中国亚洲玉米螟发育历期的地理变异

广布种昆虫可调节其生活史以适应栖息地的条件变化,如可以通过调节自身的生长发育和繁殖期,使其发生与栖息地的物候(如食料、气温和降雨等)同步,这对昆虫在栖息地的繁衍具有十分重要的意义。亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis为玉米主要害虫,在中国从南到北都有分布,栖息地气候也不同,不同地理种群生活史发生了分化,如化性、临界光周期、滞育后羽化时间、体重和体型、繁殖力和抗寒力等均不同。然而该虫发育历期的地理变异尚未见系统报道。为此,详细比较了来自5个亚洲玉米螟不同地理种群即广西阳朔(YS)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)在20—31℃下卵、幼虫、蛹发育历期及其与栖息地纬度的关系。结果表明:不同温度下的不同地理种群的卵期不存在显著差异,在20、22和25℃下,卵期从南到北稍有延长,卵期与其栖息地纬度呈正相关;但在28℃下,不同地理种群的卵期基本相等,与纬度相关性不显著。在31℃下,不同地理种群的幼虫期不存在显著差异,而在其他温度下,不同地理种群的幼虫期存在显著差异;在22、25和28℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈正相关,而在20和31℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈负相关,在20、22和25℃下,最北的哈尔滨种群的幼虫期变幅不大,而其他4个种群的幼虫期随着温度的升高明显缩短。各地理种群20℃下的雌蛹、28℃下的雄蛹和31℃下的雌雄蛹期差异均不显著,其他雌或雄蛹期差异显著;各温度下的雌雄蛹期与其栖息地纬度存在正相关关系。这些研究结果揭示了广布种昆虫可以调节其自身发育历期以适应栖息地环境条件。     

亚洲玉米螟体重和体型的地理变异

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis体重和体型地理变异,我们详细比较了来自4个不同地理种群（海南乐东18.8°N, 109.2°E),广西阳朔24.8°N, 110.5°E),江西南昌28.8°N, 115.9°E)和河北廊坊39.5°N, 116.7°E)）亚洲玉米螟的体重、体型大小及其与采集地纬度的关系。结果表明：不同地理种群的亚洲玉米螟卵重随纬度的升高而逐渐增大,符合贝格曼法则(Bergmann’s law), 而雌雄蛹重及成虫体长、后足腿节长和前翅长均随纬度的升高而逐渐减小, 符合反贝格曼法则(Converse Bergmann’s law)。雌虫的前翅显著长于雄虫, 其性体型二型性符合任希法则(Rensch’s rule),即在雌虫体型较大的种群中,雄虫前翅比雌虫前翅增长幅度相对较大。本文结果进一步揭示了即使在同一种类昆虫中,其各个虫态体重和体型的地理变异也可能不同。     

亚洲玉米螟两个不同地理种群对暗期干扰的滞育反应

为了探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)不同地理种群对暗期干扰的滞育反应, 本文在研究了亚洲玉米螟南昌种群（28°41′N, 115°53′E）和哈尔滨种群（44°56′N, 127°10′E）光周期反应的基础上, 在室内分别测试了25℃和28℃温度下1 h的光脉冲干扰光周期L9∶D15和L12∶D12对这两个不同地理种群幼虫滞育抑制的影响。结果表明： 在25℃和28℃下, 哈尔滨种群的临界日长分别比南昌种群延长了1 h 40 min和2 h; 在所有测试的暗期干扰实验中, 除了极少数光脉冲干扰点外, 南昌种群幼虫滞育的发生率显著低于哈尔滨种群; 1 h光脉冲干扰光周期L9∶D15的滞育发生率明显低于干扰光周期L12∶D12, 且前者表现了暗期的中间对光脉冲最敏感, 而后者显示了暗期的初期对光脉冲最敏感; 28℃下光脉冲对滞育的抑制效果强于25℃。这些结果进一步提示, 即使在同种昆虫中, 如果地理种群和实验条件不同, 暗期干扰对滞育抑制的效果也可能不同。     

亚洲玉米螟成虫寿命与繁殖力的地理差异

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis繁殖力的地理差异,比较了亚洲玉米螟5个不同地理种群海南乐东(LD)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)的成虫寿命、产卵历期、产卵量,并分析了这些参数与各种群地理纬度的关系.成虫寿命随纬度升高而延长,从南到北各种群雌虫寿命分别为10.20、13.68、13.90、13.95 d和16.40 d,雄虫寿命分别为8.35、12.50、13.62、13.71 d和14.30 d;产卵历期随纬度升高而延长,从南到北各种群分别为7.45、10.45、11.90、10.62d和13.15 d;产卵量随纬度升高而增大,乐东产卵量显著低于其他种群,从南到北各种群产卵量分别为351.55、500.09、522.90、546.76粒和577.95粒/雌.这些研究结果初步揭示了亚洲玉米螟繁殖略策的地理差异.     

亚洲玉米螟南昌种群滞育的解除

【目的】为了探明滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度如何影响亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis滞育的强度。【方法】采用不同条件下诱导的亚洲玉米螟滞育幼虫转到不同条件下解除滞育的方法,测试了亚洲玉米螟南昌种群滞育幼虫滞育解除的光周期反应、滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度对滞育持续时间的影响及田间越冬幼虫滞育解除的时间进程。【结果】滞育解除是由光周期控制的,临界日长为14.5 h。在25℃和28℃,光周期13L︰11D诱导的滞育个体的滞育强度显著弱于11L︰13D和12L︰12D。滞育幼虫在长光周期15L︰9D和22,25和28℃解除滞育,显示了其滞育持续时间随温度的升高显著缩短,从22℃下的72 d降到28℃下的34 d。5℃的低温处理没有缩短滞育持续时间,但低温处理同步了滞育个体的化蛹时间。越冬幼虫不同时期从自然条件下转入恒温25℃,长光周期15L︰9D和短光周期12L︰12D的条件下解除滞育,显示了越冬幼虫滞育初期对光周期仍然敏感,但这种光敏感性在1月份后丧失。3年的田间观察揭示了50%滞育幼虫的化蛹时间出现在4月末至5月上旬,50%羽化时间出现在5月中旬。【结论】亚洲玉米螟滞育幼虫的滞育强度受到滞育诱导期和滞育期间的光周期和温度的显著影响。     

棉铃虫温度依赖的生长发育及雌性先熟现象

在昆虫中,雄虫先于雌虫羽化,称为雄虫先熟现象,而雌虫先于雄虫羽化,称为雌虫先熟现象。前者最为普遍,后者报道较少。本试验在20、22和25℃下对棉铃虫Helicoverpa armigera（Hilbner）的生长发育进行了详细的研究。结果显示发育历期随温度的升高而缩短,雌雄间发育历期有着显著的差异,各个温度下雌虫均比雄虫先羽化,表明棉铃虫属于雌性先熟种类,而这种差异主要是由于雌虫的蛹期较短所致。幼虫发育历期与蛹重呈显著的正相关性。     

昆虫延长滞育的研究

持续时间达1年以上的滞育,称为延长滞育,延长滞育的诱导、维持、解除均不同于简单滞育(滞育期短于1年)。本论文系统阐述了昆虫延长滞育的类型、滞育诱导及解除的环境因子、延长滞育物候学和生物学特性,延长滞育的遗传学及延长滞育的生态学意义。延长滞育是昆虫生活史的重要组成部分,是一种普遍现象。