陳哲魯專 邵煒冬
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石蒜綿粉蚧研究進(jìn)展
陳哲1魯專2邵煒冬3
(1 浙江出入境檢驗(yàn)檢疫局浙江杭州 310016;2 浙江省舟山市農(nóng)林與漁農(nóng)村委員會(huì) 316000;3舟山出入境檢驗(yàn)檢疫局 浙江舟山 316000)
綜述了石蒜綿粉蚧的形態(tài)特征、寄主及分布、分類鑒定、生物學(xué)特性、風(fēng)險(xiǎn)分析、綜合防治等方面的研究進(jìn)展,探討了石蒜綿粉蚧的防控對(duì)策,并展望了今后的研究方向。
石蒜綿粉蚧;寄主;分布;生物學(xué)特性;綜合防治
石蒜綿粉蚧,學(xué)名:Ferris,屬于半翅目Hemiptera,蚧總科Coccoidea,粉蚧科Pseudococcidae,綿粉蚧亞科Phenaco- ccinae,綿粉蚧屬sp.。
石蒜綿粉蚧主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),其繁殖力強(qiáng),產(chǎn)卵量大,具有孤雌生殖及種群世代重疊等生物學(xué)特性,數(shù)量增長(zhǎng)快速。通常以雌成蟲和若蟲刺吸取食植物汁液為害,影響植株正常生長(zhǎng),嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡。此外,石蒜綿粉蚧可分泌大量蜜露,誘發(fā)煤污病,影響植株生長(zhǎng),并招來(lái)螞蟻等昆蟲[1]。2009年,北京林業(yè)大學(xué)學(xué)者在調(diào)查研究我國(guó)北方設(shè)施園林植物上的蚧蟲區(qū)系情況時(shí),首次在我國(guó)大陸地區(qū)發(fā)現(xiàn)該蟲,為中國(guó)大陸新紀(jì)錄種:石蒜綿粉蚧(Ferris)[2]。2014年6月,蘇州出入境檢驗(yàn)檢疫局檢疫人員在對(duì)進(jìn)境的景天科多肉植物寶石花(sp.)隔離培養(yǎng)期間首次截獲石蒜綿粉蚧[1]。
1.1 寄主
石蒜綿粉蚧寄主范圍廣泛,已知寄主超過(guò)50種隸屬于30余個(gè)科,尤其喜愛多肉類等汁液多的植物。目前已知的主要寄主有,百合科:天門冬;唇形科:黃花稔;豆科:豇豆、黃芪、播娘蒿;大戟科:大戟、麒麟掌;番杏科:松葉菊;禾本科:格蘭馬草;爵床科:白鶴靈芝;菊科:向日葵、甘藍(lán)、蒿、神仙草、白酒草、菊花、紫菀、矢車菊、紫背草、艾草、燈盞花、硬毛金菀、黃花草、苦苣菜、孿花蟛蜞菊、銀膠菊、冠須菊等;景天科:擬石蓮花;錦葵科:菟葵、圓葉錦葵;堇菜科:堇菜;姜科:黃姜;蘿摩科:球蘭;藜科:濱藜、藜;蘭科;列當(dāng)科:列當(dāng);蓼科:蓼;馬齒莧科:馬齒莧;馬鞭草科:馬纓丹;茄科:辣椒、甜椒、番茄、煙草、馬鈴薯等;石蒜科:朱頂紅、韭蘭、亞馬遜百合、孤挺花、血百合、金花石蒜、納麗石蒜、水仙花等;十字花科:蘿卜;蘇鐵科:非洲蘇鐵;莎草科:油莎豆;草海桐科:草海桐;傘形科:刺芹;五加科:傘樹;玄參科:火焰草;仙人掌科:三角柱;鳶尾科:鳶尾;蕓香科:來(lái)檬;紫草科:砂引草、白水木。[3-13]
1.2 分布
石蒜綿粉蚧最早發(fā)現(xiàn)于北美,目前主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),主要分布區(qū)為,北美洲:美國(guó)、加拿大、墨西哥等;中南美洲:秘魯、巴西、厄瓜多爾、委內(nèi)瑞拉、危地馬拉、特立尼達(dá)、波多黎各和多巴哥等;亞洲:泰國(guó)、新加坡、越南、土耳其、巴基斯坦、伊朗、印度、以色列、中國(guó)部分地區(qū)等;歐洲:意大利、西班牙等;非洲:南非、津巴布韋等;大洋洲:夏威夷群島、基里巴斯、吉爾伯特群島等。目前國(guó)內(nèi)尚未有廣泛分布報(bào)道,僅有學(xué)者在北京、新疆、臺(tái)灣、華南部分地區(qū)做調(diào)查研究時(shí)發(fā)現(xiàn)該蟲。[2-13]
2.1 形態(tài)學(xué)鑒定
雌成蟲體闊橢圓形,長(zhǎng)2.3~2.7mm,寬1.3~1.6mm。觸角8、9節(jié):8節(jié)時(shí)全長(zhǎng)480.0~580.0μm,第1節(jié)長(zhǎng)50.0~75.0μm,第2節(jié)長(zhǎng)72.5~87.0μm,第3節(jié)長(zhǎng)55.0~60.0μm,第4節(jié)長(zhǎng)32.5~57.5μm,第5節(jié)長(zhǎng)47.5~55.0μm,第6節(jié)長(zhǎng)47.5~62.5μm,第7節(jié)長(zhǎng)47.5~55.0μm,端節(jié)最長(zhǎng),105.0~120.0μm;9節(jié)時(shí)全長(zhǎng)約470.0μm,第1節(jié)長(zhǎng)50.0~75.0μm,第2節(jié)長(zhǎng)87.5~100.0μm,第3節(jié)長(zhǎng)50.0~57.5μm,第4節(jié)長(zhǎng)42.5~50μm,第5節(jié)長(zhǎng)52.5~55.0μm,第6 節(jié)長(zhǎng)50μm,第7節(jié)長(zhǎng)50μm,第8節(jié)長(zhǎng)57.5μm,第9節(jié)長(zhǎng)65μm。單眼發(fā)達(dá),突出。足發(fā)達(dá),后足脛節(jié)和跗節(jié)長(zhǎng)度和為395.0~490.0μm,爪下有齒,后足轉(zhuǎn)節(jié)和腿節(jié)長(zhǎng)度和為370.0~420.0μm,各轉(zhuǎn)節(jié)均有2個(gè)感覺孔;后足脛節(jié)和跗節(jié)的長(zhǎng)度和是后足轉(zhuǎn)節(jié)和腿節(jié)長(zhǎng)度和的1.1~1.2倍,后足脛節(jié)為跗節(jié)長(zhǎng)2.2~2.5倍;后足脛節(jié)具有許多透明孔??谄靼l(fā)達(dá),下唇稍短于唇基盾,長(zhǎng)度為127.5~140.0μm。腹臍位于第3和第4腹節(jié)之間,呈橢圓形,寬度為37.5~50.0μm。前后背孔清晰可見,每唇瓣生有短刺3、4根,分布有若干三格腺。肛環(huán)直徑約為70.0~87.5μm,周圍有6根環(huán)毛,每根毛長(zhǎng)約為93.5~137.5μm。具有刺孔群18對(duì),末對(duì)刺孔群具有錐刺2根,三格腺10~13個(gè),末對(duì)刺孔群中的刺較長(zhǎng),每根長(zhǎng)度約為27.5μm;其他刺孔群具有錐刺2根,三格腺6個(gè),刺孔群中的刺較短,長(zhǎng)度約為17.5μm。雌成蟲尾瓣發(fā)達(dá),尾瓣毛長(zhǎng)度在212.5~260.0μm。背面:小刺長(zhǎng)約7.5μm,散布,無(wú)多格腺,三格腺均勻分布,分布有直徑小于三格腺的單孔。腹面:小刺主要分布緣區(qū),亦可延伸到中部,中部有長(zhǎng)毛,分布有多格腺,單個(gè)直徑約為7.5μm,排成一橫列于第4-8腹節(jié)后緣中區(qū),第4 和第5腹節(jié)多格腺數(shù)量較少。管腺主要分布于腹部第4-7節(jié)中區(qū)多格腺橫列前面,長(zhǎng)約10.0μm,窄于三格腺,量少,在中胸口器和前氣門分布有2~5個(gè)管腺。三格腺均勻分布。無(wú)五格腺。[2]
石蒜綿粉蚧在雌成蟲的形態(tài)外觀上與扶桑綿粉蚧極其相似,通過(guò)制作顯微玻片觀察,兩者主要區(qū)別是:石蒜綿粉蚧多格腺在第7腹節(jié)(陰門前節(jié))后緣成橫列,而扶桑綿粉蚧的多格腺在第7腹節(jié)前緣至后緣都有分布[13]。
2.2 分子鑒定
從外部形態(tài)學(xué)看,很多粉蚧與其近似種難以區(qū)別,這樣為傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)鑒定帶來(lái)了一定難度。DNA作為遺傳信息的載體,不受生物體發(fā)育階段和組織器官的限制,具有高度的種間特異性和遺傳穩(wěn)定性,因此DNA分子鑒定技術(shù)在生物物種鑒定和親緣關(guān)系分析得到了廣泛的應(yīng)用,分子生物學(xué)技術(shù)運(yùn)用到粉蚧近似種鑒定也成為了研究熱點(diǎn)。其中線粒體COI等基因是近緣種分子鑒定和種群遺傳分化最常用的分子標(biāo)記之一。國(guó)內(nèi)學(xué)者田虎等采用基于線粒體DNA細(xì)胞色素C氧化酶亞基I(mtDNA COI)基因序列的種特異性(species-specific COI,SS-COI)PCR方法,通過(guò)已知粉蚧的COI基因序列設(shè)計(jì)通用型引物1對(duì),獲得扶桑綿粉蚧、石蒜綿粉蚧、南洋臀紋粉蚧、新菠蘿灰粉蚧、康氏粉蚧、木槿曼粉蚧、甘蔗紅粉蚧和番石榴粉蚧等7種粉蚧的COI基因序列,以此設(shè)計(jì)SS-COI引物1對(duì),用來(lái)區(qū)分扶桑綿粉蚧與其余7種粉蚧[14]。
相比國(guó)內(nèi),國(guó)外學(xué)者對(duì)石蒜綿粉蚧分子鑒定技術(shù)開展了更為系統(tǒng)的研究。Evangelia采集了不同國(guó)家和地區(qū)的粉蚧樣品,通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)和形態(tài)相結(jié)合的方法,探討了Ferris 和Ferris是否為不同的種類,經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Ferris 和Ferris應(yīng)是同屬于種的不同亞種[15]。此外,Park等運(yùn)用分子技術(shù)對(duì)石蒜綿粉蚧等31個(gè)屬75種粉蚧的DNA條碼進(jìn)行系統(tǒng)研究,探索蚧蟲分子鑒定技術(shù)[16]。
目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者尚未發(fā)表對(duì)石蒜綿粉蚧生物學(xué)特性進(jìn)行研究的文獻(xiàn)。國(guó)外對(duì)于該蟲的生物學(xué)特性開展了一定的研究。Kengo等研究了以甜椒為寄主在20、25、30℃三個(gè)溫度下的石蒜綿粉蚧生長(zhǎng)發(fā)育情況,通關(guān)觀察計(jì)算得出了存活率、世代周期、自然增長(zhǎng)率、每雌產(chǎn)卵量等,結(jié)果顯示在20℃下成蟲存活時(shí)間和世代周期最長(zhǎng),在25℃下每雌產(chǎn)卵量最多、種群增長(zhǎng)率最高,在3個(gè)溫度下,該蟲存活率均較高,在90%以上[17]。Gautam等在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)條件下對(duì)石蒜綿粉蚧進(jìn)行研究,得出其完成生命周期需要30~35天;并研究了其雌成蟲在不同寄主上的平均產(chǎn)卵量,結(jié)果顯示:向日葵(313.6)>芙蓉花(284.2)>秋葵(250.8)>棉花(232)>馬櫻丹屬(219.6)>番茄(216.4)>紅辣椒(198.2)>銀膠菊屬(191.0)>野黃麻(170.4)>莧屬(159.2)>地毯草(154.2)>藜屬(125.6)[18]。
近年來(lái),根據(jù)有害生物特性進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析越來(lái)越多地運(yùn)用到有害生物的研究中,尤其是外來(lái)入侵生物的研究。目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者鄭斯竹等通過(guò)有害生物風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估體系及多指標(biāo)綜合評(píng)估計(jì)算方法,結(jié)合石蒜綿粉蚧自身特性,從潛在危害性、分布狀況、受害栽培寄主的經(jīng)濟(jì)重要性、定殖和擴(kuò)散的可能性、風(fēng)險(xiǎn)性管理難度等5個(gè)方面對(duì)石蒜綿粉蚧傳入中國(guó)的潛在危險(xiǎn)性進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,得出其綜合風(fēng)險(xiǎn)值R為2.085,具有高風(fēng)險(xiǎn),建議針對(duì)石蒜綿粉蚧疫情采取嚴(yán)格的檢疫措施,降低其傳入風(fēng)險(xiǎn)[1]。
目前,國(guó)內(nèi)尚未有對(duì)于石蒜綿粉蚧綜合防治的研究報(bào)道,國(guó)外學(xué)者對(duì)其防治開展了一系列的研究,主要有化學(xué)防治和生物防治二個(gè)方面。
5.1 化學(xué)防治
在化學(xué)防治方面,國(guó)外學(xué)者Ronald研究了多種生長(zhǎng)抑制劑對(duì)石蒜綿粉蚧()、長(zhǎng)尾粉蚧()、咖啡黑盔蚧()等三種蚧蟲的防治效果,結(jié)果顯示:通過(guò)ZR-777(3,7,11-三甲基-2,4-十二碳二烯酸異丙酯)、ZR-619(11-甲氧基-3,7,11-三甲基十二碳-2,4-二烯酸硫醇乙酯)、Ro 20-3600(6,7-環(huán)氧基-3-甲基-7-乙基-1-[3,4-(二氧亞甲基)苯氧基]-2-順反辛烯)的使用,可以有效控制石蒜綿粉蚧的數(shù)量,其中ZR-777(3,7,11-三甲基-2,4-十二碳二烯酸異丙酯)會(huì)制抑石蒜綿粉蚧雌蟲繁殖[19]。此外,Ghulam等研究了田間條件下多種殺蟲劑對(duì)石蒜綿粉蚧的藥效,其中以殺撲磷、丙溴磷、毒死蜱和滅多蟲為主要成分的幾種殺蟲劑對(duì)防治石蒜綿粉蚧具有經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn),在2007年和2006年開展的兩次實(shí)驗(yàn)中用藥后的防效可達(dá)到85.74~95.69%和83.17~93.72%,而以乙硫磷為主要成分的殺蟲劑效果稍差,防效為72.11~84.38%[20]。
5.2 生物防治
在生物防治方面,國(guó)外學(xué)者Gautam等從不同的石蒜綿粉蚧寄主上采集了五種對(duì)其具有捕食作用的瓢蟲,同時(shí)還研究了對(duì)石蒜綿粉蚧有寄生作用的跳小蜂和雙翅目昆蟲[18]。
綜合石蒜綿粉蚧的特點(diǎn)和研究情況,雖然目前該蟲僅在中國(guó)北京、新疆、臺(tái)灣及華南部分地區(qū)零星發(fā)生,但它屬于高度危險(xiǎn)的外來(lái)入侵生物,具有繁殖速度快、寄主范圍廣等特點(diǎn)。隨著國(guó)際間貿(mào)易的日趨頻繁,尤其是近年來(lái)進(jìn)境多肉類植物種類和數(shù)量的不斷增加,來(lái)源國(guó)和進(jìn)境方式的復(fù)雜,對(duì)它的進(jìn)境植物檢疫和防治工作面臨挑戰(zhàn)。該粉蚧一旦入侵定殖、廣泛傳播蔓延,將對(duì)我國(guó)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅,尤其是多肉植物等觀賞植株。目前針對(duì)石蒜綿粉蚧粉蚧的研究尚處于起步階段,但應(yīng)全面開展石蒜綿粉蚧生物學(xué)及生態(tài)學(xué)研究,對(duì)該蟲入侵蔓延風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更為科學(xué)的分析和評(píng)估,同時(shí)加強(qiáng)其綜合防治方法的研究,探索更加高效的熏蒸、冷熱處理等檢疫處理方法,針對(duì)進(jìn)口植物中攜帶的疫情,開展有效的措施,尤其是加強(qiáng)對(duì)進(jìn)口多肉植物的檢驗(yàn)檢疫工作,防止疫情的入侵和傳播,保護(hù)我國(guó)的農(nóng)林業(yè)生態(tài)。
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2017-01-08
浙江出入境檢驗(yàn)檢疫局科研項(xiàng)目(ZK201511):進(jìn)境多肉植物種類及風(fēng)險(xiǎn)分析
陳哲(1985--),女,浙江青田人,碩士研究生,主要從事進(jìn)境植物檢疫技術(shù)研究,E-mail:20317251@qq.com
S763.35
B
1004-7743(2017)02-0045-04