Đặc điểm hình thái, sinh học trên một loại ký chủ
Theo Deshmukh et al., (2012), kết quả nghiên cứu vòng đời của bọ rùa 28 chấm Epilachna viginctioctopunctata trên khổ qua có 4 giai đoạn khác nhau: trứng, ấu trùng, nhộng và thành trùng. Trong đó, trứng có màu vàng nhạt, có từ 16 – 40 trứng trên 1 ổ trứng, và gắn theo chiều dọc trên lá gần gân chính của lá. Trứng được gắn thẳng đứng lên, chiều dài 1,3 mm và chiều rộng 0,6 mm. Ấu trùng mới nở bò chậm chạp, dài 1,6 mm. Cơ thể được phủ bởi gai phân nhánh. Hơn nửa giờ sau, ấu trùng mới nở bắt đầu ăn lá. Ấu trùng có 4 tuổi. Theo sự tăng trưởng và phát triển của các giai đoạn ấu trùng thì tỷ lệ ăn cũng tăng dần.
Bên cạnh đó, theo Sunil Kumar Ghosh and Senapati (2001), ở Teraj, khu vực Tây Bengal, Ấn Độ, trên cây cà tím, bọ rùa 28 chấm hoạt động từ tháng 4 đến giữa tháng 10, mật số cao nhất được ghi nhận (8,14 con bọ rùa/cây) trong thời gian giữa tháng 9. Mật số bọ rùa 28 chấm cho thấy tương quan tích cực với nhiệt độ trung bình, độ ẩm và lượng mưa hàng tuần. Thời gian vòng đời ngắn nhất là 26,71 ngày vào tháng 7 và dài nhất là 33,52 ngày trong tháng 9 – tháng 10, nhưng khả năng sinh sản cao nhất là 272,32 trứng từ tháng 3 đến tháng 4. Nhiệt độ cao và độ ẩm từ tháng 7 – tháng 9, làm cho thời gian vòng đời giảm xuống và tăng khả năng sinh sản và mật số tăng lên nhanh chóng và mức gây hại cũng tăng nhanh, có thể làm mất mùa trong giai đoạn này.
Ngoài ra, theo Navodita Maurice and Ashwani Kumar (2012), đã nghiên cứu về sự đẻ trứng của bọ rùa 28 chấm Epilachna vigintioctopunctata Fabricius trên cây bình bát dây, thu được kết quả như sau: thức ăn và chất lượng thức ăn đã có ảnh hưởng đáng kể đến đẻ trứng. Vòng đời của con cái cũng ảnh hưởng đến tổng số trứng. Tỷ lệ trứng nở, tỷ lệ vũ hoá cũng có ý nghĩa. Nghiên cứu đã chứng minh bọ rùa 28 chấm E. vigintioctopunctata có thể sử dụng lá bình bát dây làm một loại thức ăn.
11
Các loại phổ ký chủ khác nhau ảnh hưởng đến đặc điểm sinh học, sinh thái:
Theo Vishav Vir Singh Jamwal et al., (2013), ảnh hưởng của 8 ký chủ cà đen (Solanum nigrum), mướp khía (Luffa acutangula), cà độc dược (Datura stramonium), khoai tây (Solanum tuberosum), thù lù nhỏ (Physalisminima), khổ qua (Momordica charantia), cà tím (Solanum melongena), cà chua (Solanum esculentum) đến đặc điểm sinh học, hình thái, sự phát triển của bọ rùa 28 chấm
Epilachna vigintioctopunctata (Coleoptera: Coccinellidae) trong điều kiện phòng thí nghiệm (nhiệt độ 29 ± 1ºC, ẩm độ 60 - 70%) có sự khác biệt đáng kể. Trong một thử nghiệm bọ rùa 28 chấm E. vigintioctopunctata cho kết qua sau: đẻ trứng nhiều nhất trên cà đen (286,80 ± 19,86 trứng), ít nhất trên mướp khía (164,90 ± 26,24 trứng).Thời gian ủ trứng ngắn nhất trên cà đen (3,25 ± 0,97 ngày), dài nhất trên cây cà độc dược (5,40 ± 0,75 ngày).
Đối với tỷ lệ trứng nở, cao nhất trên khoai tây (91,75 ± 3,73%), thấp nhất trên mướp khía ( 82,00 ± 5,94%). Ấu trùng phát triển khác nhau trên 8 ký chủ, ngắn nhất trên cà đen (13,25 ± 1,12 ngày), dài nhất trên cà độc dược (21,55 ± 1,70 ngày). Thời gian phát triển của thành trùng nhiều nhất trên cà đen và thù lù nhỏ (92,00 ± 1,22 và 91,25 ± 0,88% ) và thấp nhất trên mướp khía (45,25 ± 2,45% ). Thành trùng cái sống dài hơn thành trùng đực. Nhộng phát triển ngắn nhất trên cà đen (3,85 ± 0,67 ngày) và dài nhất trên khổ qua ( 6,10 ± 0,72 ngày). Trong đó, tỷ lệ thành trùng xuất hiện cao nhất trên cà đen (94,25 ± 0,98%) và thấp nhất trên mướp khía (53,25 ± 2,18%). Dựa trên cơ sở chỉ số tăng trưởng, khả năng sinh sản, sự phát triển và tỷ lệ thành trùng xuất hiện, cà đen (Solanum nigrum) và thù lù nhỏ (Physalisminima) được ghi nhận là cây ký chủ thích hợp nhất, kế tiếp là cà tím (Solanum melongena), khoai tây (Solanum tuberosum), cà chua (Solanum esculentum), khổ qua (Momordica charantia) và cà độc dược (Datura stramonium). Mướp khía (Luffa acutangula) là cây ký chủ ưa thích nhất của bọ rùa 28 chấm cho sự tăng trưởng và phát triển tổng thể.
Tuy nhiên, theo Yoichi Shirai and Haruo Katakura (1999), các cây ký chủ của bọ rùa 28 chấm trong khu vực Đông Nam Á vẫn chưa được biết đến đầy đủ. Sự sống và phát triển của ấu trùng bọ rùa 28 chấm trên cây họ cà, bầu bí dưa và đậu đã được khảo sát bởi bảy nhà nghiên cứu từ Nhật Bản, Thái Lan, Malaysia và Indonesia. Tất cả các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ xuất hiện cao nhất và kích thước thành trùng lớn nhất ở trên cây thuộc chi Solanum (họ cà). Trên bình bát dây (Coccinia indica) (họ dưa bầu bí), tại Malaysia cho thấy có tỷ lệ xuất hiện của bọ rùa là 32%, Thái Lan và hai nhà nghiên cứu ở Indonesia cho thấy tỷ lệ xuất hiện của bọ rùa là 10%. Tuy nhiên, tỷ lệ thành trùng mới, mà bốn nhà nghiên cứu ở các nước
12
cho thấy không thể tạo ra thế hệ tiếp theo khi được nuôi trên bình bát dây vì khả năng sinh sản và tỷ lệ trứng nở rất thấp. Trên đậu ma (Centrosema pubescens), nhà nghiên cứu Malaysia và hai nhà nghiên cứu Indonesia cho thấy tỷ lệ xuất hiện của bọ rùa là 30%. Ba nhà nghiên cứu từ hai nước đó cho thấy xuất hiện từ 62 – 72% tỷ lệ trứng nở ở trên cây đậu ma.
Nghiên cứu về bọ rùa 28 chấm thông qua phân tích ADN ti thể và một yếu tố khác
Theo Norio Kobayashi etal., (2000), phân tích một phần ti thể cytochrome C oxidase I trình tự gen (645 bp ) của 17 thành trùng bọ rùa 28 chấm Epilachna vigintioctopunctata từ 8 địa điểm khác nhau ở phía Đông và Đông Nam Á cho thấy các quần thể được chia thành hai nhóm khác biệt về mặt di truyền, nhóm 1 (Chiba, Tokyo, Naha, Iriomote, Bangkok), nhóm 2 (Kuala Lumpur, Padang, Bogor). Số nucleotide thay thế giữa các chuỗi của các nhóm khác nhau là 57 – 60, trong khi đó giữa các chuỗi trong mỗi nhóm là 1 – 8. Karyotypes của hai nhóm cũng khác nhau rõ rệt. Thí nghiệm cho thấy có tồn tại các rào cản về sự bắt cặp giữa hai nhóm: trứng thu được từ bắt cặp giữa 2 nhóm với nhau thường không nở, trong khi hơn 90% trứng nở từ sự bắt cặp trong 1 nhóm với nhau. Có thể kết luận rằng bọ rùa 28 chấm E. vigintioctopunctata, là một loại côn trùng gây hại nguy hiểm và phổ biến trên cây họ cà ở châu Á và Úc.
13
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Vật liệu và dụng cụ
- Một số cây trồng họ dưa, bầu, bí, cà như: dưa gang, dưa hấu, dưa leo, bầu, bí đao, bí rợ, mướp, cà phổi… dùng làm thức ăn cho bọ rùa để khảo sát tính ưa thích của bọ rùa.
- Hộp nhựa lớn có kích thước 10 – 12 x 7 cm và hộp nhựa nhỏ có kích thước 2,7 – 4,2 x 3,5 cm dùng để nuôi bọ rùa.
- Bọc nylon màu đen có lỗ thoát nước dùng trồng cây làm thức ăn cho bọ rùa. - Bông gòn thấm nước để tạo ẩm độ.
- Kính nhìn nổi, kính lúp. - Ẩm kế, nhiệt kế.
- Phân ure, DAP…
- Thước đo trắc vi thị kính và máy chụp hình để đo và ghi nhận kích thước của ấu trùng và thành trùng qua từng giai đoạn.
- Cân điện tử với 3 chữ số thập phân.
- Một số dụng cụ khác trong thí nghiệm như: vợt bắt côn trùng, kéo, thước đo, bút lông, bông gòn, vải lưới, cọ quét, dây thun, giấy báo, cồn 700, nước cất tạo ẩm độ,...
2.1.2 Nguồn bọ rùa
Bọ rùa 12 chấm, 28 chấm được thu từ ngoài đồng trên những ruộng cà, mướp, dưa leo, thù lù, bình bát dây có bọ rùa gây hại ở huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ và khu II, Đại học Cần Thơ.
Bọ rùa 12 chấm, 28 chấm được thu bằng vợt hoặc bắt trực tiếp bằng tay.
2.2 PHƯƠNG PHÁP
2.2.1 Khảo sát đặc điểm hình thái và sinh học của bọ rùa 12 chấm Epilachna dodecastigma, 28 chấm Epilachna vigintioctopunctata trong điều kiện phòng thí nghiệm
Mục tiêu: Khảo sát đặc điểm hình thái và sinh học của các giai đoạn từ
14
cũng như một số tập tính và cách gây hại làm cơ sở cho việc quản lý hai loài bọ rùa này có hiệu quả nhất.
Thời gian thực hiện: từ tháng 4/2013 đến tháng 10/2013.
Địa điểm: phòng thí nghiệm côn trùng và nhà lưới của bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
Chuẩn bị bọ rùa: Bọ rùa 12 chấm và 28 chấm được thu thập ngoài đồng và nhân nuôi trong phòng thí nghiệm. Thu thập chủ yếu là thành trùng bọ rùa về nuôi trong các hộp nhựa lớn đến khi thành trùng thế hệ sau đẻ trứng sẽ dùng làm thí nghiệm khảo sát vòng đời. Thức ăn chủ yếu cho bọ rùa là các loại lá dưa, bầu, bí, cà có quấn bông gòn thấm nước ở vị trí vết cắt để hạn chế bị héo.
Hình 2.1 Hộp nhựa nuôi thành trùng bọ rùa
Sử dụng 30 hộp nhựa nhỏ có chiều cao là 3,5 cm, đường kính từ 2,7 – 4,2 cm để đựng các ổ trứng. Sau 3 – 4 ngày, trứng bắt đầu nở và cung cấp thức ăn cho ấu trùng bằng những lá dưa, bầu, bí, cà.
Quan sát và ghi nhận các đặc điểm sinh học và hình thái qua từng giai đoạn phát triển của bọ rùa 12 chấm và 28 chấm tiến hành như sau:
Giai đoạn trứng: ghi nhận kích thước trứng, thời gian ủ trứng và quan sát
hình dạng, màu sắc của trứng, đo kích thước của 30 trứng.
Giai đoạn ấu trùng: Sau khi trứng nở, ấu trùng các tuổi được cho vào các
hộp nhựa nhỏ và cung cấp thức ăn bằng những lá dưa, bầu, bí, cà. Mỗi con được nuôi trong một hộp riêng và tạo ẩm độ bằng cách để 1 miếng bông gòn đã được
15
thấm nước. Thức ăn được thay mới mỗi ngày và ghi nhận thời gian lột xác qua từng tuổi của ấu trùng cũng như sự thay đổi màu sắc và hình dạng, kích thước của chúng ở từng giai đoạn phát triển. Các chỉ tiêu ghi nhận:
Số tuổi của ấu trùng (dựa vào mảnh vỏ để lại của ấu trùng khi lột xác). Thời gian sống và phát triển các tuổi của ấu trùng.
Kích thước của ấu trùng (chiều dài và chiều rộng). Hình dạng và màu sắc của ấu trùng.
Hình 2.2 Khảo sát giai đoạn nhộng và ấu trùng của bọ rùa
Giai đoạn nhộng: Khi ấu trùng tuổi 4 chuyển sang giai đoạn nhộng, cũng
cần tạo ẩm độ bằng cách để 1 miếng bông gòn được thấm nước, tiến hành ghi nhận các đặc điểm về màu sắc, hình dạng, kích thước cũng như thời gian từ hóa nhộng đến khi vũ hóa của mỗi ấu trùng trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Giai đoạn thành trùng: Sau khi nhộng vũ hóa, phân biệt bọ rùa đực và cái,
lấy ngẫu nhiên 30 bọ rùa đực và 30 bọ rùa cái cho bắt cặp trong 30 hộp nhựa lớn có chiều cao khoảng 7 cm, đường kính khoảng 10 – 12 cm. Cung cấp thức ăn là các loại lá dưa, bầu, bí, cà. Bên trong hộp để 1-2 lá dưa có quấn bông gòn ngay tại vị trí vết cắt nhằm giữ tươi lâu tránh mất nước. Tiến hành lấy chỉ tiêu mỗi ngày. Các chỉ tiêu ghi nhận:
Thời gian từ vũ hóa đến bắt cặp.
16
Thời gian đẻ trứng của thành trùng cái, số ổ trứng/cái, tổng số trứng được đẻ trong vòng đời. Số lượng trứng/ổ.
Thời gian sống của thành trùng đực và thành trùng cái. Kích thước cơ thể của thành trùng cái và thành trùng đực. Hình dạng và màu sắc của thành trùng.
Tỷ lệ hóa nhộng (%): thực hiện 4 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là một hộp
nhựa lớn nuôi 30 ấu trùng tuổi 4. Tiến hành lấy chỉ tiêu hoá nhộng mỗi ngày. Tỷ lệ vũ hóa (%): thực hiện 4 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là một hộp nhựa lớn
nuôi 30 nhộng. Tiến hành lấy chỉ tiêu hoá nhộng mỗi ngày.
Tỷ lệ trứng nở (%): khảo sát ngẫu nhiên 30 ổ trứng, mỗi ổ trứng được để
trong các hộp nhựa lớn. Tiến hành lấy chỉ tiêu số lượng trứng nở trên từng ổ mỗi ngày.
Tất cả các số liệu được nhập và xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2013 và trình bày dưới dạng biểu bảng.
2.2.2 Khảo sát tính ưa thích trên một số loại ký chủ của bọ rùa 12 chấm (Epilachna dodecastigma) và 28 chấm (Epilachna vigintioctopunctata) trong điều kiện phòng thí nghiệm
Mục tiêu: Thí nghiệm nhằm đánh giá khả năng ưa thích thức ăn của bọ rùa
12 chấm và 28 chấm, từ đó giúp hiểu biết rõ hơn sự gây hại của bọ rùa trên các loại ký chủ này.
Thí nghiệm được thực hiện nhằm tìm hiểu rõ hơn trong các loại thức ăn được ghi nhận là ký chủ, loại cây nào được chúng ưa thích hơn. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 9 nghiệm thức (tương ứng với 9 loại lá làm thức ăn) với 4 lần lặp lại. Mỗi lần lặp lại là hộp nhựa lớn chứa 10 thành trùng bọ rùa. Trong đó, mỗi nghiệm thức đều thử đối với thành trùng đực, thành trùng cái của bọ rùa 12 chấm và thành trùng đực, thành trùng cái của bọ rùa 28 chấm. Như vậy, mỗi nghiệm thức sử dụng 160 thành trùng bọ rùa. Mỗi lặp lại tương ứng 1 hộp nhựa có chiều cao khoảng 7 cm, đường kính khoảng 10 – 12 cm, lót sẵn giấy thấm và bông gòn thấm nước. Mỗi loại lá dưa, bầu, bí, cà có kích thước tương đương nhau được đặt riêng từng hộp nhựa và mỗi hộp nhựa chỉ chứa 1-2 lá (1 lá đối với những lá dưa, bầu, bí, cà có kích thước lớn, 2 lá đối với những lá dưa, bầu, bí, cà có kích thước nhỏ, kích thước lớn nhỏ do chúng khác nhau về họ). Lá được đặt hoàn toàn ngẫu nhiên vào trong hộp, sau đó thả thành trùng đực và thành trùng cái của bọ
17
rùa 12 chấm, 28 chấm vào từng hộp nhựa riêng biệt lên khắp các lá ký chủ cho chúng ăn.
Bảng 2.1 Các loại lá làm thức ăn khảo sát tính ưa thích của bọ rùa 12 chấm và 28 chấm
STT Loại thức ăn Tên khoa học
1 Cà phổi Solanum melongena
2 Bầu Lagenaria vulgaris
3 Bí đao Benincasa hispida
4 Bí rợ Cucurbita moshata
5 Dưa leo Cucumis sativus
6 Dưa hấu Citrullus lanatus
7 Dưa gang Cucumis melo
8 Mướp Luffa aegyptiaca
18
Hình 2.3 Các loại lá làm thức ăn khảo sát tính ưa thích ký chủ của bọ rùa 12 chấm và 28 chấm
(A) Lá mướp, (B) Lá bí rợ, (C) Lá dưa leo, (D) Lá bí đao, (E) Lá khổ qua, (F) Lá bầu, (G) Lá dưa hấu, (H) Lá dưa gang, (K) Lá cà phổi.
A B C
D E F
19
Hình 2.4 Khảo sát tính ưa thích trên một số loại ký chủ của bọ rùa 12 chấm (Epilachna
dodecastigma) và 28 chấm (Epilachna vigintioctopunctata) trong điều kiện phòng thí nghiệm
Quan sát hoạt động của thành trùng bọ rùa sau khi thả vào hộp và ghi nhận kết quả thiệt hại qua trọng lượng thức ăn được tiêu thụ sau 24, 48 giờ thí nghiệm.
Chỉ tiêu ghi nhận sự tiêu thụ thức ăn của thành trùng bọ rùa 12 chấm (Epilachna dodecastigma)và 28 chấm (Epilachna vigintioctopunctata) sau 24 và 48 giờ thí nghiệm. Các chỉ tiêu được tính như sau:
Trọng lượng thức ăn mất đi = (A0 – Ai) – ĐCi
Trong đó:
- Ai: trọng lượng thức ăn sau 24 và 48 giờ thí nghiệm (mg). - A0: trọng lượng thức ăn ban đầu (mg).
- ĐCi: trung bình nghiệm thức đối chứng sau 24 và 48 giờ thí nghiệm (mg). Sử dụng phần mềm thống kê MSTATC để phân tích số liệu và so sánh các cặp trung bình nghiệm thức bằng phương pháp kiểm định DUNCAN.
20
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH HỌC CỦA BỌ RÙA 12 CHẤM (Epilachna dodecastigma) VÀ BỌ RÙA 28 CHẤM (Epilachna (Epilachna dodecastigma) VÀ BỌ RÙA 28 CHẤM (Epilachna vigintioctopunctata)
3.1.1 Đặc điểm hình thái và sinh học của bọ rùa 12 chấm Epilachna dodecastigma dodecastigma
Qua kết quả khảo sát các đặc điểm của bọ rùa 12 chấm trong điều kiện phòng thí nghiệm tại bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và SHƯD, trường Đại Học Cần Thơ, với điều kiện nhiệt độ phòng 30,21 + 1,86oC và ẩm độ từ 61,54 + 9,05% ghi nhận được vòng đời của bọ rùa 12 chấm như sau:
Bảng 3.1 Thời gian phát triển qua các giai đoạn của bọ rùa 12 chấm trong phòng thí nghiệm