甘薯小象甲對不同甘薯品種的趨性反應試驗

雷 劍，張 萌,2，張靜珍,2，王連軍，柴沙沙，靳曉杰，程賢亮，楊園園，楊新筍

（1湖北省農業(yè)科學院糧食作物研究所/湖北省甘薯工程技術研究中心/糧食作物種質創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點實驗室，武漢 430064；2長江大學農學院，湖北荊州 434025；3湖北省農業(yè)科學院，武漢 430064）

0 引言

甘薯小象甲(Cylas formicarius)幼蟲整個生命期均在甘薯內蛀食和成蟲夜間活動，化學防治的效果不明顯[1-3]。近年來，甘薯作為保健型健康食品，越來越受到消費者青睞。但是長期殘留的農藥殺蟲劑對食品健康產(chǎn)生了威脅，藥害、殘留和增加害蟲抗藥性等問題不可忽視。生物防治中利用昆蟲天敵，雖然有利于保護現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)，但是所利用的昆蟲天敵對小象甲的致死率受環(huán)境變化很大[4-7]。對于昆蟲絕育技術，為了得到理想的不育昆蟲，只選擇破壞生殖細胞而對體細胞無傷害的照射量，需要根據(jù)照射昆蟲的生態(tài)、齡期、照射量、氣溫等各種因素之間的復雜聯(lián)系來測定，而且目前大多數(shù)實驗都是以完整的薯塊為照射對象，薯塊內部的蟲態(tài)具有不可見性、不確定性和不統(tǒng)一性，故無法判定所對應的照射量，因此照射效果也不理想[8-11]。這樣得出的昆蟲是否絕育，無法保證。于性信息素，目前已經(jīng)在大田上推廣使用，但考慮到它只能誘捕大田中的雄蟲，而且對于誘捕后的大田中雌雄蟲蟲量以及它們種群的變化難以科學統(tǒng)計，這就使得大家對性信息素的具體防治效果難以確定[12-15]。同時對于現(xiàn)有栽培品種，雖然有中抗品種，但目前國內外都沒有找到完全抗甘薯小象甲的甘薯品種，而且對于甘薯品質與抗性之間的研究報道還很少。

成蟲取食主要取決于兩方面，一是氣味的誘導，二是對物體的性狀的偏好[16]。筆者利用Y型嗅覺儀測定小象甲對不同品種的甘薯進行氣味選擇試驗，通過其對不同品種的選擇性差異比較，初步判斷其對不同品種的甘薯偏好的差異性，再設置試驗求出相應品種的抗性，得出小象甲對甘薯不同品種氣味的選擇性與品種抗蟲的相關性。對今后完善抗甘薯小象甲品種的鑒定工作有很大幫助[17-18]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

甘薯小象甲成蟲室內飼養(yǎng)20天后用于試驗。試驗供食甘薯品種14個，分別‘M3014’、‘鄂薯15’、‘鄂2017’、‘徐薯22’、‘鄂薯14’、‘鄂薯12’、‘N3589’、‘鄂紫薯13’、‘鄂薯6號’、‘廣薯87’、‘商薯19’、‘徐薯18’、‘浙薯13’、‘萬薯9號’。薯塊質量為400～500 g左右。

1.2 試驗方法

利用Y型嗅覺儀測定小象甲對不同品種的甘薯進行氣味選擇試驗，通過其對不同品種的選擇性差異比較，判斷小象甲對不同品種的甘薯偏好的差異性，得出小象甲對甘薯不同品種氣味的選擇性與品種抗蟲的相關性[18-19]。

利用Y型嗅覺儀測試甘薯小象甲的選擇反應，試驗前將甘薯小象甲于黑暗條件下饑餓24 h[20-22]。選擇質量約為300 g左右的甘薯，作為味源放入Y型嗅覺儀瓶中，測試時，開啟真空泵，在Y型嗅覺儀的基管末端接入甘薯小象甲的成蟲，3 h之后再檢查兩臂內試蟲的數(shù)量[4]。對進入兩味源管及停留在基管中的蟲數(shù)分別做記錄。每次試驗接入甘薯小象甲20頭。每組試驗設置3次重復，每組試驗后用95%的酒精清洗嗅覺儀，并用熱風吹干。按照公式(1)～(3)計算反應率，誘集率和選擇系數(shù)[19-20]。

1.3 統(tǒng)計分析

用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理對數(shù)據(jù)處理，采用軟件DPS在計算機上進行統(tǒng)計檢驗，Duncan’s新復極差法統(tǒng)計甘薯小象甲對不同品種的反應率及不同品種對甘薯小象甲的誘集率，進行差異顯著性分析[21-23]。

2 結果與結論

2.1 甘薯小象甲對不同品種甘薯各個對照中的停留情況

圖1為不同品種甘薯在Y型嗅覺儀中設置的各個對照停留蟲數(shù)的平均數(shù)值。由圖1可見不同甘薯品種對甘薯小象甲的吸引力有所不同。小象甲在薯塊瓶中停留個數(shù)最多的甘薯品種是‘鄂薯12’和‘商薯19’，為16頭；而小象甲在薯塊瓶中停留個數(shù)最少的甘薯品種是‘鄂紫薯13’，僅為1頭。

圖1 甘薯小象甲對不同品種甘薯各個對照中的停留情況

2.2 甘薯小象甲對不同品種甘薯反應率

研究表明：甘薯小象甲對不同品種甘薯的反應由圖2可見，甘薯小象甲對‘廣薯87’反應率最低，為0.300，且該品種與其他13個品種存在顯著性差異；反應率最高的為‘鄂紫薯13’和‘商薯19’，為1.000，且兩者無顯著性差異。反應率較高表明甘薯小象甲對薯塊敏感度較高。甘薯小象甲對‘鄂薯6號’反應率次之，為0.912。

圖2 甘薯小象甲對不同品種甘薯的反應率

2.3 不同品種對甘薯小象甲誘集率的影響

對于不同品種甘薯對甘薯小象甲的誘集率由圖3可知，‘商薯19’品種具有較大的誘集率，為95%，而‘鄂薯6號’次之，為91%；誘集率最低的為‘廣薯87’，僅為20%。14個品種的平均誘集率為66%。說明薯塊對于甘薯小象甲具有很大的吸引力，對品種間進行比較可知，其中‘商薯19’與其他13個品種有顯著性差異且與‘廣薯87’有較大的顯著性差異。品種‘M3014’、‘鄂薯6號’、‘鄂薯12’、‘鄂薯15’、‘N3589’、‘萬薯9號’共6個品種之間無顯著性差異。

圖3 不同品種甘薯對甘薯小象甲的誘集率

2.4 甘薯小象甲對不同品種甘薯的選擇性系數(shù)

由圖4可知，不同品種甘薯之間的選擇系數(shù)差異較大?！跏?’的選擇系數(shù)最大，為0.912；‘商薯19’和‘M3014’的選擇系數(shù)次之，分別為0.911和0.894。而‘鄂薯15’的選擇系數(shù)最低，僅為-0.033。另外，‘鄂紫薯13’與其他13個品種之間均有較大的顯著性差異，且與‘廣薯87’的顯著性差異最大。

圖4 甘薯小象甲對不同品種甘薯的選擇系數(shù)

3 討論

通過對14個品種選擇系數(shù)差異顯著分析，不同品種之間的選擇系數(shù)的差異顯著，‘鄂薯6號’和‘商薯19’品種選擇系數(shù)最大都為0.91，而選擇系數(shù)最小為-0.03，由此得出結論‘鄂薯15’為最抗小象甲品種，‘鄂薯6號’和‘商薯19’為最感小象甲品種。

3.1 甘薯小象甲對甘薯品種趨向性

本研究采取了Y型嗅覺儀室內測定甘薯小象甲對不同甘薯品種的趨向性，通過反應率、誘集率、選擇系數(shù)顯示甘薯小象甲對不同甘薯品種的趨向性。室內測定的趨向性主要可能與甘薯品種的代謝產(chǎn)物及其產(chǎn)生的氣味有關[25]。這項研究結果顯示了甘薯小象甲通過嗅覺對甘薯不同品種的喜好，為甘薯抗（耐）小象甲品種評價及品種選育提供了一個篩選標準。

福建省農業(yè)科學院作物研究所劉中華等的不同甘薯品種小象甲的危害比較及相關性分析研究表明，‘福薯8號’、‘金山57’、‘泉薯12號’等8個不同的甘薯品種，以危害指數(shù)為主要指標，從高到低依次是‘金山57’、‘福薯8號’、‘廣薯87’、‘泉薯12’、‘福薯88’、‘福薯90’、‘福薯9號’、‘福薯2號’?！鹕?7’、‘福薯8號’2個品種遭受小象甲的危害程度最重，而‘福薯2號’遭受小象甲的危害程度最低[24]。

3.2 次生代謝產(chǎn)物影響甘薯小象甲趨向性

本研究結論是室內測定結果，主要影響因素是甘薯品種的次生代謝產(chǎn)物的氣味的不同，導致了甘薯小象甲趨向性的不同，可以為甘薯抗蟲育種作為一個參考指標，但是與大田生產(chǎn)實際可能會有偏差。因為甘薯小象甲在甘薯大田的侵染受多種因素影響，不僅受甘薯次生代謝產(chǎn)物味道影響，還要受到結薯性、薯皮厚度、土壤環(huán)境等多方面因素的綜合影響。本研究為抗蟲育種提供了一個篩選標準，但是僅僅用這個標準是遠遠不夠的，還是要結合大田進行抗蟲綜合表現(xiàn)鑒定，室內鑒定和大田鑒定結合，才能更快的選育出生產(chǎn)中可以實際應用的抗蟲甘薯新品種。

本研究選擇的甘薯品種大部分不同。另外研究方法也存在差異，福建省農業(yè)科學院作物研究所做出的研究是基于大田的甘薯小象甲危害情況統(tǒng)計，這種甘薯小象甲大田的選擇性除了由于甘薯品種本身的次生代謝產(chǎn)物的氣味的偏好不同之外，還和各個甘薯品種的結薯習性、薯皮厚度、土壤條件等很多綜合影響因素有關[26-27]，比如結薯深的甘薯品種可能會比結薯淺的甘薯品種更耐蟲，薯皮厚的比薯皮薄的甘薯品種更耐蟲。土壤含水量高的地方不適宜甘薯小象甲生存，危害率會更低等。所以導致大田的調查結果會和室內Y型嗅覺儀測定的結果會有一定的差異[28-29]。本研究的試驗對象是甘薯小象甲的成蟲，由于成蟲之間的活力差異不太好控制，可能會導致試驗結果有部分偏差。

4 結論

利用Y型嗅覺儀測定小象甲對14個不同甘薯品種進行氣味選擇試驗，結果顯示，甘薯小象甲對14個不同品種甘薯的反應率、誘集率以及選擇系數(shù)都具有差異顯著性，甘薯品種對小象甲的食用選擇有一定影響；小象甲對14個甘薯品種的反應率在0.3～1之間，其中對‘鄂紫薯13’和‘商薯19’的反應率最高，對‘廣薯87’的反應率最低；不同品種對甘薯小象甲的誘集率在0.2～0.9556之間，其中‘商薯19’的誘集率最高，‘廣薯87’的誘集率最低；其中小象甲對不同甘薯品種之間的選擇系數(shù)在-0.03～0.91之間，其中‘鄂薯15’選擇系數(shù)最小為-0.03，表現(xiàn)為最抗小象甲；‘鄂薯6號’和‘商薯19’的選擇系數(shù)最大且都為0.91，表現(xiàn)為最感小象甲。