取食藜和龍葵對甜菜夜蛾生長發(fā)育及殺蟲劑敏感性的影響

張職顯，任相亮，王丹，宋賢鵬，馬小艷，馬亞杰，胡紅巖，單永潘，馬艷

（棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，河南安陽455000）

甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）是1種間歇性爆發(fā)的雜食性害蟲，其寄主作物達(dá)35科108屬170種[1]。甜菜夜蛾除取食多種蔬菜和糧食作物之外，還可取食藜（Chenopodium albumL.）和莧菜（Amaranthus tricolorL.）等雜草。研究表明，取食不同寄主植物對甜菜夜蛾生長發(fā)育和繁殖有明顯影響，比如：在取食甘藍(lán)和大蔥后，其成蟲的產(chǎn)卵量發(fā)生明顯變化；取食藜和莧菜后，其幼蟲的發(fā)育歷期發(fā)生顯著變化[2]。

昆蟲生長調(diào)節(jié)劑是1類抑制昆蟲生長發(fā)育而導(dǎo)致昆蟲死亡的殺蟲劑，具有毒性低、污染小、對天敵和有益生物影響小等特點(diǎn)。甲氧蟲酰肼、虱螨脲、環(huán)蟲酰肼和蟲酰肼等昆蟲生長調(diào)節(jié)劑已被廣泛應(yīng)用于防治甜菜夜蛾。其中，甲氧蟲酰肼會(huì)明顯延長甜菜夜蛾的產(chǎn)卵前期，5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的虱螨脲懸浮劑對甜菜夜蛾幼蟲7 d的防效在93.6%以上[3]。然而，隨著這2種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑的廣泛使用，甜菜夜蛾已對其產(chǎn)生了不同程度的抗藥性[4]。因此，如何有效防控甜菜夜蛾成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。

近年我國尤其是新疆棉田蟲害發(fā)生面積呈上升趨勢[5-6]。而目前商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因棉花主要是轉(zhuǎn)cry1Ac/Ab基因，雖然可有效控制棉鈴蟲等靶標(biāo)害蟲的危害[7]，但對甜菜夜蛾等非靶標(biāo)昆蟲的防效較差，導(dǎo)致甜菜夜蛾逐漸從棉田的次要害蟲上升為主要害蟲之一，嚴(yán)重威脅棉花生產(chǎn)[8]。不過，也有研究認(rèn)為，轉(zhuǎn)cry1Ac＋cry2Ab基因棉花對甜菜夜蛾的生長發(fā)育有一定影響[9]，而且利用寄主次生代謝物質(zhì)可以防御棉花害蟲的侵害[10]。藜和龍葵是棉田主要雜草，也是甜菜夜蛾在棉田危害的中間寄主。因此，為降低甜菜夜蛾對棉花的潛在威脅，本研究分析了取食藜和龍葵后甜菜夜蛾生長發(fā)育和繁殖力等指標(biāo)，以及取食藜和龍葵后甜菜夜蛾對甲氧蟲酰肼、虱螨脲及其復(fù)配混劑的敏感性變化，探討取食藜和龍葵對甜菜夜蛾發(fā)育歷期、繁殖力及殺蟲劑敏感性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甜菜夜蛾采自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所東場試驗(yàn)基地，在溫室中飼養(yǎng)5代后供試。飼養(yǎng)條件：溫度、光周期、相對濕度分別為（28±1）℃、14 h∶10 h、（70±5）%。

甜菜夜蛾人工飼料配方見表1。將藜和龍葵種子種植于裝有標(biāo)準(zhǔn)苗圃混合土的塑料花盆中。將花盆置于溫度（25±1）℃、光周期16 h∶8 h和相對濕度（60±5）%的防蟲溫室中，每天澆水，每隔1 d澆適量營養(yǎng)液。待藜和龍葵出苗長出真葉以后，分別采取葉片飼養(yǎng)甜菜夜蛾。

供試藥劑：97%的甲氧蟲酰肼原藥和97%的虱螨脲原藥（安陽全豐生物科技有限公司），丙酮（分析純，北京化工廠），吐溫-80試劑（廣東潤華化工有限公司）。

表1 甜菜夜蛾人工飼料配方

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1存活率和發(fā)育歷期調(diào)查。取生長發(fā)育一致的甜菜夜蛾初孵幼蟲，挑入預(yù)先置有人工飼料、新鮮藜或龍葵葉片的24孔養(yǎng)蟲板中，每孔接入1頭幼蟲，每板為1個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理設(shè)5次重復(fù)，共處理120頭試蟲，觀察藜或龍葵對甜菜夜蛾幼蟲發(fā)育歷期和成活率的影響。每天更換新鮮葉片（隔天清潔消毒養(yǎng)蟲板），直至甜菜夜蛾幼蟲羽化。在此期間，每天統(tǒng)計(jì)1次齡期和存活情況，最終根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算甜菜夜蛾的發(fā)育歷期。

1.2.2成蟲產(chǎn)卵量調(diào)查。分別測試取食藜或龍葵的5對成蟲，重復(fù)3次，共計(jì)15對成蟲。隨機(jī)選取取食相同植物且羽化時(shí)期一致的甜菜夜蛾成蟲，按雌雄比1∶1配對，置于養(yǎng)蟲籠中，喂食10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）蜂蜜水。每天更換蘸有蜂蜜水的脫脂棉和產(chǎn)卵紙，統(tǒng)計(jì)雌蟲的產(chǎn)卵量，直到所有雌蟲個(gè)體死亡。計(jì)算雌雄成蟲壽命、產(chǎn)卵前期和單雌產(chǎn)卵量[11]。

1.2.3毒力測定。采用浸葉法[12]測定室內(nèi)毒力。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期的試驗(yàn)結(jié)果[13]，配制甲氧蟲酰肼、虱螨脲和復(fù)配混劑（甲氧蟲酰肼與虱螨脲質(zhì)量配比為4∶6）母液，初始劑量分別為300 ng·cm－2、200 ng·cm－2和200 ng·cm－2。用0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的吐溫-80水溶液按2倍梯度稀釋為7個(gè)質(zhì)量濃度。蒸餾水和丙酮分別作為空白對照。將藜和龍葵新鮮葉片沿垂直葉脈方向剪成1～2 cm的葉段，在梯度稀釋好的各質(zhì)量濃度藥液中浸泡5 s后取出晾干，置于24孔板中。接入已經(jīng)持續(xù)取食藜或龍葵葉片且生長至3齡的甜菜夜蛾幼蟲（測定前進(jìn)行4 h饑餓處理）。浸葉法處理后，甜菜夜蛾的飼養(yǎng)條件不變。藥后72 h觀察并統(tǒng)計(jì)活蟲數(shù)和死蟲數(shù)。每處理設(shè)3次重復(fù)。人工飼料的毒力及亞致死效應(yīng)計(jì)算參見陳吉祥等[13]的研究。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 20.0軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，采用鄧肯多重范圍檢驗(yàn)比較取食人工飼料、藜或龍葵后甜菜夜蛾各階段發(fā)育歷期的差異。采用SPSS 20.0軟件對毒力測定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別計(jì)算甲氧蟲酰肼、虱螨脲以及復(fù)配混劑對取食2種寄主植物的甜菜夜蛾3齡幼蟲的毒力回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 取食2種雜草對甜菜夜蛾存活率的影響

取食人工飼料、藜或龍葵的甜菜夜蛾總發(fā)育歷期分別為31.23 d、34.87 d和38.46 d，3個(gè)處理的種群數(shù)量（存活率）均隨時(shí)間推移逐漸下降（圖1）。與取食人工飼料相比，取食藜和龍葵后甜菜夜蛾的存活率下降更為明顯。

2.2 取食2種雜草對甜菜夜蛾發(fā)育歷期的影響

圖1 甜菜夜蛾取食藜或龍葵后的存活率曲線

對甜菜夜蛾發(fā)育歷期的調(diào)查結(jié)果（表2）顯示：取食龍葵的幼蟲發(fā)育歷期最長，取食藜的幼蟲發(fā)育歷期次之，取食人工飼料的幼蟲發(fā)育歷期最短；相反，取食人工飼料后蛹發(fā)育歷期最長，取食藜后蛹發(fā)育歷期次之，而取食龍葵后蛹發(fā)育歷期最短；取食2種雜草后雌成蟲壽命以及取食龍葵后雄成蟲壽命與取食人工飼料相比，變化顯著；總發(fā)育歷期，取食龍葵的最長，取食藜的次之，取食人工飼料的最短。與取食人工飼料相比，甜菜夜蛾取食2種雜草后幼蟲發(fā)育歷期和雄成蟲壽命延長，其中總發(fā)育歷期分別延長3.11 d和7.02 d，而蛹發(fā)育歷期和雌成蟲壽命縮短。與取食藜相比，甜菜夜蛾取食龍葵后幼蟲發(fā)育歷期延長3.37 d，蛹發(fā)育歷期縮短0.36 d，雌成蟲壽命延長0.60 d，雄成蟲壽命延長0.65 d。

2.3 2種雜草對甜菜夜蛾化蛹率、羽化率和繁殖力的影響

比較甜菜夜蛾取食2種雜草后成蟲化蛹率、羽化率和繁殖力（表3）可知：與取食人工飼料相比，甜菜夜蛾取食藜或龍葵后成蟲的化蛹率和羽化率均沒有顯著性差異，但取食藜或龍葵后產(chǎn)卵前期顯著縮短，單雌產(chǎn)卵量顯著增加107.00粒和176.90粒。與取食藜相比，取食龍葵后甜菜夜蛾單雌產(chǎn)卵量增加69.90粒。

表2 取食人工飼料、藜或龍葵后甜菜夜蛾的各蟲態(tài)發(fā)育歷期d

表3 取食不同食物的甜菜夜蛾生殖參數(shù)比較

2.4 取食2種雜草后對殺蟲劑敏感性的變化

與取食人工飼料相比，取食藜或龍葵的甜菜夜蛾對3種藥劑的敏感性均受影響（表4）。與取食人工飼料的甜菜夜蛾種群相比，取食藜的甜菜夜蛾對甲氧蟲酰肼、虱螨脲和復(fù)配混劑敏感性較低，但取食龍葵的甜菜夜蛾對甲氧蟲酰肼、虱螨脲和復(fù)配混劑敏感性較高。因此，取食不同食物的甜菜夜蛾對甲氧蟲酰肼、虱螨脲和復(fù)配混劑的敏感性從高到低依次為龍葵、人工飼料和藜。綜上所述，取食龍葵的甜菜夜蛾對這3種殺蟲劑的抗性最低。

表4 甜菜夜蛾3齡幼蟲對3種藥劑的敏感性

3 討論與結(jié)論

在棉田中，藜、龍葵、馬唐、牛筋草等為優(yōu)勢雜草。雜草作為甜菜夜蛾危害作物的中間寄主，被甜菜夜蛾取食后會(huì)降低其存活率，影響發(fā)育歷期。研究表明，昆蟲取食寄主植物后的存活率和發(fā)育歷期是衡量其寄主適應(yīng)性的重要指標(biāo)[14]，且幼蟲發(fā)育歷期對單雌產(chǎn)卵量也有影響[15]。本研究比較了甜菜夜蛾取食人工飼料、藜或龍葵后的存活率、發(fā)育歷期和繁殖力，結(jié)果表明：在取食2種雜草后，甜菜夜蛾存活率降低，發(fā)育歷期顯著延長，產(chǎn)卵前期縮短，單雌產(chǎn)卵量顯著增加。因此，取食藜或龍葵延長了甜菜夜蛾的發(fā)育歷期，增強(qiáng)了其繁殖力。取食轉(zhuǎn)基因抗蟲棉不同葉位葉片后，甜菜夜蛾的種群呈增長趨勢[16]，而Liu等也證明棉鈴蟲在取食大豆后的發(fā)育歷期延長和繁殖力增強(qiáng)[17]。所以，重視對作物田間及周圍生境中雜草等寄主的控制，可以有效降低害蟲對作物的危害。

取食藜和龍葵的甜菜夜蛾能完成生活史，但其在藜和龍葵上的發(fā)育歷期和繁殖力存在差異，造成這些差異的原因可能是藜和龍葵的營養(yǎng)成分不同。姜衛(wèi)華等研究表明，取食不同的寄主植物之后，甜菜夜蛾對功夫菊酯的敏感性有顯著變化[18]。王沫等也證明，取食5種寄主植物會(huì)影響甜菜夜蛾對滅多威的敏感性[19]。本研究中取食藜或龍葵的甜菜夜蛾幼蟲對甲氧蟲酰肼、虱螨脲以及復(fù)配混劑的敏感性變化不同，其中取食龍葵后對這3種殺蟲劑的敏感性均升高。取食龍葵后甜菜夜蛾幼蟲的敏感性改變可能與龍葵體內(nèi)的殺蟲活性物質(zhì)有關(guān)[20]。綜上所述，取食藜和龍葵會(huì)影響甜菜夜蛾的生長發(fā)育及對甲氧蟲酰肼、虱螨脲、復(fù)配混劑的敏感性。