B型烟粉虱在6个烟草品种上的取食行为

胡彧娴，刘长明

福建农林大学植物保护学院，农业部亚热带农业生物灾害与治理重点开放实验室，福建省昆虫生态重点实验室，福建福州350002

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界性分布的多食性害虫(马瑞燕，2005)，而B型烟粉虱因能更好地适应外界环境，交配能力强，有较快的内禀增长率(Delatte et al.，2009;Zang ＆ Liu，2007)，造成的危害最为严重。据报道，国内至少有11个省19个地区发现B型烟粉虱的分布(邱宝利等，2003)。烟草 Nicotiana tabacum L.是 B型烟粉虱的喜食植物，烟粉虱除直接刺吸烟草汁液影响其正常生长外，还分泌大量的蜜露，诱发严重的煤污病，导致叶片呈现灰黑色，直接影响烤烟的品质(王承香等，2009)。不同烟草品种对B型烟粉虱的抗性水平有所差异，但其机制尚不明确。

刺吸电波图(electrical penetration graph，EPG)技术可以用来记录刺吸式昆虫口针在寄主组织中的刺探行为，该技术使昆虫口针在寄主组织中的准确定位成为可能。这对研究这类昆虫的取食、传毒行为，解释昆虫对寄主植物的选择性，了解寄主植物的感、抗性机制有重要的意义(胡想顺等，2006;Tjallingii，1978)。EPG技术最早用于研究蚜虫 A-phis gossypii Glover口针在植物组织内的取食行为(Mclean＆Kinsey，1964)。随着研究的深入，一些学者开始运用EPG技术分析其他刺吸式昆虫。近年来，关于EPG技术在烟粉虱方面的应用取得了较大进展。继Jiang et al.(1999)用EPG技术对烟粉虱的取食行为进行研究之后，Johnson＆Walker(1999)用该技术测定了B型烟粉虱雌成虫的pd波，并找出了与蚜虫pd波之间的差异。岳梅等(2005)对烟粉虱EPG试验方法进行了总结，并对其粘连技术加以详述。高庆刚等(2006)应用EPG技术研究了B型、ZHJ-1型烟粉虱和温室粉虱在甘蓝Brassica oleracea L.上的取食行为。林克剑等(2008)利用EPG技术记录了B型烟粉虱在不同寄主植物上的刺吸取食波形，结果表明，烟粉虱在不同寄主上的取食行为差异较大。

烟草是福建省的重要经济作物之一，选育并种植抗烟粉虱品种对减少烟粉虱的危害起着重要作用。目前，有关福建省主栽烟草品种对B型烟粉虱取食行为的影响尚未见报道。因此，本文选取福建省主栽烟草品种，应用EPG技术对B型烟粉虱雌成虫在不同烟草品种上的取食行为进行研究，为烟草抗烟粉虱品种的选育以及烟粉虱在烟草上的综合防治提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试烟粉虱为福建农林大学生物防治研究所温室大棚中用翠碧1号烟草植株继代饲养的种群，经扬州大学杜予州教授鉴定为B型。

1.2 供试植物

6个烟草品种分别为翠碧1号、K326、闽烟7号、云烟87、云烟85、红花大金元，其种子由福建省烟草农业科学研究所提供，种植于福建农林大学生物防治研究所温室内。

将供试品种的种子播于育苗盘上，待幼苗长出后，移至一次性塑料杯(上口径7 cm、下口径6 cm、高7.8 cm)中，每杯1株苗。将其放入玻璃柜中隔离，以获取无粉虱及其他害虫污染的干净寄主植物，然后进行统一管理。

1.3 试验方法

采用DC-EPG Giga-8刺吸电波图记录仪(荷兰瓦尔根大学制造)，选择羽化1周的B型烟粉虱雌成虫与烟苗，分别连入生物电流放大器的昆虫电极和植物电极。根据岳梅等(2005)的冷冻法改进对烟粉虱雌成虫的粘连。昆虫电极是一段长2～3 cm、直径18.5 μm的金丝，末端用水溶性导电银胶粘在雌成虫背板上，植物电极插在植物生长的土壤中。每株苗上测1头雌成虫，雌成虫置于烟苗从上数第3、4片叶子的背面。整个记录系统置于法拉第金属屏蔽罩中以防止外源噪声干扰。总记录时间为6 h，6个烟草品种上的有效记录样本数均为18头。

在前人研究的基础上，参考烟粉虱(高庆刚等，2006;Jiang et al.，2001)的波形，将烟粉虱雌成虫在不同烟草品种上的刺吸电波图与取食行为相对应。EPG各种波形及生物学意义详见陈建明等(2002)及雷宏和徐汝梅(1996)。本试验将整个记录过程分为3个阶段:(1)烟粉虱雌成虫口针第1次到达韧皮部取食之前的刺探行为;(2)烟粉虱雌成虫口针第1次到达韧皮部至第1次韧皮部持续吸食;(3)烟粉虱雌成虫口针从第1次韧皮部持续吸食至记录结束。选取14个参数进行分析(苗进等，2011;Klingler et al.，1998)。

1.4 数据处理

在Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0软件中分析试验数据，将百分数经反正弦转换后再进行显著性分析。每头雌成虫在烟草上的取食行为在记录仪上呈现不同的波形，有些烟粉虱个体虽未到达韧皮部或不能持续吸食，但在烟草上仍进行刺探行为，其数据有效，只是相对应的E1波(昆虫分泌水溶性唾液)或E2波(在韧皮部被动取食)时间计为0，并参与计算。

2 结果与分析

2.1 B型烟粉虱雌成虫口针第1次到达韧皮部取食之前的刺探行为

由表1可以看出，雌成虫在6个烟草品种上非刺探(non-probing，np)波所占的比例存在一定差异，在红花大金元上所占的比例最小，且显著小于其他5 个品种(P ＜0.05)，为21.88%;而在其他 5个品种之间差异不显著。由此推测，烟粉虱在翠碧1号、K326、闽烟7号、云烟87和云烟85表皮处受到的阻碍较红花大金元大。雌成虫在6个烟草品种上第1次刺探的开始时间及持续时间、到达韧皮部之前的刺探次数、总刺探时间所占的比例(总记录时间为6 h)差异均不显著。在有效记录的18头雌成虫中，在翠碧1号、K326、云烟85和红花大金元叶片上能够到达韧皮部的个体数均为15头，云烟87为13头，闽烟7号为12头，表明6个烟草品种的表皮—叶肉层均存在取食阻碍因子。

表1 B型烟粉虱雌成虫在6个烟草品种上的EPG参数(总记录时间为6 h)Table 1 The EPG parameters of female adults of B.tabaci B-biotype on 6 tobacco varieties(total recorded time is 6 hours)

2.2 B型烟粉虱雌成虫口针第1次到达韧皮部至第1次韧皮部持续吸食

由表1可知，在红花大金元叶片上，到达韧皮部的15头雌成虫均能在韧皮部持续吸食;在云烟85和K326上，到达韧皮部的15头雌成虫中均有14头能够持续吸食;在翠碧1号上，到达韧皮部的15头雌成虫中有13头持续吸食;在云烟87上，到达韧皮部的13头雌成虫中有12头持续吸食;在闽烟7号上，到达韧皮部的12头雌成虫中仅有8头持续吸食。这与到达韧皮部的雌成虫个体数相比，表现出较大差异。说明红花大金元、云烟85和K326韧皮部基本不存在阻碍雌成虫吸食的因子，而闽烟7号韧皮部存在较多不适合烟粉虱吸食的因子。这也能从雌成虫在各烟草品种上E1波和E2波的持续时间明显看出。

雌成虫在6个烟草品种韧皮部第1次E1波出现的时间及其持续时间差异均不显著。但在红花大金元和K326叶片上，E1波的总持续时间显著短于闽烟7号和云烟87(P＜0.05)。这说明相对其他品种而言，雌成虫在红花大金元和K326韧皮部吸食之前只要分泌较少的水溶性唾液即可持续吸食。

2.3 B型烟粉虱雌成虫口针从第1次韧皮部持续吸食至记录结束

由表1可知，烟粉虱雌成虫在6个烟草品种上E2波出现的时间差异不显著。但在红花大金元叶片上，E2波的总持续时间显著长于其他5个品种(P＜0.05)，而在闽烟7号、云烟87和云烟85上E2波的总持续时间显著短于其他3个品种(P＜0.05)。综上可知，烟粉虱在闽烟7号和云烟87上E1波的总持续时间显著长于红花大金元和K326(P＜0.05)，且E2波的总持续时间显著显著短于红花大金元、翠碧1号和 K326(P ＜0.05)。

雌成虫在取食红花大金元时，E波(E1+E2)所占的比例最大，为45.71%，与其他5个品种差异显著(P＜0.05);而在云烟87上，E波所占的比例仅为9.26%，显著低于其他5个品种(P＜0.05);在翠碧1号、K326和云烟85之间差异不显著。烟粉虱雌成虫在红花大金元上每次刺探E波的平均持续时间最长，为10 min，与其他5个品种差异显著(P＜0.05);而在K326和闽烟7号上的平均持续时间最短，分别为 2.04 和 2.13 min。

3 讨论

B型烟粉虱雌成虫在6个烟草品种上的刺吸取食行为有明显差别。在红花大金元上取食时，非刺探时间所占的比例显著短于其他品种，韧皮部取食时间所占的比例显著长于其他品种，表明在这6个烟草品种中，B型烟粉虱雌成虫较喜食红花大金元。而在闽烟7号和云烟87上非刺探时间所占的比例最多，且韧皮部取食时间所占的比例最少，说明B型烟粉虱雌成虫较不喜食闽烟7号和云烟87。雌成虫在不同烟草品种上的取食行为不同，可能与烟草品种的表皮特性和韧皮部的阻碍因子有关，这有待于进一步研究。如果出现较多短暂的不连续的口针刺探、长时间的路径刺探以及长时间的非取食活动，则可推断抗性因子存在于表皮层和叶肉层;如果出现长时间的唾液分泌、较短时间甚至没有韧皮部取食活动，则可推断抗性因子存在于韧皮部(Klingler et al.，1998)。E波反映了口针刺吸韧皮部筛管的过程，其可以分为E1波和E2波，E1波表示昆虫分泌水溶性唾液，E2波则表示在韧皮部被动吸食(罗晨等，2005;Prado ＆ Tjallingii，1994)。

岳梅等(2006)研究表明，甘蓝韧皮部适合B型烟粉虱取食且基本没有机械因子的阻碍;西葫芦Cucurbita pepo L.存在一定的阻碍因子，可能是吸食受阻，也可能是韧皮部存在取食抑制剂或缺少取食刺激剂;B型烟粉虱对辣椒Capsicum annuum L.韧皮部极不适应，致使绝大多数粉虱口针能够到达韧皮部但不能在韧皮部持续吸食。本试验结果也表明，烟粉虱雌成虫在不同烟草品种韧皮部持续吸食的个体数有所差异。

EPG技术已应用于植物抗性研究中，一方面，可以通过比较昆虫在不同抗性品种上的取食行为，确定抗性因子存在的部位，继而运用化学分析方法，确定抗性因子的化学成分;另一方面，EPG技术也可作为快速筛选抗性植物的一种生测手段(雷宏和徐汝梅，1996)。Jiang et al.(2001)用 EPG 记录到烟粉虱在含有Mi基因和不含Mi基因番茄Solanum lycopersicum L.上的取食波形有显著差异，并推测抗性基因很可能存在于与波形差异相关的叶表皮上。苗进和韩宝瑜(2008)研究证明，外源MeSA诱导茶 Camellia sinensis(L.)O.Kuntze树产生抗性，对叶蝉Empoasca vitis Goth在韧皮部取食行为的影响较大，而对韧皮部以外刺探行为的影响较小，从而推测，被诱导茶梢韧皮部的理化因子可能发生了某些改变，进而降低了叶蝉对茶树的接受程度。姜永幸和郭予元(1996)研究表明，棉蚜在抗、感品种上的取食波型E1、E2及C间差异极显著，其中高抗品种能显著缩短棉蚜的取食周期E2、增加取食前期的周期C。

本研究中，雌成虫在6个烟草品种上第1次刺探的开始时间差异很大，但不显著，可能是由于每个处理内18头雌成虫本身间存在较大的差异，而非6个处理间的差异。表1中的其他数据(第1次刺探的持续时间、第1次E1波出现的时间、第1次E1波的持续时间、E2波出现的时间)也存在类似情况。因此，在条件允许的情况下应适当增加各处理的样本数，以减少试验误差。

本文只对B型烟粉虱雌成虫在不同烟草品种上的取食行为进行了研究，有关其抗性部位及相应的阻碍因子尚需进一步探讨。同时，EPG技术存在一定的局限性，如金丝的捆绑效应使昆虫的活动范围受限，因此还需结合组织学技术、直接观察昆虫蜜露分泌、蜜露的化学成分分析等研究方法(陈建明等，2002)，才能使结论更为准确。

致谢:福建省农业科学院植物保护研究所赵建伟在本试验中给予指导和帮助，在此深表感谢!

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