環(huán)境脅迫條件下桔小實蠅生物學(xué)研究.pdf

1、桔小實蠅Bactrocera dorsalis(Hendel)是一種分布廣泛，對熱帶、亞熱帶果蔬業(yè)造成嚴(yán)重危害的害蟲，包括我國在內(nèi)的多個國家和地區(qū)將其列為檢疫對象，以嚴(yán)防其傳入。本文結(jié)合有害生物風(fēng)險評估和檢驗檢疫中的實際問題，從逆境生物學(xué)的角度出發(fā)，選擇了桔小實蠅在傳入、定殖、擴(kuò)散、發(fā)生為害、監(jiān)測防控等過程中可能遭遇到的一些環(huán)境脅迫因子，研究了桔小實蠅在環(huán)境脅迫條件下的耐受能力、存活情況及生殖能力等生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性。主要研究結(jié)果如下：

2、 1.從高溫檢疫處理的角度出發(fā)，研究了桔小實蠅三齡幼蟲在高溫脅迫下的反應(yīng)。結(jié)果表明，不同的高溫處理及其暴露時間不僅影響桔小實蠅死亡的發(fā)生時間，還引起桔小實蠅幼蟲化蛹過程中的形態(tài)變異和羽化時間的推遲。46℃/≥30min和48℃/≥15 min的熱處理使得大部分的桔小實蠅在處理后立即死亡(即死亡發(fā)生在幼蟲期)，而43℃/40-60 min，46℃/10-25 min和48℃/5-10 min的熱處理則使大部分桔小實蠅在蛹期死亡。在

3、同一高溫處理下，由急性死亡率計算所得到的致死時間要長于由延遲死亡率計算得到的致死時間。高溫處理后存活的桔小實蠅幼蟲在化蛹過程中形成四種不同形態(tài)的蛹，即正常形態(tài)蛹、花生狀畸形蛹、酒瓶狀畸形蛹和幼蟲狀畸形蛹。正常形態(tài)蛹的數(shù)量在高溫下均與處理時間呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。幼蟲受到熱傷害的程度越高，產(chǎn)生幼蟲狀畸形蛹的比例越高。在高溫條件下，桔小實蠅的平均羽化時間隨處理時間的延長先增加后降低，且最大值分別出現(xiàn)在40 min(43℃)、15 min(46℃

4、)和10 min(48℃)。 2.不同發(fā)育時期的桔小實蠅在干燥脅迫(0％RH)和飽和濕度(100％RH)脅迫下的反應(yīng)明顯不同。在干燥脅迫下，桔小實蠅三齡老熟幼蟲和1日齡蛹的致死時間(LT99)分別為0.46d和1.44d；5日齡蛹和9日齡蛹的羽化完全不受干燥脅迫的影響。老熟幼蟲在干燥脅迫下的失水率隨脅迫時間呈二次曲線上升，且在干燥脅迫初始階段里水分損失量最多，占體內(nèi)總含水量的22.5％；其失水率與死亡率之間呈“S”型曲線關(guān)系，當(dāng)

5、幼蟲失水率達(dá)到29.1％，36.7％和43.0％時，其相應(yīng)的死亡率分別為50％，90％和99％。在飽和濕度脅迫下，桔小實蠅三齡幼蟲、1日齡蛹、5日齡蛹、9日齡蛹的致死時間LT99分別為3.06d、1.91d、7.53d和5.80d；桔小實蠅羽化的起始時間和羽化高峰隨脅迫時間的延長而推后；平均羽化時間與飽和濕度脅迫時間之間呈線性正相關(guān)關(guān)系。 3.在饑渴脅迫的研究中發(fā)現(xiàn)，桔小實蠅雌雄蟲之間的饑渴耐受能力基本沒有差異，環(huán)境溫度是影響桔

6、小實蠅饑渴耐受能力的主要因素。溫度越高，桔小實蠅在饑渴脅迫條件下的存活時間越短。在高溫環(huán)境下(35℃)，水對于延長成蟲的壽命有顯著作用，而在適溫環(huán)境下(25℃)，食物對于延長成蟲壽命的作用較明顯。不同日齡的成蟲在同一饑渴脅迫處理方式下的存活時間不同，且在各溫度下、同一饑渴脅迫處理中具有較長存活時間的成蟲日齡不同。 4.營養(yǎng)脅迫對桔小實蠅的生殖能力和壽命具有十分明顯的影響。一直供給高質(zhì)量食物(富含營養(yǎng)物質(zhì))的桔小實蠅成蟲，具有最多

7、的產(chǎn)卵量、最短的產(chǎn)卵前期、較短的壽命，最大日產(chǎn)卵量的出現(xiàn)時間最早、水平最高；只供給碳水化合物的成蟲，生殖能力最低，壽命較短。在有碳水化合物維持生存期間，獲得高質(zhì)量食物的天數(shù)越多，桔小實蠅的產(chǎn)卵總量越多，最大日產(chǎn)卵量的出現(xiàn)時間越早，存活率越低。雌蟲早期取食高質(zhì)量食物的頻度決定了其產(chǎn)卵前期的長短，頻度越高，產(chǎn)卵前期越短。高質(zhì)量食物的循環(huán)間斷獲得引發(fā)桔小實蠅雌蟲卵量出現(xiàn)循環(huán)變化，一個卵量循環(huán)周期內(nèi)的高峰往往在攝取高質(zhì)量食物后的2-4天內(nèi)到達(dá)。

8、桔小實蠅對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取經(jīng)歷和雌蟲年齡，均是影響其老齡期生殖能力的重要因素。 5.寄主缺乏導(dǎo)致桔小實蠅雌蟲的產(chǎn)卵總量下降，卵量的減少程度與寄主缺乏模式(何時缺乏)和寄主缺乏水平(缺乏的總天數(shù))有關(guān)。同一寄主缺乏水平下，連續(xù)較長時間的寄主缺乏模式對桔小實蠅產(chǎn)卵總量的影響大于短時間間斷性的寄主缺乏模式；同一寄主缺乏模式下，寄主缺乏天數(shù)多的處理對桔小實蠅產(chǎn)卵總量的影響大于寄主缺乏天數(shù)少的處理。無論是寄主短期缺乏還是長期缺乏，桔小實蠅均

9、會在給與寄主的當(dāng)天產(chǎn)下大量的卵。間斷循環(huán)供給寄主使得桔小實蠅卵量隨寄主的循環(huán)周期而呈周期性變化，且每個周期內(nèi)的變化趨勢相似。寄主缺乏時，桔小實蠅具有卵傾銷行為，且在多時段寄主缺乏模式下的卵傾銷量比單一時段寄主缺乏模式下的低。寄主缺乏使得桔小實蠅雌蟲的壽命有所延長。 6.桔小實蠅交配延遲顯著影響其雌蟲的生殖能力和壽命。隨著雌蟲交配時間的延遲，其產(chǎn)卵總量呈指數(shù)下降，死亡率呈線性下降，雌蟲產(chǎn)卵高峰出現(xiàn)時間推遲，且峰值降低。桔小實蠅雌蟲老齡期(