龐洪翠 唐勇斌 賈彥霞
摘要 為探討西花薊馬Frankliniella occidentalis在不同辣椒品種上的發(fā)生及為害規(guī)律,以5個辣椒品種作為試驗材料,組建西花薊馬種群生命表。結果表明,從西花薊馬各個蟲態(tài)的發(fā)育歷期來看,‘杭椒五號和‘太空辣比較適合薊馬生長繁殖,其次為‘洋大帥,‘嬌龍、‘7482最不適合西花薊馬生存。西花薊馬在5個品種上的存活曲線類型不同,在‘杭椒五號上的存活曲線偏向A型;在‘洋大帥、‘太空辣品種上偏向B型;在‘嬌龍、‘7482品種上則偏向于C型。通過種群參數分析表明西花薊馬比較喜好取食‘洋大帥、‘太空辣、‘杭椒五號3個品種,‘嬌龍和‘7482品種則不利于西花薊馬的生長繁殖。
關鍵詞 西花薊馬; 種群動態(tài); 抗性; 存活曲線
中圖分類號: S 436.418
文獻標識碼: ADOI: 10.16688/j.zwbh.2018209
Abstract To evaluate the occurrence and damage of Frankliniella occidentalis on different pepper varieties, five pepper cultivars were used as experiment materials to establish the life tables of F.occidentalis. According to the developmental durations of various stages, ‘Hangjiaowuhao and ‘Taikongla were more suitable for the growth and reproduction of F.occidentalis, followed by ‘Yangdashuai, ‘Jiaolong and ‘7482 were not suitable for survival of F.occidentalis. The survival curves of F.occidentalis were different in the five cultivars of pepper. The survival curve of ‘Hangjiaowuhao was biased towards type A, and ‘Yangdashuai and ‘Taikongla were biased towards type B, while ‘Jiaolong and ‘7482 were biased towards type C. Analysis of population parameters showed that F.occidentalis preferred ‘Yangdashuai, ‘Taikongla and ‘Hangjiaowuhao. However, the cultivars ‘Jiaolong and ‘7482 were not suitable for the growth and reproduction of F.occidentalis.
Key words Frankliniella occidentalis; population dynamics; resistance; survival curve
西花薊馬Frankliniella occidentalis隸屬纓翅目Thysanoptera薊馬科Thripidae花薊馬屬Frankliniella,是一種世界性檢疫害蟲[1],也是我國第一批重點防治的外來入侵物種[2]。1996年,我國農業(yè)部把西花薊馬列為進境植物檢疫害蟲,西花薊馬于2003年在北京市郊大棚上暴發(fā),引起人們的關注和重視[34],隨后相繼擴散到吉林、南京等地[56]。
西花薊馬個體小,易隱匿,繁殖力強,食性廣,寄主多達500余種。同時,在取食過程中,還會傳播鳳仙花壞死斑病毒(INSV)、番茄斑萎病毒(TSWV)等多種病毒,對農業(yè)生產造成不可估量的經濟損失[79]。昆蟲種群生命表分析法是篩選抗蟲品種的有效方法之一。本研究通過組建西花薊馬在5個辣椒品種上的種群生命表,探明不同辣椒品種對西花薊馬種群增長的影響,為今后抗性辣椒品種選育、推廣使用等方面提供技術、理論依據。
1 材料與方法
1.1 供試植物
供試辣椒品種:‘嬌龍、‘杭椒五號、‘洋大帥、‘7482和‘太空辣的種子購自寧夏天緣種業(yè)有限公司。將辣椒種子在(25±1)℃下浸泡催芽48 h后,播于育苗盤(營養(yǎng)土)內。
1.2 供試蟲源
供試西花薊馬采自寧夏大學農科實訓基地,在溫室大棚罩網中栽培的黃瓜植株上繁殖種群。
1.3 試驗方法
待辣椒幼苗長至4~6片真葉時,挑選長勢旺盛、均勻的辣椒苗移栽到消過毒的塑料花盆內,每盆1株。辣椒苗生長期間,常規(guī)水肥、無差別管理。
1.3.1 實驗種群參數觀察
選擇直徑9 cm的培養(yǎng)皿,洗凈烘干后用75%乙醇進行消毒,自然晾干。每品種設置10個重復,重復試驗3次。剪取同培養(yǎng)皿底部相同大小的紗布,消毒,鋪在培養(yǎng)皿底部,再在紗布上鋪一層濾紙,用蒸餾水濕潤,在培養(yǎng)皿側壁上涂抹一層凡士林,防止薊馬逃脫,每個培養(yǎng)皿里放置新鮮干凈、適當大小的辣椒葉片,用毛筆輕輕地將西花薊馬掃到培養(yǎng)皿內的葉片上,每只培養(yǎng)皿接入約50頭成蟲,用保鮮膜封口,待其產卵10 h后移去成蟲。每天8:00和19:00觀察記錄卵的孵化情況,直到沒有若蟲孵化出來為止,記錄從卵到孵化出若蟲的時間。對初孵若蟲進行接蟲試驗,單頭若蟲接在凹玻片(25.4 mm×76.2 mm、凹面直徑18 mm)構成的小室內[10],凹玻片內事先放入對應辣椒品種的葉片,并做標記,每種寄主植物供試若蟲60頭。待薊馬羽化為成蟲后,把配對的雌雄薊馬轉移到試驗開始時所用的培養(yǎng)皿里,在同樣的配置、溫度下,觀察記錄成蟲的存活情況。葉片萎蔫后,更換新鮮干凈的葉片,在解剖鏡下觀察替換下來的葉片上是否有卵,并為紗布濾紙補充水分,清理前一天死去的成蟲,將替換下來的萎蔫葉片在25℃下繼續(xù)培養(yǎng)5 d,直至所有的卵孵化出若蟲,記錄孵化的若蟲數量,作為薊馬產卵量的估計值,每品種辣椒供試薊馬25對,繼續(xù)飼養(yǎng)若蟲至成蟲期,鑒定雌雄并計數。
1.3.2 實驗種群生命表分析方法
西花薊馬種群參數的主要指標:凈生殖率R0=∑LXMX;平均世代周期T=∑LXMXX/R0;內稟增長率rm=(lnR0)/T;周限增長率 λ=exp(rm);種群加倍時間t=ln2/rm。X為按照年齡劃分的單位時間間距;LX表示任一個體在X期間的存活率;MX表示在X期間平均每雌產雌數。
1.3.3 西花薊馬存活曲線分析方法
存活曲線分為三種類型[1112]:A型為凸型曲線,表示種群個體基本都能達到生理壽命;B型為對角線型的曲線,表示各年齡期具有相等的存活、死亡率;C型為凹型曲線,表示幼體的死亡率高,隨后死亡率低而穩(wěn)定。
1.4 數據處理
試驗數據采用Excel 2010、SAS 8.2和Sigmaplot 12.0軟件進行相關分析,利用Duncan氏新復極差法進行差異顯著性測驗,0.05水平差異顯著。
2 結果與分析
2.1 辣椒品種對西花薊馬各蟲態(tài)發(fā)育歷期的影響
由表1可見,不同辣椒品種上西花薊馬的卵、1齡若蟲、預蛹、偽蛹等發(fā)育階段歷期及總產卵量、單雌單日產雌量都表現(xiàn)出顯著性差異(P<0.05)。卵歷期以在‘杭椒五號和‘太空辣上最長,平均歷期為4.96 d和4.83 d,‘洋大帥次之,‘嬌龍和‘7482依次縮短。卵在‘杭椒五號上的孵化率最高,為100%,在其他品種上的孵化率都在90%以上,說明從卵到若蟲階段,是一個比較平穩(wěn)的時期。1齡若蟲的發(fā)育歷期普遍小于2齡若蟲,這兩個若蟲階段,在‘杭椒五號和‘洋大帥上發(fā)育歷期均長于其他品種, 1齡若蟲階段,在‘7482上的發(fā)育歷期介于‘嬌龍和‘太空辣兩個品種之間,而2齡若蟲階段,在‘7482上的發(fā)育歷期短于‘嬌龍和‘太空辣。預蛹在‘杭椒五號和‘太空辣上發(fā)育歷期同為1.38 d,且與其他3個品種差異較大,‘洋大帥預蛹階段>‘7482>‘嬌龍。西花薊馬在‘洋大帥上的總產卵量遠高于其他品種,為37.8粒,在同樣為高感品種的‘杭椒五號上,其產卵量為33.2粒,其次為‘嬌龍和‘太空辣,在‘7482上產卵量最低,僅為26.4粒。
2.2 西花薊馬在辣椒品種上的存活曲線類型
根據生命表數據得到西花薊馬在5個辣椒品種上的存活曲線類型,如圖1所示。從圖中可以看出,西花薊馬在‘杭椒五號上的存活曲線偏向A型;在‘洋大帥、‘太空辣品種上偏向B型;在‘嬌龍、‘7482品種上則偏向于C型。以上分析表明,在以不同辣椒品種為寄主(食物)時,西花薊馬的存活曲線有差異,西花薊馬在‘杭椒五號上的存活率最高,無外界干擾情況下,西花薊馬能達到生理壽命,個體死亡主要發(fā)生在成蟲后期。‘洋大帥、‘太空辣品種上,西花薊馬的死亡率無差別,‘7482、‘嬌龍品種上西花薊馬若蟲的成活率相對低,不易成活。
2.3 西花薊馬在不同辣椒品種上的種群參數
根據西花薊馬連續(xù)飼養(yǎng)結果,組建了西花薊馬在25℃下5個辣椒品種上的實驗種群生殖力表,通過計算得出種群參數,見表2。從表中可知,西花薊馬在‘洋大帥上凈生殖率R0(12.316)最高,其次為‘杭椒五號(11.144),表示兩者的后代均可增長10倍以上,西花薊馬在這兩個品種上有暴發(fā)的潛能,其余三個品種后代增長倍數均在10倍以下。西花薊馬內稟增長率(rm)在5個品種上均大于零,說明種群數量在5個辣椒品種上都呈上升趨勢。內稟增長率在‘洋大帥(0.175 4)品種上最大,其次為‘太空辣(0.152 8),明顯高于‘嬌龍、‘7482品種。平均世代周期(T)在‘7482品種上最短(14.105),在‘杭椒五號品種上最長(17.487),由平均世代周期數據可知,‘杭椒五號品種發(fā)生的世代為害數高于其他品種,在‘7482品種上的為害數最小。種群加倍時間在‘洋大帥、‘太空辣、‘杭椒五號上為3~5 d,在‘嬌龍、‘7482品種上為5~7 d。綜上所述,‘洋大帥、‘太空辣、‘杭椒五號3個品種比較適合西花薊馬生存,‘嬌龍、‘7482品種不利于西花薊馬的生長繁殖。
3 結論與討論
生命表從不同的側面反映昆蟲對寄主的適應性,是研究昆蟲種群數量變動的重要方法[13]。西花薊馬在一定時間內的繁殖能力能反映出其對寄主的適應性[14]。內稟增長率 rm和凈生殖率 R0是反映昆蟲種群動態(tài)的重要參數,R0可直接顯示昆蟲后代種群的增長情況,rm則綜合考慮了種群的出生率、死亡率、種群的年齡組配、繁殖力及發(fā)育速度等諸多因素[1516]。本文對5個辣椒品種上西花薊馬種群生命表的研究,包括對西花薊馬各蟲態(tài)在不同辣椒品種上的發(fā)育歷期,存活率曲線及生命表種群參數數據分析后表明,西花薊馬的卵歷期、1齡若蟲、預蛹、偽蛹階段及產卵量等方面在5個辣椒品種之間,均存在顯著性差異,說明不同辣椒品種在西花薊馬繁殖及生長發(fā)育過程中均產生不同程度的影響。裴昌瑩等人以8種不同的蔬菜葉片飼養(yǎng)西花薊馬,在此基礎上研究西花薊馬的發(fā)育歷期,得出不同寄主植物對西花薊馬的發(fā)育歷期有明顯的影響[17],這與沈登榮等人研究西花薊馬取食不同食物對其生長發(fā)育影響的研究結果基本一致[18],以上結論可能是因為西花薊馬對不同寄主植物的取食喜好存在差異,或不同種類寄主植物及同種寄主不同品種間均存在次生物質含量及成分的差異。
近年來對辣椒上薊馬的防治多以化學防治為主,關于辣椒品種對西花薊馬的抗性研究相對較少,符偉等人對不同辣椒品種抗(耐)西花薊馬的初步篩選研究中,得出‘湘研13號和‘博辣4號對西花薊馬的抗性較強[19],白宇等人對33個苜蓿品種對薊馬的田間抗性研究證明,抗性最強的品種為‘Baralfa421Q,感蟲的品種包括‘5S43[20]。本研究通過組建西花薊馬的生命表發(fā)現(xiàn),西花薊馬對‘杭椒五號、‘洋大帥的喜食性強,這兩個品種最利于西花薊馬的生長繁殖,相對而言對‘嬌龍、‘7482品種的喜食性弱,這兩個品種是比較理想的種植品種,可能各品種抗性物質在為害脅迫下的變化程度不同,寄主植物的防御機能被激發(fā)或抑制,這一結論在曹宇等研究的西花薊馬寄主選擇性與寄主物理性狀及次生物質的關系中有同樣驗證[21]。
本試驗的不足之處在于離體葉片的機械損傷造成的揮發(fā)物質對西花薊馬的刺激作用沒有被排除,而且一些次生代謝物如單寧、酚類等含量隨植物生長及害蟲取食的變化沒有分析在內,這些作用機制有待進一步研究。
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(責任編輯:田 喆)