李向永，諶愛東*，尹艷瓊，趙雪晴，楊海林

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，昆明650205;2.玉溪市煙草公司，云南玉溪653100)

煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)又名棉粉虱、甘薯粉虱，起源熱帶和亞熱帶地區(qū)，已在亞洲、歐洲、非洲、中北美、南美等90多個國家和地區(qū)廣泛分布并成為主要的農(nóng)業(yè)害蟲，世界范圍內(nèi)擴(kuò)散，并暴發(fā)成災(zāi)，己成為一種世界性重要害蟲 (Brown，1995;邱寶利等，2001)。煙粉虱還是番茄黃化曲葉病毒 (TYLCV)等雙生病毒類的主要媒介昆蟲，除直接取食危害寄主植物外，還可傳播以雙生病毒為主的40多種植物病毒，由其傳播的病害造成的危害遠(yuǎn)大于直接取食的危害(Oliveira et al.，2001;董家紅等，2007)。隨著煙粉虱的大發(fā)生，由煙粉虱傳播的雙生病毒已在多個國家和地區(qū)作物上造成毀滅性危害，且有逐年加重的趨勢 (Saikai and Muniyappa，1989;Bedford et al.，1994;Polston and Anderson，1997;Moffat，1999;Rybicki，1999)。

溫度、濕度、光周期或寄主植物等因素是影響昆蟲生長發(fā)育的重要環(huán)境因子，如在溫濕度、光周期恒定的條件下，安新城等 (2011)的研究結(jié)果表明黃瓜和甘藍(lán)是煙粉虱的嗜好寄主，繁殖力大，若蟲成活率高，有利于煙粉虱的種群發(fā)育;邱寶利等 (2003)研究了B型煙粉虱在番茄、茄子、黃瓜和甘藍(lán)上的發(fā)育情況，結(jié)果表明茄子是煙粉虱種群生長發(fā)育和繁殖最適宜的寄主。關(guān)于溫濕度對煙粉虱發(fā)育影響的研究報道較少，已有研究表明相對濕度是影響若蟲和成蟲發(fā)育的主要因素，在恒溫 25℃，RH 90%、70%、50%和30%環(huán)境條件下的種群內(nèi)稟增長率 (rm)分別為0.0499、0.0596、0.064和0.0856，隨著濕度的降低，內(nèi)稟增長率逐漸增加 (林克劍等，2004)。

目前已有的研究大多僅限于其中某一因素對發(fā)育歷期的影響，3種及以上因素對若蟲發(fā)育的影響尚未有相關(guān)報道，在多因素、多水平的實驗中，若需進(jìn)行全面實驗，則存在實驗次數(shù)多，樣本量大，且要耗費(fèi)較多的人力物力，而正交實驗設(shè)計是從實驗因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進(jìn)行實驗，通過對部分實驗結(jié)果的分析了解全面實驗的情況，分析明確關(guān)鍵影響因子及各因素的最佳配比，正交實驗設(shè)計在昆蟲學(xué)研究中已應(yīng)用于二化螟人工飼料 (劉慧敏和張國安，2007)、橘小實蠅幼蟲液體人工飼料 (季清娥等，2009)和綠盲蝽若蟲人工飼料配方研究(宋國晶等，2010)。本研究采用正交實驗設(shè)計，通過較少的實驗次數(shù)確定各環(huán)境因子對煙粉虱子代發(fā)育歷期的影響作用，為室內(nèi)大批量飼養(yǎng)煙粉虱提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 寄主植物

選取煙草Nicotiana tabacum L．、番茄Lycopersicon esculentum Mill.、甘藍(lán) Brassica oleracea L.var.capitata L.、一品紅Euporbia pulcherrima Willd.ex Klotzsch作為寄主植物。

1.2 飼養(yǎng)條件的正交實驗設(shè)計

根據(jù)影響煙粉虱生長發(fā)育的因素，設(shè)置溫度、濕度、光周期和寄主植物等4個因素，每個因素4個水平，見表1，具體設(shè)計過程由SPSS13.0軟件中的Data→Othogonal design→Generate完成正交實驗設(shè)計，詳細(xì)操作參見鄧振偉等 (鄧振偉等，2009)。

1.3 蟲源及接蟲方法

煙粉虱采自大棚一品紅。將4種寄主植物的幼苗定植于直徑15 cm的塑料缽內(nèi)，放置于1 m×1 m×1 m的防蟲罩內(nèi)，避免煙粉虱成蟲在植株上產(chǎn)卵，當(dāng)寄主幼苗長至6－8葉時，將寄主植物放置于50×50×50 cm的養(yǎng)蟲籠內(nèi)，接入200－300頭煙粉虱，12 h后取出寄主，用吸蟲器清除殘留的煙粉虱成蟲，在解剖鏡下選擇卵量合適的葉背區(qū)域，用標(biāo)記筆畫出1 cm2左右的圓形區(qū)域 (30－40粒/cm2)。然后將寄主植物放入根據(jù)培養(yǎng)箱內(nèi) (浙江江南儀器廠，RXZ－380B)，按照正交設(shè)計的因素組合調(diào)整溫濕度及光周期，每24 h在解剖鏡下觀察卵、若蟲的發(fā)育情況，記錄初孵卵至初孵成蟲的時間間隔，計算子代 (卵－成蟲)的發(fā)育歷期。每種寄主作物重復(fù)4盆。

表1 因素及因素水平設(shè)計Table 1 Factors and factor levels design

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

用SPSS 13.0(SPSS Inc.)軟件中的Analyze模塊對不同因素水平下的子代發(fā)育歷期進(jìn)行方差分析，確定最優(yōu)飼養(yǎng)條件，詳細(xì)操作參見鄧振偉等(2009)。

2 結(jié)果與分析

2.1 各因素水平條件下煙粉虱卵發(fā)育歷期

在不同因素水平條件下，煙粉虱子代發(fā)育歷期幅度從 19.48－33.94 d，其中在溫度 29℃、RH 60%、L∶D=14∶10、寄主植物為甘藍(lán)時，歷期最短為19.48 d;在溫度23℃、RH 70%、L∶D=14∶10、寄主植物為一品紅時，歷期最長為33.94 d。

2.2 影響子代發(fā)育歷期的關(guān)鍵因子分析

根據(jù)表2中的子代發(fā)育歷期結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3所示。

表2 煙粉虱子代發(fā)育歷期條件優(yōu)化正交實驗結(jié)果記錄表Table 2 Experiment results of orthogonal optimizati on of Bemisia tabaci F1 generation period

續(xù)上表

表3 子代發(fā)育歷期方差分析結(jié)果Table3 VarianceanalysesresultsofF1generationperiod

從表3方差分析可以看出溫度、寄主對煙粉虱的子代發(fā)育歷期有極顯著的影響 (P＜0.01)。根據(jù)各因素的F值大小，可確定2個因素對子代發(fā)育歷期的影響作用大小為溫度 (F=427.1，P=0.000)＞寄主(F=265.8，P=0.000)。而濕度(F=28.8，P=0.010)、光周期 (F=17.8，P=0.020)對子代發(fā)育歷期的影響顯著 (P＜0.05)。

2.3 各因素對子代發(fā)育歷期的影響作用分析

2.3.1 溫度因素對子代發(fā)育歷期的影響作用分析由表4可知，23℃、25℃、27℃和29℃等4個溫度處理中，隨著溫度的升高，子代發(fā)育歷期縮短，符合昆蟲發(fā)育的一般規(guī)律。各溫度條件下的歷期分別為28.8d、24.2d、22.8d和21.3d。

對各溫度條件的配對比較結(jié)果表明，23℃條件下的歷期長于其它3個溫度，23℃與25℃、27℃、29℃處理間差異極顯著 (P＜0.01);25℃與23℃、27℃、29℃處理間差異極顯著 (P＜0.01);27℃與23℃、25℃、29℃處理間差異極顯著 (P＜0.01)。29℃與23℃、25℃、27℃處理間差異極顯著 (P＜0.01)(表5)。

表4 溫度單因素統(tǒng)計量表Table4 Statisticsparameteroftemperaturessingle-factor

表5 溫度單因素配對比較表Table 5 Paired comparison of temperatures single-factor

2.3.2 寄主因素對子代發(fā)育歷期的影響作用分析

由表6可知，番茄、甘藍(lán)、煙草和一品紅等4個寄主中，甘藍(lán)上的子代發(fā)育歷期最短為21.4 d，煙草上為23.2 d，番茄為24.2 d，一品紅最長為27.8 d。

對各寄主的配對比較結(jié)果表明，甘藍(lán)寄主條件下子代發(fā)育歷期與番茄和一品紅處理間差異極顯著 (P＜0.01)，甘藍(lán)與煙草處理間差異顯著(P＜0.05);番茄寄主條件下的子代發(fā)育歷期與甘藍(lán)和一品紅寄主處理間差異極顯著 (P＜0.01)，番茄與煙草處理間差異顯著 (P＜0.05);煙草寄主條件下子代發(fā)育歷期與番茄和甘藍(lán)處理間差異顯著 (P＜0.05)，煙草與一品紅處理間差異極顯著 (P＜0.01);一品紅與其它3種寄主條件下差異極顯著 (P＜0.01)(表7)。

2.3.3 濕度因素對子代發(fā)育歷期的影響作用分析

由表8可知，50%、60%、70%和80%等4個濕度處理中，子代發(fā)育歷期分別為23.2 d、24.4 d、25.2 d和24.3 d，以50%相對濕度條件下的發(fā)育歷期最短。

對各濕度條件的配對比較結(jié)果表明，50%條件下的子代歷期要短于其它3個濕度，50%與60%、80%處理間差異顯著 (P＜0.05)，50%與70%處理間差異極顯著 (P＜0.01);60%與50%、70%處理間差異顯著 (P＜0.05)，60%與80%處理間差異不顯著 (P＞0.05);70%與50%處理間差異極顯著 (P＜0.01)，70%與60%、80%差異顯著 (P＜0.05);80% 與70%、50%處理間差異顯著 (P＜0.05)，80%與60%處理間差異顯著 (P＜0.05)(表9)。

表6 寄主單因素統(tǒng)計量表Table 6 Statistics parameter of host plants single-factor

表7 寄主單因素配對比較表Table7 Pairedcomparisonofhostplantssingle-factor

表8 濕度單因素統(tǒng)計量表Table8 Statisticsparameterofhumiditysingle-factor

表9 濕度單因素配對比較表Table9 Pairedcomparisonofhumiditysingle-factor

2.3.4 光周期因素對子代發(fā)育歷期的影響作用分析

由表10 可知，10∶14、12∶12、14∶10 和16∶8等4個光周期處理中，子代的發(fā)育歷期分別為24.3d、23.4d、24.9d和24.6d，以光周期12∶12條件下的發(fā)育歷期最短。

對各光周期條件的配對比較結(jié)果表明，光周期12∶12與 10∶14、16∶8處理間差異顯著 (P ＜0.05)，12∶12與14∶10處理間差異極顯著 (P＜0.01);光周期10∶14與12∶12處理間差異顯著 (P＜0.05)，10∶14 與14∶10、16∶8 處理間差異均不顯著 (P ＞0.05);16∶8 與10∶14 和14∶10 處理間差異均不顯著 (P＞0.05)(表11)。

表10 光周期單因素統(tǒng)計量表Table10 Statisticsparameterofphoto-periodsingle-factor

表11 光周期單因素配對比較表Table11 Pairedcomparisonofphoto-periodsingle-factor

3 結(jié)論與討論

煙粉虱是云南花卉、蔬菜及煙草上的重要害蟲之一，而目前關(guān)于環(huán)境因子對本地種群生長發(fā)育的影響尚不明確，通過正交實驗設(shè)計，可在多因素多水平條件下研究溫濕度、光周期及寄主植物等因素對采自田間一品紅的煙粉虱種群的發(fā)育的影響，分析各因素對煙粉虱發(fā)育影響作用的大小，本研究對影響煙粉虱子代發(fā)育歷期的溫度、濕度、光周期和寄主植物等4個因素的分析結(jié)果表明:溫度、寄主和濕度對子代發(fā)育歷期有極顯著的影響 (P＜0.01)，影響作用排序為溫度＞寄主＞濕度，光周期對子代發(fā)育歷期有顯著影 (P＜0.05)。

雖然本實驗中結(jié)果表明煙粉虱在甘藍(lán)和煙草上的子代歷期要短于番茄和一品紅，但由于甘藍(lán)和煙草對煙粉虱的適合度較低，在實驗調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)雖然初期各寄主植物葉片上的卵量相差不大，但后期甘藍(lán)和煙草葉片上的若蟲量較少，表明甘藍(lán)和煙草兩種寄主植物對煙粉虱的若蟲存活率等有一定的影響，還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究其影響作用大小。

本研究采用正交設(shè)計的方法，初步確定了溫度、濕度、寄主植物及光周期等環(huán)境因子對煙粉虱子代發(fā)育歷期的影響，通過較少的實驗次數(shù)研究了多種因素對發(fā)育歷期的影響作用，減少了工作量。本研究結(jié)果可為煙粉虱的飼養(yǎng)提供一定的參考依據(jù)，但在確定最優(yōu)的飼養(yǎng)條件時，還需要考慮環(huán)境因素對煙粉虱成蟲繁殖力、子代存活率等其它指標(biāo)的影響，如本研究表明甘藍(lán)和煙草上的子代發(fā)育歷期較短，但由于若蟲的存活率較低，因此不宜將甘藍(lán)和煙草作為室內(nèi)大量擴(kuò)繁的寄主植物。若需優(yōu)化煙粉虱的飼養(yǎng)條件，還需繼續(xù)進(jìn)行成蟲繁殖率、卵孵化率、若蟲存活率及子代性比等多指標(biāo)的正交實驗，以更加科學(xué)有效的確定飼養(yǎng)條件。

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