菜粉蝶(Pieris rapae),粉蝶科粉蝶屬下的一種,又稱白粉蝶、小菜粉蝶、菜白蝶,幼蟲稱菜青蟲。中等大的蝶類,體長12~20毫米,翅展45~55毫米。雌蝶體淡黃白色;前翅白色,近翅基部灰黑色,頂角有一略呈三角形黑斑,其下方、中室外方有2個上下排列的黑斑點,其間有一淡灰黑色直線;后翅僅前緣離翅基2/3處有一黑斑點。雄蝶體乳白色,除前翅近翅基部的灰黑色面積較小,中室外方下面的一個黑斑點和淡灰黑色直線常消失外,其余特征同雌蝶。
菜粉蝶分布于整個北溫帶,包括美洲北部一直到印度的北部,中國大部分地區(qū)都有分布。主要棲息在開闊地帶,也會出現(xiàn)在森林邊緣地帶。成蟲夜伏晝出,以蛹越冬,次年春暖羽化為成蟲。在中國,年發(fā)生代數(shù)從南到北,由廣州市的12代至東北的4~5代,交配1~4天后產(chǎn)卵,趨向在含芥子油的植物上產(chǎn)卵,偏愛甘藍,卵瓶形。幼蟲壽命11~22天,成蟲壽命4~6天。
菜粉蝶屬食葉性害蟲,其寄主植物主要為十字花科。同時,幼蟲的排泄物能引起作物軟腐病,影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。截止2021年,施用化學(xué)殺蟲劑仍是控制菜粉蝶為害的有效措施。
遺傳分化
菜粉蝶種群的遺傳分化較為明顯,并且主要體現(xiàn)于種群內(nèi)。其各地理種群間遺傳差異形成的主要原因,可能與人為因素導(dǎo)致的地理種群間基因流的有無和大小有關(guān)。隨著栽培技術(shù)的發(fā)展和交通的便利,,菜粉蝶的宿主植物之間的交流日益頻繁,菜粉蝶也隨著寄主植物被帶到不同的地區(qū)。如湖北神農(nóng)架林區(qū)的九沖和酒壺坪處于明顯不同的平均海拔,對兩地的菜粉蝶產(chǎn)生了明顯的隔離作用。
菜粉蝶的亞種有9種,分別為指名亞種(P. r. rapae)、東方亞種(P. r. crucivora)、新疆亞種(P. r. debilis)、云南亞種(P. r. yunnana)、P. r. deleta、P. r. kenteana、P. r. mauretanica、P. r. meleager和P. r. transcaucasica。
形態(tài)特征
成蟲
菜粉蝶成蟲是中等大的蝶類。體長12~20毫米,翅展45~55毫米。復(fù)眼為長橢圓形,小眼??數(shù)約為5065個。觸角呈球桿狀,由柄節(jié)、梗節(jié)和28~30個鞭節(jié)組成,總長約16毫米。鞭節(jié)長圓柱形,末端7~9節(jié)節(jié)間縮短,逐漸膨大,端部丘狀突起,基部幾節(jié)的腹面及端部膨大的凹面上整齊排列大量鱗片。
雌蝶體淡黃白色;前翅白色,近翅基部灰黑色,頂角有一略呈三角形黑斑,其下方、中室外方有2個上下排列的黑斑點,其間有一淡灰黑色直線。前翅反面大部分乳白色,頂角密布淡黃色鱗片,前緣近翅基2/3處黃綠色,雜生灰黑色鱗片;后翅僅前緣離翅基2/3處有一黑斑點。雄蝶體乳白色,除前翅近翅基部的灰黑色面積較小,中室外方下面的一個黑斑點和淡灰黑色直線常消失外,其余特征同雌蝶。
通常在高溫下生長的個體,翅正面的黑斑色深而顯著,翅反面的黃鱗色澤鮮艷;在低溫條件下發(fā)育成長的個體其正面的黑鱗少而斑型小,甚至完全消失,翅反面光滑少鱗。
卵
卵瓶形,長度為1毫米,直徑0.4毫米。新產(chǎn)的卵顏色為淡黃色,后期逐漸變?yōu)?a href="/hebeideji/4758653785935009630.html">橙色。表面縱棱11~13條,其中8~10條到達精孔區(qū),橫脊35~38條。
幼蟲
初孵化的幼蟲呈橙黃色,隨后逐漸變?yōu)闇\綠色,同時背中央出現(xiàn)1條模糊的黃線。成長幼蟲體長30~35毫米。頭部和胴部背面青綠色,腹面淡綠稍帶白色,背中線為黃色。各腹節(jié)有橫皺紋4~5條,密生細毛,毛瘤黑褐色,在氣門上有2個淡黃色斑,其中一個為環(huán)狀,周繞淡褐色的氣門,圍氣門片黑褐色。
蛹
蛹長18~21毫米,紡錘形,頭端中央有1個圓錐形角狀突起;中胸背中央呈棱形隆起;第三腹節(jié)左右各有1分叉狀突起,末端鈍圓。蛹隨著化蛹場所不同而呈綠色、淡褐色、灰黃色、灰褐色等。羽化前為白色。
分布棲息
分布范圍
菜粉蝶分布于中國各地;整個北溫帶,包括美洲北部到印度東部,棲息于農(nóng)田,特別是菜地、荒地及城市公園綠化地等。
2023年,據(jù)研究顯示,菜粉蝶起源于地中海和西亞地區(qū),在公元1200年從西亞入侵東亞,隨后傳播到世界其他地區(qū),包括北美、澳大利亞和新西蘭等。在中國,菜粉蝶可能在清朝年間隨甘藍類蔬菜的輸入而進入中國,其建群事件可能發(fā)生于北京、內(nèi)蒙古自治區(qū)和遼寧鐵嶺附近。其后一部分向北蔓延,到達齊齊哈爾市等地;一部分向西部、西南部擴張到了山西省、甘肅省、貴州省、云南省等地;一部分沿海延伸到沈陽市、福建省、浙江省、安徽、廣西壯族自治區(qū)等地。
棲息環(huán)境
菜粉蝶主要棲息在開闊地帶,也會出現(xiàn)在森林邊緣地帶。越冬化蛹場所多在為害田附近的屋墻、籬、風(fēng)障、棚室設(shè)施、田間作物與樹干上或土縫、雜草間。也可以在十字花科作物上以老熟幼蟲越冬。
生活習(xí)性
節(jié)律行為
成蟲夜伏晝出,夜間棲息在枝葉茂密的植物上,白天露水干后活動,晴天中午最為活躍。菜青蟲1年有兩個發(fā)育高峰,春季氣溫升高,蟲口迅速上升,在春夏之間達到高峰。盛夏或雨季蟲口密度迅速下降,到秋季又回升達高峰。
覓食行為
初孵幼蟲先食卵殼。1~2齡幼蟲只能啃食葉肉,留下一層透明的表皮;3~5齡幼蟲可啃食整個葉片。炎夏時幼蟲多在葉背取食,清晨、夜間或秋涼以后,幼蟲可在葉面取食。幼蟲低齡時食量不大,4~5齡時進入暴食期,食量約占幼蟲期總食量的80%以上。成蟲以虹吸式口器吸食花蜜,偏愛十字花科的花蜜。
防御行為
低齡幼蟲受驚后有吐絲下垂的習(xí)性。大齡幼蟲有假死性,受驚動后可蜷縮身體墜地。另外,當(dāng)處于不良環(huán)境時(如光周期和溫度),菜粉蝶會發(fā)生滯育現(xiàn)象,以此來維持種和個體的生存。
運動行為
幼蟲行動遲緩,但老熟幼蟲能爬至遠處尋找化蛹場所。
生長繁殖
繁殖
菜粉蝶在18℃~30℃間能正常完成世代,18℃時一個世代平均需要 45.8天。性成熟年齡最低為21天。每年繁殖代數(shù),在中國從南到北,由廣州市的12代至東北的4~5代。在科羅拉多州為2~3代,在新英格蘭為3代,在加利福尼亞州為3~5代。卵的發(fā)育起點溫度為 8.4℃,最佳發(fā)育溫度為20℃~25℃。交配后,雌蝶立即開始主動尋找寄主植物,通過視覺判斷物體是否是植物,并通過對寄主植物揮發(fā)性成分的嗅覺檢測來識別寄主植物。
交配1~4天后產(chǎn)卵。產(chǎn)卵時,先用前足跗節(jié)感受葉片表面的特征,再用腹端檢測適宜產(chǎn)卵的部位。卵散產(chǎn),直立于葉片上,夏季多產(chǎn)在葉片背面,秋季多產(chǎn)在葉片正面,亦有少數(shù)產(chǎn)在葉柄上。一般可產(chǎn)卵100~200粒。產(chǎn)卵數(shù)量以越冬代和第1代成蟲較大。趨向含芥子油植物產(chǎn)卵,偏愛甘藍。卵一周后孵化。
生長
美國白燈蛾發(fā)育的最適溫度20~25℃、最適相對溫度70%~80%。初孵幼蟲,常隱伏葉背主脈兩旁。經(jīng)過2~3次蛻皮后,食量增加,爬到葉面啃食葉肉。幼蟲生長速度快,4齡幼蟲平均質(zhì)量能達到11.4毫克,8齡幼蟲平均質(zhì)量可超過214.9毫克。
蛹發(fā)育的起點溫度為 14.5℃。幼蟲老熟后,選擇高燥、背陰處,多在老葉背面、葉柄或其它附著物等處化蛹。菜粉蝶以蛹越冬,次年春暖羽化為成蟲。越冬蛹羽化時間參差不齊,成蟲期長,發(fā)生世代重疊,不同齡期的幼蟲共存。
蛹全天均可羽化,以上午居多。羽化時頭部穿破透明蛹殼,慢慢爬出后,并在蛹殼附近停息至翅 (脈)面由卷曲至伸展后,稍作短距離爬行,便可飛形。
菜粉蝶的生命周期,一般情況下,雌產(chǎn)卵力各代不同,在20~500粒左右,平均約120粒,產(chǎn)卵期1~6天,卵期4~8天,卵的孵化率極高,孵化時刻多在清晨,成蟲壽命2~5周,幼蟲壽命11~22天,蛹期9~11天(越冬蛹除外)。
危害與防治
現(xiàn)狀
菜粉蝶是世界各地溫帶地區(qū)最常見的鳳蝶總科之一。據(jù)2016年數(shù)據(jù),菜粉蝶在北美的數(shù)量已達到數(shù)十億只;在美國東北部的許多州,其數(shù)量已超過其他所有蝴蝶的總和。2023年的研究顯示,菜粉蝶平均相對增長率(每日增加的數(shù)量與總數(shù)量的比率)為1.15/天,即菜粉蝶每天增加的數(shù)量為總數(shù)量的一倍以上,而其他大多數(shù)昆蟲的增長率為0.1~0.7(包括粉蝶屬黑紋粉蝶Pieris melete)。
危害
菜粉蝶屬食葉性害蟲,其寄主植物已知的有十字花科、百花菜科、百合科、旱金蓮科等9科35種植物,主要為十字花科植物,如甘藍、小白菜、青蘿卜、小油菜等。菜粉蝶幼蟲取食葉片,咬成孔洞和缺口,嚴(yán)重時可將葉片吃光,只剩葉脈和葉柄,幼苗受害輕則影響包心,重則整株死亡。幼蟲排出的糞便能夠污染葉球和葉片,遇雨可引起腐爛,給蔬菜植株造成很多傷口,為軟腐病菌的侵入和為害提供便利條件。具有發(fā)生面積廣、種群數(shù)量大、危害重等特點。
防治
物理防治
利用菜粉蝶的趨光性,安裝太陽能殺蟲燈誘殺成蟲;利用性誘劑誘殺菜粉蝶雄蟲,使菜粉蝶雌蟲產(chǎn)下無效卵。
化學(xué)防治
截止2021年,施用化學(xué)殺蟲劑仍是控制菜粉蝶為害的有效措施。一般在卵盛期后5~7天,即為孵化盛期,此時為用藥防治的關(guān)鍵時期。化學(xué)防治見效快、防效高。但大量的使用化學(xué)藥劑,菜幼蟲對部分藥劑已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性。
生物防治
生物防治主要是利用病原微生物、植物源農(nóng)藥、天敵及生物技術(shù)等。其中,病原微生物有蘇云金桿菌、金龜子綠僵菌、菜粉蝶顆粒體病毒等;植物源農(nóng)藥有鬧羊花素乳油、除蟲菊素乳油、印楝素乳油等;天敵有寄生性天敵(如廣赤眼蜂、菜粉蝶絨繭蜂、蝶蛹金小蜂等)和捕食性天敵(如花、青翅蟻形隱翅蟲、黃蜂、蜘蛛等);生物技術(shù)方面還可開發(fā)復(fù)合型農(nóng)藥。
農(nóng)業(yè)防治
盡量避免在較大范圍內(nèi)進行十字花科作物連作;及時清除耕地及周邊雜草;蔬菜收獲后對種植地塊進行徹底清理,及時清除殘株敗葉;對土地進行徹底翻耕,以此消滅附著在土壤表面害蟲的卵、幼蟲及蛹,達到降低下一茬害蟲的蟲口密度。
用途
菜粉蝶因含有一種名為pierisin的抗癌蛋白而受到研究。同時,菜粉蝶也是一種新的可食用蛋白質(zhì)來源,如在墨西哥的尤卡坦半島地區(qū)被當(dāng)?shù)厝耸秤茫渲校紫x占比85%、蛹占比8%、成蟲占比6%;在丹麥哥本哈根的一家餐館,有一道菜為冷凍的菜粉蝶沙拉。
物種對比
菜粉蝶和東方菜粉蝶形態(tài)相似,對比如下:
參考資料 >
Pieris rapae (Linnaeus, 1758).Catalogue of Life.2023-05-14
菜粉蝶.Species 2000.2023-05-14
IUCN Red List of Threatened Species.IUCN Red List of Threatened Species.2024-09-03
Pieris rapae.Animal Diversity Web.2023-06-11
菜粉蝶.中國大百科全書.2023-06-06
食葉性害蟲.中國大百科全書.2023-05-19
Pieris rapae (Linnaeus, 1758).Insecta.pro.2023-06-16
菜粉蝶.中國大百科全書.2023-05-14
東方菜粉蝶.Species 2000.2023-06-16