别为-15.57±3.14、-15.74±3.58、-12.72±4.30、-7.68±3.57、-6.75±3.69、-14.67±3.70 ℃，体液结冰点分别为-13.80±3.09、-11.75±4.95、-4.28±1.95、-2.03±1.20、-1.62±1.17、-5.47±2.60 ℃。[结论]试验结果为进一步利用黑点切叶野螟防治空心莲子草提供了理论依据。

黑点切叶野螟；发育起点温度；有效积温；体液结冰点；过冷却点

空心莲子草[Alternanlheraphiloxeroiders(Mart.) Grisb]是苋科莲子草属多年生宿根草本植物，具有繁殖迅速、适应性强等特点[1]。该草起源于南美洲，现分布于南美洲、北美洲、东南亚、欧洲南部和非洲东西部等国家和地区[2]，在亚洲分布于中国、印度、印度尼西亚、老挝、缅甸、泰国、越南等，成为全球性的一种严重的恶性杂草，也是我国公布的首批重要入侵物种之一[3-4]。该草作为一种外来入侵恶性杂草，适应于水生和陆生环境，以宿根和地下茎越冬，靠营养器官进行无性繁殖，在我国生长迅速，滋生蔓延，危害严重[3]。因此，对空心莲子草进行防治十分必要。

目前，防除空心莲子草主要方法有农药防除、人工拔除与生物防治。其中，农药防除就是利用除草剂(比如草甘膦)除杀，在施药过程中容易杀伤作物和天敌、引起杂草抗药性、造成环境污染；而人工拔除则浪费人力和物力。利用从原产地引入食性较专一的天敌来控制外来杂草是杂草生物防治的传统方式，也是目前较为有效的主要手段。目前，利用天敌生物莲草直胸跳甲(Agasicleshygophila)防治空心莲子草已取得成功，其应用前景广阔[2]，但莲草直胸跳甲对水生型和湿生型草防治效果好，陆生型效果不佳，甚至影响化蛹。在许多国家陆生型空心莲子草的危害比水生型严重，因此，迫切需要寻求一种陆生型的生防作用物。在长期的生产实践中，发现黑点切叶野螟[Herpetogrammabasalis(Walker)]对陆生空心莲子草有较好的防治效果，而且食性较专一，如果能够将黑点切叶螟研究成为以虫治草的主要天敌生物，那么对防治陆生型的空心莲子草是个有效手段。目前，国内对黑点切叶野螟的生物学特性研究尚少，为此，笔者对该虫的发育起点温度、有效积温和过冷却点等基础生物学特性进行了初步研究，旨在为研究利用该虫防治空心莲子草提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

研究对象为黑点切叶野螟。

1.2 方法

1.2.1 饲养方法。从田间采回黑点切叶野螟幼虫放入罐头瓶中，用新鲜水花生叶饲养。羽化后，将成虫移入产卵笼中，产卵笼内备有清洁的盆栽水花生，以收集经交配后所产的受精卵粒。卵孵化后，挑取初孵幼虫，单头饲养在备有水花生叶的罐头瓶中，然后放入人工气候箱中恒温培养，14 h光照，相对湿度控制在75%。

1.2.2 试验方法。测试温度分别为17、22、27和32 ℃(温度波动为±1 ℃)，相对湿度控制在75%。每个处理60头，3次重复。用新鲜水花生叶饲喂幼虫，每日观察3次(06：30、14：30、22：30)，记录发育进度到成虫死亡为止[5]。

1.2.3 计算方法。根据时间和温度在发育速率上的直线关系，在5个恒温测试的处理中，取各处理的观测值。每个处理舍去最大和最小值的重复，得出不同温度下的历期，求得各虫态的发育起点温度(C)和有效积温(K)及标准误差(St)[5]。

T=C+KV

C=[∑V2∑T-∑V∑VT]/[n∑V2-(∑V)2]

K=[n∑VT-∑V∑T]/[n∑V2-(∑V)2]

年发生世代数计算公式为:

GN=∑(T-C)/K

式中,Pt=Tt的观察值-Tt的计算值；St为发育起点的标准误差。

1.2.4 过冷却点测试方法。过冷却点及冰点测定用实验室专门订购的过冷却测定仪，用之前先用冰水混合物对过冷却点测定仪进行矫正，然后将热敏电阻的测温探头固定在幼虫虫体上,使幼虫子与探头充分接触，然后置于低温箱中，样品温度的变化由数据采集器采集后输入计算机。计算机中相应的软件对数据进行自动记录、分析测试样品的温度变化,并绘出温度变化曲线。每处理10头，3次重复[6]。

1.3 数据处理

数据采用SAS 6.12版统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 发育起点温度与有效积温

由表1可知，黑点切叶野螟幼虫期1龄幼虫的发育起点温度较低，有效积温却较高；而5龄幼虫的发育起点温度较高，有效积温却较低。整个世代的有效积温主要集中在幼虫期。黑点切叶野螟完成1世代所需的有效积温为584.8 d·℃。

表1 黑点切叶野螟发育起点温度与有效积温

注：*控制发育温度的理论式中，T表示累积温，N表示发育历期。

2.2 预测年发生世代

根据图1计算得出武汉全年大于发育起点温度的有效积温为2 658.58 d·℃，根据年发生世代数计算公式求得在自然条件下黑点切叶野螟所发生世代数(GN)为4.55代，因此，理论上该虫在武汉每年应该发生4～5代。

2.3 过冷却点和体液结冰点测定结果

由表2可知，该虫1～5龄幼虫和蛹的过冷却点分别为-15.57、-15.74、-12.72、-7.68、-6.75和-14.67 ℃；体液结冰点分别为-13.80、-11.75、-4.28、-2.03、-1.62和-5.47 ℃。由此可见，1龄和2龄幼虫的过冷却点和体液结冰点较低，而4龄和5龄幼虫的过冷却点和体液结冰点较高。

3 结论与讨论

该研究在实验室恒定的条件下探讨了黑点切叶野螟的各虫态发育起点温度和有效积温，并由此推断了该虫的年发生世代数，同时测定了该虫除卵期外其他各虫态的过冷却点和结冰点，为进一步研究该虫的分布区以及田间动态的调查提供了理论依据。

目前，国内对于黑点切叶螟的基础生物学研究还很少，如果想利用黑点切叶螟进行以虫治草的工作，首先必须了解该虫的发育起点温度、有效积温和过冷却点，从而有利于掌握该虫在武汉地区的时间分布，为进一步研究该虫的利用价值进行详细评估。由于不同地区所处的地理环境不同，除温度以外的其他因素如湿度、光照、营养等也不同程度地影响着各虫态的发育进度[7]。过冷却点的高低是昆虫耐寒能力的强弱重要指标之一，但一般不能作为昆虫存活的低温下限。全面掌握昆虫对逆境的适应性响应规律，尤其是对温度的忍耐能力，是科学预测适生区的基础[8]。

目前，我国防除空心莲子草的主要措施是化学防除，由于该草根茎再生性强，化学防治只能杀死地上部分，而后又很快抽出新苗，扩展迅速，不能起到根除作用[9]。如果能找到对其专一性强且取食量大的天敌，进行有效的生物防治是最佳控制措施。目前，就水生型和湿地型空心莲子草来说，空心莲子草叶甲已能对其进行很好的防控[10]，但陆生型空心莲子草的生物防治仍是难点[3]。笔者在武汉地区发现的黑点切叶野螟只对空心莲子草有较强的食性趋性，且取食量大，如果加以利用，很有可能成为发展成为一种具有巨大生防潜力和利用价值的空心莲子草天敌。

[1] 张彪，金银根，淮虎银，等.两种生境条件下空心莲子草叶片解剖结构比较[J].杂草科学，2001(4)：6-8.

[2] 来小龙，王慧，马瑞燕.入侵种喜旱莲子草：主要天敌昆虫[J].昆虫天敌，2007，29(9)：129-132.

[3] 马瑞燕，王韧．喜旱莲子草在中国的入侵机理及其生物防治[J]．应用与环境生物学报，2005，11(2)：246-250．

[4] 中国国家环境保护总局，中国科学院．关于发布中国第一批外来人侵物种名单的通知(环发第11号)[A].2003．

[5] 贝亚维,茹水江,陈笑芸,等.温度对斜纹夜蛾生长发育和存活的影响[J].浙江农业学报，2001，13(4)：197-200.

[6] 郡铮.斜纹夜蛾发育起点温度和有效积温的研究[J].昆虫知识，1998，35(1)：19-20.

[7] 徐世才,白重炎,贺达汉,等.菜蛾的发育起点温度和有效积温研究[J].西北农业学报，2006，15(2)：88-90.

[8] 关鑫,陆永跃,曾玲,等.扶桑绵粉蚧的过冷却点和体液结冰点测定[J].环境昆虫学报，2009，31(4):381-384.

[9] 林嵩，翁伯琦.空心莲子草主要入侵特性及其防除措施硼[J].福建农业科技，2006(1)：66-68.

[10] 来小龙，王慧，马瑞燕.入侵种喜旱莲子草——主要天敌昆虫[J]．昆虫天敌， 2007，29(3)：129-132.

The Developmental Zero, Effective Accumulative Temperature and Supercooling Points ofHerpetogrammabasalis(Walker)

WU Huai-heng, CONG Sheng-bo，CHU Shi-hai, WAN Peng*et al

(Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Central China, Ministry of Agricultre, P.R.China / Hubei Key Laboratory of Crop Diseases, Insect Pests and Weeds Control / Institute of Plant Protection and Soil Science, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan, Hubei 430064)

[Objective] The aim was to understand biological characteristics ofA.philoxeroiders(Mart.).[Method] We tookA.philoxeroiders(Mart.) as the diet, determined temperature parameters for growth and development ofHerpetogrammabasalis(Walker) under various temperatures (17，22，27 and 32 ℃).The base tempertature for development of egg, 1st-5th instar larvae, pupae and egg laying was determined, and also the effective cumulative day degrees.Supercooling points and freezing points of all stages except for egg stage ofH.basalis(Walker) were determined.[Result] The threshold temperatures of development for egg, larvae, pupa, and pre-adult were 11.80，11.19，13.28，13.20，12.31，15.28，12.10 and 0 ℃， and thermal constants for these stages were 77.67，70.78，46.24，35.65，40.15，27.39，101.70 and 267.17 d·℃, day-degree, respectively.The supercooling points were -15.57±3.14，-15.74±3.58，-12.72±4.30，-7.68±3.57，-6.75±3.69 and -14.67±3.70 ℃, respectively; freezing points were -13.80±3.09，-11.75±4.95，-4.28±1.95，-2.03±1.20，-1.62±1.17 and -5.47±2.60 ℃, respectively.[Conclusion] The results provide theoretical basis for controllingA.philoxeroiders(Mart.) byH.basalis(Walker).Key wordsHerpetogrammabasalis(Walker); Temperature of development; Thermal constant; Freezing points; Supercooling points

湖北省农业科技创新中心资助项目(2011-620-003-03-03)。

武怀恒和丛胜波为同等贡献作者。武怀恒(1980- )，男，河北邢台人，助理研究员，硕士，从事棉花害虫综合治理研究；丛胜波(1983- )，男，山东济宁人，助理研究员，硕士，从事棉花害虫综合治理研究。*通讯作者，研究员，从事棉红铃虫抗性治理研究。

2015-11-11

S 45

A

0517-6611(2015)35-197-02