小麥籽粒水分含量變化對(duì)小麥品種抗蟲性的影響

王殿軒,　楊　毅,　唐培安,　田　笑

(1. 河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,糧食儲(chǔ)藏與安全教育部工程研究中心, 糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程試驗(yàn)室, 鄭州　450001; 2. 江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京　210023; 3. 中央儲(chǔ)備糧鄭州直屬庫(kù), 鄭州　450066)

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小麥籽粒水分含量變化對(duì)小麥品種抗蟲性的影響

王殿軒1,2,楊毅1,唐培安2,田笑3

(1. 河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,糧食儲(chǔ)藏與安全教育部工程研究中心, 糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程試驗(yàn)室, 鄭州450001; 2. 江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京210023; 3. 中央儲(chǔ)備糧鄭州直屬庫(kù), 鄭州450066)

為探討小麥含水量對(duì)近年新推廣種植小麥品種抗蟲性的影響,本研究選用河南、山東等省種植較廣泛的6個(gè)小麥品種‘矮抗58’、‘西農(nóng)979’、‘良星66’、‘濟(jì)麥22’、‘泛麥8號(hào)’和‘鄭麥7698’,檢測(cè)了水分含量分別為11.50%、12.50%和13.50%時(shí),小麥籽粒中米象子代成蟲數(shù)量、由卵至成蟲的平均發(fā)育歷期,以及小麥對(duì)米象的敏感系數(shù)(SI)。結(jié)果表明,小麥含水量為13.50%、12.50%和11.50%時(shí),供試小麥中出現(xiàn)子代成蟲數(shù)量最多的相應(yīng)為‘鄭麥7698’(85.67頭)、‘良星66’(45.67頭)和‘濟(jì)麥22’(17.67頭)。同一小麥品種中,由米象卵至子代成蟲的平均發(fā)育歷期均在水分含量為11.50%時(shí)最長(zhǎng),13.50%時(shí)最短。在3種含水量下,米象平均發(fā)育歷期最長(zhǎng)為44.77d(‘泛麥8號(hào)’),最短為32.77d(‘鄭麥7698’)。含水量為11.50%、12.5%和13.5%時(shí),對(duì)米象的敏感系數(shù)(SI)最小的分別為‘良星66’(0.54)、‘鄭麥7698’(7.76)和‘濟(jì)麥22’(8.47)。結(jié)果表明：小麥籽粒含水量相同時(shí)不同品種對(duì)米象的抗蟲性差異顯著。同一品種小麥籽粒含水量從13.50%降低至11.50%時(shí),米象子代成蟲數(shù)量和SI減小、卵至成蟲平均發(fā)育歷期延長(zhǎng),小麥籽粒含水量對(duì)抗蟲性的影響大于小麥品種的影響。

含水量;小麥品種;米象;抗蟲性

小麥?zhǔn)侨祟愔匾募Z食種類之一,也是我國(guó)重要的商品糧品種[1]。小麥在儲(chǔ)藏過(guò)程中易遭受儲(chǔ)糧害蟲為害,其中包括可取食多種谷物的重要儲(chǔ)糧害蟲米象[Sitophilus oryzae(Linnaeus)][2]。米象成蟲和幼蟲直接蛀食完整的糧粒,造成巨大損失。在綜合防治儲(chǔ)糧害蟲的技術(shù)途徑選擇中,人們更希望少用或不用化學(xué)藥劑來(lái)防治或減少蟲害,尤其是防止蛀食性害蟲的侵害。選育抗蟲性糧食品種、增加糧食的抗蟲性長(zhǎng)期受到關(guān)注[3],關(guān)于小麥抗蟲性的研究大多數(shù)是有關(guān)小麥生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)田間害蟲的抗蟲性,如小麥植株對(duì)麥長(zhǎng)管蚜[Sitobion miscanthi (Takahashi)]抗蟲性的研究等[47]。小麥在儲(chǔ)藏中的抗蟲性也有一些報(bào)道,如鄧望喜等通過(guò)成蟲的產(chǎn)卵量、子代數(shù)量及重量損失等評(píng)價(jià)了24個(gè)小麥品種對(duì)玉米象[S. zeamais (Motschulsky)]的抗蟲性[8];張宏宇等通過(guò)測(cè)定子代重量、子代數(shù)量、損失量等評(píng)價(jià)了6個(gè)水稻品種對(duì)玉米象的抗蟲性[9];吳洪基等采用敏感系數(shù)(SI)和重量損失率評(píng)價(jià)了53個(gè)水稻品種對(duì)玉米象的抗蟲性[10];錢祖香報(bào)道蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量與小麥對(duì)玉米象的抗蟲性呈正相關(guān),氨基態(tài)氮含量與抗蟲性呈負(fù)相關(guān)等[1113]。Dobie等曾采用敏感系數(shù)評(píng)價(jià)了黑小麥、玉米、稻谷等不同谷物品種對(duì)玉米象、米象、谷象[S. granarius (Linnaeus)]的抗蟲性,指出谷物不同品種間的抗蟲性存在顯著差異[14];Gudrups等采用SI評(píng)價(jià)了52個(gè)玉米品種對(duì)玉米象的抗蟲性,表明不同玉米品種間的抗蟲性差異顯著[15];Ashamo采用SI、子代數(shù)量等指標(biāo)評(píng)價(jià)不同水稻品種對(duì)米象的抗蟲性,結(jié)果也發(fā)現(xiàn)稻谷品種間的抗蟲性差異顯著[16]。

中國(guó)小麥品種繁多,目前尚無(wú)關(guān)于小麥品種對(duì)米象抗蟲性的研究報(bào)道。尤其是近年來(lái),我國(guó)新的小麥品種不斷出現(xiàn)并推廣,這些新品種小麥的抗蟲性值得關(guān)注。另外,儲(chǔ)藏糧食的含水量也在一定程度上影響到害蟲的發(fā)生,糧食含水量對(duì)小麥抗蟲性的影響值得關(guān)注。本文選擇了近年來(lái)在河南、山東、河北等地種植較多的6個(gè)小麥品種,調(diào)節(jié)麥粒的含水量后再接種米象成蟲,通過(guò)檢測(cè)其子代成蟲數(shù)量、從卵到子代成蟲的發(fā)育歷期、計(jì)算敏感系數(shù)等探討小麥品種對(duì)米象抗蟲性的差異,并比較了小麥含水量對(duì)抗蟲性的影響,以期為選育、推廣在田間生長(zhǎng)期與產(chǎn)后貯藏期兼具抗蟲性的小麥品種, 有效防治儲(chǔ)糧害蟲提供參考。

1　材料和方法

1.1供試?yán)ハx

試驗(yàn)所用試蟲為河南工業(yè)大學(xué)儲(chǔ)藏物昆蟲研究室飼養(yǎng)數(shù)代的米象,試驗(yàn)前在溫度(29±1)℃和70%±5%RH條件下擴(kuò)大培養(yǎng),采用羽化2周的成蟲供試。

1.2供試小麥品種

試驗(yàn)選用了河南、河北、山東等省種植面積較大的6個(gè)小麥品種,分別從田間收獲脫粒后將麥粒通過(guò)物流直接運(yùn)到控溫4℃的糧食樣品冷庫(kù)中。6個(gè)品種的小麥質(zhì)量情況如下:

‘鄭麥7698’:2013年6月10日采集于河南濮陽(yáng),初始水分含量11.60%,籽粒角質(zhì),容重764g/L,硬度74.85HI,千粒重44.19g。

‘泛麥8號(hào)’:2013年6月6日采集于河南漯河,初始水分含量9.90%,籽粒半角質(zhì),容重827g/L,硬度62.63HI,千粒重41.57g。

‘西農(nóng)979’:2013年6月2日采集于河南濮陽(yáng),初始水分含量11.80%,籽粒全角質(zhì),容重790g/L,硬度82.40HI,千粒重41.64g。

‘濟(jì)麥22’:2013年6月17日采集于山東德州,初始水分含量13.20%,籽粒角質(zhì),容重750g/L,硬度84.06HI,千粒重37.12g。

‘矮抗58’:2013年6月7日采集于河南鄭州滎陽(yáng),初始水分含量11.60%,籽粒半角質(zhì),容重770g/L,硬度31.08HI,千粒重53.73g。

‘良星66’:2013年6月15日采集于河北辛集,初始水分含量9.70%,籽粒半角質(zhì),容重742g/L,硬度71.00HI,千粒重37.63g。

小麥的水分含量測(cè)定參照GB/T54971985,小麥的容重測(cè)定參照GB/T54981985,小麥的硬度測(cè)定參照GB/T213042007,小麥的千粒重測(cè)定參照GB/T55192008。

1.3樣品處理與試驗(yàn)方法

將上述6個(gè)品種的小麥分別采用鹽水漂浮法選取籽粒飽滿的糧粒,在60℃下處理2h以殺滅其中有害生物,隨后調(diào)節(jié)其含水量分別為11.5%±0.2%、12.5%±0.2%、13.5%±0.2%,再放入4℃左右的條件下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

稱取飽滿小麥籽粒(16±0.1)g置于100mL聚乙烯透明培養(yǎng)瓶中,瓶高10.9cm,瓶體直徑4.5cm,瓶口直徑2.3cm,瓶蓋中央開直徑5mm的圓孔,并用濾紙封堵。在培養(yǎng)瓶中置入羽化兩周的米象成蟲6頭(雌雄比為4∶2),放置在(29±1)℃,70%±5%RH的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。7d后移走其中的成蟲,將培養(yǎng)瓶放回培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),每天稱取樣品總體重量,至開始有新的子代成蟲出現(xiàn)時(shí)逐日記錄子代成蟲羽化數(shù)量,直到連續(xù)3d未有新增子代成蟲出現(xiàn)為止,最后計(jì)算米象由卵至成蟲的平均發(fā)育歷期(DME)與敏感系數(shù)(SI)[14]。每個(gè)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS軟件處理,用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1不同含水量的小麥中出現(xiàn)米象子代成蟲的數(shù)量

不同含水量的小麥中出現(xiàn)米象子代成蟲的數(shù)量見表1。在含水量13.50%的小麥中,‘濟(jì)麥22’中出現(xiàn)的子代成蟲數(shù)量最少,‘鄭麥7698’中子代成蟲數(shù)量最多,兩者相差約54頭,其他品種的小麥中出現(xiàn)的子代成蟲數(shù)量居于其間。在小麥含水量為12.50%時(shí),‘鄭麥7698’中出現(xiàn)的子代成蟲數(shù)量最少,‘良星66’中子代成蟲數(shù)量最多,兩者相差約24頭。含水量為11.50%時(shí),‘良星66’中出現(xiàn)的子代成蟲數(shù)量最少,‘濟(jì)麥22’中子代成蟲數(shù)量最多,兩者相差約16頭。結(jié)果說(shuō)明,含水量相同條件下,6個(gè)品種的小麥同時(shí)接入相同數(shù)量的母代米象成蟲后其子代成蟲的數(shù)量差異顯著。3種不同含水量的小麥中米象子代成蟲數(shù)量最多或最少對(duì)應(yīng)的品種不同,3種不同含水量下試驗(yàn)小麥品種間出現(xiàn)子代成蟲的數(shù)量各自排列順序不同。小麥含水量的變化會(huì)顯著影響不同品種小麥中出現(xiàn)子代成蟲數(shù)量多少的排序,且小麥含水量越低,不同小麥品種間出現(xiàn)子代成蟲的數(shù)量相差幅度越小。從同一品種小麥樣品在不同含水量時(shí)出現(xiàn)的子代成蟲數(shù)量看,小麥含水量的降低會(huì)導(dǎo)致米象子代成蟲數(shù)量急劇下降?？傮w上可以看出,小麥含水量對(duì)樣品中米象子代成蟲數(shù)量的影響顯著大于小麥品種之間差異的影響。

2.2不同含水量小麥中子代米象的發(fā)育歷期

從不同含水量的小麥中子代米象的發(fā)育歷期(表2)可以看出,對(duì)于同一品種,小麥中米象由卵至成蟲的平均發(fā)育歷期都是在含水量為11.50%時(shí)最長(zhǎng),其中, ‘泛麥8號(hào)’中米象平均發(fā)育歷期最長(zhǎng),達(dá)44.77d,且與含水量為13.50%和12.5%時(shí)米象平均發(fā)育歷期差異顯著。小麥含水量為12.50%和13.50%時(shí)米象發(fā)育歷期沒(méi)有顯著差異,可能是因?yàn)楹繛?2.50%和13.50%時(shí)適合米象發(fā)育,而11.50%及以下的水分含量會(huì)顯著抑制米象發(fā)育。含水量相同的不同小麥品種間,除了在含水量13.50%時(shí),‘濟(jì)麥22’中米象平均發(fā)育歷期顯著長(zhǎng)于‘良星66’和‘鄭麥7698’中米象,含水量為12.5%時(shí),‘濟(jì)麥22’中米象平均發(fā)育歷期顯著長(zhǎng)于‘西農(nóng)979’和‘良星66’,其他含水量相同時(shí)品種間都沒(méi)有顯著差異。表明小麥品種對(duì)米象發(fā)育歷期影響不顯著,但含水量的降低對(duì)樣品的抗蟲性有一定影響。

2.3不同含水量的小麥各品種對(duì)米象的敏感系數(shù)

從不同含水量的小麥各品種對(duì)米象的敏感系數(shù)(表3)可知,含水量13.5%時(shí)‘濟(jì)麥22’的SI最小(8.47),‘鄭麥7698’的SI最大(13.64);含水量12.5%時(shí)‘鄭麥7698’的SI變?yōu)樽钚?7.76),‘良星66’的SI最大(10.60);含水量11.5%時(shí)‘良星66’的SI最小(0.54),‘濟(jì)麥22’的SI最大(6.57)。說(shuō)明相同含水量下不同小麥品種對(duì)米象的SI明顯不同,含水量較高時(shí)各小麥品種的SI相對(duì)較大,含水量低時(shí)各小麥品種的SI總體較小;對(duì)同一小麥品種,含水量降低其SI變小,且當(dāng)含水量發(fā)生變化時(shí),小麥最大或最小SI并不與品種相對(duì)應(yīng),SI因小麥含水量變化而引起的變化幅度更大。結(jié)果表明,小麥含水量降低后其抗蟲性相應(yīng)增加,但當(dāng)含水量降低幅度相同時(shí),不同小麥品種的SI降低幅度差異明顯,如含水量從13.5%降至11.5%時(shí)‘濟(jì)麥22’的SI只降低了不到2,而‘良星66’的SI則降低了近11,表明其抗蟲性增加更顯著。

表1　不同含水量的小麥中出現(xiàn)米象子代成蟲的數(shù)量1)

1) 表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤;小寫英文字母表示同一小麥品種不同含水量間結(jié)果的差異顯著性,大寫字母表示相同含水量不同小麥品種間結(jié)果的差異顯著性(P≤0.05)。下表同。

Thedatainthetablearemean±SE.Lowercaselettersindicatesignificantdifferencebetweendifferentmoisturecontentsinthesamewheatvariety;thecapitallettersindicatethesignificantdifferencebetweendifferentwheatvarietiesundersamemoisturecontent(P≤0.05).Thesamebelow.

表2　不同含水量小麥中子代米象卵至成蟲發(fā)育歷期

表3　不同含水量的各品種小麥對(duì)米象的敏感系數(shù)

3　討論

有報(bào)道稱不同谷物品種中米象的發(fā)育時(shí)間和產(chǎn)卵能力也不一樣[1718],本試驗(yàn)結(jié)果也說(shuō)明,相同含水量下小麥品種的差異對(duì)小麥抗蟲性影響顯著,但對(duì)米象發(fā)育歷期的影響小于對(duì)小麥SI和米象子代成蟲數(shù)量的影響。不管是針對(duì)小麥的SI,還是米象子代成蟲數(shù)量和發(fā)育歷期,小麥含水量對(duì)小麥抗蟲性的影響遠(yuǎn)大于小麥品種差異的影響。同一品種,當(dāng)小麥含水量降低時(shí)其抗蟲性增加可能與含水量低時(shí)小麥硬度增大有關(guān),小麥籽粒硬度的增大減少了子代成蟲存活率,延長(zhǎng)了發(fā)育時(shí)間。

通常人們認(rèn)為對(duì)米象抗性強(qiáng)的小麥品種,其中感染的米象子代數(shù)量應(yīng)當(dāng)較少,平均發(fā)育歷期也較長(zhǎng),選育抗蟲品種在一定程度能夠減輕害蟲的為害。從本文結(jié)果看,含水量能夠更大程度地影響小麥品種的抗蟲性,控制小麥含水量更有助于小麥的安全儲(chǔ)藏。近年來(lái)小麥?zhǔn)斋@方式發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,很多情況下小麥在收獲后缺少了晾曬降水環(huán)節(jié),糧食收購(gòu)中水分偏高的情況更易于出現(xiàn)。小麥儲(chǔ)藏在考慮不同小麥品種的抗蟲性對(duì)害蟲防治的影響時(shí),應(yīng)考慮含水量對(duì)小麥抗蟲性有更大影響,即應(yīng)對(duì)高水分小麥進(jìn)行降水處理,盡量保持小麥干燥以利于防止害蟲發(fā)生。

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(責(zé)任編輯：楊明麗)

EffectofmoisturecontentontheresistanceofdifferentwheatvarietiestoSitophilus oryzae (Linnaeus)

WangDianxuan1,2,YangYi1,TangPei’an2,TianXiao3

(1.SchoolofFoodScienceandTechnology,EngineeringResearchCenterofGrainStorageandSecurity,MinistryofEducation,NationalEngineeringLaboratoryofGrainStorageandTransportation,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China; 2.JiangsuCollaborativeInnovationCenterofModernGrainCirculationandSafety,Nanjing210023,China; 3.StateGrainReservesZhengzhouDepot,Zhengzhou450066,China)

Toinvestigatetheinfluenceofmoisturecontentontheresistanceofwheattotheinsect,thewheatvarieties, ‘Aikang58’, ‘Xinong979’, ‘Liangxing66’, ‘Jimai22’, ‘Fanmai8’and‘Zhengmai7698’whichhavebeenwidelyplantedinHenan,ShandongandHebeiprovincesofChinainrecentyears,wereselectedandtheadultnumberofprogenyandaveragedevelopmentaldurationfromeggtoadultofSitophilus oryzae (Linnaeus)weredeterminedundermoisturecontentsof11.50%, 12.50%and13.50%.Thesusceptibilityindex(SI)wasalsocalculatedaccordingtothedata.Theresultsshowedthatthemaximumnumberofprogenyadultatmoisturecontentsof13.50%, 12.50%and11.50%wereappearedin‘Zhengmai7698’ (85.67individuals),‘Liangxing66’(45.67individuals)and‘Jimai22’ (17.67individuals),respectively.Thedevelopmentaldurationfromeggtoadultincreasedwiththemoisturecontentdecreasedinallvarieties.Thelongestdevelopmentaldurationwasobservedin‘Fanmai8’(44.77days)withmoisturecontentof11.50%,whiletheshortestonewasobservedin‘Zhengmai7698’ (32.77days)withmoisturecontentof13.50%.Theminimumsusceptibilityindexes(SI)forthewheatwithmoisturecontentof11.50%, 12.5%and13.5%were0.54 (‘Liangxing66’), 7.76 (‘Zhengmai7698’)and8.47 (‘Jimai22’),respectively.TheresultsindicatedthattherewasanobviousdifferenceofresistancetoS. oryzaeamongdifferentwheatvarietieswithsamemoisturecontents.Theaveragedevelopmentaldurationbecamelonger,andtheprogenyadultnumberaswellastheSIvaluedecreasedsignificantlywiththemoisturecontentsdecreasedfrom13.50%to11.50%.ThemoisturecontenthadmoresignificantinfluenceonresistanceofwheattoS. oryzaethanwheatvariety.

moisturecontent;wheatvariety;Sitophilus oryzae;resistancetostoredgraininsectpest

20150422

20150606

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2013BAD17B01)

S435.122

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.018

致謝：本試驗(yàn)所用小麥樣品的獲得分別得到中央儲(chǔ)備糧德州直屬庫(kù)于林平先生、中央儲(chǔ)備糧辛集直屬庫(kù)魏國(guó)富先生、中央儲(chǔ)備糧漯河直屬庫(kù)吳曉寅先生、濮陽(yáng)國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)許登彥先生、山西晉城國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)申晉豫先生等的大力支持,在此一并感謝！

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