不同波长LED光源对柚木野螟生长发育与繁殖的影响.pdf

40 3 575 582 中国生物防治学报 Chinese Journal of Biological Control 2024 年 6 月 收稿日期 2023 05 04 基金项目 广东省林业科技创新项目 2019KJCX013 2017KJCX045 作者简介 苑鹏宇 硕士研究生 E mail yyyo2016 通信作者 温秀军 教授 E mail wenxiujun 马涛 副教授 E mail matao DOI 10 16409 ki 2095 039x 2023 11 009 不同波长LED光源对柚木野螟生长发育与繁殖的影响 苑鹏宇 1 张定怡 1 董 祥 1 林 娜 1 王胜坤 2 温秀军 1 马 涛 1 1 华南农业大学林学与风景园林学院 广州 510642 2 中国林业科学研究院热带林业研究所 广州 510520 摘要 柚木野螟Eutectona machaeralis主要取食为害珍贵树种柚木Tectona grandis 为了明确不同波长LED 光源对柚木野螟生长发育和繁殖的影响 本研究于室内观察分析了380 nm 450 nm 530 nm 600 nm 650 nm 和白色 复合光 LL 6种LED光源对试虫生长发育和繁殖的影响 结果显示 不同波长LED光源照射 对柚木野螟卵孵化率和成虫羽化率虽无显著影响 却显著降低幼虫化蛹率 380 nm处理组幼虫化蛹率最低 LL和450 nm处理组均显著延长卵期 各色光处理组幼虫期 蛹期和世代发育历期均延长 LL处理显著 减轻雌 雄蛹重 除380 nm处理组成虫期显著缩短外 其余各色光处理均延长 不同波长LED光源照射 显著抑制其繁殖 其中 380 nm 12 00 和450 nm 16 00 处理组交配率显著低于对照组 68 00 各色光处理显著降低柚木野螟单雌产卵量 其中LL处理组最低 18 96 1 92 粒 产卵前期最长 6 67 0 21 d 综上 6种LED光源均可延长柚木野螟的发育历期 降低幼虫化蛹率 减轻蛹重 并且6种 LED光照显著抑制其繁殖 其中LL 380 nm和450 nm光源影响尤为显著 关 键 词 柚木野螟 LED光源 生长发育 存活率 繁殖力 中图分类号 Q965 文献标识码 A 文章编号 1005 9261 2024 03 0575 08 Effects of LED Lights at Different Wavelengths on the Growth Development and Reproduction of Eutectona machaeralis Lepidoptera Crambidae YUAN Pengyu 1 ZHANG Dingyi 1 DONG Xiang 1 LIN Na 1 WANG Shengkun 2 WEN Xiujun 1 MA Tao 1 1 College of Forestry and Landscape Architecture South China Agricultural University Guangzhou 510642 China 2 Research Institute of Tropical Forestry Chinese Academy of Forestry Guangzhou 510520 China Abstract Eutectona machaeralis mainly feed on teak a precious tree species The effects of different wavelength LED light sources on the growth development and reproduction of E machaeralis were measured by exposing the insects tof six LED light sources 380 nm 450 nm 530 nm 600 nm 650 nm and white composite light LL The results showed that different wavelengths of LED light had no significant effect on the egg hatching rate and adult emergence rate of E machaeralis but significantly reduced the pupation rate with the pupation rate at 380 nm light the lowest White light and 450 nm light significantly prolonged the egg duration The larval duration pupal duration and generation duration of different wavelength light treatment groups were respectively longer than those of the control group The 380 nm light significantly shortened the adult duration while the other wavelength light treatments prolonged the adult duration The mating rate of 380 nm 12 and 450 nm 16 treatment group was significantly lower than that of the control group 68 Under different wavelength light sources the fecundity of E machaeralis was significantly reduced Under white light irradiation the fecundity of E machaeralis was the lowest 18 96 1 92 eggs female and the pre oviposition period was the longest 6 67 0 21 d In addition under 576 中 国 生 物 防 治 学 报 第 40 卷 white light irradiation the weight of female and male pupae was significantly reduced The results indicate that LED light sources of six wavelengths can prolong the development of E machaeralis reduce the pupation rate and pupal weight Moreover they significantly inhibit the reproduction of E machaeralis with light of white 380 nm and 450 nm having the most significant effects Key words Eutectona machaeralis LED light growth and development survival rate fecundity 昆虫具有高度敏感的光感受器结构 能迅速感知到外部光环境的细微变化以调控自身生理代谢和行为 活动 1 已有的研究表明 不同光环境可显著影响昆虫存活率 发育历期和蛹重等 如暗期使用波长为 505 540 和 589 nm 的 LED 光照可明显降低甜菜夜蛾 Spodoptera exigua 的产卵量和卵孵化率 2 蓝光和绿光处 理下荔枝蒂蛀虫 Conopomorpha sinensis 雌 雄成虫寿命显著延长 3 4 d 3 365 nm 420 nm 波长光照下草 地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda 产卵前期显著延长 且 365 nm 波长光照处理下试虫卵孵化率也显著降低 4 暗期用不同波长 LED 光照 5 h 对斜纹夜蛾 Spodoptera litura 生长发育与繁殖也有影响 表现为各色光处理 下蛹重减轻 蛹期缩短 而成虫期延长 5 可见 影响昆虫生长发育的有效波长因昆虫种类和发育阶段的 不同有所差异 这与昆虫对光的感受能力存在差别有关 由于不同种类昆虫的复眼结构和感光器官有所差 异 引发昆虫视觉系统在光谱感知和成像存在差别 致使昆虫受到不同波长光刺激后会引发不同程度的反 应 6 此外 对于夜行性昆虫而言 羽化 觅食和求偶持续时间是由外部环境中光因子或温度因子所控制 的生物钟节律决定的 当受到光源干扰时 昆虫往往会改变原本的生物钟节律以保障生殖力 5 如紫色 蓝色和绿色光源显著干扰草地贪夜蛾雌成虫交配持续时间和交配次数 且紫光影响最为显著 7 异色瓢虫 Harmonia axyridis 交配持续时间和交配间隔时间随光照波长的增加而显著降低 且雌虫的累积产卵量和卵 孵化率均在 575 nm 和 510 nm 波长光照条件下最高 8 柚木野螟 Eutectona machaeralis 属鳞翅目草螟科 严重为害珍贵树种柚木 Tectona grandis 9 10 该虫食 量大 发生量多 繁殖速度快 且有世代重叠现象 幼虫主要取食叶肉组织和表皮 仅留疏网状叶脉和维 管束 为害高峰期林相如同火烧 除了为害寄主植物叶片外 该幼虫还可为害花序 对健康种子的形成和 结实产生严重影响 继而威胁柚木人工林培育和经营 11 12 目前对柚木野螟的防治仍以化学防治为主 探 索经济高效 绿色可持续的监测预报和防控技术尤为重要 城市亮化 农业增产补光等夜间照明技术的飞速进步改变了局部区域光环境 直接或间接影响该区域 内昆虫的觅食 聚集 求偶和繁殖等行为活动 在这一背景下 光因子对昆虫生物学特性的影响亟待展开 研究 13 基于此 本研究于室内观察不同波长 LED 光源对柚木野螟生长发育和繁殖的影响 分析柚木野 螟各发育阶段存活率 发育历期 成虫交配率 产卵前期和雌虫产卵量等生物学指标 旨在明确暗期不同 单色光照对该虫种群动态的干扰效果 进而为开发出靶标精准 高效环保的灯光诱控技术来防控柚木野螟 提供可靠的技术依据和理论参考 1 材料与方法 1 1 材料 供试虫源与饲养 于广东省惠州市龙源兴茂生态园 22 50 N 114 30 E 采集柚木野螟健康幼虫 置于塑料保鲜箱中 60 cm 60 cm 70 cm 饲以新鲜柚木叶片 首次发现老熟幼虫化蛹后 每日收集 虫蛹 辨别雌雄后分装于透明塑料养虫盒 r 7 cm h 6 cm 中 成虫羽化后 用蘸有 10 蜂蜜水的棉 花球饲喂 在温度 26 1 相对湿度 70 5 光周期 14L 10D 暗期为 9 00 19 00 光 期为 19 00 次日 9 00 的人工气候箱中继代培养至少 5 代 建立稳定的试验饲养群 12 仪器 PQX 800HPL 型人工气候箱 中仪国科 北京 科技有限公司 光照强度 200 5 lx 波长 为 380 nm 450 nm 530 nm 600 nm 650 nm 的 LED 灯和白色 复合光 中山市宜科灯饰光源公司 1 2 不同波长LED光源对柚木野螟卵 幼虫 蛹生长发育的影响 收集 1 1 节 12 h 内的卵 放入透明培养皿 d 90 mm 中 每盒 20 粒卵 每个处理 5 盒 每日 9 00 和 19 00 观察 记录各光照下的卵期 直至不再出现新的初孵幼虫 计算卵孵化率 第 3 期 苑鹏宇等 不同波长 LED 光源对柚木野螟生长发育与繁殖的影响 577 选取同日孵化的健康幼虫 置于透明塑料养虫盒 r 7 cm h 6 cm 中 饲以新鲜柚木叶片 每盒 20 头初孵幼虫 每个处理 5 盒 同上时间观察 统计各光照下的幼虫历期 直至没有活幼虫和新蛹出现 计算幼虫存活率以及幼虫化蛹率 选取不同光照处理下的健康同期老熟幼虫 置于同上养虫盒中 每盒 10 头 每个处理 5 盒 同上时 间观察和统计各光照下化蛹和羽化 蛹辨别雌雄后称重 直至没有活蛹和新成虫出现 计算成虫羽化率 1 3 不同波长LED光源对柚木野螟世代历期和繁殖的影响 选取不同光照处理下当日羽化的健康成虫 雌雄 1 1 配对后放入同上养虫盒中 每盒 1 对 每个处 理共 50 盒 盒内放置蘸有 10 蜂蜜水的棉花球 同时补充新鲜柚木叶片模拟自然环境 每日早 09 00 更换养虫盒和蜂蜜球 观察和统计成虫交配率 存活率和产卵量 试验中 雄蛾死亡时更换新的雄蛾 至 雌蛾全部死亡 1 4 数据统计与分析 利用 SPSS 16 0 软件处理和分析试验数据 Graphpad Prim 9 0 作图 不同波长 LED 光源对柚木野螟各 虫态生长发育的影响采用单因素方差分析 One way ANOVA HSD Tukey 多重比较进行差异显著性 检验 P 0 05 同一波长条件下 雌雄成虫期 雌雄世代历期和雌雄蛹重的差异性分析采用独立样本 t 检验进行评估 2 结果与分析 2 1 不同波长LED光源对柚木野螟卵孵化率 幼虫化蛹率和成虫羽化率的影响 不同波长 LED 光源照射对柚木野螟卵孵化率 幼虫化蛹率和成虫羽化率有不同程度的影响 表 1 LL 处理组 复合光 和 450 nm 处理组的卵孵化率相对较低 分别为 71 00 和 72 00 但不同光照处 理下的卵孵化率差异不显著 df1 6 df2 28 F 1 036 P 0 423 380 nm 处理组的幼虫化蛹率最 低 56 00 其次是 LL 450 nm 和 530 nm 处理组 均显著低于对照组 75 00 df1 5 df2 28 F 4 418 P 0 03 而 600 nm 和 650 nm 处理组与对照组差异未达显著性 P 0 05 由表 1 可 以看出 530 nm 处理组成虫羽化率最低 为 82 00 对照组成虫羽化率最高 90 00 但不同光照 处理下成虫羽化率都在 80 00 以上 各光源处理组均与对照组无显著差异 df1 6 df2 28 F 0 467 P 0 827 表1 不同波长LED光源对柚木野螟卵孵化率 幼虫化蛹率和成虫羽化率的影响 Table 1 Effects of LED lights with different wavelengths on the egg hatching rate larvae pupation rate and adult eclosion rate of Eutectona machaeralis 光源 Wavelength 卵孵化率 Egg hatching rate 幼虫化蛹率 Larvae pupation rate 成虫羽化率 Adult eclosion rate CK 81 00 2 92 a 75 00 2 24 a 90 00 4 47 a LL 71 00 1 87 a 65 00 4 47 bc 88 00 2 00 a 380 nm 78 00 5 83 a 56 00 2 45 d 84 00 5 09 a 450 nm 72 00 1 22 a 58 00 3 74 cd 86 00 2 45 a 530 nm 81 00 4 58 a 59 00 1 87 bc 82 00 6 63 a 600 nm 78 00 6 82 a 66 00 1 87 abc 84 00 4 00 a 650 nm 81 00 2 92 a 67 00 4 06 ab 88 00 2 00 a 注 CK 黑暗对照组 LL 白色 复合光 光照 表中数据为平均值 标准误 同一列不同字母表示差异显著 P 0 05 下同 Note CK dark control no light LL white composite Data in the table are mean SE Different letters in the same column indicate significant differences P 0 05 The same below 2 2 不同波长LED光源对柚木野螟发育历期的影响 不同波长 LED 光源持续照射对柚木野螟卵 幼虫和蛹的发育历期的影响不同 表 2 450 nm 处理 组卵期最长 4 63 d 其次是 LL 处理组 4 57 d 两组卵期均显著长于对照组 4 27 d df1 6 df2 531 F 5 694 P 0 000 其余 LED 光源处理组与对照组相比差异不显著 P 0 05 但均显著短 578 中 国 生 物 防 治 学 报 第 40 卷 于 450 nm 处理组 P 0 05 不同波长 LED 光源照射均延长柚木野螟幼虫期 且与对照组存在显著性差异 表 2 df1 6 df2 441 F 43 292 P 0 000 LL 处理组幼虫期最长 14 60 d 其次是 650 nm 14 47 d 和 380 nm 处理组 14 36 d 3 组间无显著差异 P 0 05 但显著长于其他处理组 P 0 05 其他处理组幼虫期长 短依次是 450 nm 13 03 d 530 nm 13 00 d 600 nm 12 83 d 对照组幼虫期仅为 12 13 d 经不同波长 LED 光源照射后柚木野螟蛹期差异显著 表 2 df1 6 df2 295 F 21 501 P 0 000 与对照组 6 14 d 相比 600 nm 波长光源延长了柚木野螟蛹期 但二者差异未达显著性 P 0 05 其 余 LED 光源处理组显著延长 尤其是经 380 nm 波光源处理后蛹期延长至 7 69 d 且显著长于其他处理组 P 0 05 表2 不同波长LED光源对柚木野螟卵期 幼虫期和蛹期的影响 Table 2 Effects of LED lights with different wavelengths on the duration of egg larvae and pupae of Eutectona machaeralis respectively 光源 Wavelength 卵期 Egg duration d 幼虫期 Larval duration d 蛹期 Pupal duration d CK 4 27 0 07 b 12 13 0 07 c 6 14 0 12 d LL 4 57 0 08 a 14 60 0 17 a 7 00 0 08 b 380 nm 4 14 0 08 b 14 36 0 21 a 7 69 0 11 a 450 nm 4 63 0 06 a 13 03 0 15 b 6 89 0 10 b 530 nm 4 25 0 06 b 13 00 0 18 b 6 68 0 12 bc 600 nm 4 33 0 08 b 12 83 0 17 b 6 39 0 09 cd 650 nm 4 32 0 07 b 14 47 0 09 a 6 83 0 12 b 不同波长 LED 光源处理对柚木野螟成虫期 产卵前期和世代历期产生不同程度的影响 表 3 各色 光源处理下柚木野螟雌成虫期差异达极显著性 df1 6 df2 222 F 4 492 P 0 000 对照组雌成虫 期 6 26 d 显著低于 LL 7 81 d 和 530 nm 处理组 8 13 d 而后两者之间无显著差异 P 0 05 其余处理组与对照组相比差异不显著 P 0 05 另外 380 nm 处理组雌成虫期最短 显著短于其他 LED 光源处理组和 LL 处理组 P 0 05 不 同 LED 光源照射下柚木野螟雄成虫期同样存在极显著性差异 df1 6 df2 210 F 4 072 P 0 001 600 nm 处理组雄成虫期最长 7 40 d 显著长于对照组 5 81 d 380 nm 处理组 5 12 d 和 450 nm 处理组 5 43 d P 0 05 除 600 nm 处理组外 其余处理组与对 照组之间无显著性差异 P 0 05 此外 LL 530 nm 和 650 nm 处理组雌虫成虫期显著长于雄虫 LL P 0 030 530 nm P 0 048 650 nm P 0 025 对照组和其余处理组的雌雄成虫期差异不显著 t 检验 对照组 P 0 256 380 nm P 0 704 450 nm P 0 110 600 nm P 0 987 不同光源处理对柚木野螟成虫产卵前期影响极显著 表 3 df1 7 df2 79 F 10 603 P 0 000 650 nm 处理组中柚木野螟产卵前期最短 3 90 d 但与对照组 4 29 d 差异不显著 P 0 05 除 650 nm 处理组外 其余光源处理均延显著长了产卵前期 P 0 05 LL 处理组下柚木野螟产卵前期最长 6 67 d 其次分别是 380 nm 450 nm 和 600 nm 处理组 暗期不同波长 LED 光源处理对柚木野螟雌雄虫的世代历期影响差异显著 表 3 其中对照组雌虫世 代历期最短 26 98 d 且显著低于其他处理组 df1 6 df2 221 F 9 798 P 0 000 650 nm 处 理组的雌虫世代历期最长 31 19 d 其次是 LL 处理组 31 00 d 两者无显著性 但显著长于 380 nm 450 nm 和 600 nm 处理组 P 0 05 与雌虫相似 柚木野螟雄虫世代历期在 650 nm 波长处理下最长 30 58 d 其次是 LL 处理组 30 19 d 且二者显著长于 380 nm 450 nm 和 530 nm 处理组 P 0 05 对 照组世代历期最短 26 71 d 且显著低于其他处理组 df1 6 df2 220 F 11 380 P 0 000 进一步对比柚木野螟雌雄虫的世代历期发现 LL 和 530 nm 处理组雌虫的世代历期显著长于雄虫 t 检 验 LL P 0 048 530 nm P 0 029 对照组和其余光源处理组中雌雄虫之间世代历期差异不显著 t 检验 对照组 P 0 0508 380 nm P 0 804 450 nm P 0 163 600 nm P 0 909 650 nm P 0 137 第 3 期 苑鹏宇等 不同波长 LED 光源对柚木野螟生长发育与繁殖的影响 579 表3 不同光照对柚木野螟产卵前期 成虫期和世代历期的影响 Table 3 Effects of LED lights with different wavelengths on the pre oviposition period adult longevity and generation period of Eutectona machaeralis 成虫期 Adult longevity d 世代历期 Generation period d 光源 Wavelength 产卵前期 Pre oviposition period d CK 4 29 0 24 c 6 26 0 25 bc 5 81 0 30 bc 26 98 0 31 c 26 71 0 25 d LL 6 67 0 21 a 7 81 0 28 a 6 38 0 31 abc 31 00 0 23 a 30 19 0 28 a 380 6 50 0 29 ab 5 39 0 51 c 5 12 0 48 c 28 89 0 38 b 28 74 0 48 bc 450 6 50 0 29 ab 6 78 0 64 ab 5 43 0 51 bc 29 36 0 61 b 28 28 0 46 c 530 5 42 0 30 b 8 13 0 53 a 6 61 0 53 ab 30 18 0 52 ab 28 88 0 45 bc 600 5 64 0 41 ab 7 39 0 26 ab 7 40 0 35 a 29 52 0 51 b 29 60 0 50 ab 650 3 90 0 21 c 7 11 0 31 ab 6 13 0 29 abc 31 19 0 27 a 30 58 0 29 a 注 同一列不同字母表示差异显著 P 0 05 表示雌雄之间有显著差异 且平均值较大 Note Different letters in the same column indicate significant differences P 0 05 indicates a significant difference between males and females with a significant average value 2 3 不同波长LED光源对柚木野螟蛹重的影响 不同波长 LED 光源处理后柚木野螟雌雄蛹重均减轻 图 1 LL 处理组雌蛹最轻 42 17 mg 显 著小于对照组 45 03 mg P 0 05 其他处理组雌蛹重在 43 44 44 47 mg 与对照组无显著性差异 df1 6 df2 346 F 1 837 P 0 091 与对照组相比 44 99 mg LL 处理组的柚木野螟雄蛹重 41 98 mg 同样显著减轻 P 0 05 其他处理组雄蛹重在 43 14 44 37 mg 与对照组无显著差异 df1 6 df2 350 F 1 616 P 0 142 进一步比较柚木野螟雌雄蛹重 发现对照组 LL 450 nm 530 nm 600 nm 和 650 nm 处理组的雌蛹 重均大于雄蛹重 380 nm 处理组则相反 但差异均不显著 t 检验 CK P 0 976 LL P 0 847 380 nm P 0 961 450 nm P 0 921 530 nm P 0 952 600 nm P 0 939 650 nm P 0 882 蛹重 Pu pae we ig h t m g 注 同色柱上不同字母表示差异显著 P 0 05 下同 Note Different letters on the same color column indicate significant differences P 0 05 The same below 图1 不同波长LED光源对柚木野螟雌雄蛹重的影响 Fig 1 Effects of LED lights at different wavelengths on the pupal weight of Eutectona machaeralis 2 4 不同波长LED光源对柚木野螟繁殖的影响 不同波长 LED 光源处理对柚木野螟成虫交配率影响显著 图 2 df1 6 df2 28 F 19 247 P 0 000 650 nm 交配率最高 84 00 但与对照组 68 00 差异性不显著 P 0 05 LL 380 nm 450 nm 和 600 nm 光源处理组交配率显著低于对照组 P 0 05 其中 380 nm 和 450 nm 波长光源处理下柚木野 580 中 国 生 物 防 治 学 报 第 40 卷 螟成虫交配率下降了 50 以上 分别为 12 和 16 与对照组相比 158 00 粒 不同波长 LED 光源处理显著降低柚木野螟单雌产卵量 图 2 df1 6 df2 163 F 23 365 P 0 000 LL 处理组柚木野螟单雌产卵量最低 18 96 粒 且显著低于其他处理 组 P 0 05 其次是 380 nm 450 nm 和 530 nm 处理组 分别为 58 88 粒 63 33 粒和 72 83 粒 600 nm 和 650 nm 处理组单雌产卵量分别为 110 26 粒和 116 24 粒 与对照组差异显著 P 0 05 0 20 40 60 80 100 0 200 单雌产卵量 Eggs laid per female 150 100 50 C AB a D D d c c BC c C b A b 波长 Wavelength nm CK LL 380 450 530 600 650 交配率 Mating rate 交配率 Ma ting rate 单雌产卵量 粒 E ggs lai d per femal e 图2 暗期不同光照对柚木野螟繁殖的影响 Fig 2 Effects of LED lights at different wavelengths on the reproduction of Eutectona machaeralis 3 讨论 本研究结果显示 不同波长 LED 光源照射下柚木野螟卵孵化率和成虫羽化率有所降低 但均与对照 组无显著性差异 各光源处理下可降低柚木野螟幼虫化蛹率 其中 380 nm 波长和 450 nm 波长光源照射下 幼虫化蛹率降幅较大 蓝光和紫外光照射能引起昆虫氧化应激 长时间光照会抑制昆虫抗氧化酶的活性 促使活性氧的过量产生和积累 对昆虫造成细胞毒性 基因突变和信号传导通路的改变等不可逆的氧化损 伤 这可能是蓝 紫光降低柚木野螟幼虫化蛹率的重要原因 14 16 此外 蓝 紫光照也能影响昆虫卵孵化 率和成虫羽化率 如 420 nm 波长光源照射显著降低粘虫 Mythimna separata 幼虫化蛹率和成虫羽化率 并 且其卵孵化率在 365 nm 波长光源处理下达到最低 17 麦 蛾 Sitotroga cerealella 的卵孵化率于紫外光处理下 达到最低 18 320 400 nm 波长光源照射下棉铃虫 Helicoverpa armigera 累计存活率显著下降 19 值得注 意的是 除 380 nm 和 450 nm 波长光源外 其他波长 LED 光源对柚木野螟存活率影响不显著 推测是光 照所引起的氧化应激较弱 使其有能力恢复光胁迫所造成的伤害 不同波长 LED 光源照射下柚木野螟幼虫和蛹的发育历期均显著延长 LL 和 650 nm 处理组柚木野螟 世代历期也显著延长 除 380 nm 波长光照外 各色光源照射均延长柚木野螟成虫期 由此推测昆虫可以 通过延长发育历期来保护自己免受环境胁迫的影响 19 本研究结果还显示 LL 530 nm 和 650 nm 处理组 中柚木野螟雌虫成虫期均显著长于雄虫 且对照组和 LL 处理组雌虫世代历期也显著长于雄虫 这或与昆 虫复眼性二态现象有关 先前对柚木野螟复眼的外部形态和超微结构观察结果显示 该虫雌雄成虫小眼数 量和大小具有明显的性二型现象 会导致雌雄成虫复眼的敏感光谱存在差异 从而影响其在不同光环境下 的生长发育 19 昆虫蛹重与体内能源物质储存量 抗寒能力强弱等方面息息相关 是衡量鳞翅目昆虫适应性的间接指 标 一般蛹体越重 适应性越强 21 不同波长 LED 光源处理均导致柚木野螟的雌雄蛹重减轻 特别是白 光照射下所得蛹重显著低于对照组 这一结果与暗期给予光照处理 5 h 下斜纹夜蛾蛹重显著减轻类似 5 同时 乔利等 22 发现不同强度黄光照射下灰茶尺蠖 Ectropis grisescens 雄蛹蛹重与对照组差异显著 光周 期为 L D 14 h 10 h 时 草地贪夜蛾和棉铃虫蛹重最重 说明蛹重也受光照强度和光周期的影响 23 24 另 第 3 期 苑鹏宇等 不同波长 LED 光源对柚木野螟生长发育与繁殖的影响 581 外 野外研究表明夜间光照还会以多种方式干扰昆虫获取食物 如通过诱导寄主植物碳氮比 角质层韧性 等性状发生改变以提高自身抗虫能力干扰幼虫取食 25 造成蛹重减轻 光照干扰所引起的蛹重减轻会导致 昆虫体内脂肪 糖原等能量物质积累不足 无法满足发育和繁殖的需要 后期白光下柚木野螟雌蛾产卵量 相比对照组下降近 80 也证实了这一点 26 本研究发现不同波长光照处理下柚木野螟的交配率 产卵量和产卵前期具有显著差异 说明柚木野螟 的生殖行为受光环境影响显著 与对照组 68 00 相比 380 nm 和 450 nm 波长光源极不利于柚木野螟 交配 交配率分别为 12 00 和 16 00 650 nm 虽有利于其交配 84 00 但明显抑制其产卵 LED 光 照影响昆虫生殖行为的原因复杂多样 短波长辐射可通过抑制蛾类成虫取食进而导致昆虫生殖力下降 如 饥饿状态下稻纵卷叶螟 Cnaphalocrocis medinalis 雄蛾精巢糖类 脂肪和蛋白质等营养物质含量明显下降 交配率 交配次数和产卵量也大幅度降低 27 营养摄取不足时草地贪夜蛾和烟芽夜蛾 Heliothis virescens 性信息素的产生和释放显著减少 间接降低交配率 27 此外 暗期光照也可通过抑制雌蛾合成和释放性信 息素 干扰雄虫对性信息素的识别等方式影响昆虫的生殖行为 6 如绿色 LED 光照下甘蓝夜蛾 Mamestra brassicae 性信息素的产生和释放仅为对照组的三分之一 并改变性信息素混合物的化学成分 28 夜间人造 光照射下 Operophtera brumata 的交配率和被合成性信息素所吸引的雄虫数量均明显下降 29 柚木野螟的 交配行为主要集中于暗期 10 光照显著干扰其生殖行为 但是否会抑制柚木野螟雌蛾合成和释放性信息素 干扰雄虫对性信息素的识别还有待更深入的研究 另外 夜间给予一定敏感波长照射将使夜蛾复眼保持白 天的适应状态 从而干扰其夜间生殖行为 30 如暗期给予适当强度黄绿光照射后 草地贪夜蛾 甜菜夜蛾 和棉铃虫等夜蛾复眼可保持光环境下的 亮眼 状态 对其交尾率和雌蛾产卵量均有明显的干扰效果 31 33 但柚木野螟是否也是存在复眼明暗适应状态的转化仍需进一步研究验证 夜间人工光源也会以干扰或打乱昆虫昼夜行为节律的方式 进而影响昆虫交尾 产卵等生殖行为 致 使雌蛾产卵量降低 最终限制种群发展 34 本研究中与对照组相比 158 00 粒 6 种光源处理显著降低 柚木野螟单雌产卵量 LL 处理组柚木野螟单雌产卵量最低 18 96 粒 且产卵前期最长 6 67d 其余 光源处理组单雌产卵量在 58 88 116 24 粒 与柚木野螟相同 夜间白光或黄光持续照射显著抑制交配后 的荔枝蒂蛀虫雌蛾产卵 使其产卵前期显著延长 单雌日均产卵量降低近一半 34 黄光处理下可使粘虫产 卵前期延长 1 2 d 产卵量减少 400 粒 35 而暗期给予 5 h 红光处理使得斜纹夜蛾单雌产卵量显著高于对照 组和其他光处理 505 nm 波长光照也使得棉铃虫产卵量显著增加 说明影响昆虫生殖行为的有效波长因昆 虫种类不同而异 5 33 综上 在室内条件下 6 种 LED 光源延长柚木野螟的发育历期 降低幼虫化蛹率 减轻蛹重 同时 6 种 LED 光源均显著抑制柚木野螟的繁殖 其中 380 nm 和 450 nm 波长的光源不利于其交配 LL 光源不利 于其产卵 但在野外复杂的条件下 上述光源能否有效地抑制柚木野螟种群的增长还需要进一步开展野外 试验观察验证 参 考 文 献 1 Foster S P Johnson C P Feeding and hemolymph trehalose concentration influence sex pheromone production in virgin Heliothis virescens moths J Journal of Insect Physiology 2010 56 11 1617 1623 2 蒋月丽 段云 武予清 三种不同波长绿 黄光对甜菜夜蛾产卵生物学的影响 J 植物保护学报 2008 35 5 473 474 3 全林发 李文景 王凤英 等 荔枝蒂蛀虫成虫对 LED 光的趋性及其繁殖响应特征 J 环境