松樹材小蠹Xyleborus festivus Eichhoff (Scolytinae:Xyleborini)在中國南方的發(fā)生及其共生真菌研究

李猷 林偉 唐也 HULCR Jiri2 高磊

摘要 松樹材小蠹Xyleborus festivus Eichhoff 是東南亞地區(qū)為害松屬植物的重要害蟲，為掌握該蟲在中國南方的發(fā)生情況及其共生真菌種類，本文通過檢視標(biāo)本館標(biāo)本和野外調(diào)查，并對采集的標(biāo)本攜帶的真菌進行分類培養(yǎng)，利用分子生物學(xué)的方法對獲得的真菌種類進行鑒定。本文提供了松樹材小蠹的鑒別特征，記錄了其在中國南方的發(fā)生情況、地理分布、寄主等，同時分離出共生真菌7種，并確定其儲菌囊中的優(yōu)勢真菌——Raffaelea cf. arxii。松樹材小蠹對寄主植物的危害極有可能引起或加速其他病害發(fā)生，應(yīng)引起相關(guān)部門的重視。

關(guān)鍵詞 共生; 材小蠹屬; 松脂; 蟲道; 寄主植物

中圖分類號： S 763.38

文獻標(biāo)識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019001

Xylebrous festivus Eichhoff （Scolytinae： Xyleborini） in southern China：

distribution， host range and symbiotic fungi

LI You1， 2， LIN Wei3， TANG Ye4， HULCR Jiri2， GAO Lei1

（1. Shanghai Academy of Landscape Architecture Science and Planning， Shanghai Engineering Research Center of

Landscaping on Challenging Urban Sites， Shanghai 200232， China; 2. School of Forest Resources and Conservation， University of Florida， Gainesville 32611， USA; 3. Gongbei Customs District P. R. China; Zhuhai 519001， China; 4. Beijing Yijiangshan Landscape Design Co. Ltd.， Beijing 100081， China）

Abstract

The ambrosia beetle， Xyleborus festivus Eichhoff， is a widespread and dominant ambrosia beetle on pines in Southeast Asia， but it has not yet been reported from China. Here we reported the distribution， host range， and symbiotic fungi of X.festivus in China by using newly collected data and information from the National Zoological Museum of China （NZMC）， Chinese Academy of Science （IZCAS） and the University of Florida. X.festivus infested Pinus kesiya， P.massoniana， P.yunnanensis， and P.taiwanensis. It occurred in south China including Yunnan， Guizhou， Guangxi， Guangdong， Fujian and Taiwan. A redescription， illustration， and identification of similar species were included. The symbiotic fungi of X.festivus were isolated from their mycangia. Seven fungi were obtained， of which Raffaelea cf. arxii dominated in the mycangia of beetle from various locations.

Key words

symbiont; Xyleborus; resin; gallery; host plant

小蠹是重要的林業(yè)害蟲，多數(shù)小蠹通過鉆蛀樹皮組織直接破壞植物營養(yǎng)和水分的傳導(dǎo)導(dǎo)致植物死亡，部分取食樹皮的小蠹進化為利用真菌，協(xié)同為害樹木的攻擊模式[1]。例如臍腹小蠹Scolytus schevyrewi的伴生菌Ophiostoma ulmi和O.novo-ulmi、紅脂大小蠹Dendroctonus valens與其伴生菌Leptographium procerum、云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis與其伴生菌Grosmannia yunnanensis等[24]，這類小蠹雖然利用真菌，但仍主要取食樹皮韌皮部組織，部分小蠹僅以其種植在蟲道內(nèi)的真菌為食，即食菌小蠹。有些食菌小蠹的主要共生真菌是植物病原菌，通過小蠹的傳播直接導(dǎo)致寄主植物死亡，例如小圓胸小蠹Euwallacea fornicatus的共生菌Fusarium ambrosius、紅灣鱷梨材小蠹Xyleborus glabratus的共生菌Raffaelea lauricola[57]。松樹材小蠹Xyleborus festivus Eichhoff也是一種食菌小蠹，為害松屬植物，但國內(nèi)對其研究甚少，小蠹分類專著《中國經(jīng)濟昆蟲志》（第二十九冊 鞘翅目 小蠹科）[8]以及最近出版的《中國小蠹科分類綱要》[9]均無該種記錄，僅有少數(shù)外文文獻對其在中國的分布做了簡單介紹，針對其共生真菌的種類鑒定報道也很有限[10]。

松屬植物Pinus spp.因其耐干旱耐瘠薄等特點成為我國南方重要造林樹種，其中馬尾松P.massoniana占我國南方人工林面積的30%～40%[11] 成為南方丘陵地區(qū)群落演替的先鋒樹種[12]以及重要的森林景觀樹種[13]。2014年-2018年作者在對南方松樹病蟲害進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，南方多省市的馬尾松遭到小蠹為害，經(jīng)鑒定確認為松樹材小蠹。雖然我國曾在云南和臺灣發(fā)現(xiàn)過松樹材小蠹[14]，但尚無相關(guān)描述和發(fā)生記錄。本文在全面調(diào)查松樹材小蠹的基礎(chǔ)上，對松樹材小蠹在我國的分布和寄主情況進行核對和更新，并對其共生真菌進行了分離培養(yǎng)和種類鑒定，一方面深入了解松樹材小蠹的為害特征，彌補研究上的空白，另一方面也為今后松樹林的管理以及松樹材小蠹的防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 檢視標(biāo)本

檢視存放在中國科學(xué)院動物研究所國家動物博物館、拱北海關(guān)和美國佛羅里達大學(xué)森林昆蟲實驗室的標(biāo)本，顯微鏡下觀察松樹材小蠹形態(tài)特征并進行鑒定，記錄并整理樣本采集信息。

1.2 樣本采集

2014年-2018年在福建、江西、廣東、廣西、海南、貴州、云南和安徽的松樹林進行小蠹害蟲的調(diào)查，抽查上述各地的主要松樹林區(qū)，在樹林中觀察到小蠹的為害狀后對其進行采集，記錄并統(tǒng)計松樹材小蠹發(fā)生情況和發(fā)生數(shù)量，將采集到的小蠹樣本連同蟲道一起裝入采集袋內(nèi)，后期于實驗室進行鑒定以及后續(xù)真菌分離培養(yǎng)。

1.3 共生真菌

1.3.1 共生真菌的分離培養(yǎng)

菌種分離采用馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基。材小蠹屬的儲菌囊位于頭部口器后方[1516]，因此需將鑒定后的松樹材小蠹頭部切下，將切下的頭部浸泡并粉碎于500 μL的PBS溶液中，將PBS溶液稀釋10倍和100倍。將稀釋的溶液涂抹在PDA平板培養(yǎng)基上。平板置于恒溫25℃培養(yǎng)箱內(nèi)黑暗條件下培養(yǎng)。定時觀察，對分離到的真菌進行純化[17]，每例樣本分離得到的所有菌株都以每種形態(tài)至少一個純化進行保存。

1.3.2 真菌鑒定

采用分子生物學(xué)的方法對所有分離獲得的真菌種類進行鑒定。用手術(shù)刀從純化菌株培養(yǎng)基上刮取50 mg 分離純化的菌絲，采用RED Extract-N-AmpTM Tissue PCR Kit提取DNA，并用引物ITS1F： 5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3′和ITS4： 5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′擴增ITS 序列。LROR： 5′-ACCCGCTGAACTTAAGC-3′和LR5： 5′-ACCCGCTGAACTTAAGC-3′擴增28S DNA 序列。PCR反應(yīng)體系為25 μL： 模板1 μL，Premix TaqTM （Ex TaqTM Version 2.0; TaKaRa Bio Inc.） 12.5 μL，引物各1 μL，蒸餾水9.5 μL。擴增程序為： 95℃ 4 min;94℃ 30 s，55℃ 40 s，72℃ 120 s，循環(huán)34 次;72℃ 5 min。對PCR擴增產(chǎn)物的測序由金唯智生物科技有限公司（Genewiz Inc.）完成。將測得的ITS 和28S序列在GenBank 進行比對，對獲得的同源序列進行序列分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 分類地位和鑒別特征

2.1.1 分類地位

松樹材小蠹Xyleborus festivus Eichhoff， 1876屬于鞘翅目象甲科Curculionidae小蠹亞科Scolytinae材小蠹族Xyleborini材小蠹屬Xyleborus，異名有Xyleborus pinicola Eggers 1930、Xyleborus detectus Schedl 1975、 Xyleborus pinivorus Browne 1980[1819]。

2.1.2 鑒別特征

雌蟲體棕紅色至黑色（圖1a），足及觸角棕黃色，前胸背板和頭部顏色略淺。體長3.7～3.9 mm。被毛淡黃色至金黃色，細長、稀疏，近均勻分布，額部絨毛略密集。

頭部額面扁平，表面微網(wǎng)狀，額面無中隆線;復(fù)眼腎形，凹刻位于前緣近頂端1/3處;觸角鞭節(jié)近圓形，觸角基部位于復(fù)眼凹刻的下緣。

前胸背板長大于寬，長寬比約為1.2; 背面觀前胸背板前緣圓凸，背板前1/2為瘤區(qū)，后1/2為刻點區(qū);側(cè)面觀背板距前緣1/2處凸起為最高點，并向前緣呈弧形強烈下傾，后1/2平直;在背板前緣無凸起瘤凸;瘤區(qū)底面密網(wǎng)狀，刻點區(qū)細小刻點，近乎平滑。

小盾片表面光亮，近正三角形，末端鈍圓。

鞘翅長度約為前胸背板長度的1.6倍，為兩翅合寬的1.7倍;背面觀鞘翅兩側(cè)緣呈直線延伸，平行，在近翅末端1/5處開始收縮;側(cè)面觀鞘翅前3/4水平向后延伸（圖1b），后1/4向下傾斜形成斜面（翅坡），無明顯的斜面起點;刻點溝不明顯凹陷，刻點較大呈圓形，邊緣清晰（圖1c）;斜面下側(cè)緣邊較短;第1～3溝間部有5～6個微小齒突，上下排成縱列。

足扁寬，前足腿節(jié)約為脛節(jié)寬的1.5倍，前足脛節(jié)側(cè)緣近端部生有2個小齒，前緣有5個小齒。

腹板色淺光亮，略凸起，1～4腹板后緣及兩側(cè)具稀疏微小刻點，第5腹板近半圓形。

雄蟲較雌蟲略小，體色淺，無后翅，前胸背板前緣中部有一個角狀凸起（圖2）。

2.1.3 與近似種的區(qū)別

松樹材小蠹體長大于多數(shù)材小蠹，寄主范圍較窄（見2.2.2），在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)具有近似生態(tài)位為害松樹的只有闊面方胸小蠹Euwallacea validus一種。此外在檢視中國科學(xué)院動物研究所國家動物博物館館藏標(biāo)本時，作者發(fā)現(xiàn)部分松樹材小蠹標(biāo)本被鑒定為長亮方胸小蠹E.praevius（異名： 長亮材小蠹X.praevius）。同時由于闊面方胸小蠹和坡面方胸小蠹E.interjectus形態(tài)相似，所以本文以這4種小蠹編寫的檢索表如下：