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        異色瓢蟲對取食轉(zhuǎn)Bt基因棉花的扶桑綿粉蚧的捕食功能反應(yīng)

        2013-09-19 00:37:10胡熙熹肖鐵光唐子慧
        作物研究 2013年3期
        關(guān)鍵詞:異色扶桑瓢蟲

        胡熙熹,肖鐵光*,徐 舟,唐子慧

        (1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長沙410128;2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院,長沙410128)

        扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis,又名棉花粉蚧,是近年來一種嚴(yán)重威脅園林觀賞植物、果樹、蔬菜和大田作物的外來入侵害蟲,已在江西、湖南等地嚴(yán)重危害棉花[1]。在自然環(huán)境中,異色瓢蟲(Harmonia axyridis)為多種蚜蟲天敵優(yōu)勢種。扶桑綿粉蚧與蚜蟲取食、繁殖等特性頗為相似,并在受粉蚧危害的多種寄主上發(fā)現(xiàn)較多異色瓢蟲幼蟲與成蟲。功能反應(yīng)指的是在單位時間內(nèi)單個捕食者在不同獵物密度下所捕食的獵物數(shù)量。通過對異色瓢蟲取食不同品種棉花的扶桑綿粉蚧捕食功能反應(yīng)的研究,可為評價異色瓢蟲對粉蚧的控制作用和充分利用天敵資源提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試蟲源

        異色瓢蟲采自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)被扶桑綿粉蚧危害的芙蓉上,至室內(nèi)以常規(guī)棉“岱字棉”上的粉蚧飼養(yǎng),室溫26±1℃,RH70% ~90%,光照L∶D=14∶10,飼養(yǎng)3代后進(jìn)行試驗。

        1.2 供試棉花

        轉(zhuǎn)Bt基因棉:湘農(nóng)雜68;常規(guī)棉“岱字棉”:金-1,均來自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所。

        1.3 試驗方法

        每皿引入1頭饑餓24 h的異色瓢蟲成蟲于直徑12 cm的培養(yǎng)皿內(nèi),內(nèi)置1片新鮮棉葉,用脫脂棉包住葉柄處保濕。設(shè)置獵物密度為10、20、40、80、120、160、200 頭/皿,重復(fù) 3次,以不引入瓢蟲作為對照。待取食24 h后記錄皿內(nèi)剩余粉蚧數(shù)量和自然死亡的粉蚧數(shù)量,計算出異色瓢蟲的日捕食量,以對照的自然死亡率校正。

        1.4 捕食功能反應(yīng)

        異色瓢蟲的捕食量隨著扶桑綿粉蚧密度的增大而逐漸增大。當(dāng)獵物密度增加到一定程度時,捕食量逆密度制約,與獵物密度呈負(fù)加速,亦稱凸形反應(yīng)。異色瓢蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應(yīng)符合Holling-Ⅱ型反應(yīng),故可以用Holling-Ⅱ型圓盤方程 Na=aT Nt/(1+aThNt)來擬合[2]。

        式中:Na—捕食量;Nt—獵物密度;a—瞬間攻擊率;T—搜索時間;Th—處置時間。在本試驗中各密度搜索時間相同(24 h),故T=1,當(dāng)Nt→∞時的Na為最大日捕食量[3]。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        相關(guān)數(shù)據(jù)的顯著性檢驗采用SPSS 20.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的單因素試驗統(tǒng)計,差異顯著性比較采用LSD多重比較法,采用Origin 8.0擬合Holling-Ⅱ型圓盤方程。

        表1 異色瓢蟲成蟲對不同棉花品種上扶桑綿粉蚧的捕食量(頭/24 h)

        2 結(jié)果與分析

        2.1 異色瓢蟲捕食扶桑綿粉蚧的數(shù)量分析

        表1數(shù)據(jù)顯示,異色瓢蟲對兩種棉花上扶桑綿粉蚧的捕食量隨著密度的增加而逐漸增大。然而,它對用轉(zhuǎn)Bt基因棉花處理的扶桑綿粉蚧的捕食量與常規(guī)棉相比,差異并不顯著。

        2.2 異色瓢蟲成蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應(yīng)

        異色瓢蟲對兩種棉花上扶桑綿粉蚧的捕食量隨著密度的增加而逐漸增大,其捕食功能反應(yīng)均符合Holling-Ⅱ模型。

        表2數(shù)據(jù)顯示,異色瓢蟲成蟲對用轉(zhuǎn)Bt基因棉處理的扶桑綿粉蚧的日最大捕食量明顯大于常規(guī)棉,所用處置時間短于常規(guī)棉,但瞬間攻擊率無顯著差異。

        表2 異色瓢蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應(yīng)

        3 結(jié)論與討論

        崔金杰等比較研究了棉田中4種主要捕食性天敵——草間小黑蛛(Erigonidium graminicolum)、異色瓢蟲(Harmonia axyridis)、小花蝽(Orius sp.)以及龜紋瓢蟲(Propylaea japonica)成蟲,對用轉(zhuǎn)Bt基因棉、轉(zhuǎn)雙價基因(Bt+CpTI)棉和常規(guī)棉喂養(yǎng)的棉鈴蟲幼蟲和棉蚜的捕食功能反應(yīng),發(fā)現(xiàn)它們對用2種轉(zhuǎn)基因棉處理的棉鈴蟲的捕食量明顯高于常規(guī)棉,捕食功能反應(yīng)符合Holling-Ⅱ模型;同時,用2種轉(zhuǎn)基因棉處理的棉鈴蟲或棉蚜的功能系數(shù)(即瞬間攻擊率)與常規(guī)棉相比有增亦有降,但日最大捕食量和處理1頭棉鈴蟲或棉蚜所用的時間都短于常規(guī)棉[4]。

        本研究結(jié)果同樣表明,異色瓢蟲成蟲對來自轉(zhuǎn)Bt棉和常規(guī)棉上扶桑綿粉蚧的捕食量均隨粉蚧密度的增加而逐漸增大,捕食功能反應(yīng)都符合Holling-Ⅱ模型。同時,異色瓢蟲成蟲取食轉(zhuǎn)Bt基因棉的扶桑綿粉蚧的日最大捕食量明顯大于常規(guī)棉,所用處置時間短于常規(guī)棉,但瞬間攻擊率無顯著差異。這與崔金杰等的研究結(jié)果相似,即轉(zhuǎn)Bt基因棉在一定程度上可促進(jìn)或增強捕食者的捕食效率與捕食量,導(dǎo)致棉田捕食性天敵控害能力的提高[4,5]。這是否與扶桑綿粉蚧在取食轉(zhuǎn)Bt基因棉花后,營養(yǎng)物質(zhì)含量下降,產(chǎn)生諸如棉鈴蟲等靶標(biāo)生物出現(xiàn)的生長發(fā)育延遲、體重減輕或行動遲緩等現(xiàn)象有關(guān),還需進(jìn)一步探討[5]。

        研究顯示,不管取食何種棉花上的粉蚧,異色瓢蟲的捕食量均隨獵物密度的增加而逐漸增大,但異色瓢蟲對用轉(zhuǎn)Bt基因棉處理的粉蚧的捕食量與常規(guī)棉差異不顯著。植物―害蟲―天敵三級營養(yǎng)間的關(guān)系較為復(fù)雜,應(yīng)加強在自然生態(tài)系統(tǒng)中的研究探討,長期監(jiān)測天敵對害蟲的控制作用,為評價異色瓢蟲對粉蚧的控制作用,充分利用天敵資源以及評價轉(zhuǎn)Bt基因棉的生態(tài)安全提供更多依據(jù)。

        [1] 武三安,張潤志.威脅棉花生產(chǎn)的外來入侵新害蟲——扶桑綿粉蚧[J].昆蟲知識,2009,46(1):159-162.

        [2] 吳偉堅,梁廣文.Holling圓盤方程擬合方法概述[J].昆蟲天敵,1989,11(2):96 -100.

        [3] 丁巖欽.天敵—害蟲作用系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型及其主要參數(shù)的估計:一、捕食者—獵物系統(tǒng)中的捕食作用模型[J].昆蟲知識,1983,20(4):187-190.

        [4] 崔金杰,雒珺瑜,王春義,等.轉(zhuǎn)雙價基因(Bt+CpTI)棉對棉田主要捕食性天敵捕食功能反應(yīng)的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005,28(1):48-51.

        [5] 崔金杰,夏敬源.轉(zhuǎn)Bt基因棉對棉田主要捕食性天敵捕食功能的影響[J].棉花學(xué)報,1997,24(2):19.

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