B 型煙粉虱在甘藍上的產(chǎn)卵行為觀察

張曉曼，王 甦，羅 晨，張 帆

(北京市農(nóng)林科學(xué)院植物保護環(huán)境保護研究所，北京 100097)

煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)隸屬同翅目粉虱科小粉虱屬，是世界范圍內(nèi)重要的農(nóng)作物入侵性害蟲(De Barro et al.，2011)，它可通過刺吸植物汁液，分泌蜜露和傳播病毒等多種方式危害植物，是大田作物，蔬菜和園林植物上的重要害 蟲(Brown and Bird，1992;Perring et al.，1993;EPPO，2004)。煙粉虱與溫室白粉虱Trialeurodes vaporariorum 常?；旌习l(fā)生，且體型微小，形態(tài)特征相似，很難區(qū)分(褚棟等，2005)以往報道煙粉虱與溫室白粉虱產(chǎn)卵方式有所不同，溫室白粉虱在光滑的葉片上多將卵排列成圓形或半圓形，在多毛葉片上多散產(chǎn)，而煙粉虱通常為散產(chǎn)(吳杏霞，胡敦孝，2000;Hoddle，2011)。煙粉虱具有多種種下生物型(隱種)其中B 型(MEA1)煙粉虱也稱銀葉粉虱B.tabaci(=Bemisia argentifolii)為世界性危害害蟲(Bellows et al.，1994)。僅以巴西的圣保羅為例，目前危害蔬菜的煙粉虱只有B 型煙粉虱(Kelly et al.，2011)。為了更好的防治煙粉虱，人們開展了大量的基礎(chǔ)生物學(xué)及生理學(xué)研究。其中對于煙粉虱繁殖行為及繁殖策略的研究，可以幫助我們認識煙粉虱的及傳行為播規(guī)律，提高對煙粉虱的專性防治效率(Liu et al.，2007)。

在研究煙粉虱生物學(xué)習(xí)性及與溫室白粉虱的區(qū)別時，曾有研究報道煙粉虱產(chǎn)卵方式為多散產(chǎn)，罕見為弧形、圓或半圓(吳杏霞，胡敦孝，2000;朱國仁等，2006;Hoddle，2011)，Hoddle 介紹(http:∥biocontrol.ucr.edu/bemisia.html)(2011)，而溫室白粉虱通常產(chǎn)卵的排列方式為圓形或半圓。昆蟲的產(chǎn)卵策略與營養(yǎng)供應(yīng)和天敵侵擾有很大相關(guān)性(Rouault et al，2007)，已有研究表明煙粉虱的捕食性天敵小黑瓢蟲Delphastus catalinae 最喜歡在甘藍上取食煙粉虱(羅宏偉，2010)。而煙粉虱在相同的雌蟲密度下在甘藍上的產(chǎn)卵量與其它植物相比產(chǎn)卵量最多(林克劍，2008)，所以表明煙粉虱為了平衡天敵對其在甘藍上較多的捕食量而會選擇增加產(chǎn)卵量。煙粉虱的產(chǎn)卵策略在不同寄主植物間有較明顯的差異。本文表明在甘藍上少散產(chǎn)，多將卵排列成弧形、圓或半圓形，當(dāng)煙粉虱將卵以 弧形、圓或半圓形的產(chǎn)卵方式排列時，邊取食邊產(chǎn)卵，不論從能量來源，體力消耗還是節(jié)約空間的角度來考慮，都有利于煙粉虱增加其產(chǎn)卵量，來平衡天敵對其的捕食。

1 材料與方法

1.1 蟲源和供試植物

粉虱采自北京市農(nóng)林科學(xué)院溫室內(nèi)由甘藍Brassica oleracea L.var.caqitata 繁殖，寄主植物種植在溫室內(nèi)(溫度25℃-30℃，濕度RH 50 %-60 %，光照L∶D=16 h∶8 h)，品種為秋甘一號F1(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所提供)，栽培土為富養(yǎng)基質(zhì)，種植時，將基質(zhì)加適量清水，攪拌均勻，分裝在在上口徑20 cm 的塑料花盆內(nèi)，當(dāng)苗高15 cm 時供試。

1.2 粉虱的鑒定

1.2.1 用體式顯微鏡和倒置顯微鏡觀察粉虱的形態(tài)和復(fù)眼

取正在產(chǎn)卵(卵排列方式為圓形)的粉虱浸泡在2 mol/L NaOH 堿性溶液中，55℃水浴2 h，在Nikon ECLiPSE Ti 倒置顯微鏡下觀察粉虱復(fù)眼的形態(tài)結(jié)構(gòu)(目鏡10×、物鏡40×)(褚棟等，2008)。

1.2.2 DNA 條形碼技術(shù)鑒定煙粉虱的生物型

煙粉虱mt COⅠ由通用引物擴增并測序，三個B 型和兩個Q 型煙粉虱的mt COⅠ基因序列從網(wǎng)站 NCBI 中收集(http:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/)，與我們實驗室內(nèi)粉虱得到的8個基因序列在網(wǎng)站上用Multalin(http:∥multalin.toulouse.inra.fr/multalin/multalin.html)進行比對，系統(tǒng)進化樹的構(gòu)建利用MEGA 4 和Clustalx 軟件完成(Kumar et al.，2004)，采用鄰接法基于“bootstrap”函數(shù)構(gòu)建鄰接(Neighbor-joining)系統(tǒng)樹。

1.3 B 煙粉虱產(chǎn)卵排列方式

寄主植物甘藍在長寬高各為35 cm 的120 目紗網(wǎng)養(yǎng)蟲籠內(nèi)養(yǎng)殖，當(dāng)甘藍苗高15 cm，選擇葉片面積大約為100 cm2的葉片，用紗網(wǎng)罩住，從10 株棉花上選擇10個合適的葉片，在紗網(wǎng)內(nèi)釋放B 型煙粉虱，平均8 對/cm2，每個紗網(wǎng)罩內(nèi)均放入800 對煙粉虱，此時定義為F0代，同樣的方法再連續(xù)兩代釋放煙粉虱分別定義為F1代和F2代每代選擇葉片重復(fù)次數(shù)為10。分別接煙粉虱5 d 后記錄每個葉片上B 型煙粉虱不同產(chǎn)卵排列形狀(圓形，半圓和弧形)的數(shù)量，兩個卵之間的距離不超過0.01 mm 且卵的排列方式趨于圓形時，記錄為圓形排列的卵，當(dāng)?shù)谝粋€卵與最后一個卵之間處在圓的直徑上，且處在半圓上卵與卵之間的距離不超過0.01 mm 記錄為半圓，當(dāng)?shù)谝粋€卵與最后一個卵之間的距離小于圓的直徑距離時，記錄為弧形(0＜弧形＜π)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用SAS16.0 對數(shù)據(jù)間進行比較分析，采用ANOVA 進行方差分析，采用LSD 法進行平均數(shù)之間的比較，P＜0.05。

2 結(jié)果與討論

通過顯微鏡與倒置顯微鏡的觀察，前翅呈較明顯的屋脊狀，且上下部復(fù)眼有鏈接，判斷為煙粉虱(圖1A)，且通過線粒體CO I 基因的鑒定和進化樹的構(gòu)建確定實驗室內(nèi)的煙粉虱為B 型煙粉虱。B 型煙粉虱在甘藍上的產(chǎn)卵排列方式大部分為圓形，弧形和半圓形，少散產(chǎn)，煙粉虱產(chǎn)卵時以取食點為中心，身體為半徑，轉(zhuǎn)動身體，邊取食邊產(chǎn)卵，從而卵的排列方式為圓形，弧形和半圓(圖1:BC)。

連續(xù)觀察三代煙粉虱的產(chǎn)卵排列方式，從表1、表2、表3 中可以看出，三代B 煙粉虱產(chǎn)卵的排列形狀以圓形和弧形為主，少散產(chǎn)，數(shù)據(jù)顯示三代B 型煙粉虱在甘藍葉片上產(chǎn)卵的排列形狀是以圓形，半圓形和弧形為主，少散產(chǎn)，所占比例分別為圓形45.1 %、弧形46.9 %、半圓8.0 %，圓形和弧形占92.0 %。第一代煙粉虱的產(chǎn)卵排列方式比例為圓形:弧形:半圓形=1∶1.06∶0.11，第二代煙粉虱產(chǎn)卵排列方式比例為圓形∶弧形∶半圓形=1∶0.86∶0.17，第三代煙粉虱產(chǎn)卵排列方式比例為圓形∶弧形∶半圓形=1∶1.20∶0.25。通過spss16.0 中LSD 法檢驗三代煙粉虱產(chǎn)卵排列方式比較，在每一代中，圓形和弧形沒有顯著性差異，但都與半圓有顯著性的差異，F(xiàn)0、F1和F2代的相同的煙粉虱卵排列方式如:圓形、弧形和半圓形三代中均沒有顯著性差異。

表1 F0代B 型煙粉虱在甘藍葉片上產(chǎn)卵排列方式的對比Table 1 Comparison of oviposition arrangement of F0generation Bemisi argentifolii(type B B.tabaci)on cabbage leaves

表2 F1代B 型煙粉虱在甘藍葉片上產(chǎn)卵排列方式的對比Table 2 Comparison of oviposition arrangement of F1generation Bemisia argentifolii on the cabbage leaf

(續(xù)上表)

表3 F2代B 型煙粉虱在甘藍葉片上產(chǎn)卵排列方式的對比Table 3 Comparison of oviposition arrangement of F2generation Bemisia argentifolii on the cabbage leaves

圖1 A，煙粉虱復(fù)眼，箭頭a 為上下部復(fù)眼連接處;B，箭頭b0 為煙粉虱取食原點;C，箭頭c 為正在產(chǎn)卵的煙粉虱Fig.1 A，Compound eye of B.tabaci，arrows“a”is the junction of up and down compound;B，arrows“b0”is feeding origin;C，arrows“c”is that B.tabaci was laying eggs.

表4 三代煙粉虱產(chǎn)卵排列方式的比較(mean±SE)(F2，27)Fig 4 Comparison of oviposition arrangement of three generation Bemisia tabaci

3 結(jié)論與討論

昆蟲的產(chǎn)卵行為和產(chǎn)卵策略與營養(yǎng)供養(yǎng)和天敵的侵擾壓力有很大的關(guān)系(Rouault et al，2007)。B 型煙粉虱在保證子代食物源的情況下，可能以此種產(chǎn)卵排列方式增加單位面積的產(chǎn)卵量來抗衡天敵對其種群的抑制。

通過我們的觀察，B 型煙粉虱在多毛的棉花葉片上多散產(chǎn)，偶爾卵也會排列成圓形或半圓，在光滑的甘藍葉片上產(chǎn)卵時把口器插入葉片，以吸食點為圓心，轉(zhuǎn)動身體產(chǎn)卵，卵多數(shù)排列成圓形，弧形或半圓，所占比例分別為圓形45.1 %、弧形46.9 %、半圓8.0 %，圓形和弧形占92.0 %。其在小白菜和快菜上產(chǎn)卵方式也是如此，區(qū)別于前人的研究認為煙粉虱將卵散產(chǎn)在葉片背面(吳杏霞，2000，朱國仁，2006)，也不同于國外研究人員Hoddle(2011)對B 型煙粉虱的介紹(http:∥biocontrol.ucr.edu/bemisia.html)，其描述B 型煙粉虱將卵散亂的產(chǎn)在葉片背面，而溫室白粉虱產(chǎn)卵時將卵排列成圓形或半圓形。本次試驗結(jié)論與前人研究不同的原因可能是由于環(huán)境的影響。

有研究表明，B 型煙粉虱在甘藍、西葫蘆和辣椒上的刺吸取食波形反應(yīng)，其在甘藍上的適合度是最高的，60 min 內(nèi)留存B 型煙粉虱的百分比為100 %(岳梅等，2006)，林克劍的研究表明，B 型煙粉虱在5.0 頭/cm2雌蟲密度條件下產(chǎn)卵量比較為甘藍＞苘麻＞黃瓜＞煙草＞棉花(林克劍，2008)，對比之下其在甘藍上的產(chǎn)卵量最高。本實驗結(jié)果表明B 型煙粉虱產(chǎn)卵時以取食點為中心，挪動身體將卵排列成圓形，半圓或弧形，邊取食邊產(chǎn)卵，這個結(jié)果與岳梅研究煙粉虱在甘藍上的適合度最高一致，煙粉虱在甘藍上采用這種產(chǎn)卵策略，在相同的時間內(nèi)，與其它散產(chǎn)葉片上的煙粉虱相比增加了取食量，且卵是緊密排列的，節(jié)約了空間，所以這可能是B 型煙粉虱在相同密度下產(chǎn)卵量最高的一個主要原因。

B 型煙粉虱的這種產(chǎn)卵排列方式也有可能是防御捕食性天敵的一種策略，B 型煙粉虱的這種產(chǎn)卵排列方式增加了產(chǎn)卵量，在同樣滿足捕食性天敵取食的情況下，這種產(chǎn)卵排列方式與散產(chǎn)相比能夠防止更多的卵不被天敵取食。也有研究表明，煙粉虱的捕食性天敵小黑瓢蟲Delphastus catalinae最喜歡在甘藍上取食煙粉虱，而不喜歡在番茄和茄子上取食煙粉虱(羅宏偉，2010)。所以煙粉虱在甘藍上以取食點為中心，身體為半徑轉(zhuǎn)動取食，節(jié)約時間節(jié)約體力節(jié)約空間增加產(chǎn)卵量來平衡捕食性天敵對其的大量捕食。也有一種可能跟葉片有無葉毛有關(guān)，在有毛的葉片上煙粉虱卵散產(chǎn)，相對產(chǎn)卵量低于甘藍葉片上的產(chǎn)卵量，同時捕食性天敵在無毛葉片上的捕食量也增加，這樣便達到了一種供需平衡，如小黑瓢蟲在無毛的一品紅Annetle Hegg Brilliant Diamond 品種相對于多毛的Lilo 品種上捕食量和產(chǎn)卵量都有增加(Heinz，1994)。

通過我們的觀察發(fā)現(xiàn)，B 型雌性煙粉虱在甘藍葉片上產(chǎn)卵時，仍有少部分雄性的煙粉虱繼續(xù)停留在雌性煙粉虱旁，隨著雌性B 型煙粉虱產(chǎn)卵一起轉(zhuǎn)動(卵不散產(chǎn)時)將卵排列成圓形，半圓或弧形。B 型煙粉虱產(chǎn)卵時以吸食點為圓心產(chǎn)卵時，遇到葉脈、其它煙粉虱產(chǎn)的卵或其它障礙時，煙粉虱便會離開其產(chǎn)卵的地方，卵便會排列成半圓或弧形，或者是其自身的生理因素，而改變產(chǎn)卵的位置，所以煙粉虱產(chǎn)卵排列方式是煙粉虱自身生理因素與外界環(huán)境的共同作用結(jié)果。通過對煙粉虱產(chǎn)卵行為的研究，對其種群發(fā)展及其防止天敵對其種群的抑制的策略有潛在的意義。

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