快速區(qū)分溝眶象雌雄成蟲的方法

陳 沖， 于倩倩， 劉振凱， 孫耀武， 曹川健， 寶 山， 溫俊寶

（1. 北京林業(yè)大學(xué) 省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室， 北京100083； 2. 靈武市林木檢疫站，寧夏靈武751400； 3. 寧夏森林病蟲害防治檢疫總站， 寧夏 銀川750004）

溝眶象Eucryptorrhynchus chinensis 屬鞘翅目Coleoptera 象甲科Curculionidae 隱喙象亞科Cryptorhynchinae 溝眶象屬Eucryptorrhynchus， 是寧夏、 新疆的補充林業(yè)檢疫性有害生物， 也被列為國家林業(yè)局公布的“危險性林業(yè)有害生物”。 該蟲分布于黑龍江、 遼寧、 北京、 天津、 河北、 山西、 河南、 山東、安徽、 上海、 江蘇、 四川、 陜西、 甘肅、 寧夏、 青海、 新疆等省市區(qū)［1－2］， 常與臭椿溝眶象E. brandti 混合發(fā)生于臭椿Ailanthus altissima 上。 該蟲主要以幼蟲危害臭椿根部， 成蟲聚集在裸露的樹根、 樹體流膠處和樹干基部取食， 也會取食幼嫩枝梢， 造成其萎蔫［3］。 區(qū)分雌雄成蟲在溝眶象預(yù)測、 監(jiān)測以及防治中有重要意義。 在溝眶象化學(xué)生態(tài)學(xué)研究中， 區(qū)分活體溝眶象雌雄成蟲是進行生物測定的基礎(chǔ)， 需要不傷害活體成蟲的方法； 野外借助解剖鏡區(qū)分成蟲雌雄既不方便又可能損傷蟲體。 尋找快速、 準確和簡便的區(qū)分溝眶象雌雄成蟲的形態(tài)學(xué)方法十分必要。 趙養(yǎng)昌等［2］介紹了一些象甲成蟲雌雄區(qū)分的形態(tài)學(xué)方法， 但這些方法在區(qū)分溝眶象雌雄成蟲時并不適用； 楊貴軍等［4］發(fā)現(xiàn)溝眶象雌雄成蟲觸角存在形態(tài)差異， 但由于其結(jié)構(gòu)太小， 雌雄觸角末節(jié)的差異需借助顯微鏡才能清晰地觀察到并進行區(qū)分， 不能靠肉眼直接區(qū)分。 Herrick 等［5］對臭椿溝眶象雌雄成蟲區(qū)分進行了描述， 對其區(qū)分特征進行了簡單描述。 本研究在溝眶象雌雄成蟲肉眼區(qū)分方面進行了嘗試， 并對臭椿溝眶象區(qū)分特征進行了補充。

1 材料與方法

1.1 供試成蟲來源

溝眶象活體成蟲于2011 年5－11 月采集， 其中1 832 頭采自寧夏靈武市臨河鎮(zhèn)， 557 頭來自收購的人工捕捉的成蟲， 雌蟲1 100 頭， 雄蟲1 289 頭， 雌雄比1∶1.2。 成蟲于養(yǎng)蟲籠（40 cm×25 cm×10 cm）中飼養(yǎng)， 采集臭椿枝葉喂養(yǎng)， 置于遮光處。

1.2 觀察方法

野外隨機選取若干正在交配的雌雄成蟲， 肉眼觀察比對雌雄外部形態(tài)區(qū)別， 包括第5 腹板的斑點數(shù)、 蟲體后胸腹板的不同， 并簡單解剖觀察蟲體腹部背板的節(jié)數(shù)。

將野外收集以及人工捕捉收集來的成蟲帶回實驗室， 肉眼觀察以及簡單解剖， 觀察記錄外形以及觸角、 第5 腹板、 后胸腹板形態(tài)上的幾個特征是否存在變化。 當(dāng)這些特征中的某特征不能區(qū)分時， 通過解剖成蟲外生殖器確定其性別； 同時將蟲體鞘翅以及覆翅剪去， 觀察確定雌雄成蟲腹部背板節(jié)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻記載區(qū)分象蟲雌雄的形態(tài)特征方法以及驗證

大多數(shù)象蟲的雌雄可以從外形上加以區(qū)別。 一般雌蟲較大而胖， 雄蟲較小而瘦； 另外雄蟲腹部基部中間較洼， 而雌蟲腹部基部中間扁平或較?。?］。 有些屬的象蟲雌雄成蟲形態(tài)區(qū)別很明顯， 常用的區(qū)別特征有： 末一腹板端部尖或鈍， 基部兩側(cè)有無溝紋； 前胸腹板前緣突出與否； 后足脛節(jié)背面密被長毛與否； 喙的長短和觸角在喙上的位置［4］。 本試驗對這些區(qū)分特征進行驗證發(fā)現(xiàn)， 肉眼觀察溝眶象雌雄成蟲胖瘦不一， 不能區(qū)分性別。 末一腹板的端部尖或者鈍也不明顯， 基部并沒有溝紋， 只是有白色或者褐色的斑點； 雌雄成蟲的后足脛節(jié)都密被大量的花斑， 并沒有長毛。 說明已有文獻記載的方法在區(qū)分溝眶象雌雄成蟲時并不適用。

2.2 區(qū)別溝眶象雌雄成蟲的穩(wěn)定特征

2.2.1 溝眶象雌雄成蟲后胸腹板形態(tài)上區(qū)別 溝眶象雌雄成蟲后胸腹板有明顯差異， 雄蟲的腹中線貫穿后胸腹板， 而雌蟲后胸腹板沒有被貫穿， 且中斷位置兩側(cè)后胸腹板凸起（圖1 a 和b）。 觀察1 100 頭雌蟲和1 289 頭雄蟲無一例外都符合這個特點。 溝眶象成蟲后胸腹板是否被腹中線貫通的特點是雌雄區(qū)分明顯且肉眼能直接觀察到的特征。

2.2.2 溝眶象雌雄成蟲腹部背板數(shù)目區(qū)別 溝眶象雌雄成蟲腹部背板有明顯差異， 與雌蟲相比雄蟲腹部背板最后一節(jié)分為2 節(jié)， 所以雌蟲腹部背板為7 節(jié)， 而雄蟲腹部背板為8 節(jié)（圖1c 和d）。 通過解剖觀察743 頭雌蟲、 815 頭雄蟲都符合這個特點。 但是， 這種區(qū)別方法的缺點是溝眶象的鞘翅將其腹部覆蓋， 只能將鞘翅去除后才能觀察到腹部背板。

2.3 區(qū)別溝眶象雌雄成蟲的不穩(wěn)定特征

圖1 溝眶象雌雄成蟲不同部位的鑒別特征Figure 1 Differential characters between the male and female adults of Eucryptorrhynchus chinensis

溝眶象雌雄蟲第5 腹板上斑點數(shù)區(qū)別： 溝眶象屬的前胸背板能分泌白色、 黃色或者粉紅色的粉狀分泌物， 形成花斑。 這種分泌物容易脫落， 脫落后還可以再生［4］。 溝眶象的腹部腹板1～4 上斑點穩(wěn)定， 雌雄蟲在腹板1～4 上的數(shù)量相同， 分別是2 個、 4 個、 4 個、 4 個。 從表1 可以看出： 第5 腹板有斑點的雄蟲1 145 頭， 占所有有斑點溝眶象的94.0%； 第5 腹板無斑點雌蟲1 027 頭， 占所有無斑點溝眶象的87.7%。 因此溝眶象成蟲腹部第5 腹板無斑點大部分是雌蟲， 有2 個斑點大部分是雄蟲（圖1 e 和f）。

表1 溝眶象雌雄蟲第5 腹板上斑點數(shù)差異統(tǒng)計Table 1 Difference in number of spots on the 5th abdominal sternite between males and females of Eucryptorrhynchus chinensis

2.4 臭椿溝眶象雌雄區(qū)分特征

國內(nèi)文獻記載的一般區(qū)分雌雄成蟲的方法， 也同樣不適用于臭椿溝眶象。 解剖鏡下觀察， 發(fā)現(xiàn)臭椿溝眶象雄蟲后胸腹板大部分凹陷， 上部凸起， 第1 腹板平或者凹陷（圖2a）； 雌蟲后胸腹板腹中線兩側(cè)完全凸起， 第1 腹板凸起（圖2b）。

圖2 臭椿溝眶象解剖鏡下雌雄成蟲區(qū)分特征Figure 2 Distinguishing characters of ventral male （a） and female （b） adults of Eucryptorrhynchus chinensis

3 結(jié)論

快速準確地區(qū)分溝眶象雌雄蟲的方法為： 野外， 可以直接觀察成蟲的后胸腹板， 如果后胸腹板沒有被腹中線貫穿的是雌蟲， 反之是雄蟲； 實驗室內(nèi)， 可通過觀察成蟲后胸腹板凹凸情況， 以及將鞘翅去除觀察腹部背板的數(shù)量等進一步驗證。

觀察到的最穩(wěn)定的特征是雌雄成蟲腹部背板的節(jié)數(shù)不同， 但是由于鞘翅的影響， 將鞘翅去除后才能觀察到， 這樣會對蟲體造成一定的損傷。 溝眶象雌雄成蟲腹部第5 腹板上有不同的斑點數(shù)， 大部分有斑點的是雄蟲， 大部分無斑點的是雌蟲， 其原因有待深入探究。

臭椿溝眶象雄蟲后胸腹板大部分凹陷， 上部凸起， 第1 腹板平或者凹陷。 這與Herrick 等［5］通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)臭椿溝眶象雌成蟲后胸腹板和第1 腹部表面凸起， 而雄蟲凹陷或較平的描述有些差異。 是種群之間的差異還是引種之后發(fā)生了變異， 尚待探究。

［1］ 張小放， 李濤， 胡春鈴. 臭椿溝眶象防治工程的研究［J］. 中國森林病蟲， 2001 （增刊）： 9－11.ZHANG Xiaofang， LI Tao， HU Chunling. Control engineering of Eucryptorrhychus brandti ［J］. China For Pest Dis，2001 （supp） ： 9－11.

［2］ 趙養(yǎng)昌， 陳元清. 中國經(jīng)濟昆蟲志： 第20 冊鞘翅目象蟲科（一）［M］. 北京： 科學(xué)出版社， 1980： 8－150.

［3］ 雍惠莉， 楊貴軍， 于有志， 等. 溝眶象纖維素酶性質(zhì)的研究［J］. 農(nóng)業(yè)科學(xué)研究， 2007， 98 （4）： 16－19.YONG Huili， YANG Guijun， YU Youzhi， et al. Studies of characters of cellulase in Eucryptorrhynchus chinensis（Olivier）［J］. J Agric Sci， 2007， 98 （4）： 16－19.

［4］ 楊貴軍， 雍惠莉， 王新譜. 溝眶象的生物學(xué)特性及行為觀察［J］. 昆蟲知識， 2008， 45 （1）： 65－69.YANG Guijun， YONG Huili， WANG Xinpu. The biological characters and behavior of Eucryptorrhynchus chinensis［J］. Ent Knowl， 2008， 45 （1）： 65－69.

［5］ HERRICK N J， SALOM S M， KOK L T， et al. Life history， development， and rearing of Eucryptorrhynchus brandti（Coleoptera： Curculionidae） in Quarantine ［J］. Ann Entomol Soc Am， 2011， 104 （4）： 718－725.