枸杞木虱成蟲及若蟲生物學(xué)特性研究△

李建領(lǐng)，劉賽，魏民，許雷，池蓮鋒，徐常青*，陳君*

1.華潤三九醫(yī)藥股份有限公司，廣東 深圳 518110；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193

寧夏枸杞LyciumbarbarumL.的干燥成熟果實(shí)枸杞子具滋補(bǔ)肝腎、益精明目之功效，是我國大宗常用、藥食同源中藥材[1]。隨著枸杞子需求量增加，寧夏枸杞栽培面積快速增長。目前，寧夏枸杞已成為我國栽培面積最大的中藥材之一[2-3]。寧夏枸杞營養(yǎng)生長與生殖生長同時(shí)進(jìn)行，害蟲為害嚴(yán)重。枸杞木虱BactericeragobicaLoginova是枸杞的主要害蟲之一，可隨苗木調(diào)運(yùn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，在我國枸杞主產(chǎn)區(qū)均有分布[4]。由于其產(chǎn)卵量大且世代重疊，防治難度大，對枸杞生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響[5-6]。

了解并掌握枸杞木虱基礎(chǔ)生物學(xué)對減少農(nóng)藥使用、提高防控效果具有重要意義。本研究針對以下問題開展研究：1)枸杞木虱成蟲活潑，其在枸杞葉片上取食和產(chǎn)卵有何趨性？2)枸杞木虱為不完全變態(tài)昆蟲，各齡若蟲形態(tài)相似，如何快速鑒別蟲齡進(jìn)行防治？3)枸杞木虱若蟲具擺動(dòng)腹部的習(xí)性，這種習(xí)性有何生物學(xué)意義？

1 材料與方法

1.1 材料

PRX-450D型智能生化培養(yǎng)箱(寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；M205C型體視鏡(徠卡顯微系統(tǒng)有限公司)。

枸杞幼苗：將寧夏枸杞(寧杞1號)成熟種子播入育苗基質(zhì)，在溫度為(25±2) ℃、相對濕度為(60±5)%、光照時(shí)間為16 h、光照強(qiáng)度為18 000 Lx的生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，幼苗長至約10片葉時(shí)移栽，至15～20片葉時(shí)備用。

枸杞木虱：采自寧夏回族自治區(qū)中寧縣(N 37°29′，E 105°42′)，在上述生化培養(yǎng)箱中枸杞幼苗上繁育。

1.2 方法

1.2.1成蟲取食及產(chǎn)卵偏好 取室內(nèi)培育枸杞幼苗10株置托盤中，株間距8 cm。使用吸蟲管取100頭木虱成蟲于托盤中央釋放，任其自由活動(dòng)。在1.1項(xiàng)下生化培養(yǎng)箱條件中培養(yǎng)，24 h后統(tǒng)計(jì)葉片正反兩面雌性和雄性成蟲數(shù)量和朝向(葉柄或葉尖)及卵的數(shù)量。

為研究木虱成蟲取食及產(chǎn)卵習(xí)性與重力的相關(guān)性，取10株枸杞幼苗，將其懸掛在培養(yǎng)箱置物架上，按照上述方法釋放木虱成蟲約100頭，24 h后觀察。

1.2.2若蟲體型大小 在枸杞苗上隨機(jī)選取帶有枸杞木虱卵和若蟲的葉片，參照《中國木虱志》定義，體長指木虱頭部頂端至腹部末端間距，不包括蠟腺毛；體寬是指中胸最寬間距[7]，在體視鏡下對木虱若蟲進(jìn)行拍照，使用圖像分析軟件Digimizer V4.2.6測量木虱體長、體寬，每個(gè)蟲態(tài)測量25頭。

1.2.3若蟲擺腹習(xí)性 取帶有木虱若蟲的葉片，體視鏡下觀察若蟲擺尾習(xí)性并錄像，每個(gè)蟲齡觀察8頭。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS v21對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。葉片不同位置木虱成蟲所占百分比采用單因素方差分析進(jìn)行顯著性分析；葉片不同位置卵所占百分比采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 枸杞木虱成蟲取食及產(chǎn)卵趨性

當(dāng)枸杞幼苗正置葉片正面朝上時(shí)，木虱成蟲主要集中在葉片背面，頭部朝向葉柄方向取食和產(chǎn)卵(圖1)。其中78.8%(雌蟲43.23%、雄蟲35.53%)的枸杞木虱成蟲聚集在植物葉片背面，顯著多于葉片正面(雌蟲：t18=7.582，P<0.001；雄蟲：t18=4.662，P<0.001)(圖1A)。葉片背面84.9%(雌蟲52.30%、雄蟲32.61%)成蟲頭部朝向葉柄方向，顯著多于葉尖方向(雌蟲：t18=9.560，P<0.001；雄蟲：t18=3.194，P=0.005)(圖1A)。枸杞木虱雌蟲多將卵產(chǎn)于葉片背面，74.6%的木虱卵分布于枸杞葉片背面，顯著多于葉片正面(t18=11.093，P<0.001)(圖1B)。

注：A.木虱成蟲分布；B.木虱卵的分布；不同小寫字母表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)；相同小寫字母表示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；下同。圖1 枸杞幼苗正置時(shí)葉片上枸杞木虱成蟲活動(dòng)和產(chǎn)卵習(xí)性

當(dāng)枸杞幼苗倒置葉片背面朝上時(shí)，木虱成蟲仍保持集中在葉背且朝向葉柄方向取食、產(chǎn)卵的習(xí)性(圖2)。78.1%(雌蟲49.37%、雄蟲28.71%)的成蟲聚集在葉片背面，顯著多于葉片正面(雌蟲：t18=4.719，P=0.001；雄蟲：t18=3.743，P=0.002)(圖2A)。葉片背面90.0%(雌蟲55.88%、雄蟲34.08%)成蟲頭部朝向葉柄方向，顯著多于葉尖方向(雌蟲：t18=7.976，P<0.001；雄蟲：t18=3.774，P=0.006)(圖2A)。產(chǎn)于葉片背面卵的數(shù)量占比為53.9%，與葉片正面卵的數(shù)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t18=1.925，P=0.075)(圖2B)。

圖2 枸杞幼苗倒置時(shí)葉片上枸杞木虱成蟲活動(dòng)和產(chǎn)卵習(xí)性

2.2 枸杞木虱若蟲體型變化

枸杞木虱為不完全變態(tài)昆蟲，各齡若蟲形態(tài)相似，主要聚集葉背取食為害(圖3)。1齡若蟲體黃白色、橢圓形，體背具4個(gè)黑斑，體長(384.97±17.80) μm，寬(227.75±18.42) μm。2齡若蟲體淡黃色、橢圓形，體長(556.08±21.66) μm，寬(366.92±16.69) μm。3齡若蟲體黃色、橢圓形，體長(816.02±40.88) μm，寬(563.86±27.60) μm。4齡若蟲體黃色、橢圓形，體長(1 316.26±77.34) μm，寬(909.62±49.35)μm。5齡若蟲體淡黃色、橢圓形，體長(2 035.05±134.72) μm，寬(1 562.04±76.32) μm。

圖3 枸杞木虱卵和各齡若蟲形態(tài)

若蟲體長隨著蟲齡增長而增大，每蛻皮1次，體長增長0.52倍，體寬增加0.62倍(圖4)。按照昆蟲的幼(若)蟲體長平均增長率計(jì)算公式[8]，可得木虱各齡若蟲體長計(jì)算公式(公式1)和體寬計(jì)算公式(公式2)。

A1=385×1.52n-1

(1)

A2=228×1.62n-1

(2)

式中，A1表示若蟲體長(μm)，A2表示若蟲體寬(μm)，n表示若蟲蟲齡。

圖4 各齡枸杞木虱若蟲體形大小

2.3 枸杞木虱若蟲擺腹習(xí)性

木虱若蟲攀附在葉背為害，而肛門位于腹部的腹面，其分泌的排泄物會(huì)堆積在腹部與葉面間隙(圖5)。觀察發(fā)現(xiàn)，枸杞木虱各齡若蟲均以中胸為支點(diǎn)，通過擺動(dòng)腹部使蠟質(zhì)顆粒狀蜜露滾落，擺動(dòng)角度通常小于20°，擺動(dòng)頻率隨著蟲齡的增大而增加，平均擺腹時(shí)間為(51±12.4) s(圖6)。

圖5 枸杞木虱若蟲通過擺動(dòng)腹部排泄蜜露

圖6 枸杞木虱若蟲排泄單粒蜜露擺腹時(shí)間(n=40)

3 討論

枸杞木虱成蟲聚集葉背為害的習(xí)性同蚜蟲、粉虱等半翅目昆蟲相似[9-11]，而朝向葉柄的習(xí)性少有報(bào)道。這種聚集葉背、朝向葉柄的習(xí)性往往受多種因素影響。首先，葉背表面蠟質(zhì)較為稀薄，昆蟲口針更易刺入[12]。其次，枸杞葉為異面葉，靠近上表皮為豎向密集排列的柵欄組織，靠近下表皮為稀疏分布的海綿組織[13]。木虱從下表皮刺入，口針在細(xì)胞間穿梭阻力較小，更易刺探到植物韌皮部獲取篩管內(nèi)營養(yǎng)(圖7)[14]。另外，光合合成的糖類等有機(jī)物從葉尖向葉柄運(yùn)輸會(huì)產(chǎn)生壓力差[15-16]。而植食性刺吸式口器昆蟲取食通常為被動(dòng)取食，篩管內(nèi)的濃度壓力會(huì)將光合有機(jī)物主動(dòng)注入昆蟲口腔(圖7)[17-19]。這種聚集葉背、朝向葉柄為害的習(xí)性，有利于活潑的枸杞木虱成蟲快速建立取食位點(diǎn)(feeding positiion)補(bǔ)充營養(yǎng)進(jìn)行繁殖。而枸杞木虱若蟲聚集葉片背面取食為害，并無頭部朝向葉柄的習(xí)性(圖3)。推測這與若蟲固定為害的習(xí)性相關(guān)，木虱若蟲不活潑，取食位點(diǎn)建立后，往往不再更換。

圖7 枸杞木虱成蟲刺吸取食韌皮部汁液模式圖

枸杞木虱多將卵產(chǎn)于葉片背面，這種習(xí)性同時(shí)受重力影響。枸杞木虱卵具柄，卵柄一端連接卵，一端粘在葉片表面。卵柄不但可傳導(dǎo)水分[20-21]，而且可降低天敵捕食風(fēng)險(xiǎn)[22]。枸杞木虱卵多分布于葉片背面，可減少光照直射和雨水沖刷等對卵發(fā)育的影響，同時(shí)可降低接觸殺蟲劑的風(fēng)險(xiǎn)，有利于維持種群的繁衍[11]。孵化后的若蟲同樣聚集在葉背為害。葉背取食，昆蟲口針更易刺探到韌皮部獲取營養(yǎng)[14]。

枸杞木虱若蟲聚集葉背取食，通過擺動(dòng)腹部排泄蜜露，避免蜜露在葉面上累積，減少煤污病的發(fā)生，進(jìn)而降低對自身生活的影響。同樣具有聚集葉背為害習(xí)性的同科昆蟲如柑橘木虱DiaphorinacitriKuwayama卻并無這種習(xí)性的報(bào)道[10，23]。但有些蚜蟲在沒有螞蟻取食蜜露的條件下，也會(huì)通過擺動(dòng)腹部排泄蜜露，進(jìn)而減少對生境的污染[24]。枸杞木虱這種將卵產(chǎn)于葉片背面，并在葉背取食的習(xí)性有利于木虱個(gè)體發(fā)育，劉賽[25]研究發(fā)現(xiàn)，在葉背取食的枸杞木虱若蟲存活率要高于葉片正面。

枸杞木虱以成蟲在枯枝落葉層、樹皮縫等避風(fēng)處越冬，而枸杞癭螨AceriapallidaKeifer則藏匿在枸杞木虱后足基節(jié)空腔及口針節(jié)間膜越冬，這是一種復(fù)雜的互利而又競爭的攜播關(guān)系[6，26]。秋季和早春溫度較低，木虱成蟲不活潑，防治越冬代木虱可實(shí)現(xiàn)同時(shí)防治癭螨的目的，防治越冬代是防治該蟲的關(guān)鍵點(diǎn)[5，25，27]。生長季，枸杞木虱成蟲具翅、善跳，卵有卵殼、卵黃膜、周質(zhì)等組織結(jié)構(gòu)的保護(hù)，成蟲和卵防治難度較大。而若蟲常固定在葉背為害，抗性較弱，生長季應(yīng)以防治若蟲為主。若蟲隨著蟲齡增長，抗性不斷增強(qiáng)，1～2齡若蟲期是防治該蟲的第2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。枸杞木虱各齡若蟲形態(tài)相似，不易通過外部形態(tài)識別蟲齡。本研究發(fā)現(xiàn)，相鄰蟲齡木虱若蟲體長相差約0.5倍，體寬相差約0.6倍，田間可通過體形大小區(qū)分蟲齡，在1～2齡若蟲期進(jìn)行及時(shí)防治。木虱若蟲體表常分泌疏水的蠟質(zhì)，葉面噴藥防治時(shí)，在藥液中加入表面活性劑(如有機(jī)硅)使藥液與若蟲充分接觸，可提高防控效果。