草地螟雌蛾发育分级及其在发生预测上的应用
七十年代末八十年代初的草地螟猖獗期,由全国农业病虫测报总站牵头的草地螟科研协作组研究提出监测主要越冬区的越冬虫源及各发生区草地螟雌蛾解剖分级研究并将研究结果纳入草地螟预测预报办法,较详细的雌蛾发育分级调查与各级雌蛾特征描述的试验由吉林省农业科学院植物保护研究所分担,该研究于1984年以室内饲养的成虫作为实验种群,解剖观察各日龄雌蛾生殖系统发育的形态并描述了草地螟雌蛾生殖系统的构成、发育分级及各级雌蛾的形态特征。本文重新整理当年已经发表的相关研究报告与部分试验结果,再次描述草地螟雌蛾解剖办法和分级标准,希望能对目前正处于猖獗期的草地螟的灾变预警研究与灾害控制有所帮助。
1材料和方法
供试材料为1984年4月初从晋北采集的草地螟田间越冬茧(幼虫)。将越冬茧置于温度25℃、相对湿度60—70%的恒温箱内。化蛹后扒去土丝茧,选中等大小的蛹(约40毫克左右),置同样条件下饲育至成虫羽化。逐日、时捕集羽化的雌、雄蛾同置室内养虫笼(直径15厘米,高15厘米的圆柱形纱笼),多对群养。成虫饲养条件为20—25℃,相对湿度60—70%,自然光照(日光照约15—16小时),以5%蜂蜜水做补充营养。成虫发育期,每日观察产卵情况。解剖初羽化及其后各日龄的雌蛾,观察生殖系统的形态。
解剖时先用解剖剪剪去雌蛾的头胸部,将腹部置于培养皿内,加适量70%乙醇,在实体显微镜下(放大10—40倍)用尖头镊子剥掉腹部体壁,观察腹腔内的脂肪体及有关组织和器官的形态。再用解剖针挑去脂肪体、消化道、气管、马氏管和神经等,保留完整的生殖系统标本。观察并测量生殖系统的各部分,根据发育形态分级。
2结果和讨论
2.1雌蛾生殖草地螟系统的基本构成
草地螟雌蛾生殖系统(图1)具有鳞翅目雌蛾生殖系统的基本构成。左右两侧均有4条卵巢管(由卵巢管本部、管柄和端丝组成)分别汇合于侧输卵管;2个侧输卵管汇合并与中输卵管相接;中输卵管后端接生殖腔;其后为产卵孔(卵由生殖腔经产卵孔通体外)。受精囊包括受精主囊和受精副囊,受精主囊长形、囊状,受精副囊由受精主囊的一侧凸出;受精主囊端部与一长管形受精囊腺相接,基部以一螺旋形受精管连接中输卵管。附腺一对,长管形,分别接两个附腺囊的端部,两个附腺囊的基部汇合并有一导管通生殖腔。交配囊有主囊体和副囊体,两囊体之间以一小管相连;主囊体连囊导管的一端,囊导管的另一端膨大为阴道窦,然后是交配孔;另有一导精管使囊导管和中输卵管相通。
2.2草地螟雌蛾不同发育期的形态描述
2.2.1初羽化期(1级)(图3-1)
脂肪体发达。
卵巢小。卵巢管外形近管状,长约5 mm,基部直径约0.1 mm,透明略呈白色。卵室不易分辨。
输卵管为空管。
受精主囊与受精副囊均透明略呈白色。受精囊腺直径约0.06 mm。
附腺直径约0.06 mm,附腺囊瘪,半透明呈白色。
交配囊主囊体近纺锤形,无精珠;副囊体无色透明,圆形。
2.2.2产卵前期(2级)(图3-2;3-3)
脂肪体发达。
卵巢逐渐长大。卵巢管从管状逐渐发育为念珠状,长度由5 mm增长至15 mm左右。可辨卵室逐渐增多,后期达40多个。基部卵室初期圆形,直径约0.1 mm,半透明呈白色; 发育后期呈卵圆形,成熟时茉莉黄色,长轴约0.6 mm,短轴约0.4 mm。发育中期出现迎春黄色卵巢管塞。
输卵管为空管。
受精主囊在成虫交尾后转为白色,受精囊腺直径增至0.12 mm左右。
附腺直径增至0.08 mm。附腺囊在临产卵时膨胀。
交配囊在交尾后主囊体膨胀为近圆球形,内有精珠;副囊体圆形;外部无色透明,内部呈黄色。
2.2.3产卵期(3级)(图3-4;3-5,3-6)
脂肪体在产卵初、盛期仍较发达,至后期明显衰退。
卵巢在产卵初、盛期继续增大,后期缩小。卵巢管念珠状。产卵盛期卵巢管可长达20 mm,可辨卵室和成熟卵可达50个左右。后期卵巢管缩短,可辨卵室和成熟卵减少。
输卵管内常有卵。
受精主囊白色,受精副囊透明略呈白色,受精囊腺在初、盛期直径约0.12 mm,后期萎缩。
附腺直径约0.08 mm;附腺囊膨胀。
交配囊外形无明显变化。
2.2.4产卵结束期(4级)(图3-7)
脂肪体很不发达。
卵巢萎缩,弦带联系不紧。卵巢管短,外形呈不规则的念珠状,长约4 mm,有少数遗卵。有卵巢管塞。
输卵管为空管。
受精主囊白色,受精副囊透明略呈白色;受精囊腺直径约0.06 mm。
附腺直径约0.06 mm;附腺囊瘪。
交配囊主囊体外形与产卵期相似,副囊体常萎缩。
各级雌蛾的产卵情况与卵巢管、交配囊、脂肪细胞的形态描述如表1。
表1 草地螟预测调查的各级雌蛾发育特征
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级别 |
卵巢管 |
产卵情况 |
交配囊 |
脂肪细胞 |
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1级 |
长约 8毫米以下。外形管状或基半部念珠状;基部卵室圆形或卵圆形,白色或乳白色。一般无卵巢管塞。 |
产卵前期。输卵管内无卵。 |
多未交尾。主囊体纺锤形,无精珠;副囊体圆形透明。 |
多 |
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2级 |
长约10毫米左右。外形基半部或大部念珠状;基部卵室卵圆形或有成熟卵,乳白色或茉莉黄色。有卵巢管塞。 |
产卵前期。输卵管内无卵。 |
多已交尾。主囊体近似圆形内有精珠;副囊体圆形可透见内部呈黄色。 |
多 |
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3级 |
长约15毫米左右。外形念珠状;基部有成熟卵,卵圆形,茉莉黄色。无卵巢管塞。 |
产卵初期或盛期。输卵管内常有卵。 |
已交尾。主囊体近似圆形,内有精珠;副囊体圆形可透见内部呈黄色。 |
较少 |
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4级 |
长约 8毫米以下。外形念珠状;基部有成熟卵,卵圆形,茉莉黄色;或整个管内仅有少数不规律的遗卵。有时有卵巢管塞。 |
产卵后期或已结束。输卵管内有卵或无卵。 |
主囊体近似圆形,内有精珠或残体;副囊体圆形可透见见内部呈黄色或萎缩。 |
少 |
注:实体显微镜下放大10—40倍,在70%乙醇内解剖观察。
2.3草地螟发育历期与级别划分
在室内饲养条件下观察,草地螟雌蛾寿命约25—30天,雌蛾羽化后经历较长的产卵前期,最早在6日龄即可进入产卵期,多数个体在9日龄前后进入产卵期。产卵期持续约半个月,产卵盛期多数在15日龄前后。约在25日龄产卵结束,然后死亡。室内条件下饲养雌蛾日龄与其卵巢级别的发育阶段关系如图2。
2.4草地螟种群的发生预测
雌蛾解剖分级预测种群发展趋势的方法在主要越冬区与扩散发生区均可应用。1级雌蛾具有很强的迁飞潜力,在合适的温度、风速时必然迁飞,做当地发生预测时应算作为迁出群体,不计为发生基数。2级雌蛾部分趋向继续迁飞,部分在当地繁殖,可能迁出与定殖各半,应以基数量的50%计算发生基数。3级雌蛾正值产卵期,迁出的可能性很小,预测时可全部做为虫源计算。4级雌蛾已到产卵后期或已不再产卵,对繁殖下一代的意义很小,可不计为基数。解剖判别各级雌蛾在种群中的比例,计算诱蛾量中实际可以在当地繁殖的有效蛾量,做为预测当地的草地螟发生趋势的虫量基数,将提高预测的准确性。