Đặc điểm hình thái và sinh học của bọ rùa đen nhỏ stethorus sp

Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 15 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ SINH HỌC CỦA BỌ RÙA ĐEN NHỎ Stethorus sp. (Coleoptera: Coccinellidae) Morphological and Biological Characteristics of The Ladybeetle Stethorus sp. (Coleoptera: Coccinellidae) Huỳnh Thụy Kiều Tiên 2 , Đặng Quốc Phong 3 , Đào Nguyễn Thúy Vi 3 và Lê Khắc Hoàng 1 Ngày nhận bài: 16.7.2018 Ngày chấp nhận: 23.8.2018 Abstract The ladybeetle, genus Stethorus (Coccinellidae: Coleoptera), is one of the common predators for the red spider mite, Tetranychus urticae. The determining morphological and biological characteristics of native ladybeetle Stethorus sp. spieces in Vietnam is the necessary to add to the biological control database for the red spider mite. The ladybeetle Stethorus sp. was collected on cassava in HCM City and reared in laboratory conditions (27±2 o C, 60±5%). The red spider mite Tetranychus urticae was used as prey, the life cycle of ladybeetle Stethorus sp. was15.58 ± 0.9 days and it longevity was 111.7 ± 6.1 days. The body size of 4 development stages of this predatory ladybeetle was given, including : egg (0.16 ± 0.01 mm), larval instars (0.27 ± 0.04 mm – 1 st instar; 0.47 ± 0.05 mm - 2 nd instar; 0.65 ± 0.05 - 3 rd instar; 0.79 ± 0.06 mm - 4 th instar), pupae (0.71 ± 0.03 mm) and adult (0.62 ± 0.05 mm – male adult, 0.72 ± 0.03 - female adult). Keywords: ladybeetle, Stethorus sp., red spider mite, Tetranychus urticae 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * Ngày nay, việc lạm dụng thuốc trừ sâu hóa học phổ rộng trong canh tác nông nghiệp là nguyên nhân chính dẫn đến sự bùng phát nhiều loài sinh vật gây hại cây trồng. Một trong số các sinh vật gây hại đƣợc quan tâm nhiều hiện nay là nhện đỏ Tetranychus urticae. Nhện đỏ Tetranychus urticae (Họ: Tetranychidae) là một loài sâu hại đa thực, nguy hiểm trên nhiều cây trồng và đã đƣợc ghi nhận từ rất lâu trên thế giới. Chúng có khả năng gây hại khoảng 1.200 loài thực vật (Zhang, 2003), trong đó có hơn 150 loài có giá trị kinh tế. Bọ rùa Stethorini đƣợc ghi nhận là tộc duy nhất trong số các tộc thuộc họ Coccinellidae chuyên ăn nhện đỏ, chủ yếu là nhện thuộc họ Tetranychidae (Kamiya, 1966). Tộc Stethorini gồm 90 loài thuộc hai giống là Stethorus và Parasthethorus. Stethorini đƣợc tìm thấy trên nhiều cây trồng nông nghiệp nhƣ táo, phúc bồn tử, cam quýt, bơ, chuối, đu đủ, cọ, chè, khoai mì (sắn), bắp (ngô), dâu tây, rau, bông, trên các thảo nguyên, rừng và ở các vùng có khí hậu nóng (David và ctv, 2009). Trong các nghiên cứu về hành vi ăn mồi, Stethorini đƣợc đánh giá có thể điều khiển tốt thị 1. Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp. HCM 2. Chi cục Trồng trọt & Bảo vệ thực vật Tp. HCM 3. Sinh viên trƣờng Đại học Nông Lâm Tp. HCM giác và khứu giác để xác định vị trí con mồi kể cả khi con mồi có mật độ thấp, phân bố không tập trung trên thực địa. Hơn nữa, nhờ khả năng phát hiện và tấn công các ổ nhện từ rất sớm, tiêu thụ số lƣợng nhện nhiều hơn các loài thiên địch ăn thịt khác nên Stethorini đƣợc đánh giá là tộc thiên địch có tiềm năng năng trong công tác quản lý và kiểm soát nhện đỏ (Fleschner, 1950; Putman, 1955; McMurtry và ctv, 1970; Houck, 1985). Chính vì thế, việc xác định các đặc điểm hình thái, sinh học và khả năng ăn nhện đỏ các loài bản địa thuộc tộc bọ rùa Stethorini nói chung và chi Stethorus nói riêng ở Việt Nam, đóng góp vào cơ sở dữ liệu trong công tác quản lý và kiểm soát nhện đỏ bằng các biện pháp sinh học là vấn đề cấp thiết hiện nay khi mà thuốc trừ sâu hóa học không còn cho hiệu quả bền vững và đang bộc lộ nhiều mặt hạn chế. Bài báo này cung cấp các dẫn liệu khoa học về một số đặc diểm hình thái học và sinh của bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. (Coleoptera : Coccinellidae) ở điều kiện phòng thí nghiệm. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Nhện đỏ (Tetranychus urticae) và bọ rùa đen nhỏ (Stethorus sp.) đƣợc thu trên cây sắn (khoai mì) trồng tại trại thí nghiệm Khoa Nông học, trƣờng đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 16 Hộp nhựa có nắp lƣới để nuôi côn trùng, kính lúp cầm tay, kính lúp soi nổi (độ phóng đại đến 40 lần), kính hiển vi (vật kính 4x, 10x, 20x và 40x). 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu các đặc điểm hình thái của bọ r a đen nhỏ Stethorus sp. Ghi nhận kích thƣớc cơ thể và mô tả ngẫu nhiên 20 cá thể ở từng pha phát triển (trứng, ấu trùng, nhộng và trƣởng thành) của BRĐN Stethorus sp. đƣợc nhân nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm với nguồn thức ăn là nhện đỏ Tetranychus urticae. 2.2.2 Nghiên cứu các đặc điểm sinh học của bọ r a đen nhỏ Stethorus sp. Theo dõi và ghi nhận thời gian phát dục của các pha phát triển, vòng đời, tuổi thọ và khả năng đẻ trứng của BRĐN Stethorus sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm. Phƣơng pháp thực hiện: Cho 20 cặp trƣởng thành BRĐN Stethorus sp. vào các hộp nhựa nuôi côn trùng có nắp lƣới để chúng bắt cặp, giao phối và đẻ trứng. Mỗi cặp cho vào một hộp nuôi riêng biệt, giữ ẩm bằng bông gòn có thấm nƣớc. Trứng của nhện đỏ đƣợc cung cấp dƣ thừa dùng làm thức ăn cho bọ rùa trong suốt quá trình của thí nghiệm. Kể từ khi thả các trƣởng thành BRĐN vào trong các hộp nuôi, cứ mỗi 24 giờ ghi nhận số trứng bọ rùa đã đẻ. Sau đó, dùng cọ mềm di chuyển trứng sang các hộp nuôi khác để quan sát, theo dõi. Mỗi hộp nuôi 10 trứng, tối đa 15 hộp nuôi cho thí nghiệm. Ghi nhận thời gian phát triển của các pha phát dục từ giai đoạn trứng, ấu trùng tuổi 1, 2, 3, 4 đến khi ấu trùng hóa nhộng, vũ hóa thành trƣởngvà đến khi trƣởng thành chết. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Một số đặc điểm hình thái của bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. Trong điều kiện phòng thí nghiệm ở nhiệt độ 27 ± 2 o C và ẩm độ 60 ± 5% với nguồn thức ăn là nhện đỏ T.urticae,đặc điểm hình thái các pha phát dục của BRĐN nhƣ sau: Pha trứng Trứng BRĐN Stethorus sp. có hình bầu dục thon dài. Lúc mới đƣợc đẻ, trứng có màu hồng đậm sau đó chuyển dần sang màu hồng cam rồi nhạt dần. Đến khi sắp nở, trứng chuyển dần sang màu trắng đục, có thể nhìn thấy đƣợc ấu trùng bên trong (Hình 1). Trứng có kích thƣớc chiều dài trung bình 0,16 ± 0,01 mm và chiều rộng trung bình 0,09 ± 0,01 mm (Bảng 1). a. Trứng sắp nở b. Trứng mới đƣợc đẻ Hình 1. Trứng của BRĐN Stethorus sp. Pha ấu trùng Ấu trùng BRĐN có 4 tuổi. Hình thái bên ngoài ở các tuổi của ấu trùng BRĐN Stethorus sp. rất giống nhau, để phân biệt đƣợc tuổi chủ yếu dựa vào màu sắc và kích thƣớc của chúng. Tuổi càng lớn, cơ thể ấu trùng có màu càng sẫm và kích thƣớc càng lớn. + Ấu trùng tuổi 1: Sau khi nở từ trứng, ban đầu ấu trùng có màu nâu đỏ, lông trên cơ thể xuất hiện mỏng, sau đó chuyển dần sang màu sẫm hơn, cuối cùng chuyển sang màu nâu xám, trên cơ thể có những chấm đen nhỏ nhạt. Cơ thể có kích thƣớc chiều dài trung bình 0,27 ± 0,04 mm và chiều rộng 0,1 ± 0,01mm (Bảng 1). + Ấu trùng tuổi 2: Sau lần lột xác đầu tiên, cơ thể ấu trùng tuổi 2 có màu nâu đỏ, sau chuyển a b Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 17 dần sang màu xám đen, lông trên cơ thể dầy hơn tuổi 1, các chấm đen và các vân trên cơ thể hiện rõ hơn. Kích thƣớc chiều dài trung bình của cơ thể là 0,47 ± 0,05 mm và chiều rộng trung bình là 0,15 ± 0,02 mm (Bảng 1). + Ấu trùng tuổi 3: Cơ thể ấu trùng bọ rùa Stethorus sp. có màu nâu đen, các chấm đen nhiều hơn ấu trùng tuổi 2, vân đen hiện rõ hơn và lông trên cơ thể dầy hơn. Cơ thể có chiều dài trung bình 0,65 ± 0,05 mm và chiều rộng trung bình 0,22 ± 0,02 mm (Bảng 1). + Ấu trùng tuổi 4: Khi mới lột xác, cơ thể ấu trùng có màu xám nhạt, sau chuyển dần sang màu xám vàng, vân đen hiện rất rõ, lông dầy hơn ấu trùng tuổi 3. Khi gần hóa nhộng, cơ thể ấu trùng co lại và chuyển dần sang màu vàng nâu. Chiều dài trung bình cơ thể là 0,79 ± 0,06 mm và chiều rộng trung bình là 0,26 ± 0,02 mm (Bảng 1). Hình 2. Các pha ấu trùng tuổi 1, 2, 3 và 4 của BRĐN Stethorus sp. Pha nhộng Khi mới hóa nhộng, nhộng có màu cam, sau chuyển dần sang màu nâu vàng, cuối cùng nhộng chuyển sang màu đen nâu, cơ thể bao phủ đầy lông và hiện rõ các bộ phận của trƣởng thành. Nhộng có chiều dài trung bình 0,71 ± 0,03 và chiều rộng 0,43 ± 0,02 mm. j. Ấu trùng tuổi 4 mới hóa nhộng k.Ấu trùng tuổi 4 hóa nhộng sau 24 giờ Hình 3. Nhộng của BRĐN Stethorus sp. i k Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 18 Pha trưởng thành Cơ thể trƣởng thành của BRĐNkhi vừa mới vũ hóa có hình bầu dục, màu nâu vàng nhạt, sau chuyển dần sang màu sẫm hơn và cuối cùng có màu đen bóng, có nhiều lông trắng bao phủ. Kích thƣớc cơ thể con trƣởng thành cái có kích thƣớc to hơn con đực. Phần bụng của bọ rùa đực hơi nhọn về phía cuối bụng. Bọ rùa cái có phần bụng to, tròn hơn bọ rùa đực. Chiều dài trung bình cơ thể của trƣởng thành cái là 0,72 ± 0,03 mm và chiều rộng là 0,41 ± 0,02 mm. Kích thƣớc chiều dài trung bình của trƣởng thành đực 0,62 ± 0,05 mm và chiều rộng 0,38 ± 0,04 mm (Bảng 1). Giải phẫu hình thái bên trong của thành trùng (Hình 3): Mảnh lƣng ngực của trƣởng thành có hình chữ nhật, râu đầu hình chùy, 3 đốt ở đỉnh râu phình to, gai sinh dục cong dài, thon và cong tròn hình chữ C (một trong những đặc điểm đặc trƣng để định danh đến loài). Hình 4. Đặc điểm hình thái của BRĐN Stethorus sp. trƣởng thành Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 19 Bảng 1. Kích thƣớc cơ thể các pha phát triển của bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. STT Pha phát triển Kích thƣớc Biến động (mm) TB ± SD (mm) 1 Trứng Chiều dài 0,14 - 0,18 0,16 ± 0,01 Chiều rộng 0,07 - 0,1 0,09 ± 0,01 2 Ấu trùng tuổi 1 Chiều dài 0,23 - 0,33 0,27 ± 0,04 Chiều rộng 0,09 - 0,11 0,1 ± 0,01 3 Ấu trùng tuổi 2 Chiều dài 0,38 - 0,55 0,47 ± 0,05 Chiều rộng 0,11 - 0,18 0,15 ± 0,02 4 Ấu trùng tuổi 3 Chiều dài 0,6 - 0,75 0,65 ± 0,05 Chiều rộng 0,2 - 0,24 0,22 ± 0,02 5 Ấu trùng tuổi 4 Chiều dài 0,67 - 0,89 0,79 ± 0,06 Chiều rộng 0,23 - 0,3 0,26 ± 0,02 6 Nhộng Chiều dài 0,64 - 0,75 0,71 ± 0,03 Chiều rộng 0,42 - 0,47 0,43 ± 0,02 7 Trƣởng thành đực Chiều dài 0,56 - 0,72 0,62 ± 0,05 Chiều rộng 0,33 - 0,45 0,38 ± 0,04 8 Trƣởng thành cái Chiều dài 0,67 - 0,75 0,72 ± 0,03 Chiều rộng 0,42 - 0,46 0,41 ± 0,02 3.2 Một số đặc điểm sinh học của BRĐN Stethorus sp. 3.2.1. Thời gian phát dục của các pha phát triển, vòng đời và tuổi thọ của BRĐN Stethorus sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm Trong điều kiện phòng thí nghiệm nhiệt độ 27 ± 2 o C và ẩm độ 60 ± 5%, nguồn thức ăn để nhân nuôi là nhện đỏ T. urticae sống trên lá cây khoai mì, BRĐN trải qua các pha phát dục gồm trứng, ấu trùng, nhộng và trƣởng thành Thời gian phát triển giai đoạn trứng của loài BRĐN Stethorus sp. có biến động 2 - 3 ngày và trung bình 2,17 ± 0,39 ngày. Ở 4 tuổi ấu trùng, thời gian phát triển biến động 1 - 2 ngày, trong đó thời gian phát triển trung bình kéo dài cao nhất là ở giai đoạn ấu trùng tuổi 1 và tuổi 4 với 1,67 ± 0,49 ngày và thấp nhất là ở giai đoạn ấu trùng tuổi 3 với 1,25 ± 0,45 ngày. Giai đoạn nhộng biến động 2 - 3 ngày và trung bình 2,91 ± 0,29 ngày. Giai đoạn trƣởng thành trƣớc khi đẻ trứng biến động trong khoảng 3 - 6 ngày trung bình là và 4,33 ± 0,98 ngày. Vòng đời của BRĐN Stethorus sp. đƣợc bằng nuôi bằng nhện đỏ trên lá khoai mì có thời gian biến động từ 15 - 18 ngày và thời gian trung bình là 15,58 ± 0,9 ngày. Tuổi thọ của BRĐN Stethorus sp., biến động 103 - 119 ngày và trung bình 111,7 ± 6,1 ngày. Bảng 2. Thời gian phát dục của các pha phát triển, vòng đời và tuổi thọ của BRĐN Stethorus sp. STT Pha phát triển Thời gian phát dục các pha phát triển, vòng đời và tuổi thọ (ngày) Biến động (ngày) TB ± SD (ngày) 1 Trứng 2 - 3 2,17 ± 0,39 2 Ấu trùng tuổi 1 1 - 2 1,67 ± 0,49 3 Ấu trùng tuổi 2 1 - 2 1,58 ± 0,51 4 Ấu trùng tuổi 3 1 - 2 1,25 ± 0,45 5 Ấu trùng tuổi 4 1 - 2 1,67 ± 0,49 6 Nhộng 2 - 3 2,91 ± 0,29 7 Trƣởng thành trƣớc khi đẻ trứng 3 - 6 4,33 ± 0,98 8 Vòng đời 15 - 18 15,58 ± 0,9 9 Tuổi thọ 103 - 119 111,7 ± 6,1 Ghi chú: Số mẫu theo dõi n = 15, SD: đ lệch chuẩn, thức ăn là nhện đỏ, nhiệt đ 27 ± 2 o C, ẩm đ 60 ± 5%. Kết quả nghiên cứu Khoa học BVTV - Số 6/2018 20 Các ghi nhận của nghiên cứu về các đặc điểm hình thái bên ngoài nhƣ kích thƣớc, màu sắc và các đặc điểm sinh học nhƣ thời gian phát triển ở từng pha phát dục, vòng đời và tuổi thọ của BRĐN Stethorus sp. trong nghiên cứu này có sự khác biệt rõ khi so với các đặc điểm của loài Stethorus pauperculus theo ghi nhận của Trần Thị Thanh Thảo (2016). 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận Đã ghi nhận và mô tả các đặc điểm hình thái bao gồm kích thƣớc, các đặc điểm về hình dạng, màu sắc và các đặc điểm đặc trƣng ở từng pha phát triển của loài BRĐN Stethorus sp. Trong điều kiện phòng thí nghiệm nhiệt độ 27 ± 2 o C và ẩm độ 60 ± 5% với nguồn thức ăn là nhện đỏ T. urticae, BRĐN Stethorus sp. trải qua các pha phát dục gồm trứng, ấu trùng, nhộng và trƣởng thành. Thời gian vòng đời của chúng là 15,58 ± 0,9 ngày, tuổi thọ của bọ rùa trƣởng thành là 111,7 ± 6,1 ngày. 4.2 Đề nghị Định danh đến loài BRĐN Stethorus sp. Đánh giá khả năng ăn (tiêu thụ) nhện đỏ Tetranychus urticae trong điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài thực địa. Đánh giá về khả năng thiết lập và phát triển quần thể của BRĐN Stethorus sp. trong tự nhiên. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Fleschner, C.A., 1950. Studies on searching capacity on the larvae of three predators of the citrus red mite (Paratetranychus citri) (Stethorus picipes, Conwentzia hageni, Chrysopa claifornicus). Hilgardia 20, trang 233 - 265. 2. Houck, M.A., 1985. Predatory behavior of Stethorus punctum (Coleoptera: Coccinellidae) in response to the prey Panonychus ulmi and Tetranychus urticae (Acarina: Tetranychidae). 3. McMurtry, J.A., Huffaker, C.B., Van de Vrie, M., 1970. Ecology of tetranychid mites and their natural enemies: a review. I. Tetranychid enemies: their biological characters and the impact of spray practices. Hilgardia 40, trang 331 - 390. 4. Putman, W.L., 1955a. The bionomics of Stethorus punctillum Wiese (Coleoptera: Coccinellidae) in Ontario. The Canadian Entomologist 87, 9 - 33. 5. Trần Thị Thanh Thảo, 2016. Đặc điểm hình thái và sinh học của bọ rùa đen nhỏ Stethorus pauperculus (Coleoptera : Cocinellidae) kiểm soát nhện đỏ Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) hại cây khoai mì. 6. Zhang Z-Q, 2003. Mites of greenhouses: identification, biology and control. Phản biện: TS. Nguyễn Văn Liêm NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI VỤ ĐẾN BỆNH PVY (Potato virus Y) GÂY HẠI THUỐC LÁ Ở TỈNH BẮC GIANG Research Effect of Other Tobacco Growing Seasons on Potato virus Y on Tobacco Nguyễn Văn Chín, Nguyễn Hồng Thái, Đỗ Thị Thúy và Ngô Văn Dƣ Viện Thuốc lá Ngày nhận bài: 20.7.2018 Ngày chấp nhận: 04.9.2018 Abstract The diseased tobacco plants with PVY effect on growth, yield and quality of flue-cured tobacco. Use of pesticides are lack of efficacy against virus transmission in the field. To determine the effective control measure in proventing PVY, we tried other tobacco growing seasons in Bac Giang province in spring season 2017 and 2018. The result of experiment showed that the early season was the most severe infected in both experimental years with rate of disease from 66.1 – 100% and disease severity index: 40.7 – 90.1% at April 11, 2017 and April 30, 2018; for the late season with rate of disease from 19.5 – 21.5% and disease severity index: 5.9 -13.5%. The fresh yield of the early