菜粉蝶(Pieris rapae),粉蝶科粉蝶属下的一种,又称白粉蝶、小菜粉蝶、菜白蝶,幼虫称菜青虫。中等大的蝶类,体长12~20毫米,翅展45~55毫米。雌蝶体淡黄白色;前翅白色,近翅基部灰黑色,顶角有一略呈三角形黑斑,其下方、中室外方有2个上下排列的黑斑点,其间有一淡灰黑色直线;后翅仅前缘离翅基2/3处有一黑斑点。雄蝶体乳白色,除前翅近翅基部的灰黑色面积较小,中室外方下面的一个黑斑点和淡灰黑色直线常消失外,其余特征同雌蝶。
菜粉蝶分布于整个北温带,包括美洲北部一直到印度的北部,中国大部分地区都有分布。主要栖息在开阔地带,也会出现在森林边缘地带。成虫夜伏昼出,以蛹越冬,次年春暖羽化为成虫。在中国,年发生代数从南到北,由广州市的12代至东北的4~5代,交配1~4天后产卵,趋向在含芥子油的植物上产卵,偏爱甘蓝,卵瓶形。幼虫寿命11~22天,成虫寿命4~6天。
菜粉蝶属食叶性害虫,其寄主植物主要为十字花科。同时,幼虫的排泄物能引起作物软腐病,影响作物的产量和质量。截止2021年,施用化学杀虫剂仍是控制菜粉蝶为害的有效措施。
遗传分化
菜粉蝶种群的遗传分化较为明显,并且主要体现于种群内。其各地理种群间遗传差异形成的主要原因,可能与人为因素导致的地理种群间基因流的有无和大小有关。随着栽培技术的发展和交通的便利,,菜粉蝶的宿主植物之间的交流日益频繁,菜粉蝶也随着寄主植物被带到不同的地区。如湖北神农架林区的九冲和酒壶坪处于明显不同的平均海拔,对两地的菜粉蝶产生了明显的隔离作用。
菜粉蝶的亚种有9种,分别为指名亚种(P. r. rapae)、东方亚种(P. r. crucivora)、新疆亚种(P. r. debilis)、云南亚种(P. r. yunnana)、P. r. deleta、P. r. kenteana、P. r. mauretanica、P. r. meleager和P. r. transcaucasica。
形态特征
成虫
菜粉蝶成虫是中等大的蝶类。体长12~20毫米,翅展45~55毫米。复眼为长椭圆形,小眼𫚉数约为5065个。触角呈球杆状,由柄节、梗节和28~30个鞭节组成,总长约16毫米。鞭节长圆柱形,末端7~9节节间缩短,逐渐膨大,端部丘状突起,基部几节的腹面及端部膨大的凹面上整齐排列大量鳞片。
雌蝶体淡黄白色;前翅白色,近翅基部灰黑色,顶角有一略呈三角形黑斑,其下方、中室外方有2个上下排列的黑斑点,其间有一淡灰黑色直线。前翅反面大部分乳白色,顶角密布淡黄色鳞片,前缘近翅基2/3处黄绿色,杂生灰黑色鳞片;后翅仅前缘离翅基2/3处有一黑斑点。雄蝶体乳白色,除前翅近翅基部的灰黑色面积较小,中室外方下面的一个黑斑点和淡灰黑色直线常消失外,其余特征同雌蝶。
通常在高温下生长的个体,翅正面的黑斑色深而显著,翅反面的黄鳞色泽鲜艳;在低温条件下发育成长的个体其正面的黑鳞少而斑型小,甚至完全消失,翅反面光滑少鳞。
卵
卵瓶形,长度为1毫米,直径0.4毫米。新产的卵颜色为淡黄色,后期逐渐变为橙色。表面纵棱11~13条,其中8~10条到达精孔区,横脊35~38条。
幼虫
初孵化的幼虫呈橙黄色,随后逐渐变为浅绿色,同时背中央出现1条模糊的黄线。成长幼虫体长30~35毫米。头部和胴部背面青绿色,腹面淡绿稍带白色,背中线为黄色。各腹节有横皱纹4~5条,密生细毛,毛瘤黑褐色,在气门上有2个淡黄色斑,其中一个为环状,周绕淡褐色的气门,围气门片黑褐色。
蛹
蛹长18~21毫米,纺锤形,头端中央有1个圆锥形角状突起;中胸背中央呈棱形隆起;第三腹节左右各有1分叉状突起,末端钝圆。蛹随着化蛹场所不同而呈绿色、淡褐色、灰黄色、灰褐色等。羽化前为白色。
分布栖息
分布范围
菜粉蝶分布于中国大部分地区;整个北温带,包括美洲北部一直到印度的北部。
2023年,据研究显示,菜粉蝶起源于地中海和西亚地区,在公元1200年从西亚入侵东亚,随后传播到世界其他地区,包括北美、澳大利亚和新西兰等。在中国,菜粉蝶可能在清朝年间随甘蓝类蔬菜的输入而进入中国,其建群事件可能发生于北京、内蒙古自治区和辽宁铁岭附近。其后一部分向北蔓延,到达齐齐哈尔市等地;一部分向西部、西南部扩张到了山西省、甘肃省、贵州省、云南省等地;一部分沿海延伸到沈阳市、福建省、浙江省、安徽、广西壮族自治区等地。
栖息环境
菜粉蝶主要栖息在开阔地带,也会出现在森林边缘地带。越冬化蛹场所多在为害田附近的屋墙、篱、风障、棚室设施、田间作物与树干上或土缝、杂草间。也可以在十字花科作物上以老熟幼虫越冬。
生活习性
节律行为
成虫夜伏昼出,夜间栖息在枝叶茂密的植物上,白天露水干后活动,晴天中午最为活跃。菜青虫1年有两个发育高峰,春季气温升高,虫口迅速上升,在春夏之间达到高峰。盛夏或雨季虫口密度迅速下降,到秋季又回升达高峰。
觅食行为
初孵幼虫先食卵壳。1~2龄幼虫只能啃食叶肉,留下一层透明的表皮;3~5龄幼虫可啃食整个叶片。幼虫低龄时食量不大,4~5龄时进入暴食期,食量约占幼虫期总食量的80%以上。成虫以虹吸式口器吸食花蜜,偏爱十字花科的花蜜。
防御行为
低龄幼虫受惊后有吐丝下垂的习性。大龄幼虫有假死性,受惊动后可蜷缩身体坠地。另外,当处于不良环境时(如光周期和温度),菜粉蝶会发生滞育现象,以此来维持种和个体的生存。
运动行为
幼虫行动迟缓,但老熟幼虫能爬至远处寻找化蛹场所。
生长繁殖
繁殖
菜粉蝶在18℃~30℃间能正常完成世代,18℃时一个世代平均需要 45.8天。性成熟年龄最低为21天。每年繁殖代数,在中国从南到北,由广州市的12代至东北的4~5代。在科罗拉多州为2~3代,在新英格兰为3代,在加利福尼亚州为3~5代。卵的发育起点温度为 8.4℃,最佳发育温度为20℃~25℃。交配后,雌蝶立即开始主动寻找寄主植物,通过视觉判断物体是否是植物,并通过对寄主植物挥发性成分的嗅觉检测来识别寄主植物。
交配1~4天后产卵。产卵时,先用前足跗节感受叶片表面的特征,再用腹端检测适宜产卵的部位。卵散产,直立于叶片上,夏季多产在叶片背面,秋季多产在叶片正面,亦有少数产在叶柄上。一般可产卵100~200粒。产卵数量以越冬代和第1代成虫较大。趋向含芥子油植物产卵,偏爱甘蓝。卵一周后孵化。
生长
美国白灯蛾发育的最适温度20~25℃、最适相对温度70%~80%。初孵幼虫,常隐伏叶背主脉两旁。经过2~3次蜕皮后,食量增加,爬到叶面啃食叶肉。幼虫生长速度快,4龄幼虫平均质量能达到11.4毫克,8龄幼虫平均质量可超过214.9毫克。
蛹发育的起点温度为 14.5℃。幼虫老熟后,选择高燥、背阴处,多在老叶背面、叶柄或其它附着物等处化蛹。菜粉蝶以蛹越冬,次年春暖羽化为成虫。越冬蛹羽化时间参差不齐,成虫期长,发生世代重叠,不同龄期的幼虫共存。
蛹全天均可羽化,以上午居多。羽化时头部穿破透明蛹壳,慢慢爬出后,并在蛹壳附近停息至翅 (脉)面由卷曲至伸展后,稍作短距离爬行,便可飞形。
菜粉蝶的生命周期,一般情况下,卵期4~8天,幼虫寿命11~22天,蛹期9~11天(越冬蛹除外),成虫寿命4~6天。
危害与防治
现状
菜粉蝶是世界各地温带地区最常见的凤蝶总科之一。据2016年数据,菜粉蝶在北美的数量已达到数十亿只;在美国东北部的许多州,其数量已超过其他所有蝴蝶的总和。2023年的研究显示,菜粉蝶平均相对增长率(每日增加的数量与总数量的比率)为1.15/天,即菜粉蝶每天增加的数量为总数量的一倍以上,而其他大多数昆虫的增长率为0.1~0.7(包括粉蝶属黑纹粉蝶Pieris melete)。
危害
菜粉蝶属食叶性害虫,其寄主植物已知的有十字花科、百花菜科、百合科、旱金莲科等9科35种植物,主要为十字花科植物,如甘蓝、小白菜、青萝卜、小油菜等。菜粉蝶幼虫食害叶片,严重时造成缺苗断垄或成片毁种。幼虫的排泄物能引起作物软腐病,影响作物的产量和质量。具有发生面积广、种群数量大、危害重等特点。
防治
物理防治
利用菜粉蝶的趋光性,安装太阳能杀虫灯诱杀成虫;利用性诱剂诱杀菜粉蝶雄虫,使菜粉蝶雌虫产下无效卵。
化学防治
截止2021年,施用化学杀虫剂仍是控制菜粉蝶为害的有效措施。一般在卵孵化高峰期至2龄幼虫以前开始喷施化学农药。化学防治见效快、防效高。但大量的使用化学药剂,菜幼虫对部分药剂已经产生了抗药性。
生物防治
生物防治主要是利用病原微生物、植物源农药、天敌及生物技术等。其中,病原微生物有苏云金杆菌、金龟子绿僵菌、菜粉蝶颗粒体病毒等;植物源农药有闹羊花素乳油、除虫菊素乳油、印楝素乳油等;天敌有寄生性天敌(如广赤眼蜂、菜粉蝶绒茧蜂、蝶蛹金小蜂等)和捕食性天敌(如花、青翅蚁形隐翅虫、黄蜂、蜘蛛等);生物技术方面还可开发复合型农药。
农业防治
尽量避免在较大范围内进行十字花科作物连作;及时清除耕地及周边杂草;蔬菜收获后对种植地块进行彻底清理,及时清除残株败叶;对土地进行彻底翻耕,以此消灭附着在土壤表面害虫的卵、幼虫及蛹,达到降低下一茬害虫的虫口密度。
用途
菜粉蝶因含有一种名为pierisin的抗癌蛋白而受到研究。同时,菜粉蝶也是一种新的可食用蛋白质来源,如在墨西哥的尤卡坦半岛地区被当地人食用,其中,幼虫占比85%、蛹占比8%、成虫占比6%;在丹麦哥本哈根的一家餐馆,有一道菜为冷冻的菜粉蝶沙拉。
物种对比
菜粉蝶和东方菜粉蝶形态相似,对比如下:
参考资料
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.中国大百科全书.2023-06-06
食叶性害虫.中国大百科全书.2023-05-19
Pieris rapae (Linnaeus, 1758).Insecta.pro.2023-06-16
菜粉蝶.中国大百科全书.2023-05-14
东方菜粉蝶.Species 2000.2023-06-16