甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性

魏吉利, 黄诚华, 商显坤, 潘雪红

(广西农业科学院甘蔗研究所,广西作物病虫害生物学重点实验室, 南宁 530007)



甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性

魏吉利, 黄诚华*, 商显坤, 潘雪红

(广西农业科学院甘蔗研究所,广西作物病虫害生物学重点实验室, 南宁 530007)

红尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)近年来在广西甘蔗产区为害严重,扩展迅速,造成枯心苗和死尾株,死尾率高达70%以上,为此本文通过室内饲养结合田间调查对甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性进行了初步研究。结果表明,红尾白禾螟在南宁1年发生4～5代,世代明显,绘制了年生活史图。各虫态发育历期:卵期(11.58±0.27)d,幼虫期(36.54±0.28)d,蛹期♀(23.54±0.86)d,♂(24.20±1.27)d,成虫寿命♀(6.10±0.22)d,♂(7.13±0.45)d,全世代(64.92±0.31)d。蛹的形态发育可分为5个级别,列出了分级表,可用于预测预报。此虫为单食性,仅取食甘蔗而不取食荸荠,可与荸荠白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)明显区别,澄清了文献上的混淆。

甘蔗; 红尾禾白螟; 形态特征; 生物学特性

红尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)又称红尾白螟、红尾蛀禾螟,异名ChiloexcerptalisWalker, 属鳞翅目,草螟科,是甘蔗上的蛀茎害虫之一。国外主要分布于东南亚及南亚等地区[1],国内主要分布于广东、广西、云南和海南[2]。红尾白禾螟以幼虫为害蔗株,苗期造成枯心苗,中后期造成死尾株,引起的损失不亚于蔗茎禾草螟(条螟)Chilosacchariphagusstramineellus(Caradja)、二点螟ChiloinfuscatellusSnellen。在国外,印度对红尾白禾螟的研究较多,主要集中在对天敌、抗虫转基因及遗传效应、生物防治技术等方面[3-6]。除印度之外,法国、澳大利亚等国对红尾白禾螟的发生危害、抗虫基因等也有报道[7-8]。在我国,20世纪七八十年代,主要在广东蔗区,曾万秋等[9-11]对红尾白禾螟的生物学特性、防治方法、调查及取样方法等进行了初步研究,明确了红尾白禾螟的主要生活习性、生活史、田间为害动态等;另外,在性引诱剂方面,任大方等[12-14]做了大量研究,明确了红尾白禾螟性外激素分泌腺的构造、提取方法、成分合成等。20世纪90年代之后,此虫曾一度销声匿迹,但近年来,在广西蔗区发现此虫为害,且扩展迅速,从2010年局部蔗区零星发生,至2015年已扩散到广西大部分蔗区,百色、来宾、崇左、北海、南宁等蔗区都有发生[15],尤以百色和来宾发生危害严重,受害重的甘蔗生长后期死尾率高达70%以上[16]。从2010年以来,我们对红尾白禾螟在广西的分布区域及主要生物学特性等进行了研究[15-18],明确了蛹、成虫及卵的主要生物学特性和蛹的发育起点温度和有效积温等,但还缺乏较深入系统的研究。红尾白禾螟属于钻蛀性、专食性害虫,防治比较困难,如果大量发生会严重影响甘蔗生长,因此,亟需全面系统地研究其生物学特性。本文较系统地研究了红尾白禾螟各虫态的形态特征、生活史、发育历期等,对于防治甘蔗红尾白禾螟具有指导意义,也为进一步掌握此虫的生活习性及发生动态提供参考。

1 材料与方法

1.1 试虫饲养

甘蔗红尾白禾螟幼虫采自广西百色市右江区六塘镇,在广西农业科学院甘蔗研究所(南宁)养虫楼及网室内进行饲养。网室种植甘蔗苗饲养红尾白禾螟幼虫,出现羽化孔后挖出枯心株带回室内,将枯心株插于湿沙盘中,并用网罩罩住沙盘,待其羽化后收蛾,将蛾放于养虫笼内,笼内放入插满甘蔗苗的罐头瓶,罐头瓶加满水保持甘蔗苗叶片新鲜,成虫自行交配并产卵于甘蔗叶片上,用剪刀剪下有卵块的甘蔗叶片(长约8 cm),两端用湿棉花保湿放于养虫盒内,待其孵化,幼虫孵化当天将初孵幼虫接于网室甘蔗苗上,进行继代饲养。

1.2 形态特征观察

取室内饲养的各虫态甘蔗红尾白禾螟,用体视显微镜观察形态特征,游标卡尺测量体长。先将幼虫和成虫放于-20℃的冰箱中冷冻5 min后再进行形态特征观察和体长测量。观察红尾白禾螟卵块时,用细毛笔刷蘸取75%乙醇溶液轻轻将绒毛刷掉,再进行特征的观察。将雌雄蛹放置于26℃培养箱中,每天上午9:00将蛹取出拍照并观察形态特征,雌雄蛹分级方法参考华有群[19]对红尾白禾螟的分级方法。

1.3 各虫态及世代发育历期观察

取红尾白禾螟老熟幼虫若干头,待化蛹后单头装入大试管中,试管口塞入湿棉球保湿,放于室温条件下,每天观察蛹的发育进度;在网室中种植甘蔗苗接种初孵幼虫,出现枯心后挖出带回实验室将枯心苗插入湿沙中,用网罩罩住,每天剥开观察出现羽化孔的时间和化蛹时间;将甘蔗红尾白禾螟雌雄成虫放入有甘蔗苗的养虫笼内,笼内放入湿棉球和蜂蜜水,每天观察成虫死亡情况;取甘蔗叶片上的红尾白禾螟卵块,叶片两端用棉花保湿,并放入铺有湿纱布的养虫盒内,每天观察卵块孵化时间。每天记录各虫态发育历期,室内及网室用温湿度记录仪记录每天温湿度变化。

1.4 年生活史观察

在室内饲养的第1代幼虫出现后接于网室事先种好的甘蔗苗上,出现枯心后挖出带回室内使其化蛹、羽化、交配、产卵,第2代初孵幼虫出现后继续接于甘蔗苗上,进行继代饲养,饲养至1年,饲养期间,观察每代各虫态出现的时间和时长,化蛹期统计30头幼虫,记录化蛹时间;羽化期收集所有羽化出的成虫,并记录羽化时间;产卵期收集所有卵块,记录产卵时间和幼虫孵化时间;幼虫期观察30头幼虫,查看幼虫化蛹时间。结合田间调查,在红尾白禾螟为害较重的地块采集有虫枯梢带回实验室,查看为害虫态,并在自然条件下使其羽化,观察羽化时间。

2 结果与分析

2.1 各虫态形态特征

甘蔗红尾白禾螟各虫态形态特征如图1。成虫:体长12～18 mm,雄蛾略小于雌蛾;雌雄蛾翅均为银白色;前翅顶角尖锐;腹部略带乳黄色,雌蛾尾部肥胖,覆盖橙红色绒毛,较明显,雄蛾腹部较细长,尾部为橙黄色,无绒毛。卵:聚产成块,上被黄褐色绒毛;卵粒扁圆形,每块卵一般10～40粒,最多70粒,平均20粒左右,初产时为淡黄白色,孵化前变为灰黑色。幼虫:初孵幼虫灰黑色,体着生许多刚毛,体长约2.0～2.5 mm,老熟幼虫体长20～30 mm,乳黄色,体肥大而柔软,多横皱纹;头小呈黄褐色,胸足短小,腹足退化;虫体背面有1条淡灰蓝色的心管,较明显。蛹:初化蛹时与老熟幼虫体色相似,之后变为黄褐色,至羽化前变为银白色,蛹体长13～18 mm;雌蛹稍大于雄蛹,雌蛹后足达第6腹节基部,雄蛹后足达第7腹节中部;蛹复眼黑色,气门椭圆形突出呈褐色;雌雄蛹腹末初期为乳黄色,后期变为橙红色,雌蛹腹末宽圆形,较肥大,雄蛹腹末细且尖。

图1 红尾白禾螟各虫态形态图Fig.1 Morphological photograph of Scirpophaga excerptalis

甘蔗红尾白禾螟幼虫从化蛹开始,蛹的形态每天在不断变化,在26℃条件下,雌蛹历期一般14 d,雄蛹历期13 d。根据华有群[19]观察的形态变化分级,蛹可分为5个级别(表1),雌雄蛹形态变化见图2。

2.2 各虫态及世代发育历期

从表2可见,在室温条件下,日均温度(25.53±0.48)℃时,卵历期为(11.58±0.27)d;日均温度(28.05±0.11)℃时,幼虫历期为(36.54±0.28)d;雌雄蛹的历期相差不大,在约21℃时其历期分别为(23.45±0.86)d和(24.20±1.27)d;在约25℃时,雌雄蛾寿命分别为(6.10±0.22)d和(7.13±0.45)d;日均温度(27.57±0.24)℃时,完成1个世代的历期为(64.92±0.31)d。

表1 红尾白禾螟雌雄蛹发育形态变化分级

Table 1 Grading of morphological change for male and female pupa ofScirpophagaexcerptalis

级别Grade雌蛹Femalepupa形态变化Morphologicchange经历时间/dDuration雄蛹Malepupa形态变化Morphologicchange经历时间/dDuration1全身乳黄4全身乳黄32复眼变黑3复眼变黑43头、胸变黑,翅及尾部变白3头、胸变黑,翅及尾部变白34腹尾端部变红3腹节变褐红25体银白色,见鳞粉光泽1体银白色,见鳞粉光泽1合计Total1413

图2 雌雄蛹各级形态变化图Fig.2 The photograph of morphology change for male and female pupa

虫态Insectstage观察数/块或头Number发育历期/dDevelopmentalduration范围/dScope日均温度/℃Dailymeantemperature卵Egg3011.58±0.278～1425.53±0.48幼虫Larva3736.54±0.2834～4128.05±0.11雌蛹Femalepupa3623.45±0.8613～2821.15±0.44雄蛹Malepupa3024.20±1.2714～2921.70±0.46雌蛾Femalemoth1406.10±0.221～1325.43±0.62雄蛾Malemoth1407.13±0.451～1325.00±0.53世代Generation3064.92±0.3163～7327.57±0.24

1) 表中数据为平均值±标准误。 The data in the table are mean±standard error.

2.3 年生活史

根据在网室饲养甘蔗红尾白禾螟观察结果,红尾白螟1年发生4～5代(表3),以老熟幼虫越冬,越冬态幼虫2月中旬开始化蛹,3月下旬第1代幼虫出现,在甘蔗心叶为害造成枯心苗;第2代幼虫期从5月下旬开始至7月中旬,为害盛期在6月;第3代幼虫为害期在7月中旬至9月上旬,为害盛期在8月;第4代幼虫9月中旬出现,其为害后甘蔗表现出死尾株,并长出侧芽,形成“扫帚状”,甘蔗生长后期红尾白禾螟的为害是全年为害最重的时期;第4代大部分幼虫进入越冬期,至来年2月中旬开始化蛹,少部分幼虫可进入第5代;第5代幼虫在12月下旬出现,主要为害秋植蔗,越冬期较短。

表3 甘蔗红尾白禾螟年生活史(南宁,2015)1)

Table 3 Life cycle ofScirpophagaexcerptalison sugarcane

世代Generation2月February上中下3月March上中下4月April上中下5月May上中下6月June上中下7月July上中下8月August上中下9月September上中下10月October上中下11月November上中下12月December上中下1月January上中下越冬代Overwintergeneration-----⊕⊕⊕⊕⊕⊕++++第1代Firstgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第2代Secondgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第3代Thirdgeneration····------⊕⊕⊕⊕++++第4代Fourthgeneration····--------------⊕⊕⊕⊕++++第5代Fifthgeneration····----

1) ·:卵;-:幼虫;⊕:蛹;+:成虫。 ·:Egg;-:Larva;⊕:Pupa;+:Adult.

3 讨论

甘蔗红尾白禾螟为专食性昆虫,幼虫只为害甘蔗,在室内极难饲养,前人有报道白螟可以用荸荠(马蹄)和人工饲料配方进行饲养[20],根据报道白螟是荸荠的一种重要害虫,用整个荸荠可以饲养成功,为此我们在室内种植荸荠接种红尾白禾螟初孵幼虫进行了验证,结果表明甘蔗红尾白禾螟初孵幼虫并不为害荸荠,同时我们也参考忻介六等[21]著作中,1974年由广东省昆虫所研制的配方饲料成分(此配方中含有荸荠成分)进行了饲养红尾白禾螟幼虫试验,均未取得成功。本人也查阅了相关文献,根据2006年徐家生和李后魂[22]报道的《禾螟亚科昆虫――重要的农业害虫》一文中,红尾白禾螟Scirpophagaexcerptalis(Walker)和荸荠白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)同属不同种,寄主也不同,红尾白禾螟不为害荸荠,这与本人在室内种植荸荠及配方饲料试验接虫结果一致,因此,可以判断出甘蔗红尾白禾螟不为害荸荠,为单食性昆虫,可以澄清以往文献上的混淆。为了研究甘蔗红尾白禾螟的生物学特性,我们在网室种植甘蔗苗,接种红尾白螟初孵幼虫,接种率(有为害症状)达到了80%以上,枯心率达到了70%以上,因此,此方法可以作为饲养甘蔗红尾白禾螟的一种有效可行的方法。

在红尾白禾螟各虫态形态特征观察中,雌雄蛹分级参考华有群[19]的分级方法,该文报道29℃条件下,雌蛹历期为11 d,雄蛹为9 d,本文试验条件为26℃,蛹历期长一些,符合蛹历期随温度变化的规律。雌雄蛹的形态特征较明显,易辨别,因此也可用“化蛹进度法”对红尾白禾螟的发生期进行短期预测。雌雄成虫也易辨别:雌蛾腹部肥胖,腹尾覆盖橙红色绒毛,雄蛾腹部细且尖,没有绒毛。红尾白禾螟卵块上被黄褐色绒毛,不易观察形态特征,需用细毛笔刷将绒毛刷掉,刷时要特别小心防止卵粒破裂。初孵幼虫爬行速度较快,高龄幼虫不好动,可直接采用体视显微镜观察及测量。

温度影响红尾白禾螟各虫态及世代发育历期,在适温范围内,温度越低,历期越长,温度越高,历期越短。本文对甘蔗红尾白禾螟的生活史进行了观察,在室内饲养条件下在南宁1年发生4～5代,这与曾万秋等[9]报道的广东遂溪县发生代数一致,但每代发生的时间不同,在南宁第1、2代发生时间比广东遂溪县晚10～20 d,第3代以后发生时间更晚(30 d以上),尤其第5代幼虫,南宁12月底出现,广东遂溪10月中旬出现,两地相差较大,是否存在了误差,或有其他原因还有待进一步证实。在本试验观察的129头幼虫中,进入第5代的占34.11%。第4代幼虫越冬期较长为150 d左右,而第5代幼虫越冬期较短为60 d左右。

观察发现,在1月上中旬有第5代低龄幼虫存在,但量较少。本试验中第5代幼虫越冬期60 d与曾万秋等报道的100 d相差较大。 在越冬期内幼虫是否进入滞育,滞育期多长,是否和地域气候及环境因素有关,本研究尚未涉及。曾万秋等认为引起滞育的主要原因不是温度,而是甘蔗营养,成长蔗株上的幼虫100%进入越冬滞育,幼苗内的幼虫只有17.8%进入越冬滞育,究其影响越冬及滞育的主要原因是什么,还有待进一步研究证实。

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(责任编辑：杨明丽)

The main biological characteristics ofScirpophagaexcerptalis(Walker) on sugarcane

Wei Jili, Huang Chenghua, Shang Xiankun, Pan Xuehong

(SugarcaneResearchInstitute,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,GuangxiKeyLaboratoryofBiologyforCropDiseasesandInsectPests,Nanning530007,China)

Scirpophagaexcerptalis(Walker)damaged seriously and expanded rapidly in Guangxi sugarcane production areas in recent years. It caused dead hearts and above 70% stalk damages. The main biological characteristics ofS.excerptaliswere investigated by indoor rearing and field investigation. The results showed thatS.excerptalisappeared 4-5 generations a year. The life cycle ofS.excerptaliswas illustrated. The developmental duration of the insect at different stages were (11.58±0.27)d for egg,(36.54±0.28)d for larva,♀(23.54±0.86)d and ♂(24.20±1.27)d for pupa,♀(6.10±0.22)d and ♂(7.13±0.45)d for adult, and (64.92±0.31)d for a generation。The morphological development of pupa can be divided into five levels, and the grade table was listed, which can be used for prediction.S.excerptalisis of monophagy, only feeding sugarcane instead of chufa. It can be distinctly different fromScirpophagapraelata(Scopoli), which may clarify the confusion in the literature.

sugarcane;Scirpophagaexcerptalis; morphological characteristics; biological characteristics

2016-10-19

2016-11-15

广西自然科学基金(2014GXNSFBA118117);广西作物病虫害生物学重点实验室基金(2015-KF-7);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20-2-3);广西农业科学院基本科研业务费专项(2015YT06,2016YM06)

S 435.661

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.04.035

* 通信作者 E-mail:chenghuahuang@sina.com