周桂盈，梁化雨，王樹(shù)森,張乃芹，鄭長(zhǎng)英

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)植物醫(yī)學(xué)學(xué)院，山東青島 266109；2.諸城市農(nóng)村工作服務(wù)中心，山東濰坊 262200；3.德州學(xué)院生態(tài)與資源環(huán)境學(xué)院，山東德州 253023)

西花薊馬[Frankliniellaoccidentalis(Pergande)](纓翅目，薊馬科)是一種入侵害蟲(chóng)，在我國(guó)北京、山東等地均發(fā)生危害[1-2]。該蟲(chóng)具有體型小、繁殖快、世代周期短且隱匿性強(qiáng)等特點(diǎn)，是我國(guó)花卉、蔬菜生產(chǎn)中的主要害蟲(chóng)之一[3-4]。目前西花薊馬的主要防治手段是化學(xué)防治。螺蟲(chóng)乙酯是新型季酮酸類(lèi)殺蟲(chóng)劑，具有雙向內(nèi)吸傳導(dǎo)性，能夠通過(guò)干擾昆蟲(chóng)的脂肪合成導(dǎo)致若蟲(chóng)死亡，并有效降低成蟲(chóng)的繁殖力[5]。

昆蟲(chóng)為變溫動(dòng)物，溫度是決定昆蟲(chóng)生存、繁殖、分布和種群動(dòng)態(tài)的重要因素[6]。西花薊馬在發(fā)生危害過(guò)程中，常常遭受夏季高溫脅迫。前期的田間調(diào)查結(jié)果顯示，在溫室中西花薊馬可接觸到的最高溫度接近50 ℃。高溫?zé)峒た蓪?dǎo)致西花薊馬卵巢發(fā)育畸形，繁殖力下降[7]，甘油三酯含量增加[8]；波動(dòng)高溫刺激不僅抑制棕櫚薊馬[Thripspalmi(Karny)]的種群發(fā)展，也提高了種群對(duì)阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪的抗性[9]；短時(shí)熱激可以改變西花薊馬對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性[10]。經(jīng)長(zhǎng)期高溫脅迫的西花薊馬種群對(duì)螺蟲(chóng)乙酯的響應(yīng)是否會(huì)發(fā)生變化，目前尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

為了研究西花薊馬種群對(duì)螺蟲(chóng)乙酯的響應(yīng)，以及高溫脅迫后的西花薊馬對(duì)螺蟲(chóng)乙酯的耐受性與常溫品系相比是否會(huì)發(fā)生變化，本研究模擬田間大棚環(huán)境培育西花薊馬高溫品系，比較螺蟲(chóng)乙酯對(duì)西花薊馬高溫品系和常溫品系種群參數(shù)的影響，并比較西花薊馬兩個(gè)品系對(duì)螺蟲(chóng)乙酯的響應(yīng)差異，研究結(jié)果可為西花薊馬的綜合治理、延緩其抗藥性提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試蟲(chóng)源

試驗(yàn)用西花薊馬來(lái)自青島農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)生態(tài)實(shí)驗(yàn)室，于2007年采自青島農(nóng)業(yè)大學(xué)校園中的三葉草(Trifoliumrepens)上，在養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)用四季豆(Phaseolusvulgaris)飼養(yǎng)10年以上。

1.1.2 供試植株

豆苗種植：將四季豆種子在溫水中浸泡4 h后撈出，用紗布包裹放置在溫箱中保濕培養(yǎng)，待四季豆在紗布內(nèi)發(fā)芽后，將發(fā)芽后的四季豆種子播種在營(yíng)養(yǎng)土中，豆苗發(fā)育至3片真葉時(shí)用于試驗(yàn)。在試驗(yàn)前使用放大鏡仔細(xì)檢查豆苗，確保豆苗上無(wú)蟲(chóng)。

1.1.3 試驗(yàn)設(shè)備

養(yǎng)蟲(chóng)瓶(糖果瓶改裝，19 cm×18 cm×11 cm)、養(yǎng)蟲(chóng)盒(收納盒改造，22 cm×41 cm×22 cm)、萊卡雙目實(shí)體顯微鏡(Leica KL200 LED，德國(guó)萊卡儀器有限公司)、RXZ智能型人工氣候箱(RXZ - 430C，寧波東南儀器有限公司)、電子天平(Ohaus Corporation CP224C，美國(guó)奧豪斯儀器有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 高溫品系建立

從實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期飼養(yǎng)常溫品系的一個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)瓶中取出約100對(duì)西花薊馬成蟲(chóng)，50對(duì)放于常溫條件下的光照培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)，溫度(25±1)℃，相對(duì)濕度為60%±10%，光暗比為16 h/8 h，為常溫品系；另50對(duì)西花薊馬成蟲(chóng)也放于光照培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)，培養(yǎng)條件：光期溫度設(shè)置為(30±1)℃，暗期溫度設(shè)置為(25±1)℃，相對(duì)濕度為60%±10%，光暗比16 h/8 h，光期溫度每?jī)纱? ℃，最后穩(wěn)定在38 ℃飼養(yǎng)12個(gè)月以上，視為高溫品系。

1.2.2 螺蟲(chóng)乙酯對(duì)西花薊馬兩個(gè)品系種群動(dòng)態(tài)影響

1.2.2.1 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其種群動(dòng)態(tài)的影響

四季豆豆苗處理：30 mg/L螺蟲(chóng)乙酯藥劑均勻噴施四季豆苗至滴水為止，待其自然風(fēng)干后，剪斷莖部，棉花沾水包裹斷莖處，用保鮮膜包裹，減少水分揮發(fā)，待用。

將養(yǎng)蟲(chóng)瓶中發(fā)育至2齡的西花薊馬若蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至空的養(yǎng)蟲(chóng)瓶?jī)?nèi)，用含藥豆苗飼喂24 h后去除豆苗，改用新鮮四季豆豆莢正常飼喂。當(dāng)西花薊馬發(fā)育至成蟲(chóng)時(shí)，取雌、雄蟲(chóng)各5頭配對(duì)進(jìn)行試驗(yàn)(西花薊馬在田間和大棚作物上主要是以群體危害為主，因此本試驗(yàn)以小種群作為基本試驗(yàn)單元，挑選雌、雄蟲(chóng)各5頭進(jìn)行試驗(yàn))。用干凈四季豆莢飼養(yǎng)，每天更換四季豆莢，并將前一天更換出來(lái)的四季豆莢放入用瓊脂保濕的培養(yǎng)皿中，統(tǒng)計(jì)后代(F1)1齡若蟲(chóng)數(shù)量，并將孵化出的1齡若蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至新的養(yǎng)蟲(chóng)瓶?jī)?nèi)，用四季豆繼續(xù)飼養(yǎng)至成蟲(chóng)，區(qū)分雌雄，統(tǒng)計(jì)并記錄F1代成蟲(chóng)數(shù)量、羽化率及性比。每個(gè)處理重復(fù)5次。

以未噴藥葉片飼喂24 h的西花薊馬2齡若蟲(chóng)為對(duì)照，其余飼養(yǎng)條件及方法同上。

1.2.2.2 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其后代種群動(dòng)態(tài)的影響

挑取剛羽化的西花薊馬成蟲(chóng)若干，用上述方法將螺蟲(chóng)乙酯處理的四季豆葉片飼喂24 h后，取雌雄蟲(chóng)各5頭配對(duì)進(jìn)行試驗(yàn)，參考1.2.2.1，統(tǒng)計(jì)后代(F1)1齡若蟲(chóng)數(shù)量、F1代成蟲(chóng)數(shù)量、羽化率及性比。每個(gè)處理重復(fù)5次。

以未噴藥葉片飼喂24 h的西花薊馬成蟲(chóng)為對(duì)照，其余飼養(yǎng)條件及方法同1.2.2.1。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2016軟件統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析(ANOVA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其種群參數(shù)的影響

2.1.1 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其成蟲(chóng)壽命影響

由圖1可知，螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)后能夠顯著縮短雌、雄成蟲(chóng)壽命。西花薊馬常溫品系處理組的雌、雄成蟲(chóng)壽命和對(duì)照組相比分別降低41.5%和48.5%；高溫品系處理組雌、雄成蟲(chóng)壽命和對(duì)照組相比分別降低30.5%和34.1%。高溫品系的對(duì)照組雌、雄成蟲(chóng)壽命顯著短于常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯處理后，高溫品系雌蟲(chóng)壽命與常溫品系相比沒(méi)有差異，而雄蟲(chóng)壽命顯著長(zhǎng)于常溫品系。螺蟲(chóng)乙酯處理高溫品系若蟲(chóng)后對(duì)成蟲(chóng)壽命的影響比常溫品系小。

圖1 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)雌雄成蟲(chóng)壽命影響Fig.1 Effect of nymphs treated with spirotetramat on the longevity of male and female adults of F.occidentalis注：不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

2.1.2 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代若蟲(chóng)數(shù)量影響

由圖2可知，螺蟲(chóng)乙酯處理后，西花薊馬常溫品系和高溫品系F1代若蟲(chóng)的數(shù)量均顯著降低。西花薊馬常溫品系處理組F1代若蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比降低55.2%；高溫品系處理組F1代若蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比降低48.5%。螺蟲(chóng)乙酯處理對(duì)高溫品系F1代若蟲(chóng)數(shù)量影響小于常溫品系，但高溫品系對(duì)照組的F1代若蟲(chóng)數(shù)量顯著低于常溫品系。

圖2 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)F1代若蟲(chóng)數(shù)量的影響Fig.2 Effect of nymphs treated with spirotetramat on the number of F1 generation nymphs of F.occidentalis

2.1.3 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代成蟲(chóng)數(shù)量影響

由圖3可知，螺蟲(chóng)乙酯處理顯著降低了西花薊馬F1代成蟲(chóng)數(shù)量。西花薊馬常溫品系處理組中F1代雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比分別降低67.7%和58.7%；高溫品系處理組F1代雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比分別降低62.8%和53.2%。高溫品系對(duì)照組F1代雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量均顯著低于常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯處理常溫品系若蟲(chóng)后對(duì)其F1代成蟲(chóng)數(shù)量的影響比高溫品系大。

圖3 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)F1代成蟲(chóng)數(shù)量的影響Fig.3 Effect of nymphs treated with spirotetramat on the number of F1 generation adults of F.occidentalis

2.1.4 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代羽化率影響

由圖4可知，螺蟲(chóng)乙酯處理顯著降低了西花薊馬常溫品系和高溫品系的F1代羽化率。西花薊馬處理組F1代羽化率和對(duì)照組相比降低15.9%；高溫品系處理組F1代羽化率和對(duì)照組相比降低14.1%。高溫品系F1代羽化率低于常溫品系，但差異不顯著，螺蟲(chóng)乙酯處理對(duì)高溫品系F1代羽化率的影響程度低于常溫品系。

圖4 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代羽化率的影響Fig.4 Effect of nymphs treated with spirotetramat on the emergence rate of F1 generation of F.occidentalis

2.1.5 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代雌雄性比影響

由圖5可知，螺蟲(chóng)乙酯處理顯著降低了西花薊馬F1代雌雄性比。西花薊馬常溫品系對(duì)照組F1代雌雄性比為1.6∶1，處理組F1代雌雄性比為1.3∶1；高溫品系對(duì)照組F1代雌雄性比為1.5∶1，處理組F1代雌雄性比為1.2∶1，螺蟲(chóng)乙酯處理使西花薊馬F1代中雄成蟲(chóng)增多。高溫和藥劑處理均可影響到西花薊馬的雌雄性比。

圖5 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬若蟲(chóng)對(duì)其F1代性比的影響Fig.5 Effect of nymphs treated with spirotetramat on the sex ratio of F1 generation of F.occidentalis

2.2 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其種群參數(shù)的影響

2.2.1 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代成蟲(chóng)壽命影響

由圖6可知，螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)能夠顯著縮短其F1代雌、雄成蟲(chóng)壽命。西花薊馬常溫品系處理組雌、雄成蟲(chóng)壽命和對(duì)照組相比分別降低15.1%和16.4%；高溫品系處理組雌、雄成蟲(chóng)壽命和對(duì)照組相比分別降低11.0%和14.1%。高溫品系的雌雄成蟲(chóng)壽命顯著短于常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯對(duì)高溫品系雌、雄蟲(chóng)壽命影響小于常溫品系。

圖6 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬常溫種群成蟲(chóng)對(duì)其F1代成蟲(chóng)壽命的影響Fig.6 Effect of adults treated with spirotetramat on the longevity of F1 generation adults of F.occidentalis

2.2.2 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代若蟲(chóng)數(shù)量影響

由圖7可知，螺蟲(chóng)乙酯處理成蟲(chóng)顯著降低了西花薊馬F1代若蟲(chóng)數(shù)量。西花薊馬常溫品系處理組F1代若蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比降低42.7%；高溫品系處理組F1代若蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比降低34.1%。高溫品系無(wú)論對(duì)照還是處理后的F1代若蟲(chóng)數(shù)量均顯著低于常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯對(duì)高溫品系F1代若蟲(chóng)數(shù)量影響程度小于常溫品系。

圖7 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代若蟲(chóng)數(shù)量的影響Fig.7 Effect of adults treated with spirotetramat on the number of F1 generation nymphs of F.occidentalis

2.2.3 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代成蟲(chóng)數(shù)量影響

由圖8可知，螺蟲(chóng)乙酯處理成蟲(chóng)顯著降低了西花薊馬F1代成蟲(chóng)數(shù)量。西花薊馬常溫品系處理組F1代雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比分別降低56.4%和45.9%；高溫品系處理組F1代雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量和對(duì)照組相比分別降低50.9%和41.3%。高溫品系對(duì)照組F1代的雌雄成蟲(chóng)數(shù)量均顯著低于常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯處理對(duì)高溫品系F1代雌雄成蟲(chóng)數(shù)量影響均小于常溫品系。

圖8 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)F1代成蟲(chóng)數(shù)量的影響Fig.8 Effect of adults treated with spirotetramat on the number of F1 generation adults of F.occidentalis

2.2.4 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代羽化率影響

由圖9可知，螺蟲(chóng)乙酯處理顯著降低了西花薊馬F1代羽化率。西花薊馬常溫品系處理組后代羽化率和對(duì)照組相比降低12.4%；高溫品系處理組F1代羽化率和對(duì)照組相比降低14.1%。高溫品系F1代羽化率低于常溫品系，但差異不顯著，螺蟲(chóng)乙酯處理對(duì)高溫品系F1代羽化率的影響大于常溫品系。

圖9 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)F1代羽化率的影響Fig.9 Effect of adults treated with spirotetramat on the emergence rate of F1 generation of F.occidentalis

2.2.5 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)其F1代雌雄性比影響

由圖10可知，螺蟲(chóng)乙酯處理顯著降低了西花薊馬F1代雌雄性比。西花薊馬常溫品系對(duì)照組F1代雌雄性比為1.7∶1，處理組F1代雌雄性比為1.4∶1。高溫品系對(duì)照組后代雌雄性比為1.6∶1，處理組后代雌雄性比為1.4∶1，螺蟲(chóng)乙酯處理使西花薊馬F1代雄成蟲(chóng)增多。高溫品系F1代雌雄性比低于常溫品系，但差異不顯著，螺蟲(chóng)乙酯處理對(duì)高溫品系F1代雌雄性比的影響程度小于常溫品系。

圖10 螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)對(duì)F1代性比的影響Fig.10 Effect of adults treated with spirotetramat on the sex ratio of F1 generation of F.occidentalis

3 討論

昆蟲(chóng)作為一種變溫動(dòng)物，其發(fā)育歷期、存活率和繁殖力等均會(huì)受到溫度的影響[11-13]。王常清[14]研究發(fā)現(xiàn)，二斑葉螨[Tetranychusurticae(Koch)]卵和幼螨經(jīng)高溫脅迫后，卵的孵化率和幼螨的存活率隨溫度升高顯著降低，后續(xù)螨態(tài)的發(fā)育歷期隨溫度的升高而延長(zhǎng)；張治軍等[15]研究表明，20～25 ℃是最適宜西花薊馬生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖溫度，溫度過(guò)高過(guò)低均不利于西花薊馬種群增長(zhǎng)；劉麗輝等[16]研究表明，在15 ℃、20 ℃、25 ℃和30 ℃條件下，西花薊馬的世代存活率在25 ℃時(shí)最高(40.12%)，30 ℃時(shí)存活率最低(17.80%)。本研究結(jié)果顯示，高溫能夠抑制西花薊馬種群發(fā)展，歷經(jīng)高溫脅迫培養(yǎng)的西花薊馬高溫品系，其雌、雄成蟲(chóng)壽命、后代若蟲(chóng)數(shù)量均顯著低于常溫品系，性比和羽化率也低于常溫品系，但差異不顯著。由此推測(cè)，高溫對(duì)西花薊馬種群發(fā)育的抑制作用主要體現(xiàn)在卵孵化階段，但高溫如何影響西花薊馬卵的孵化還有待進(jìn)一步研究。

殺蟲(chóng)劑是影響昆蟲(chóng)發(fā)育繁殖的另一種重要因素。楊廣明等[17]研究發(fā)現(xiàn)，印楝素可使西花薊馬雌成蟲(chóng)壽命縮短，產(chǎn)卵量顯著降低；惠婧婧等[18]研究發(fā)現(xiàn)，吡蟲(chóng)啉可導(dǎo)致豌豆蚜[Acyrthosiphonpisum(Harris)]成蚜壽命縮短，繁殖力顯著下降。本研究結(jié)果顯示，螺蟲(chóng)乙酯處理常溫品系和高溫品系西花薊馬的若蟲(chóng)和成蟲(chóng)后，其親代雌、雄成蟲(chóng)壽命、后代若蟲(chóng)數(shù)量、成蟲(chóng)數(shù)量、羽化率和性比均有所降低，但從各種群參數(shù)的降低幅度來(lái)看，不管高溫品系還是常溫品系，螺蟲(chóng)乙酯處理若蟲(chóng)后各種群參數(shù)的降低幅度都高于處理成蟲(chóng)后的降低幅度，說(shuō)明螺蟲(chóng)乙酯對(duì)西花薊馬若蟲(chóng)的影響要高于成蟲(chóng)。因此，螺蟲(chóng)乙酯防治西花薊馬可以選擇在若蟲(chóng)階段對(duì)其用藥。

與常溫相比，害蟲(chóng)在高溫條件下面對(duì)殺蟲(chóng)劑脅迫時(shí)更易產(chǎn)生抗藥性。馮宏祖[19]研究表明，長(zhǎng)期的高溫脅迫能誘導(dǎo)朱砂葉螨[Tetranychuscinnabarinus(Boisduval)]對(duì)阿維菌素的抗性，在高溫(40 ℃)條件下，抗性品系的生殖力和存活率均高于敏感品系，各種群參數(shù)也優(yōu)于敏感品系；王常清[14]研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)母邷?36 ℃)會(huì)促使二斑葉螨對(duì)殺螨劑耐藥性的增強(qiáng)；余燕麗[20]研究發(fā)現(xiàn)，與恒溫相比，藥劑處理后變溫條件更有利于褐飛虱存活及生殖。本研究結(jié)果顯示，螺蟲(chóng)乙酯處理西花薊馬成蟲(chóng)后，高溫品系除后代的羽化率降低幅度略高于常溫品系外，其他種群參數(shù)降低幅度均低于常溫品系，表明螺蟲(chóng)乙酯對(duì)西花薊馬高溫品系的影響程度低于常溫品系。在長(zhǎng)期的高溫篩選下，可能導(dǎo)致西花薊馬體內(nèi)各種小分子物質(zhì)的含量或者活性發(fā)生改變，從而對(duì)螺蟲(chóng)乙酯的敏感性降低，相關(guān)的生理和分子機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

隨著地球溫度逐漸升高以及溫室大棚種植的推廣，高溫可能更容易誘導(dǎo)西花薊馬抗藥性。因此，高溫悶棚防治害蟲(chóng)的同時(shí)不能忽略昆蟲(chóng)耐熱性及其抗逆性的發(fā)展。了解螺蟲(chóng)乙酯對(duì)西花薊馬種群的影響以及高溫品系和常溫品系對(duì)螺蟲(chóng)乙酯響應(yīng)的差異，對(duì)在全球氣候變暖背景下的西花薊馬抗藥性治理具有重要的指導(dǎo)意義。