火棘飼養(yǎng)的山楂葉螨室內(nèi)種群繼代飼養(yǎng)及其生命表研究

彭麗娟，王　康，張旭東，陳茂華

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護學(xué)院，農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物有害生物綜合治理重點實驗室，陜西 楊凌 712100)

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火棘飼養(yǎng)的山楂葉螨室內(nèi)種群繼代飼養(yǎng)及其生命表研究

彭麗娟，王康，張旭東，陳茂華

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護學(xué)院，農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物有害生物綜合治理重點實驗室，陜西 楊凌 712100)

[摘要]【目的】 建立山楂葉螨(Tetranychus vienensis Zacher)室內(nèi)飼養(yǎng)方法并研究其種群生命表，為山楂葉螨的室內(nèi)研究與綜合治理奠定基礎(chǔ)?！痉椒ā?在溫度(25±1) ℃、相對濕度(60±10)%和光周期16L∶8D條件下，研究山楂葉螨火棘離體葉片單頭飼養(yǎng)法、火棘植株飼養(yǎng)法和火棘枝條水培飼養(yǎng)法3種飼養(yǎng)方法，并采用火棘離體葉片單頭飼養(yǎng)法組建山楂葉螨自然種群和室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的生命表。【結(jié)果】 在室內(nèi)條件下，3種方法均可以連續(xù)飼養(yǎng)山楂葉螨；室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群幼螨和前若螨的發(fā)育歷期、成螨產(chǎn)卵前期和雌螨壽命均與自然種群差異不顯著，但室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的卵和后若螨的發(fā)育歷期均顯著短于自然種群，室內(nèi)繼代飼種群雌雄比例和單雌日均產(chǎn)卵量均高于自然種群。山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的凈值增長率R0(9.113)、內(nèi)稟增長率rm(0.096)和周限增長率λ(1.101)均高于自然種群的相應(yīng)參數(shù)，而山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的平均世代周期(22.780 d)低于自然種群(24.355 d)?！窘Y(jié)論】 建立了以火棘為寄主植物室內(nèi)飼養(yǎng)山楂葉螨的方法；在實驗室條件下，室內(nèi)繼代飼養(yǎng)的山楂葉螨種群比新采集的田間自然種群具有更大的種群增長潛力。

[關(guān)鍵詞]山楂葉螨；火棘；飼養(yǎng)方法；生命表

山楂葉螨(TetranychusviennensisZacher)是我國北方落葉果樹的主要害蟲之一，在我國分布廣泛，危害較重，其主要危害蘋果、梨、桃、李、杏、山楂等果樹，其中蘋果、梨、桃受害最重[1-5]。山楂葉螨以成螨、若螨、幼螨刺吸芽、葉、果的汁液，受害葉片初期呈失綠小斑點，隨后逐漸擴大連片，葉片受害嚴重時會焦枯早落，從而導(dǎo)致果樹早期落葉，甚至引發(fā)二次發(fā)芽或二次開花。因此，山楂葉螨危害不僅影響受害當年的果實產(chǎn)量，而且嚴重削弱樹勢，對隨后幾年的果實產(chǎn)量及品質(zhì)也有較大影響[6-8]。

山楂葉螨的主要寄主植物為冬季落葉的薔薇科植物，有報道表明，利用蘋果實生苗[9]和蘋果葉片[10]可以在實驗室成功飼養(yǎng)山楂葉螨，然而，室內(nèi)培養(yǎng)的蘋果等薔薇科植物在冬季仍然會落葉，因此用這些落葉果苗室內(nèi)飼養(yǎng)山楂葉螨時，冬季往往無法獲得足夠的葉片，從而給室內(nèi)種群的維持帶來很大困難，因此研究利用常綠寄主植物在室內(nèi)長期繼代飼養(yǎng)山楂葉螨具有重要的意義?；鸺?Pyracanthafortuneana)為常綠薔薇科植物，本研究建立了利用火棘室內(nèi)繼代飼養(yǎng)山楂葉螨的方法，并分析了山楂葉螨自然種群和室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的生長發(fā)育情況，以期為山楂葉螨的研究提供室內(nèi)飼養(yǎng)方法，并為該蟲的綜合治理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試蟲源于2013年采自陜西楊凌蘋果園，經(jīng)形態(tài)學(xué)[11]和分子生物學(xué)[12]鑒定為山楂葉螨?；鸺?Pyracanthafortuneana)購自陜西周至縣啞柏園林苗圃公司，購買時選擇生長健壯、無病蟲害的火棘幼苗，苗高約40 cm，根系蘸泥漿并用塑料袋包裹，在室內(nèi)人工氣候室內(nèi)用直徑約35 cm的花盆栽培，培養(yǎng)條件為溫度(25±1) ℃，相對濕度(60±10)%。

1.2山楂葉螨的飼養(yǎng)方法

室內(nèi)用火棘離體葉片單頭飼養(yǎng)、火棘植株飼養(yǎng)和火棘枝條水培飼養(yǎng)3種方法飼養(yǎng)山楂葉螨。飼養(yǎng)條件均為溫度(25±1) ℃，相對濕度(60±10)%，光周期16L∶8D。

1.2.1火棘離體葉片單頭飼養(yǎng)法在培養(yǎng)皿(直徑9 cm)內(nèi)鋪2層濾紙，滴水浸濕；每個皿內(nèi)放置新鮮火棘葉片，葉背朝上，每片葉片緊貼在濾紙上；用零號毛筆挑取1頭處于產(chǎn)卵初期的雌成螨于葉片背面飼養(yǎng)，每頭為1個重復(fù)，共30個重復(fù)；飼養(yǎng)過程中注意加水保濕，適時更換火棘葉片和濾紙，以保證火棘葉片的鮮嫩和培養(yǎng)皿的清潔。

1.2.2火棘植株飼養(yǎng)法將株高40 cm左右的火棘單株幼苗置于50 cm×50 cm×45 cm的養(yǎng)蟲籠中，用零號毛筆將處于產(chǎn)卵初期的30頭成螨接于葉片背面，置于養(yǎng)蟲室中，火棘幼苗有部分葉片枯萎時，放入新鮮的火棘苗，待大部分山楂葉螨轉(zhuǎn)移到新苗后，取走有枯葉的舊苗；每頭為1個重復(fù)，共設(shè)30個重復(fù)。

1.2.3火棘枝條水培飼養(yǎng)法將7～10枝新鮮的火棘枝條插入塑料瓶中，并向瓶中加滿水保證每個火棘枝條基部都能吸收到水分，隨后將插有火棘枝條的塑料瓶置于50 cm×50 cm×45 cm的養(yǎng)蟲籠中，用零號毛筆將30頭處于產(chǎn)卵初期的成螨接于葉片背面，飼養(yǎng)過程中適時加水和更換新鮮枝條；每頭為1個重復(fù)，共設(shè)30個重復(fù)。

1.3山楂葉螨的種群生命表

1.3.1供試蟲源采用在本實驗室已經(jīng)連續(xù)飼養(yǎng)16代的山楂葉螨種群(室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群)和新采集的山楂葉螨種群(自然種群)研究其生長發(fā)育情況。自然種群于2014-06-10采自陜西楊凌蘋果園，為消除蘋果葉片對山楂葉螨生長發(fā)育的影響，將自然種群在室內(nèi)飼養(yǎng)條件下用火棘苗飼養(yǎng)3代后用于試驗。

1.3.2生命表建立方法采用火棘離體葉片單頭飼養(yǎng)法研究山楂葉螨的種群生命表。用零號毛筆挑入1頭處于產(chǎn)卵盛期的雌成螨，接于新鮮火棘葉片上，待其自然產(chǎn)卵后剔除雌成螨，僅保留卵。每片葉片僅留1粒卵，每處理1粒卵，設(shè)80個重復(fù)。為保證葉片的新鮮和山楂葉螨取食所需的營養(yǎng)，每隔3 d更換1次新鮮葉片，并且注意向皿內(nèi)適量加水以保持濕度。每隔12 h觀察1次，并記錄各處理山楂葉螨的發(fā)育進度及死亡情況。進入成螨階段后，統(tǒng)計其性比，并進行雌雄配對，同時記錄雌成螨產(chǎn)卵數(shù)，直到雌螨全部死亡為止。

1.4數(shù)據(jù)分析

參照Chi[13]的方法采用TWOSEX-MSChart軟件分析生命表參數(shù)，分別計算山楂葉螨自然種群和室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的凈增殖率(Net reproduction rate,R0)、內(nèi)稟增長率(Intrinsic rate of increase,rm)、平均世代周期(Mean generation time,T)、種群加倍時間(Population doubling time,Dt)、周限增長率(Finite rate of increase,λ)和總生殖率(Gross reproduction rate,GRR)等種群生命參數(shù)，并用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用獨立樣本t檢驗進行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1山楂葉螨3種飼養(yǎng)方法的比較

由表1可以看出，在室內(nèi)條件下，3種方法均可連續(xù)飼養(yǎng)山楂葉螨，其中離體葉片單頭飼養(yǎng)法適用于研究山楂葉螨的生物學(xué)特性和保種；植株飼養(yǎng)法和枝條水培飼養(yǎng)法可以大量繁殖該蟲，為室內(nèi)研究提供充足的蟲源；植株飼養(yǎng)法更換植株的時間較長(17～23 d)，適合用于室內(nèi)長期飼養(yǎng)。

表 1　山楂葉螨不同飼養(yǎng)方法的比較Table 1　Comparison of different rearing methods for Tetranychus viennensis

2.2山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的發(fā)育歷期

由表2可以看出，山楂葉螨自然種群未成熟期(從卵期至后若螨期)的發(fā)育歷期為15.190 d，顯著高于室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群(14.589 d)；山楂葉螨自然種群的卵和后若螨的發(fā)育歷期分別為5.650和3.793 d，均顯著高于室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的對應(yīng)值；自然種群幼螨和前若螨的發(fā)育歷期分別為3.447和3.818 d，室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群幼螨和前若螨的發(fā)育歷期分別為3.492和3.100 d，自然種群幼螨和前若螨的發(fā)育歷期與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群差異不顯著。

表 2　山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的發(fā)育歷期Table 2　Duration of developmental stages of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標準誤”，同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。表4同。

Note:Data is “means±SE”.Different letters in each row indicate significant difference (P<0.05).The same for Table 4.

2.3山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的生命表參數(shù)

由表3可以看出，山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的凈值增長率R0和內(nèi)稟增長率rm分別為9.113、0.096，均高于自然種群的R0(7.155)和rm(0.080)；自然種群的總繁殖率GRR、種群加倍時間Dt和平均世代周期T分別為27.180%，8.570 d和24.355 d，均高于室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群各對應(yīng)值(26.820%，7.160 d和22.780 d)；自然種群和室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的周限增長率均大于1，表明2個種群的下一代種群數(shù)量均將呈增長趨勢。

表 3　山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的生命表參數(shù)Table 3　Life table parameters of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

2.4山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的成螨壽命和產(chǎn)卵情況

由表4可以看出，山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群雌螨壽命為29.357 d，自然種群的壽命為31.350 d，二者差異不顯著；室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的成螨產(chǎn)卵前期與自然種群間差異不顯著；室內(nèi)繼代飼養(yǎng)山楂葉螨種群的雌性比例高于自然種群。

表 4　山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的雌螨壽命和生殖力Table 4　Longevity and fecundity of females of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

圖 1　山楂葉螨自然種群與室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群單雌日均產(chǎn)卵量Fig.1　Average number of eggs laid per female in natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

由圖1可以看出，山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群和自然種群單雌日均產(chǎn)卵量最高分別為2.50粒和2.31粒。自然種群的產(chǎn)卵時間集中在第16～39天，第40天以后不再產(chǎn)卵；室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的產(chǎn)卵時間集中在第13～40天，第41天產(chǎn)卵量為0粒，而在第42天和第43天又有少量的卵產(chǎn)出。

3結(jié)論與討論

本研究在室內(nèi)溫度(25±1) ℃、相對濕度(60±10)%和光周期16L∶8D條件下，以常綠薔薇科植物火棘為寄主，建立了3種室內(nèi)繼代飼養(yǎng)山楂葉螨的方法。試驗結(jié)果表明，火棘可以作為室內(nèi)連續(xù)飼養(yǎng)山楂葉螨的寄主植物，且火棘植株飼養(yǎng)法可以大量、長期室內(nèi)飼養(yǎng)山楂葉螨。

山楂葉螨種群生命表研究結(jié)果表明，與自然種群相比，山楂葉螨在室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，其卵期、后若螨期和未成熟期均顯著短于自然種群，室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的平均世代周期(22.780 d)也低于自然種群(24.355 d)，這可能是山楂葉螨經(jīng)過長期的室內(nèi)飼養(yǎng)后更適應(yīng)室內(nèi)飼養(yǎng)環(huán)境，因而其生活史中某些階段發(fā)育速度更快，表現(xiàn)出更大種群增長潛力。

內(nèi)稟增長率rm是描述在特定條件(如溫度、食物等)下種群增長的重要指標，它全面反映了該特定條件對害蟲種群的發(fā)育、存活、生殖等的影響[14]。本研究中山楂葉螨室內(nèi)繼代飼養(yǎng)種群的rm(0.096)大于自然種群(0.080)，但比焦蕊等[9]用富士蘋果葉片建立的山楂葉螨試驗種群生命表的rm(0.110 5)小，蘋果和火棘2種寄主植物的差異，可能是導(dǎo)致山楂葉螨種群rm差異的主要原因。

山楂葉螨的寄主植物主要為蘋果、梨、桃、李、杏等薔薇科落葉果樹[15]。目前，國內(nèi)已有采用蘋果葉片和蘋果實生苗在室內(nèi)連續(xù)飼養(yǎng)和繁殖山楂葉螨的報道[9-10]。但室內(nèi)培養(yǎng)的蘋果苗在冬季仍然會落葉，因此探索用常綠果苗飼養(yǎng)山楂葉螨具有重要的意義?；鸺瑸樗N薇科常綠植物，室內(nèi)栽培的火棘枝密葉茂，可以為山楂葉螨提供充足的食物，火棘為自然飼料，在室內(nèi)用火棘繼代飼養(yǎng)山楂葉螨不會導(dǎo)致其種群的退化，因此本研究建立的利用火棘室內(nèi)連續(xù)飼養(yǎng)山楂葉螨的方法可以應(yīng)用到山楂葉螨的室內(nèi)研究之中。

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DOI：網(wǎng)絡(luò)出版時間:2016-06-0816:2110.13207/j.cnki.jnwafu.2016.07.022

[收稿日期]2014-12-10

[基金項目]國家自然科學(xué)基金項目(31071687，31272036)；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目(博導(dǎo)類)(20110204110001)；國家科技支撐計劃項目(2012BAK11B03)

[作者簡介]彭麗娟(1988-)，女，陜西渭南人，碩士，主要從事昆蟲生理毒理學(xué)相關(guān)研究。E-mail:lijuanp64@126.com [通信作者]陳茂華(1971-)，男，湖北武漢人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事昆蟲種群遺傳學(xué)和分子毒理學(xué)研究。 E-mail:maohua.chen@nwsuaf.edu.cn

[中圖分類號]S433.7

[文獻標志碼]A

[文章編號]1671-9387(2016)07-0154-05

Laboratory rearing methods and life table of hawthorn spider mite (TetranychusvienensisZacher)

PENG Lijuan,WANG Kang,ZHANG Xudong,CHEN Maohua

(CollegeofPlantProtection,NorthwestA&FUniversity,KeyLaboratoryofCropPestIntegratedPestManagementontheLoessPlateauofMinistryofAgriculture,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract:【Objective】 This study established rearing methods for Tetranychus vienensis Zacher in laboratory and researched the life-table to provide basis for its integrated management.【Method】 Three methods using detached Pyracantha fortuneana leaves,water-cultured P.fortuneana branches and soil-cultured P.fortuneana plants were adapted to rear T.vienensis with the host plant of P.fortuneana under condition of temperature (25±1) ℃,humidity (60±10)%,and photoperiod 16∶8 (L∶D) in laboratory.The life-table of T.vienensis laboratory population and natural population was also established using the detached leaves method.【Result】 Tetranychus vienensis were reared in laboratory using all the three methods.There was no significant difference in developmental duration of larva and protonymph stage,the preoviposition period and female longevity between the laboratory and natural populations,but the developmental duration of egg and deutonymph stage in laboratory was significantly shorter than natural population.The sex ratio (female:male) and average egg per female in laboratory were higher than those of natural population.The life table showed that net reproduction rate R0 (9.113),intrinsic increasing rate rm (0.096) and finite increasing rate λ (1.101) of laboratory population were higher than those of the natural population.The mean generation time T (22.780 d) of laboratory population was lower than that of the natural population (24.355 d).【Conclusion】 Three laboratory rearing methods for T.vienensis were set up and the laboratory population showed higher population increasing potentiality than natural population.

Key words:Tetranychus vienensis Zacher;Pyracantha fortuneana;rearing methods;life table

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160608.1621.044.html