龟纹瓢虫(Propylea japonica (Thunberg))卵子发生的组织学研究

【目的】系统观察龟纹瓢虫(Propylea japonica (Thunberg))卵子发生过程,为进一步了解龟纹瓢虫的生殖生物学奠定基础。【方法】对处于不同发育时期的龟纹瓢虫卵巢做石蜡切片,光镜下观察其卵子发生过程。【结果】第1阶段,在卵原区可见分化的卵母细胞和滋养细胞,卵母细胞正进行减数第一次分裂;第2阶段,卵母细胞向生长区移动,细胞体积逐渐增大,细胞核形成胚泡,前滤泡细胞逐渐分布于卵母细胞之间;第3阶段,卵母细胞体积明显增大,呈圆球形,前滤泡细胞分化形成滤泡细胞,呈单层扁平细胞包围卵母细胞,胚泡移动到卵母细胞的一侧;第4阶段,滤泡细胞呈立方形,此时卵母细胞仍然通过营养索与滋养细胞相连;第5阶段,卵母细胞不再与滋养细胞连接,滤泡细胞由立方形变为扁平状,在卵母细胞质的边缘处出现细小的卵黄颗粒;第6阶段,卵黄颗粒逐渐充满整个卵母细胞,胚泡退化;第7阶段,卵母细胞表面形成卵黄膜和卵壳,滤泡细胞逐渐与卵母细胞分离,卵母细胞发育为成熟的卵子。【结论】龟纹瓢虫卵子发生过程可明显划分为卵母细胞分化期、卵母细胞生长期、卵黄形成及卵子成熟期3个时期,并可进一步分为7个阶段。

当前和未来气候下龟纹瓢虫在中国的适生区预测

本研究基于龟纹瓢虫Propylea japonica 101个分布点和6个环境因子,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件对当前和未来气候下龟纹瓢虫在中国的潜在分布进行预测。结果表明:影响且适于龟纹瓢虫分布的主要环境因子分别为平均月温差(3.11~9.27℃)、最热季平均温度(25.6~36.61℃)和最湿月降水量(154.85~999.60 mm)。与当前气候相比,未来12个气候情景下的非适生区面积均有不同程度的减少,低适生区、中适生区和高适生区面积均有不同程度的增加。2090SSP5-8.5气候情景下的高适生区面积增加最多(102.55×10^(4)km^(2)),新增区域包括浙江、山东、黑龙江、吉林、辽宁等。研究结果表明,随着未来气温的升高,龟纹瓢虫的分布区会向北方扩张,同时在南方的分布区会进一步扩大。龟纹瓢虫作为一种重要的天敌昆虫,对多种农业害虫均有较强的捕食作用,未来适生区面积的增加意味着我们能够更容易地利用其进行害虫防控。

河南漯河小麦和玉米轮作田瓢虫科天敌种类及种群动态

为了解河南漯河小麦和玉米轮作模式下瓢虫科天敌种类,明确优势种及发生消长动态,为保护瓢虫资源及开展生物防治提供数据支撑,试验于2018—2022年选取小麦和玉米轮作田定点开展了瓢虫科天敌资源系统调查研究。结果表明,在小麦和玉米轮作田,漯河本地瓢虫科天敌种类主要有异色瓢虫(Harmonia axyridis)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)和红环瓢虫(Rodolia limbata)。红环瓢虫为漯河瓢虫科新记录种,异色瓢虫和龟纹瓢虫为优势种;不同作物类型、不同年份,优势种不同。由发生动态可知,河南漯河小麦和玉米轮作田瓢虫科天敌有3个高峰期,分别在5月上旬、7月和8月下旬至9月下旬,其中第3个高峰期瓢虫数量最多、占监测总虫量的69.20%,高峰日最高百株虫量达336头。麦田瓢虫始见期最早在3月上旬,最晚在4月下旬,玉米收获前玉米植株上尚有大量瓢虫存在。

光谱和光强度对龟纹瓢虫成虫趋光行为的影响

利用行为学方法研究了光谱、光强对龟纹瓢虫Propylea japonica(Thunberg)成虫的趋、避光行为的影响。结果显示:(1)在340～605nm波谱内其光谱趋光行为反应为多峰型,峰间主次不明显,紫外340nm处峰最高,趋光反应率达21%,其它各峰依大小次序分别位于绿光524nm、蓝光400～440nm和483nm处;(2)随光强增强其趋光反应率增大,白光和483nm刺激时其光强趋光行为反应呈一倒"L"型式样,524nm时呈一阶梯型,340nm时为一较平直的线型;光强最弱时仍均有一定趋光率,最强时均未出现高端平台;(3)性别对其光谱和光强度行为反应均有一定影响,但影响不大;(4)龟纹瓢虫无明显的避光反应,其避光行为可能是趋光行为衍生或其随机活动造成。结果表明:光谱对其趋光行为有一定影响,光强度的影响较大且其影响大小与波长因素有关;其复眼可感受的光强范围更宽。

瓢虫对杀虫剂的敏感性研究

用4种不同类别杀虫剂对3种不同用药水平地区的七星瓢虫CoccinellaseptempunctataLinnaeus、龟纹瓢虫Propyleajaponica（Thunberg）的毒力进行了测定，同一种用药水平地区的瓢虫对不同药剂的敏感性差异均极显著，三氟氯氰菊酯＞灭多威＞甲胺磷＞硫丹；三氟氯氰菊酯对用药水平较高地区的七星瓢虫幼虫、成虫的毒力分别为硫丹的8547和617倍。同种药剂对不同用药水平地区的七星瓢虫的毒力差异不显著，而用药水平较高地区的龟纹瓢虫较用药水平较低地区的龟纹瓢虫对三氟氯氰菊酯产生了30．6倍的抗药性，这与核酸酯酶活性提高有关。不同种类杀虫剂对七星瓢虫和抗性棉蚜AphisgossypiiGlover的选择指数差异极为显著，硫丹＞灭多威＞甲胺磷＞三氟氯氰菊酯，如硫丹为4．9，而三氟氯氰菊酯却仅为7．3×10－6。硫丹是防治抗性棉蚜值得重视的一种杀虫剂。

龟纹瓢虫捕食玉米蚜功能反应研究

室内研究了不同龄期的龟纹瓢虫Propylea japonica幼虫和成虫对玉米蚜Rhopalosiphum maidis的捕食功能反应。结果表明,龟纹瓢虫各龄幼虫及成虫对玉米蚜的日捕食量差异较大。龟纹瓢虫4龄幼虫对玉米蚜具有较强的捕食能力,最大日捕食量为196.85头。各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均属于HollingⅡ型圆盘方程,经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。

三种捕食性瓢虫的种间竞争作用

【目的】明确多种捕食性天敌田间混合释放后的种群动态,探索瓢虫种间干扰的行为学基础和在生态位上的竞争关系。【方法】在田间农业生态系统中混合释放异色瓢虫、龟纹瓢虫及多异瓢虫,对种群发展动态连续监测;在室内对3种瓢虫的1龄幼虫对卵及4龄幼虫之间互残现象进行观察;对自然生境中3种瓢虫的猎物资源进行确认和资源等级划分,并计算各瓢虫的生态位宽度及生态位重叠系数。【结果】3种捕食性瓢虫在混合种群释放后个体数量均线性上升,异色瓢虫的上升速率显著大于其余2种瓢虫。各瓢虫均倾向于取食异种瓢虫的卵和幼虫,其中异色瓢虫攻击取食卵的能力显著大于其余2种瓢虫。异色瓢虫4龄幼虫在互残后的存活数量显著大于其余2种瓢虫,且伤残比例仅为龟纹瓢虫的22.3%及多异瓢虫的29.8%。基于田间观测结果,异色瓢虫共取食17种猎物,占总量89.5%,龟纹瓢虫共取食12种猎物,占总量的63.2%,多异瓢虫共取食9种猎物,占总量的47.4%。计算异色瓢虫、龟纹瓢虫和多异瓢虫的生态位宽度分别为0.713,0.393和0.304;所得生态位重叠系数异色瓢虫与龟纹瓢虫为0.992,龟纹瓢虫与多异瓢虫为0.983,异色瓢虫与多异瓢虫为0.964。【结论】异色瓢虫与其它捕食性瓢虫在田间释放时表现出很强的竞争作用。异色瓢虫可以通过较高的种间互残及攻击防御能力提高自身在营养水平低下情况时的生存概率。异色瓢虫的生态位宽度高,且与其它瓢虫的生态位重叠程度大。因此异色瓢虫的存在会严重影响同生态位其它捕食性瓢虫的种群增长。

人工饲料对龟纹瓢虫生长和繁殖的影响

龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)能捕食多种农业害虫,并且具有食量大、产卵多、适应性强、年发生代数多等特点,是我国农业生产中一种重要的捕食性天敌昆虫。对龟纹瓢虫人工饲料的研究则是实现其规模化饲养的关键。作者研究不同饲料对龟纹瓢虫生长和繁殖的影响,结果表明:添加橄榄油后幼虫发育历期明显增长,添加0.3%的橄榄油能显著提高幼虫的成活率;在成虫体重增长上,雌雄虫均表现为在刚羽化后几天内体重增长显著,随后增长变缓;并且添加蔗糖能显著提高雌虫的体重增长率而对雄虫作用不显著;对雌虫繁殖性能的研究发现,蚜虫喂养组有明显的持续时间较长的产卵高峰期,而人工饲料的产卵高峰期持续时间较短,并且出现时间较晚或分为2个高峰期;添加0.3%的橄榄油能显著缩短龟纹瓢虫的产卵前期,几乎达到蚜虫喂养组的水平;而添加蔗糖在一定程度也能缩短产卵前期,同时还能显著提高龟纹瓢虫的产卵量。

三种捕食性瓢虫成虫对卵的种内自残及其集团内捕食作用

捕食性瓢虫是农田生态系中一类重要的天敌昆虫,种内自残和集团内捕食现象在捕食性瓢虫中普遍存在。本研究在室内通过选择性和非选择性试验比较分析了异色瓢虫、七星瓢虫及龟纹瓢虫成虫对卵的种内自残和集团内捕食作用以及卵表面的化学物质对集团内捕食作用的影响。结果表明:在非选择性试验中,3种捕食性瓢虫成虫对卵表现出相似的取食现象,即对龟纹瓢虫卵取食最多,其次为七星瓢虫卵,对异色瓢虫卵取食相对较少;在选择性试验中,七星瓢虫和龟纹瓢虫较偏好取食同种卵,对异色瓢虫卵取食均较少;而异色瓢虫喜欢取食异种卵,对同种卵取食相对较少。3种瓢虫卵经正己烷漂洗后,异色瓢虫、七星瓢虫和龟纹瓢虫成虫却未对卵表现出取食偏好性。本研究可为捕食性瓢虫组合释放与协调利用、田间集团内捕食作用评定及其在生物防治中的应用提供理论依据。

龟纹瓢虫幼虫人工饲料的研究

以蝇蛆和黄粉虫蛹作为外源动物蛋白配制龟纹瓢虫幼虫人工饲料,从初孵幼虫开始饲喂,以幼虫历期、幼虫存活率、蛹历期、羽化率、成虫体重、成虫获得率作为评价指标,对外源动物蛋白的添加形式进行筛选,蝇蛆及黄粉虫蛹脱脂粉饲喂效果均优于其他蛋白形式;在上述结论配方的基础上,以脱脂粉、酵母抽提物、蔗糖和橄榄油为主成分进行L-9（3-4）正交试验,经Duncan＇s新复极差检验分析,得出两组优化配方：（1）蝇蛆脱脂粉0.50g、酵母抽提物0.25g、蔗糖0.30g、橄榄油0.01g;（2）黄粉虫蛹脱脂粉0.50g、酵母抽提物0.35g、蔗糖0.30g、橄榄油0.02g。验证饲养表明,两组理论优化配方均符合实际。

龟纹瓢虫成虫的复眼形态及其显微结构

利用光镜、组织切片法观察了龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)成虫的复眼形态及其显微结构。结果如下:(1)头正前方观,复眼外形似半球,且后方稍向内合拢。每个复眼约包括630个小眼。(2)每个小眼是由1套屈光器(1个角膜和1个晶锥)、6至8个小网膜细胞及其特化产生的视杆和基细胞等几部分组成。晶体周围及小网膜色素细胞内均含有丰富的色素颗粒。(3)小眼整体纵切显示,其上、下段色素颗粒分布相对较多,中段分布较少。(4)明、暗适应状态对小眼的色素颗粒分布有影响,性别对其分布无明显影响。明适应状态下,其色素颗粒较均匀地分布于视杆两侧上下,暗适应状态时色素颗粒则主要分布在视杆部位的上侧,显示其具有一定的重叠眼性质;而在相同的明、暗适应状态下其雌、雄成虫复眼的色素颗粒分布间无明显差异。

不同人工饲料对龟纹瓢虫取食效应和虫体成分的影响

研究了5种人工饲料对龟纹瓢虫雌虫取食以及体成分的影响.结果表明：人工饲料喂养组和蚜虫喂养组的取食量变化趋势相同,都是在羽化后几天内取食量急剧升高,然后逐渐减弱;并且蚜虫喂养组的取食量和取食指数都远大于人工饲料喂养组,约为人工饲料喂养组的3~4倍;而添加蔗糖的饲料2组的取食量要显著高于未添加的饲料1组,则证明了蔗糖对于龟纹瓢虫的取食具有促进作用;在相对生长率（RGR）和食物近似消化率（AD）上,蚜虫喂养组要显著高于人工饲料喂养组,人工饲料喂养组的食物近似消化率偏低,可能是由于饲料的营养配比不平衡,或是饲料中存在某些抗营养因子;而对食物利用率（ECI）和转化率（ECD）的测定发现蚜虫喂养组要低于人工饲料喂养组,这可能是低取食量的昆虫通过提高食物利用率和转化率来维持其生存的需要;实验还表明添加蔗糖可以显著提高食物的近似消化率、食物利用率和转化率.同时对其体成分的研究表明：龟纹瓢虫雌虫水分、粗蛋白和粗脂肪的含量分别为58.77%,15.93%和11.30%;雌虫的脂肪酸组成以不饱和脂肪酸（USFA）为主,单不饱和脂肪酸（MUFA）以油酸（1C18n-9）为主要组成成分,而多不饱和脂肪酸（PUFA）以亚油酸（2C18n-6）占的比例最大;在饲料中添加蔗糖能显著提高龟纹瓢虫的蛋白含量,而在饲料中添加橄榄油则能显著提高龟纹瓢虫粗脂肪的含量;人工饲料组的USFA（平均为72.70%）要高于蚜虫喂养组的含量（58.00%）,当添加0.5%的橄榄油时能显著提高USFA的含量,特别是油酸的含量增加明显,这与橄榄油中油酸含量丰富密切相关.

小麦-玉米蚜-龟纹瓢虫载体植物系统的构建初探

载体植物系统(Banker plant system,BPS)通过建立自然天敌的自我维持机制以持续控制田间及保护地害虫。本研究分别以玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)和小麦Triticum aestivum L.作为替代猎物和载体植物,构建龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)载体植物系统防控桃蚜Myzus persicae(Sulzer),通过正交试验设计优化该载体植物系统中各因子的组合,并对该系统繁殖的龟纹瓢虫对玉米蚜和目标害虫桃蚜的取食选择性进行研究。结果显示,龟纹瓢虫成虫获得量最大的组合是小麦播种后第四天接蚜720头,待蚜虫扩繁5天后,投入龟纹瓢虫初孵幼虫30头。取食选择性试验结果表明小麦载体植物扩繁的龟纹瓢虫对靶标害虫桃蚜具有良好的捕食作用。

龟纹瓢虫卵黄蛋白的分子特性及发生动态

研究了龟纹瓢虫Propylea japonica(Thunberg)卵黄蛋白的基本特性以及卵黄发生过程中卵黄蛋白的动态变化。PAGE和SDS-PAGE实验表明,龟纹瓢虫卵黄蛋白分子量为294.81±40.70kD,并由分子量分别为144.68±0.03kD和51.23±0.27kD的两种亚基组成。对卵黄蛋白的氨基酸组成和含量分析发现,其必需氨基酸总量占57.48%,略高于非必需氨基酸,其中谷氨酸(Glu)含量最高,为15.26%;色氨酸(Trp)和蛋氨酸(Met)含量较低,分别为0.50%和0.11%。采用间接竞争ELISA法,系统测定了龟纹瓢虫成虫期脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄蛋白的动态变化,结果表明:脂肪体是卵黄原蛋白合成的场所,卵黄原蛋白的合成始于羽化后第2天;脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄原蛋白的滴度在羽化后第4天开始迅速上升,至成虫期的第8天左右达到高峰期。

棉蚜密度对瓢虫集团内捕食作用的影响

以华北棉田3种常见瓢虫——异色瓢虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫为对象,依次在室内和田间条件下研究了不同棉蚜密度对瓢虫种间集团内捕食作用的影响。结果显示,室内条件下,随着棉蚜密度的上升,一种瓢虫幼虫对另一种瓢虫卵的捕食量呈下降趋势。与不提供棉蚜的对照相比,提供20、200头棉蚜的处理的捕食量分别平均降低56.5%、92.6%。田间罩笼试验显示出了相似规律,每株蚜量为50、200头时,捕食量较对照(没有棉蚜)平均降低42.0%、56.9%。结果表明,猎物棉蚜的存在能有效降低3种瓢虫之间的集团内捕食作用;棉蚜密度越高,这种趋势越明显。

龟纹瓢虫对棉蚜的捕食行为

为探讨天敌对害虫的捕食作用机制，充分发挥生物防治的作用，本文从捕食能学角度，系统地观测了龟纹瓢虫Ｐｒｏｐｙｌｅａｊａｐｏｎｉｃａ（Ｔｈｕｎｂｅｒｇ）对棉蚜ＡｐｈｉｓｇｏｓｓｙｐｉｉＧｌｏｖｅｒ的捕食行为及影响的因素。结果表明：龟纹瓢虫对棉蚜的捕食行为依棉蚜的密度变化而逐渐转变；它在棉蚜密度高时，搜索活动下降；而在棉蚜密度低时，则搜索活动增加。产生这种行为是由于肠胃量与棉蚜遭遇率变化的综合作用结果。因此，将瓢蚜比调控在一定水平上，可以更有效地发挥以瓢治好的生物防治作用。

龟纹瓢虫广东种群和北京种群的耐热性比较研究

本文以龟纹瓢虫Propylea japonica（Thunberg）的广东和北京两地区种群为材料，对其进行了在不同温度（26℃．36℃）下的发育历期、存活率、种群性比、产卵量的试验观察及对蛹重、幼虫致死高温、亚致死高温预处理、可溶性蛋白质含量的测定等。结果显示：（1）34℃以上温度对两种群龟纹瓢虫的各世代历期均产生了不同程度的影响。广东种群，34℃下的4龄幼虫、成虫产卵前期和世代历期开始延长，在36℃时除1龄幼虫和蛹外，其它虫态的发育历期均比34℃时的显著延长；北京种群，在36℃时，2龄和4龄幼虫的发育历期开始表现为显著延长。雄性比例，在26℃～36℃范围内随着温度上升而增大，至36℃时，两种群成虫均为雄性。从产卵量看，两种群在34℃下急剧下降。（2）在供试条件下，两种群各龄期的存活率，在36℃下开始明显下降，其中对低龄幼虫和卵期影响最大。广东种群卵的孵化率从26℃时的64．3％下降到34℃时的42．3％，36℃下的则降为20．7％，下降了67．8％；北京种群卵的孵化率从26℃处理的58．0％，下降到34℃处理的44％，36℃处理仅为12．3％，下降了78．8％。（3）广东种群和北京种群各龄幼虫致死温度相同，分别为1、2龄幼虫44℃、3龄幼虫45℃、4龄幼虫46℃。经39℃亚致死高温预处理150min后，广东种群和北京种群4龄幼虫在46℃下的存活率分别提高了72％和43．5％。（4）在26℃～34℃之间，随着温度的上升，成虫和4龄幼虫体内可溶性蛋白的含量上升。在常温下生长的4龄幼虫和成虫经39℃、4l℃和43℃热激1h后，4龄幼虫体内可溶性蛋白含量上升，成虫体内可溶性蛋白含量却下降。广东种群4龄幼虫和成虫经39℃热激后可溶性蛋白含量最高，而北京种群经43℃热激后含量最高。本文结果初步明确了龟纹瓢虫对较高温度的忍耐性，发现在36℃下龟纹瓢虫广东种群和北京种群的生长发育和繁殖会受到严重阻碍，对其发育历期、性比、产卵量、存活率等均有不良影响；广东种群和北京种群在31℃下3龄幼虫的发育历期、36℃下世代存活率、经过亚致死高温预处理后的耐热性、热激后虫体内蛋白含量等均存在显著差异。

取食雄蜂蛹粉对龟纹瓢虫和异色瓢虫卵黄发生的影响

本文比较了龟纹瓢虫Proylea japonica和异色瓢虫Harmonia axyridis取食蚜虫和取食雄蜂蛹粉时的卵黄发生情况。当取食雄蜂蛹粉时,体内卵黄蛋白出现迟,积累速度慢,产卵前期长。但用保幼激素类似物ZR512点滴处理后则能达到与食蚜对照相当的水平。ZR512对取食雄蜂蛹粉瓢虫的作用显著大于取食岈虫者。进一步的研究表明,ZR512能促进这两种瓢虫取食雄蜂蛹粉,但对成虫的体重没有明显的影响。因此推论,雄蜂蛹粉基本能够满足这两种瓢虫生殖的营养需要,但对其内分泌有一定的影响,使瓢虫处于类似生殖滞育的状态。本文根据不同食物条件对卵黄蛋白发生的影响不同,建议用卵黄蛋白的量作为生理指标,以快速初步筛选和评估人工饲料。

龟纹瓢虫对烟粉虱和棉蚜取食选择及适合度比较研究

基于近年来棉田烟粉虱数量上升并与棉蚜呈混合或交替发生的态势,比较研究了棉田.优势捕食性天敌龟纹瓢虫对棉蚜和烟粉虱的取食偏好和食物适合度。结果显示,龟纹瓢虫不同虫态对烟粉虱若虫和棉蚜均具有较好的捕食作用;在棉蚜和烟粉虱若虫不同比例共存的情况下,龟纹瓢虫成虫均显著地偏好取食棉蚜;空间增大和蚜虫数量不足有助于增加龟纹瓢虫成虫对烟粉虱若虫的控制效应。取食烟粉虱若虫和棉蚜若虫的龟纹瓢虫幼虫均能完成生长发育,对后代成虫性比亦无影响;但取食烟粉虱若虫的龟纹瓢虫幼虫期延长3d,死亡率升高5.45倍,幼虫和成虫体重明显减轻;成虫取食烟粉虱若虫不能满足其产卵的营养需求。综合分析认为,棉田具有一定数量(经济域值以下)的棉蚜,有利于增加龟纹瓢虫对烟粉虱的控制效应。

人工饲料对龟纹瓢虫捕食功能的影响

研究不同成分的人工饲料对龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)捕食功能的影响。结果表明:不同成分的人工饲料对龟纹瓢虫捕食棉蚜的功能反应类型没有影响,与对照组瓢虫一样均符合HollingⅡ型模型;添加蔗糖的饲料2组的a’/Th(瞬间攻击率/处理时间)要高于其他人工饲料组,表明其对棉蚜的捕食效应较强;各人工饲料组喂养的龟纹瓢虫在捕食功能上要明显劣于野生型龟纹瓢虫。