烟草潜叶蛾的过冷却点测定

薛 冬，陈 丹，范秀娟，王新伟，王秀芳，赵 冲，任广伟

(中国农业科学院烟草研究所，烟草病虫害监测与综合治理重点实验室，青岛 266101)

昆虫的抗寒能力是确定某一昆虫在某一地区气候条件下能否越冬、生长、发育、繁殖的重要指标，过冷却点则是反映昆虫抗寒能力的重要指标(崔双双和贺一原，2011)。昆虫过冷却点愈低，抗寒能力愈强，反之则弱。低温驯化是指昆虫在接受低温胁迫(cold stress)前，在较低温度下处理一段时间而提高其耐寒性的一种处理方式(景晓红和康乐，2004)，对昆虫适应外界温度变化具有重要作用，近几年受到众多专家和学者的广泛关注，成为昆虫抗寒性研究的热点(王宪辉等，2003;赵静等，2010)。

烟草潜叶蛾Phthorimaea operculella Zeller，属鳞翅目Lepidoptera，麦蛾科Gelechiidae，又名马铃薯块茎蛾，原产于中美、南美的北部地区(Silvia，2010)，主要为害茄科植物，嗜食烟草、马铃薯等作物。1937年，陈金壁报道该害虫在广西柳州为害烟草，此为我国对烟草潜叶蛾的最早记载(金秀萍等，2005)。1999年，任广伟等首次报道烟草潜叶蛾在山东烟区发生，2009年在山东诸城部分烟田严重为害。烟草潜叶蛾的分布区域已扩展到西南、西北、中南、华东等地区，且发生较为普遍(李秀军等，2005)。

据笔者所在课题组近年来调查发现，烟草潜叶蛾在云南、广东、重庆、湖北、湖南、山东、河南等植烟区均有分布，分布范围有扩大趋势。目前尽管烟草潜叶蛾在我国烟区属次要害虫，但在局部地区烟田发生为害较重。国内外对以马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾的生物学、生态学等特性已有较多研究，但对烟田发生的烟草潜叶蛾尚缺乏系统性研究。本文对烟草潜叶蛾的过冷却点和结冰点进行了测定，研究结果有助于明确烟草潜叶蛾的抗寒性和越冬分布区域，并为该害虫的综合治理提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

烟草潜叶蛾幼虫采自山东诸城烟田，在人工气候箱内以烟草和马铃薯块茎分别进行饲养(桂富荣和李正跃，2003)。饲养条件:温度25±1℃，相对湿度70%-80%，光周期L∶D=12∶12。

1.2 主要仪器

低温培养箱:上海一恒科技有限公司。

SUN-II 型智能昆虫过冷却点测定仪及配套软件:北京鹏程电子有限公司。

人工气候箱:宁波江南仪器厂。

1.3 试验方法

冷驯化处理:取以马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾的四龄幼虫和蛹进行冷驯化处理，以未经冷驯化处理的幼虫和蛹作为对照。处理方法为将烟草潜叶蛾四龄幼虫和蛹置于4℃冰箱中分别放置1 d和3 d 待测。

越冬处理:2012年11月取以马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾四龄幼虫和蛹放到养虫箱土层中，置于室外自然条件使其越冬。2013年3月取出，发现幼虫全部死亡，而大部分蛹尚可存活，取越冬蛹待测。

过冷却点测定:收集以烟草、马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾三、四龄幼虫和蛹，以及经上述冷驯化处理的幼虫和蛹，分别测定其过冷却点，每个处理样本量为30 头以上。测定时，将幼虫或蛹用透明胶带固定在过冷却点测定仪的热敏电阻感温探头上，使两者充分接触后置于低温培养箱中，以1℃/min 的速率由室温开始降温，通过配套的软件采集各处理的过冷却点和结冰点。

1.4 统计分析

试验数据采用DPS 3.01 软件进行处理，并采用Duncan 氏新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 烟草潜叶蛾幼虫和蛹的过冷却点比较

分别测定了以马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾三、四龄幼虫和蛹的过冷却点(表1)。结果表明，蛹的过冷却点最低，测定个体的平均值为(-17.61±2.47)℃，最低可达-22.72℃;其次为三龄幼虫，其过冷却点平均值为(-16.44±2.93)℃，最低可达-21.41℃;以四龄幼虫的过冷却点最高，测定个体平均值为(-15.43±3.74)℃，最低可达-21.59℃，三、四龄幼虫的过冷却点差异不显著。蛹的过冷却点显著低于三、四龄幼虫的过冷却点。各处理结冰点的变化趋势与过冷却点基本是一致的，其冰点高低依次是蛹＜三龄幼虫＜四龄老熟幼虫，且各处理之间差异显著。测定结果表明，烟草潜叶蛾蛹期的过冷却点最低，其耐寒能力最强。

2.2 以马铃薯、烟草为寄主的烟草潜叶蛾的过冷却点比较

分别测定了以烟草、马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾的幼虫和蛹两种虫态的过冷却点(表2)。结果表明，无论是以烟草为寄主还是以马铃薯为寄主，其蛹的过冷却点和结冰点均显著低于四龄幼虫。以马铃薯为寄主的四龄幼虫过冷却点最低为-21.59℃，平均值为(-15.43±3.74)℃，而以烟草为寄主的四龄幼虫过冷却点最低为-21.38℃，平均值为(-15.45±3.52)℃，两种寄主上的烟草潜叶蛾四龄幼虫过冷却点无显著差异。马铃薯为寄主的四龄幼虫结冰点平均值为(-6.43±2.52)℃，而烟草为寄主的四龄幼虫结冰点平均值为(-6.34±2.62)℃，同样无显著差异。以马铃薯为寄主的蛹的过冷却点最低为-22.72℃，平均值为(-17.61±2.47)℃，以烟草为寄主的蛹的过冷却点最低为-22.19℃，其平均值为(-18.11±3.16)℃，两种寄主上的烟草潜叶蛾蛹的过冷却点无显著差异，结冰点亦是如此。此结果表明，两种不同寄主上烟草潜叶蛾的过冷却点无明显差异。

表1 以马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾不同虫态的过冷却点和结冰点Table 1 The SCP and FP of Phthorimaea operculella feeding on potato at different stages

表2 以马铃薯、烟草为寄主的烟草潜叶蛾过冷却点和结冰点Table 2 The SCP and FP of Phthorimaea operculella feeding on different hosts

2.3 不同冷驯化处理的烟草潜叶蛾过冷却点比较

对烟草潜叶蛾的四龄幼虫和蛹分别进行了一定程度的冷驯化处理，以未经过冷驯化处理的蛹和四龄幼虫作为对照(表3)，结果表明，经过3 d冷驯化的四龄幼虫的过冷却点平均值为(-16.56±4.41)℃，而经过1 d 冷驯化的四龄幼虫过冷却点平均值为(-16.30±2.83)℃，两者的过冷却点均低于对照(-15.43±3.74)℃，但差异不显著。而越冬蛹和3 d 冷处理的蛹的过冷却点平均值分别为(-15.55±0.84)℃和(-15.94±1.96)℃，均显著高于对照。

表3 不同冷驯化处理的烟草潜叶蛾过冷却点和结冰点Table 3 The SCP and FP of Phthorimaea operculella with different treated time for cold acclimation

3 结论与讨论

目前国内外对烟草潜叶蛾抗寒能力的研究较少，Saour 等(2012)曾报道马铃薯在不同低温储藏期对烟草潜叶蛾卵孵化率、幼虫死亡率、成虫寿命的影响，为采用低温防治马铃薯储藏期烟草潜叶蛾的为害奠定了基础。对于烟草潜叶蛾过冷却点的测定尚未见报道，本文研究结果表明，烟草潜叶蛾蛹、三、四龄幼虫均具有较低的过冷却点，其中以蛹的过冷却点最低，其平均值为-17.61℃，显著低于三、四龄老熟幼虫。研究结果可为烟草潜叶蛾的预测预报、掌握其越冬区域提供科学数据。

李秀军等(2005)研究报道，烟草潜叶蛾无明显的滞育现象，只要有适宜的温湿度与食物，各虫态均能在南方越冬，而在北方只有少数蛹可以越冬，曹骥等(1981)将1月平均气温0℃等温线定为烟草潜叶蛾是否可以越冬的界限。本研究中烟草潜叶蛾各个虫态较低的过冷却点证明了其各个虫态能在南方越冬的可能性，且蛹的过冷却点最低则印证了在北方只有少数蛹能够越冬的现象。作者2012年11月将蛹和老熟幼虫自然置于室外，至2013年3月取出，最后老熟幼虫全部死亡，而大部分蛹尚可存活，进一步验证了此结果。

越冬期间昆虫的抗寒能力是由海藻糖、甘油和氨基酸等抗寒物质的生理代谢过程来调节的，而这些抗寒物质的调节与昆虫取食的食物营养条件密不可分(鹿金秋等，2009)。杨燕涛等(2003)研究表明，寄主对棉铃虫的越冬抗寒性有影响，而在本研究中，以烟草和马铃薯为寄主的烟草潜叶蛾的过冷却点没有显著差异，说明两种寄主对烟草潜叶蛾的抗寒性没有显著影响。

冷驯化是将昆虫暴露在亚致死低温一段时间，可有效提高其在致死低温下存活率的现象，根据暴露的时间和强度的不同可分为快速冷驯化和长时冷驯化两种(岳雷等，2013)。本研究初步探索了烟草潜叶蛾的幼虫和蛹在经过两种长时冷驯化处理后其抗寒性的变化情况，过冷却点测定结果表明:3 d 冷驯化的四龄幼虫＜1 d 冷驯化的四龄幼虫＜对照，但是差异不显著，说明长时冷驯化处理对烟草潜叶蛾四龄幼虫的抗寒能力影响较小，而经过越冬和3 d 冷驯化处理的蛹的过冷却点却显著高于未经过冷驯化的蛹的过冷却点。岳雷等(2013)研究表明，在一定范围内，随着处理强度的增加(例如延长处理时间，降低冷驯化温度等)，昆虫的冷驯化效果也逐渐提高，但是冷驯化强度的过分加大则有可能导致昆虫抗寒能力的降低，过强的冷暴露对虫体造成的伤害可一定程度上抵消冷驯化带来的耐寒性的提高效果，推测这也是导致冷驯化后烟草潜叶蛾蛹的过冷却点升高的原因。

昆虫的抗寒性不仅与温度有关，还与地理环境、气候等条件密切相关，因此，对于影响烟草潜叶蛾的抗寒性的相关因素还有待进一步研究。

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