曹 旎,楊志娟,胡軍和,鐘 杰,陳 錦,蘇家恩
(1.湖南人文科技學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,湖南 婁底 417000;2.云南省煙草公司大理市公司,云南 大理 671000;3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;4.湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410125)
煙草是云南省的重要經(jīng)濟(jì)作物,種植面積和總產(chǎn)量均位于全國(guó)第一,而煙草病毒病的大幅發(fā)生嚴(yán)重影響了煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。目前在云南地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的煙草病毒病主要有煙草黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)、煙草蝕紋病毒(Tobacco etch virus,TEV)、煙草叢矮病毒(Tobacco bushy stunt virus,TBSV)、煙草馬鈴薯Y 病毒 (Potato virus y,PVY)、煙草環(huán)斑病毒 (Tobacco ringspot virus,TRSV)和煙草條紋病毒(Tobacco streak virus,TSV)等[3],這些病毒病均可由傳毒昆蟲(chóng)例如薊馬等介導(dǎo)傳播。
薊馬(Thripidae)是昆蟲(chóng)綱纓翅目(Thysanoptera)的一種銼吸式害蟲(chóng),其若蟲(chóng)和成蟲(chóng)均可以取食葉片、吸食汁液而直接危害烤煙,同時(shí)該昆蟲(chóng)還可以傳播各種病毒導(dǎo)致煙葉卷曲壞死、煙株矮化、頂芽萎垂等癥狀,影響煙葉的品質(zhì),使其失去烘烤價(jià)值,且這種間接危害會(huì)給煙草生產(chǎn)帶來(lái)更為嚴(yán)重的損失[4-6]。例如西花薊馬(Frankliniella occidentalis)是番茄斑萎病毒的主要傳播媒介,感染該病毒后通常會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)30%~50%,嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn)70%,甚至絕收[7-8]。據(jù)報(bào)道,1996—2006 年西花薊馬曾導(dǎo)致美國(guó)煙草產(chǎn)業(yè)損失近140 萬(wàn)美元[9]。
藍(lán)色粘蟲(chóng)板(即藍(lán)板)對(duì)小型昆蟲(chóng)成蟲(chóng)如薊馬、蠅等有良好的誘殺效果,在我國(guó)廣泛應(yīng)用于蔬菜、果樹(shù)害蟲(chóng)的防治。為了了解大理煙區(qū)西花薊馬的種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化,項(xiàng)目組從烤煙不同生育時(shí)期西花薊馬種群數(shù)量、健康煙株與感病煙株西花薊馬數(shù)量的差異以及藍(lán)板懸掛高度對(duì)西花薊馬的誘集效果3個(gè)方面分析了大理煙區(qū)西花薊馬的種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化,以期優(yōu)化煙田藍(lán)板布局,為煙草薊馬的綜合防治,特別是其傳播煙草病毒病的防控提供參考,為煙草產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展保駕護(hù)航。
2022 年5—6 月,在大理白族自治州大理市彎橋鎮(zhèn)種植云煙87 的田塊設(shè)置10 塊藍(lán)板(40 cm×25 cm),采用棋盤(pán)式分布,密度為30 塊/667m2,懸掛高度與煙株頂端持平并根據(jù)煙株長(zhǎng)勢(shì)適時(shí)調(diào)整。以6 d 為1 個(gè)時(shí)間段回收藍(lán)板,隨機(jī)抽取藍(lán)板樣品,共檢測(cè)了10 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的10 批藍(lán)板樣品,記錄藍(lán)板是來(lái)自健康煙株還是感病煙株。在藍(lán)板上通過(guò)五點(diǎn)取樣法獲得檢測(cè)樣品,每個(gè)取樣點(diǎn)面積為4 cm×2.5 cm,將其中所有薊馬以單頭蟲(chóng)分別收集后進(jìn)行西花薊馬檢測(cè)。
為了確定藍(lán)板放置高度對(duì)西花薊馬誘集效果的影響,設(shè)計(jì)了3 個(gè)藍(lán)板懸掛高度,分別為55 cm、85 cm 以及隨著煙株生長(zhǎng)適時(shí)調(diào)整藍(lán)板高度使其始終與煙株頂端齊平,棋盤(pán)式分布,每個(gè)處理設(shè)置10 個(gè)籃板,密度為30 塊/667m2,檢測(cè)不同放置高度對(duì)西花薊馬誘集效果的影響,從5 月5 日到6 月25 日共收集6 次,每次相隔10 d,隨機(jī)抽取藍(lán)板樣品進(jìn)行西花薊馬檢測(cè)。藍(lán)板樣品獲取方法同上。
(1)DNA 的提取。參考張鄧壯等[10]的方法, 使 用KAPA DNA 快 速 提 取 試 劑 盒(Kapa Biosystems)提取單頭薊馬基因組DNA。具體操作如下:樣本速凍勻漿后,75℃下水浴10 min 進(jìn)行裂解,然后于95℃水浴5 min 使蛋白失活。所得 基 因 組DNA 于- 20 ℃保 存 備 用。(2)COI序列擴(kuò)增與測(cè)序。參考湯云霞等[11]的方法,利用西花薊馬mtDNACOI基因設(shè)計(jì)引物(JM-F:5′–ATAATTCGGTAGTAACAGCCC–3′;JM-R:5′–GCTCCTGCTAAAACTGGTAACG–3′),以 提 取 的DNA 樣品為模板進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。PCR 反應(yīng)體系:1 μL 模板DNA(100 ng/μL),1 μL JM-F(2 μmol/L),1 μL JM-R(2 μmol/L),12.5 μL 2×Es Taq Master Mix,加入ddH2O 補(bǔ)足至25 μL。PCR 反應(yīng)程序:95℃預(yù)變性3 min;95℃變性30 s,56℃退火30 s,72℃延伸1 min,35 個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min,4℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。
由圖1 可知,利用西花薊馬特異性引物進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,可以獲得預(yù)期大小的目的條帶,說(shuō)明樣品中含有西花薊馬(陰性則不能檢測(cè)到),由此證明通過(guò)收集單頭蟲(chóng)提取DNA 可進(jìn)行西花薊馬的檢測(cè)。
圖1 部分PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳檢測(cè)結(jié)果
如圖2 所示,檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)各批次藍(lán)板樣品均能檢測(cè)到西花薊馬,西花薊馬檢出率最高的為5月24 日的第4 批次樣品,達(dá)到(20.79±0.12)%,檢出率最低的為6 月30 日的第10 批次樣品,為(4.22±0.16)%??偟膩?lái)說(shuō),5—6 月收集的藍(lán)板上西花薊馬檢出率呈先增加后下降的趨勢(shì),5 月中下旬達(dá)到高峰。
圖2 大理煙區(qū)2022 年5—6 月10 批次藍(lán)板樣品中西花薊馬的檢出率
調(diào)查還發(fā)現(xiàn),5 月在樣品中共檢出西花薊馬71頭,占檢測(cè)總數(shù)的16.75%,明顯高于6 月的8.33%(表1),說(shuō)明5 月田間西花薊馬種群數(shù)量較多,危害相對(duì)較重。
表1 大理煙區(qū)2022 年5 和6 月藍(lán)板誘集的西花薊馬數(shù)量比較
已有研究表明,西花薊馬的流行與煙草病毒病流行具有一定的相關(guān)關(guān)系,筆者收集了5 月下旬的藍(lán)板樣品,統(tǒng)計(jì)樣品來(lái)自健康煙株還是感病煙株,比較了二者西花薊馬的檢出率,結(jié)果如圖3 所示,健康煙株藍(lán)板上的西花薊馬檢測(cè)率極顯著低于感病煙株,表明了西花薊馬的數(shù)量與番茄斑萎病的發(fā)生流行可能存在一定的相關(guān)性。
圖3 健康煙株與感病煙株西花薊馬數(shù)量的比較
由圖4 可知,當(dāng)藍(lán)板懸掛高度始終為55 cm 時(shí),各時(shí)間段的西花薊馬檢出率均是3 個(gè)處理中最低的;烤煙生長(zhǎng)發(fā)育前期(5 月5 日和5 月15 日)煙株較矮小,藍(lán)板高度為55 cm 的處理未檢測(cè)到西花薊馬,而與煙株頂端齊平的處理西花薊馬檢出率最高;5月25 日以后,藍(lán)板高度為85 cm 的處理西花薊馬檢出率最高,其次是與煙株頂端齊平的處理。這說(shuō)明應(yīng)該根據(jù)烤煙的生長(zhǎng)狀況適時(shí)調(diào)節(jié)藍(lán)板的懸掛高度從而得到更好的誘集效果,在生長(zhǎng)發(fā)育前期可以采取與煙株頂端齊平的懸掛高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的懸掛高度。
圖4 不同懸掛高度處理的西花薊馬檢出率比較
薊馬等煙田害蟲(chóng)是番茄斑萎病病毒的主要傳播媒介[12],煙草育苗棚內(nèi)及周邊懸掛藍(lán)色或黃色粘蟲(chóng)板,可對(duì)薊馬進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和防治,對(duì)番茄斑萎病具有明顯的防效。薊馬的發(fā)生,易造成煙苗大量死亡以及后期大田煙株感染病毒病,在今后的烤煙病蟲(chóng)害防治工作中應(yīng)引起重視。2022 年5—6 月,試驗(yàn)區(qū)域各批次藍(lán)板上均能檢測(cè)到西花薊馬,西花薊馬檢出率最高的是5 月24 日的第4 批次樣品,檢出率為(20.79±0.12)%,最低的是6 月30 日的第10批次樣品,檢出率為(4.22±0.16)%。從10 批次藍(lán)板樣品中西花薊馬的檢出率可以看出,5—6 月田間西花薊馬種群數(shù)量呈先增加后下降的趨勢(shì),5 月中下旬達(dá)到高峰,該時(shí)期是防治西花薊馬的關(guān)鍵時(shí)期。對(duì)比5 月和6 月藍(lán)板誘集的西花薊馬檢出率也表明西花薊馬在5 月的危害較嚴(yán)重,可在5 月上旬加強(qiáng)對(duì)其成蟲(chóng)的防治。
利用昆蟲(chóng)對(duì)顏色的趨向性,人類很早就開(kāi)始用色板誘殺害蟲(chóng)。由于薊馬在田間呈聚集分布[13],因此同一種植區(qū)不同煙田煙株受害率可能有所差異。試驗(yàn)結(jié)果顯示,健康煙株藍(lán)板誘集的西花薊馬檢出率極顯著低于感病煙株的檢出率,由此推測(cè)西花薊馬的數(shù)量與番茄斑萎病的發(fā)生流行可能存在一定的相關(guān)性。因此,防控西花薊馬種群數(shù)量成為減輕煙田病毒病發(fā)生的有效舉措。
研究還對(duì)藍(lán)板適宜懸掛高度進(jìn)行了探索,結(jié)果表明在煙株生長(zhǎng)過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)煙草的生長(zhǎng)狀況適時(shí)調(diào)節(jié)藍(lán)板的懸掛高度,從而得到更好的誘集效果。在生長(zhǎng)發(fā)育前期可以采取與煙株頂端齊平的懸掛高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的懸掛高度。當(dāng)然,該研究只監(jiān)測(cè)了一片煙田的西花薊馬田間發(fā)生種群動(dòng)態(tài),其結(jié)果有一定的偶然性,因此還需要進(jìn)一步擴(kuò)大監(jiān)測(cè)的時(shí)間和地域范圍,并結(jié)合田間調(diào)查綜合分析。