百香果對(duì)桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育的影響

劉 凱，陳佩君，何銳純，關(guān)子盈，韓群鑫

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，廣州 510225）

百香果原產(chǎn)于南美洲，別名西番蓮、巴西果、雞蛋果，是西番蓮科西番蓮屬常綠攀援藤本植物［1-3］。中國(guó)于1913年開(kāi)始引入種植百香果，現(xiàn)在廣東、廣西、福建、臺(tái)灣等地都廣泛栽培，2017年廣西的種植面積超過(guò)2萬(wàn)hm2，被譽(yù)為百香果種植之鄉(xiāng)”［4］。隨著百香果種植面積的擴(kuò)大，百香果病蟲(chóng)害的問(wèn)題也日益突顯。

桔小實(shí)蠅（BactroceradorsalisHendel）屬雙翅目（Diptera）實(shí)蠅科（Tephritidae）果實(shí)蠅屬，是一種世界性重要檢疫害蟲(chóng)，能夠?yàn)楹Ω涕?、番石榴、楊桃、芒果、香蕉、瓜?lèi)等40多科250多種水果和蔬菜，嚴(yán)重影響水果蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)［5-7］，目前桔小實(shí)蠅已被評(píng)定為高風(fēng)險(xiǎn)有害生物［8，9］。桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)將卵產(chǎn)在果實(shí)內(nèi)，孵化后的幼蟲(chóng)取食果肉，造成被害果實(shí)腐爛脫落［10，11］。此外，桔小實(shí)蠅對(duì)不同成熟度果實(shí)及果實(shí)不同部位的選擇存在差異，主要受果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)、品質(zhì)性狀、顏色等因素的影響［12］。桔小實(shí)蠅喜好在香蕉、楊桃、芒果等水果成熟期的果皮上產(chǎn)卵［13-18］。桔小實(shí)蠅對(duì)成熟香蕉果皮和果肉上的產(chǎn)卵選擇存在差異，其更喜好在果肉上產(chǎn)卵［19］。番石榴腐爛果對(duì)桔小實(shí)蠅的引誘作用大于成熟果，而成熟果的引誘作用大于青果和較熟果［20］。

關(guān)于桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的危害研究大多停留在室外田間調(diào)查，室內(nèi)百香果對(duì)桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究較少［21］。為明確桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的危害情況，本研究通過(guò)田間調(diào)查和室內(nèi)生物測(cè)定，探究了桔小實(shí)蠅在百香果上的發(fā)生及生長(zhǎng)發(fā)育情況，以期為百香果的害蟲(chóng)防治及保障百香果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)于仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院植物健康創(chuàng)新研究院人工氣候室內(nèi)采用人工飼料繼代飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度為（25±1）℃，相對(duì)濕度為50%～70%，光周期L（光照）∶D（黑暗）=14 h∶10 h。試驗(yàn)用百香果品種為紫香，采自肇慶市懷集縣梁村鎮(zhèn)百香果種植基地。

1.2 試驗(yàn)儀器

RQH-01Y型人工氣候箱購(gòu)自黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司；電子數(shù)顯卡尺-Ⅱ型購(gòu)自哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限公司；PHB-1型便攜式pH計(jì)購(gòu)自上海三信儀表廠；0～50%糖度計(jì)購(gòu)自上海力辰儀器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的田間危害調(diào)查 2018年5月至2019年12月，調(diào)查了廣西（桂林）、廣東（廣州、肇慶、梅州、惠州、韶關(guān)、江門(mén)、河源）等地百香果是否受桔小實(shí)蠅為害。在廣東省肇慶市懷集縣梁村鎮(zhèn)百香果種植基地，用40目紗網(wǎng)罩住百香果植株，網(wǎng)中釋放40只桔小實(shí)蠅（雌雄比為1∶1），觀察桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的為害表型，明確桔小實(shí)蠅是否在百香果上產(chǎn)卵。同時(shí)在果園中懸掛含有甲基丁香酚的誘劑瓶誘集實(shí)蠅（每20 m2懸掛1個(gè)誘劑瓶，共懸掛10個(gè)；誘劑每2周更換1次，更換誘劑的同時(shí)收集桔小實(shí)蠅），并記錄誘捕到的桔小實(shí)蠅數(shù)量。

1.3.2 觀察桔小實(shí)蠅在百香果上產(chǎn)卵、化蛹及羽化情況 將10個(gè)紫香綠色果（花謝20 d后的不成熟果，果皮為綠色，果肉為白色）放入裝有60只桔小實(shí)蠅（雌雄比為1∶1）的養(yǎng)蟲(chóng)籠（長(zhǎng)45 cm，寬45 cm，高65 cm），每隔8 h取出百香果觀察是否出現(xiàn)產(chǎn)卵痕跡。試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)。48 h后將籠中有桔小實(shí)蠅產(chǎn)卵痕跡的百香果轉(zhuǎn)入人工氣候箱沙盤(pán)沙土（沙盤(pán)細(xì)沙厚度約30 cm）中，沙盤(pán)上覆蓋防蟲(chóng)網(wǎng)防止有其他昆蟲(chóng)飛入，期間保持沙土濕潤(rùn)。10 d后每日翻動(dòng)沙盤(pán)沙土，觀察并記錄桔小實(shí)蠅化蛹數(shù)量。待到有成蟲(chóng)出現(xiàn)，每日觀察并記錄桔小實(shí)蠅成蟲(chóng)數(shù)量。

1.3.3 不同成熟狀態(tài)的百香果對(duì)桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育的影響 依據(jù)花謝天數(shù)及果皮顏色將百香果分為3種成熟狀態(tài)：幼果（花謝后10 d內(nèi)的小果，果皮為綠色，果肉還沒(méi)發(fā)育或剛開(kāi)始發(fā)育）、綠色果、成熟果（果皮為紫色，果肉橙紅色）。將以上3種成熟狀態(tài)的百香果按果皮、果肉、果皮+果肉進(jìn)行試驗(yàn)。同時(shí)為防止果肉中的果汁淹死幼蟲(chóng)，在果肉中添加紙巾。用pH計(jì)和糖度計(jì)分別測(cè)紫香成熟果的pH和糖度［22，23］，試驗(yàn)重復(fù)10次。

試驗(yàn)設(shè)置如下：成熟果和綠色果處理組分別設(shè)有果皮組、果肉組和果皮+果肉組，幼果果肉未發(fā)育因而只設(shè)為果皮組1組，對(duì)照組為香蕉。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。將30粒桔小實(shí)蠅卵均勻分布在每個(gè)處理的果實(shí)上。將上述處理后的百香果放入（25±1）℃人工氣候箱中，每日觀察并記錄桔小實(shí)蠅卵的孵化情況，待卵孵化為幼蟲(chóng)且幼蟲(chóng)化蛹后在雙目體式顯微鏡下采用目鏡測(cè)微尺測(cè)量蛹長(zhǎng)［24］，同時(shí)計(jì)算幼蟲(chóng)化蛹率，每日持續(xù)觀察，直至所有的蛹羽化為成蟲(chóng)，統(tǒng)計(jì)蛹羽化率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016和SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的危害

田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各地百香果種植園內(nèi)均發(fā)現(xiàn)桔小實(shí)蠅活成蟲(chóng)（圖1），其大多停息在葉背。田間籠罩觀察發(fā)現(xiàn)桔小實(shí)蠅主要在受害百香果的傷口處或有縫隙的地方產(chǎn)卵，被害幼果發(fā)育成畸形果，表皮上常見(jiàn)內(nèi)餡的小孔，成熟果被害部位呈火山口狀凸起，受害部位不能正常轉(zhuǎn)色，剖開(kāi)果皮，可見(jiàn)為害痕跡，但果肉完整（圖2），說(shuō)明實(shí)蠅幼蟲(chóng)尚未蛀入果肉部位，51.7%的受害果被害部位發(fā)現(xiàn)實(shí)蠅卵（圖3）。

圖1 停息在百香果葉背的桔小實(shí)蠅成蟲(chóng)

圖2 成熟百香果受桔小實(shí)蠅的為害癥狀

圖3 桔小實(shí)蠅對(duì)百香果的為害

2019年7月6日至10月28日在百香果園誘捕到的桔小實(shí)蠅雄成蟲(chóng)數(shù)量如圖4所示，其中，2019年7月20日誘捕到桔小實(shí)蠅雄成蟲(chóng)數(shù)量最少（4.0頭/瓶），2019年9月16日數(shù)量最多（19.3頭/瓶）。

圖4 2019年7月6日至10月28日百香果園誘集桔小實(shí)蠅數(shù)量

2.2 桔小實(shí)蠅在百香果上的生長(zhǎng)發(fā)育情況

桔小實(shí)蠅成蟲(chóng)在百香果上存在產(chǎn)卵的現(xiàn)象和產(chǎn)卵痕（圖5），48 h后共有13個(gè)百香果上有產(chǎn)卵痕跡，占比為43.3%。產(chǎn)卵痕數(shù)量平均為1.73個(gè)/每果。10 d后每日翻動(dòng)沙盤(pán)沙土統(tǒng)計(jì)桔小實(shí)蠅蛹的數(shù)量，共檢查有52頭桔小實(shí)蠅蛹。經(jīng)全程觀察，共有49頭蛹羽化為成蟲(chóng)，其中雌蟲(chóng)28頭（57.1%）、雄蟲(chóng)21頭（42.9%），化蛹率為94.2%。

圖5 桔小實(shí)蠅雌成蟲(chóng)在百香果幼果上產(chǎn)卵

2.3 不同成熟度的百香果對(duì)桔小實(shí)蠅發(fā)育的影響

以桔小實(shí)蠅蛹的長(zhǎng)度、化蛹率、羽化率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究了桔小實(shí)蠅在不同成熟狀態(tài)的紫香百香果果實(shí)上的發(fā)育情況，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，桔小實(shí)蠅在百香果成熟果果皮上不能完成蛹期發(fā)育，其余各組處理都能完成整個(gè)生活史。處理組除成熟果果皮組外，成熟果果肉組、成熟果果皮+果肉組、綠色果果皮組、綠色果果肉組、綠色果果皮+果肉組、幼果果皮組的桔小實(shí)蠅蛹長(zhǎng)與對(duì)照香蕉組的蛹長(zhǎng)均無(wú)顯著性差異。

表1 紫香百香果對(duì)桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育的影響

與對(duì)照香蕉組相比，百香果不同成熟期、不同果實(shí)部位飼喂桔小實(shí)蠅均顯著降低其幼蟲(chóng)化蛹率和蛹羽化率。幼果和綠色果果皮飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅化蛹率和羽化率均最低，其中，幼果果皮的化蛹率t=26.5，df=4，P＜0.001，羽化率t=21.1，df=4，P＜0.001；綠色果果皮化蛹率t=31.5，df=4，P＜0.001，羽化率t=20.2，df=4，P＜0.001，二者間無(wú)顯著性差異，均顯著低于香蕉組。綠色果處理組中，果肉、果皮果肉混合飼養(yǎng)（果皮+果肉）的桔小實(shí)蠅化蛹率和羽化率均顯著高于果皮組，果肉組化蛹率t=27.3，df=4，P＜0.001，羽化率t=22.5，df=4，P＜0.001；果皮+果肉組化蛹率t=33.2，df=4，P＜0.001，羽化率t=24.1，df=4，P＜0.001。成熟果處理組中，果肉、果皮果肉混合飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅化蛹率和羽化率之間差異不顯著。上述結(jié)果表明，桔小實(shí)蠅雖然可以在百香果上完成生活史，但百香果不同部位飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育情況存在差異。果肉處理組中，成熟果和綠色果飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅的化蛹率間差異不顯著，但綠色果果肉飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅的羽化率顯著高于成熟果果肉上飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅羽化率（t=23.8，df=4，P＜0.001）。果肉和果皮的混合飼養(yǎng)組中，成熟果和綠色果飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅的化蛹率和羽化率均無(wú)顯著性差異。對(duì)于幼果，由于其果肉尚未發(fā)育，用幼果飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅將其等同于用幼果果皮飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅，結(jié)果表明，在3種發(fā)育狀態(tài)的百香果果皮上飼喂的桔小實(shí)蠅，其化蛹率和羽化率均顯著低于其他處理組，且在成熟百香果果皮上桔小實(shí)蠅不能完成整個(gè)生活史。

此外，對(duì)成熟紫香百香果和對(duì)照香蕉的糖度和pH進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果（表2）顯示，紫香百香果的糖度為16.0%～19.3%，平均糖度為17.72%，供試香蕉的糖度為19.1%～23.7%，平均pH為20.77%。紫香百香果的pH為1.50～1.95，平均pH為1.78，供試香蕉的pH為6.50～6.95，平均pH為6.80。對(duì)照香蕉的糖度和pH均顯著高于成熟百香果（糖度：t=17.3，df=4，P＜0.001；pH：t=20.6，df=4，P＜0.001）。

表2 紫香百香果和對(duì)照香蕉的糖度和p H

3 討論

百香果目前主要分布于華南和西南等熱帶、亞熱帶地區(qū)，這些地區(qū)都是桔小實(shí)蠅的適生分布區(qū)［25］。已有田間調(diào)查報(bào)道顯示百香果園內(nèi)有桔小實(shí)蠅發(fā)生［21，26］。同樣，本研究田間調(diào)查結(jié)果和田間籠罩試驗(yàn)表明百香果能夠被桔小實(shí)蠅為害。昆蟲(chóng)嗅覺(jué)系統(tǒng)可以識(shí)別特異性化學(xué)氣味分子，對(duì)昆蟲(chóng)取食、產(chǎn)卵等過(guò)程有重要影響［27］。桔小實(shí)蠅的為害趨性與水果的種類(lèi)、部位、成熟度有關(guān)［19］。Siderhurst等［28］研究發(fā)現(xiàn)，桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)對(duì)欖仁樹(shù)的混合揮發(fā)性物質(zhì)有趨向性。施偉等［29］用3種水果和3種成熟程度芒果的揮發(fā)性氣味測(cè)試桔小實(shí)蠅的趨向性，證明桔小實(shí)蠅對(duì)水果的揮發(fā)性氣味有趨向性與選擇性。陳思嫦［30］研究發(fā)現(xiàn)，番石榴中的8種揮發(fā)物對(duì)桔小實(shí)蠅具有不同程度的引誘作用，其中包括正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、葉醇。而陳慶等［31］檢測(cè)出紫紅百香果果汁的揮發(fā)物中含有正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、葉醇等81種化合物。因此，推測(cè)紫香百香果的揮發(fā)物中含有對(duì)桔小實(shí)蠅具有引誘作用的化合物，進(jìn)一步推測(cè)桔小實(shí)蠅在百香果果園中存在大面積危害的風(fēng)險(xiǎn)。此外，田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，桔小實(shí)蠅主要在受害百香果的傷口處或有縫隙的地方產(chǎn)卵，這與謝琦等［32］發(fā)現(xiàn)桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)偏愛(ài)在果實(shí)傷口部位、凹陷部位、有縫隙部位等產(chǎn)卵的結(jié)果一致。

本研究結(jié)果顯示，桔小實(shí)蠅在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生長(zhǎng)發(fā)育，這可能與成熟百香果果皮極易失水干枯，不能滿(mǎn)足桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育所需的水分和營(yíng)養(yǎng)有關(guān)。即使是幼果和未成熟的綠果，桔小實(shí)蠅在這兩類(lèi)果實(shí)不同部位上的羽化率亦顯著低于香蕉對(duì)照組，表明百香果不是桔小實(shí)蠅的最適宜寄主，且不同成熟狀態(tài)的百香果及百香果的不同部位對(duì)桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育有不同的影響，這與胡菡青等［12］的研究結(jié)果基本一致。

已有研究發(fā)現(xiàn)，桔小實(shí)蠅的生長(zhǎng)發(fā)育受果實(shí)糖度和pH的影響，桔小實(shí)蠅對(duì)同一種水果的危害更傾向于含糖量較高者［12，33］。潘雅［34］研究表明，人工飼料中糖濃度影響桔小實(shí)蠅卵和幼蟲(chóng)的孵化率及老熟蟲(chóng)的質(zhì)量。用糖濃度為20%的人工飼料連續(xù)飼養(yǎng)桔小實(shí)蠅4代時(shí)，其孵化率顯著高于用糖濃度為12%、16%、24%、28%的人工飼料飼養(yǎng)的桔小實(shí)蠅。果實(shí)的pH能夠影響桔小實(shí)蠅的羽化率［35］。付佑勝等［33］研究發(fā)現(xiàn)，番石榴膨大期的pH為5.0～5.5，有利于桔小實(shí)蠅的羽化，但當(dāng)pH大于5.5或者小于4.0時(shí)，會(huì)導(dǎo)致桔小實(shí)蠅羽化率下降，特別是當(dāng)pH小于4.0時(shí)，羽化率下降至最低。本研究對(duì)成熟紫香百香果和對(duì)照香蕉的糖度和pH進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果顯示，紫香百香果的平均糖度為17.72%，供試香蕉的平均糖度為20.77%。紫香百香果的平均pH為1.78，供試香蕉的平均pH為6.80，紫香百香果的糖度和pH均不在桔小實(shí)蠅正常生長(zhǎng)發(fā)育的適宜范圍內(nèi)，因此，推測(cè)紫香百香果和香蕉間糖度和pH的差異可能是造成桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)適合度降低的原因之一。

本研究測(cè)量了成熟紫香百香果的果皮厚度及桔小實(shí)蠅產(chǎn)卵針的長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)成熟果皮平均厚度為（35.24±4.00）mm，桔小實(shí)蠅產(chǎn)卵器（基節(jié)、翻縮膜、產(chǎn)卵針）長(zhǎng)度為（36.10±0.17）mm。已有研究表明桔小實(shí)蠅的翻縮膜、產(chǎn)卵管可能進(jìn)入果實(shí)內(nèi)部［36］，因此，理論上桔小實(shí)蠅可將卵產(chǎn)在紫香百香果果實(shí)內(nèi)部，但田間調(diào)查結(jié)果顯示，桔小實(shí)蠅喜好在幼嫩果實(shí)上產(chǎn)卵為害，隨著果實(shí)長(zhǎng)大，產(chǎn)卵孔逐漸變大，果皮出現(xiàn)桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)為害的癥狀，但果瓤?jī)?nèi)未發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)體為害。對(duì)于上述結(jié)果，推測(cè)百香果果皮硬度較高及果皮含糖量不適合桔小實(shí)蠅卵的發(fā)育，是造成桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)不能到達(dá)果肉部分的原因之一。

綜上所述，田間調(diào)查及室內(nèi)測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果顯示，桔小實(shí)蠅可為害百香果，并能在百香果上完成生長(zhǎng)發(fā)育。不同成熟狀態(tài)的百香果及百香果的不同部位對(duì)桔小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育有不同的影響，桔小實(shí)蠅在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生長(zhǎng)發(fā)育，但能在成熟果果肉、綠色果及幼果上完成生活史。含糖量及pH測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果表明，桔小實(shí)蠅雖然能在百香果上完成生活史，但百香果不是桔小實(shí)蠅的適宜寄主。由于桔小實(shí)蠅能在百香果果實(shí)上完成生活史，又鑒于百香果的盛果期較長(zhǎng)，在其他水果蔬菜收獲完成后，百香果可能成為桔小實(shí)蠅的過(guò)渡場(chǎng)所。