煙粉虱對3種寄主植物的田間和室內(nèi)趨性

陳文斌，劉 喆，劉宗泉，仇保華，楊益眾

(1.揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009；2.江蘇沿海地區(qū)農(nóng)科所，江蘇鹽城 224300；3.江蘇豐縣植保站，江蘇徐州 221700)

0 引 言

【研究意義】煙粉虱(Bemisiatabaci)是一種常見的農(nóng)業(yè)害蟲，除了危害棉花、蔬菜、花卉等在內(nèi)的600多種寄主植物外，還可以在多種雜草上寄生，其成蟲和若蟲均能危害[1]。成若蟲通常聚集在植株葉背，刺吸葉片的汁液，輕則導(dǎo)致葉片發(fā)黃，重則造成葉片黃斑、萎蔫等，甚至整株死亡。煙粉虱在取食時(shí)還會(huì)分泌大量蜜露，污染植株的葉片與營養(yǎng)器官，導(dǎo)致煤污病的發(fā)生。該蟲還可以在30多種植物上傳播70種以上的病毒，不同生物型傳播的病毒病癥不盡相同[2]。農(nóng)藥大量應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致靶標(biāo)害蟲抗性上升、次要害蟲暴發(fā)、農(nóng)藥殘留超標(biāo)及生物多樣性下降等[3]。必須尋找控制煙粉虱的替代措施?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】利用誘集植物控制害蟲的發(fā)生為害是一種農(nóng)業(yè)防治策略。對作為伴生植物的不同誘捕作物進(jìn)行研究，以制定更好的害蟲管理策略[4-7]。通過驅(qū)蟲劑和使用吸引力的刺激物來控制棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)在田間的分布。這種概念后來發(fā)展成一種害蟲綜合治理策略，“刺激威懾轉(zhuǎn)移”(stimulo-deterrent diversion)策略，同時(shí)開發(fā)了用于控制洋蔥蠅的殺蟲劑替代品Delia antiqua[8-10]。【本研究切入點(diǎn)】煙粉虱是棉花等多種農(nóng)作物上的重要害蟲，一旦暴發(fā)對棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的損失極其嚴(yán)重。研究煙粉虱對3種寄主植物的田間和室內(nèi)趨性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以棉花、苘麻和蓖麻為煙粉虱的寄主植物，通過田間誘集和室內(nèi)選擇性試驗(yàn)，分析3種植物對煙粉虱的誘集、拒避效應(yīng)。引誘煙粉虱的寄主植物，為農(nóng)業(yè)防治手段和為采用“推-拉”技術(shù)和煙粉虱的綠色防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

煙粉虱采自江蘇徐州棉田，作為生物型鑒定的蟲源。另采集一定量的蟲源帶回溫室內(nèi)用100 cm × 60 cm × 60 cm的PVC管搭建框架和國標(biāo)500目的尼龍紗網(wǎng)做成罩子，寄主為棉花，飼養(yǎng)數(shù)代后備用。溫室內(nèi)溫度28℃左右，濕度65%～75%。

田間調(diào)查在江蘇省徐州市豐縣(34.7°N、116.6°E)棉花田進(jìn)行，棉田四周種植苘麻；實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的寄主植物有棉花(SGK321)、苘麻和蓖麻，3種寄主植物均于試驗(yàn)前1個(gè)月種植在揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院溫室內(nèi)，使用直徑13 cm的花盆種植，待其長至5片真葉時(shí)備用。

1.2 方 法

1.2.1 煙粉虱生物型的鑒定

參照福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所發(fā)明專利(專利申請?zhí)枺?01110413571.4)[11]。將田間采集的煙粉虱裝入帶有75%濃度乙醇的1.5 mL的離心管中，帶回實(shí)驗(yàn)室放入-80℃的超低溫冰箱備用。

1.2.2 煙粉虱DNA的提取

使用北京擎科新葉生物技術(shù)有限公司的動(dòng)物基因組DNA提取試劑盒(目錄號：TSP201)對煙粉虱的DNA進(jìn)行提取。

1.2.3 PCR擴(kuò)增與檢測

PCR擴(kuò)增反應(yīng)所用引物為一種煙粉虱生物B型特異引物和一種煙粉虱生物Q型特異引物[11]。引物均由南京擎科生物科技有限公司合成，所用PCR擴(kuò)增引物如下：

煙粉虱生物B型特異引物：

Type B F-Primer 5`-3` CTAGGGTTTATTGTTTGAGGTCATCATATATTC

Type B R-Primer 3`-5` AATATCGACGAGGCATTCCCCCT

煙粉虱生物Q型特異引物：

Type Q F-Primer 5`-3` CTTGGTAACTCTTCTGTAGATGTGTGTT

Type Q R-Primer 3`-5` CCTTCCCGCAGAAGAAATTTTGTTC

PCR反應(yīng)條件如下：

94℃預(yù)變性，5 min；94℃變性，1 min；50℃退火，1 min；72℃延伸，1 min；變性-延伸進(jìn)行35個(gè)循環(huán)；72℃再延伸，5 min[11]。

1.2.4 特異性檢測標(biāo)準(zhǔn)

擴(kuò)增出477 bp產(chǎn)物即為B型煙粉虱，Q型可擴(kuò)增出300 bp的產(chǎn)物，unkown型則無擴(kuò)增產(chǎn)物[11]。

1.2.5 煙粉虱對田間寄主植物的趨性

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為田埂苘麻、和距離苘麻1、3、5和7 m的棉田棉花。2種植物調(diào)查位置均為南、北、中各5株苘麻或棉花。每株分別取上、中、下部展開葉各1張，將葉片輕輕翻轉(zhuǎn)，目測葉片背面的成蟲數(shù)量，再加上觸碰葉片飛離的蟲量，計(jì)為整個(gè)葉片上的成蟲數(shù)量，記數(shù)若蟲數(shù)量。

該調(diào)查于2019年8月上旬進(jìn)行，隔10 d調(diào)查1次，共3次。

1.2.6 煙粉虱對罩籠內(nèi)寄主植物的選擇

參考周福才等[12]的方法，待棉花、苘麻和蓖麻3種寄主植物長至5片真葉時(shí)，選取長勢一致盆栽的棉花、苘麻和蓖麻各1盆，將底部的葉片去除，保留中上部的展開葉4片。將寄主植物放在100 cm×60 cm×60 cm的罩籠內(nèi)，罩籠上方分為東、南、西、北和中間5個(gè)相互等距離位點(diǎn)，分別懸掛5個(gè)直徑為10 cm、高為0.5 cm的紙盤，保證煙粉虱自由活動(dòng)。每個(gè)紙盤接入20頭煙粉虱成蟲，分3個(gè)時(shí)間點(diǎn)(1 h、2 h、24 h)觀察3種寄主植物葉片上的成蟲落入量。試驗(yàn)重復(fù)5次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用IBM SPSS Statistics 25對田間調(diào)查結(jié)果進(jìn)行單因素ANOVA檢驗(yàn)、使用Tukey 法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多重比較，分析煙粉虱對不同寄主植物間的選擇性差異[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙粉虱的生物型鑒定

研究表明，9個(gè)樣品均獲得了明顯擴(kuò)增的目的條帶，產(chǎn)物大小300 bp，采集的煙粉虱蟲源為Q型煙粉虱。圖1

圖1 樣本中mtDNA-CO1基因片段PCR產(chǎn)物凝膠電泳

2.2 煙粉虱對田間寄主植物的趨性

研究表明，煙粉虱成若蟲在田埂苘麻上的種群數(shù)量均比棉田4個(gè)不同距離的棉花植株上多，苘麻與棉花上的蟲量存在顯著差異。不同距離棉花上的煙粉虱成若蟲數(shù)量差異不甚明顯(除8月中旬煙粉虱成蟲外)。圖2，圖3

注：柱形圖上方不同小寫字母表示同一調(diào)查時(shí)間、不同距離寄主上蟲量差異顯著(P≤0.05)。

注：柱形圖上方不同小寫字母表示同一調(diào)查時(shí)間、不同距離寄主上蟲量差異顯著(P≤0.05)。

研究表明，在苘麻和棉花2種寄主植物上的煙粉虱成若蟲種群數(shù)量在調(diào)查期間持續(xù)增長，成蟲數(shù)量在8月中旬達(dá)到高峰，苘麻每株達(dá)到90.5頭/株，其蟲量與8月上旬和8月下旬2個(gè)調(diào)查時(shí)間段獲得的蟲量間差異顯著；棉花上的蟲量在8月中旬達(dá)到30.9頭/株，與其它2個(gè)調(diào)查時(shí)間段也差異顯著。表1，圖4，圖5

注：柱形圖上方不同小寫字母等表示同一寄主、不同調(diào)查時(shí)間蟲量差異顯著(P≤0.05)

注：柱形圖上方不同小寫字母表示示同一寄主、不同調(diào)查時(shí)間蟲量差異顯著(P≤0.05)

而煙粉虱若蟲數(shù)量進(jìn)入8月下旬才進(jìn)入高峰，但仍以苘麻上的占比最高，最高蟲量達(dá)到40.5頭/株，同時(shí)苘麻植株上的蟲量始終高于棉花。以8月8日第1次調(diào)查為例，煙粉虱若蟲數(shù)量在苘麻上平均達(dá)到15.2頭/株，距苘麻1 m的棉花植株平均有蟲7.0頭/株、3 m 6.5頭/株、5 m 10.0頭/株、7 m 6.9頭/株。苘麻上的蟲量與不同距離棉花上的蟲量差異顯著(F1=2.950，P1=0.026)：8月中旬的苘麻上的煙粉虱蟲量多，平均達(dá)到23.6頭/株，與棉花上的蟲量差異極顯著(F2=4.847，P2=0.002)： 8月下旬的苘麻上的煙粉虱數(shù)量與棉花上的蟲量存在極顯著差異(F3=5.581，P3=0.001)，平均蟲量達(dá)到40.5頭/株。

8月中旬及之前，棉花上的煙粉虱越近苘麻，數(shù)量越少，這與棉田煙粉虱蟲量剛剛發(fā)生、一些蟲源被苘麻吸引有關(guān)；到8月下旬后，煙粉虱遍布整個(gè)棉田，越近苘麻的棉花植株上煙粉虱數(shù)量越多。表1

表1 不同時(shí)間與寄主上煙粉虱成蟲數(shù)量變化(頭/株)

2.3 煙粉虱對罩籠內(nèi)寄主植物的選擇性

研究表明，相比棉花和蓖麻，煙粉虱對苘麻有著較強(qiáng)的選擇偏好。接蟲源后1 h時(shí)，煙粉虱對苘麻的選擇率高達(dá)50.5%，與棉花28.4%、蓖麻21.1%相比差異極顯著(F4=11.165，P4=0.01)；2 h時(shí)，煙粉虱對于苘麻的選擇率上升為55.0%，棉花上升至28.7%，蓖麻則下降為16.3%，苘麻寄主上的蟲量與其它2種寄主相比差異極顯著(F5=23.681，P5=0.001)；在24 h時(shí)，各寄主植物上的煙粉虱落蟲量又發(fā)生了一定變化，苘麻寄主上升至60.6%、棉花上只有27.0%、蓖麻上進(jìn)一步回落為12.4%。苘麻與其它2種寄主上的蟲量差異仍是極顯著(F6=44.432，P6<0.000 1)。圖6

注：柱形圖上方不同小寫字母表示同一時(shí)間、不同寄主上蟲量差異顯著(P<0.05)

到達(dá)寄主植物葉片上的煙粉虱還會(huì)通過遷移方式對寄主植物進(jìn)行再選擇。從蟲源器皿中自由擴(kuò)散到寄主植物上的煙粉虱，隨著時(shí)間的延長其數(shù)量的變化趨勢不同：苘麻上的落蟲量從1 h的50.5%增長到24 h時(shí)的60.6%；擴(kuò)散到棉花上的煙粉虱蟲量24 h內(nèi)變化不大；而擴(kuò)散到蓖麻上的蟲量從1 h的21.2%減少到24 h的12.4%。

3 討 論

苘麻是棉田、玉米田與大豆田中的一種惡性雜草，錦葵科，1年生亞灌木草本植物[14-15]。已有研究報(bào)道，種植苘麻能夠很好地控制田間煙粉虱、棉鈴蟲與棉大卷葉螟等害蟲的分布，一定程度上減少農(nóng)作物受害[5,7,16]。研究表明，苘麻對Q型煙粉虱有著較強(qiáng)的誘集作用。對煙粉虱成蟲而言，除8月下旬外，距離苘麻最近的1 m點(diǎn)的棉花上蟲量最少，距離苘麻最遠(yuǎn)的7 m棉花點(diǎn)蟲量最多，棉田煙粉虱蟲量隨苘麻距離呈現(xiàn)由近到遠(yuǎn)衰減的趨勢。進(jìn)入8月下旬，苘麻與棉花上的煙粉虱全田(株)發(fā)生，導(dǎo)致苘麻對煙粉虱的引誘力下降。由于煙粉虱有多種生物型[17]，苘麻除對Q型煙粉虱有較強(qiáng)的誘集作用外，對其它生物型的煙粉虱是否也有誘集效果還需要拓展研究。

煙粉虱若蟲在2種寄主上的分布呈現(xiàn)一種隨機(jī)分布。若蟲數(shù)量的多少意味著其成蟲在該植物上的產(chǎn)卵量多少[6]。3個(gè)調(diào)查時(shí)間段煙粉虱若蟲數(shù)量均以苘麻上最多，且與其它4個(gè)不同距離點(diǎn)棉花上的蟲量存在顯著差異，棉花、苘麻共存時(shí)煙粉虱更喜歡將卵產(chǎn)在苘麻上。

譚永安等[5]報(bào)道了利用苘麻誘集甘藍(lán)田煙粉虱時(shí)，苘麻上的成蟲數(shù)量是甘藍(lán)上的5.5倍, 若蟲數(shù)為4.7倍。也有研究發(fā)現(xiàn)，在豇豆大棚內(nèi)，苘麻對煙粉虱也具有強(qiáng)大的吸引力，成蟲與若蟲數(shù)量是豇豆上的30～40倍[6]。林克劍等[4]報(bào)道了苘麻對煙粉虱誘集效果達(dá) 85.2%，也證明了棉花、苘麻共存時(shí)苘麻對煙粉虱有著較強(qiáng)的誘集作用。

4 結(jié) 論

煙粉虱對寄主植物苘麻有著強(qiáng)烈的趨性。如在罩籠試驗(yàn)中，煙粉虱從蟲源紙盤中擴(kuò)散出來后， 1、2和24 h后均對苘麻的選擇率最高，且煙粉虱成蟲對苘麻的選擇隨著時(shí)間的推移而緩慢增長，在擴(kuò)散過程中表現(xiàn)出明顯的寄主選擇性。在棉田四周種植苘麻作為誘集植物，對棉田煙粉虱的發(fā)生將會(huì)起到一定的控制效果，苘麻可作為綠色防控?zé)煼凼闹匾闹髦参铩?/p>