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不同辣椒品种抗(耐)西花蓟马的初步筛选及苗期防御酶的变化

2013-07-05朱春晖张德咏谭新球湖南省农业科学院植物保护研究所园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室长沙湖南405湖南农业大学农药研究所长沙湖南408

生物安全学报 2013年1期
关键词:西花蓟马辣椒

符 伟,朱春晖,刘 勇,张德咏,谭新球*湖南省农业科学院植物保护研究所,园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,长沙湖南405;湖南农业大学农药研究所,长沙湖南408

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种危险性外来入侵害虫(Kirk&Terry,2003),寄主范围广泛,并且是番茄斑萎病毒病传播的主要载体(Bautista&Mau,1994)。2003年我国首次报道该虫,之后在局部地区暴发成灾,严重时每株辣椒叶和花上的西花蓟马可达数千头(张友军等,2003)。目前,西花蓟马主要集中在云南、浙江、江苏、河南、山东、天津、北京等东部沿海花卉贸易大省(市),浙江等省在花店、花鸟市场等花卉输入地有发现(吕要斌等,2011;严丹侃等,2010;张安盛等,2012),但未造成扩散。

我国对西花蓟马的种群动态、种间竞争、化学防治、生物防治和分子检测等方面均有报道(戴林等,2004;龚佑辉等,2010;路虹等,2007;武晓云等,2009),而在种质资源保护、抗(耐)虫性资源筛选等方面报道甚少。袁成明等(2011)报道了西花蓟马对不同蔬菜的嗜食性不一致,并且不同蔬菜对西花蓟马的生长发育和繁殖均有一定影响。

辣椒作为西花蓟马最重要的寄主之一,不仅受到西花蓟马直接取食危害,而且受到西花蓟马传播的番茄斑萎病毒侵染危害,导致产量和品质严重下降(吕要斌等,2011)。目前对于辣椒上西花蓟马的防治主要采用化学药剂,然而许多地区的田间种群都对各种杀虫剂产生了不同程度的抗药性,使生产防治面临巨大的挑战(龚佑辉等,2011)。选用抗虫品种是害虫综合防控的重要措施之一。为此,本研究在室内就辣椒20个品种对西花蓟马的抗(耐)虫性进行筛选和评价,进而对易感虫和抗(耐)虫辣椒品种的过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性进行测定和比较,探讨寄主植物抗(耐)虫能力与植物防御酶的相关性,为筛选抗(耐)西花蓟马种质资源提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试辣椒品种:兴蔬绿剑、福湘佳丽、湘研9号、博辣6号、兴蔬绿冠、湘研17号、湘研9401、兴蔬215、湘研3号、兴蔬301、博辣5号、湘研5号、福湘5号、湘研15号、博辣娇红、博辣3号、湘研7号、兴蔬嫩辣、湘研13号、博辣4号,购自湖南兴蔬种业有限公司。

供试靶标害虫:西花蓟马种群从中国农业科学院蔬菜花卉研究所引进,采用豆荚法在实验室连续饲养至今(Zhanget al.,2007)。饲养条件:温度为(25±1)℃,RH为65%,光周期 L/D=12 h/12 h,饲养期间不接触任何杀虫剂。

1.2 试验方法

1.2.1 室内不同辣椒品种对西花蓟马抗(耐)性的筛选与评价 采用幼苗接虫法,在底部带有小孔并装细沙和营养土的一次性塑料杯中播入辣椒种子,置于沙笼(20 cm×20 cm×30 cm)中,每杯1株,每个品种30株。于3~4叶期接入刚孵化的西花蓟马若虫,每株10头,并用另一个一次性塑料杯倒扣,在2个杯子的连接处用透明胶带粘合,以防西花蓟马逃逸。植物生长条件:温度为(25±1)℃,光周期为16 h/8 h(光照/黑暗)。待其为害10 d后,使用化学药剂阿维菌素杀死目标害虫西花蓟马,以防其逃逸造成为害。然后根据辣椒受蓟马为害的症状进行分级(胡桂馨等,2009),并计算为害指数(周明群,1992)。

为害指数=∑[(受害级叶片数×受害级代表值)]/(调查总叶片数×受害最高级值)×100%

1.2.2 不同辣椒品种被西花蓟马危害后苗期防御酶活性的变化 在室内抗虫筛选评价基础上,选择较感西花蓟马品种福湘佳丽,以及中等抗性品种兴蔬嫩辣和较抗品种博辣4号3个品种为供试材料,于接虫后0、24、36、72 h观察酶活性变化,共12个处理,每个处理重复3次。POD活性测定采用愈创木酚法(高俊凤等,2001;詹嘉红,2005),CAT活性测定采用紫外吸收法(高俊凤等,2001)。

1.3 数据统计分析

所有试验数据采用Excel 2003和SAS 8.2软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 室内不同辣椒品种幼苗期对西花蓟马抗(耐)性的筛选与评价

采用寄主植物幼苗期接虫方法,在相对封闭的生长环境中进行试验观察,参考其他害虫鉴定标准(胡桂馨等,2009),建立了辣椒叶片受西花蓟马为害的初步分级标准(图1、表1),为害指数按照表1进行统计。

图1 室内西花蓟马为害不同辣椒品种幼苗10 d后的症状和分级标准Fig.1 Symptoms displayed by different C.annuum cultivars with varying degrees after 10 d transferring western flower thrips on juvenile seedlings in the glasshouse

表1 辣椒叶片受西花蓟马为害的初步分级标准Table 1 Scoring criteria for leaf damage on C.annuum by the western flower thrips

从表2可以看出,被筛选品种可以明显分为较抗(耐)虫品种(湘研13号、博辣4号,占10%)、中等抗(耐)虫品种(兴蔬嫩辣、兴蔬 301等,占45%)、易感虫品种(兴蔬绿剑、湘研3号等,占45%)。其中以博辣4号的抗(耐)虫性最强,湘研13号次之,以兴蔬绿剑抗(耐)虫性最差,并且较抗(耐)虫品种的为害指数与兴蔬绿剑等14个品种存在显著差异(表2)。

2.2 不同辣椒品种被西花蓟马为害前后苗期防御酶的变化

不同辣椒品种在接西花蓟马若虫0、24、36、72 h后体内CAT和POD活性变化见表3。西花蓟马取食为害后,POD活性随为害时间的延长呈上升趋势,而CAT活性随为害时间的延长呈下降趋势。未遭受西花蓟马为害时,较抗(耐)虫性品种和易感虫性品种CAT活性无明显差异,而较抗(耐)虫性品种POD活性显著高于易感虫品种。

表2 室内不同辣椒品种苗期对西花蓟马的抗(耐)性(n=30)Table 2 Evaluation of different C.annuum cultivars resistant/tolerant to the damage of western flower thrips at seedling stage(n=30)

表3 不同辣椒品种受害后体内CAT和POD活性的变化Table 3 Activity of calatase and peroxidase in different C.annuum cultivars after damage by western flower thrips

3 结论与讨论

本研究基于其他害虫抗性评价体系,设计了一套室内辣椒对西花蓟马抗性的评价体系,并初步建立了相应的分级标准,可为相关研究和农业生产提供参考。

本研究中,西花蓟马为害后,所有筛选品种的POD活性均随为害时间的延长而上升,且较抗(耐)虫性品种的活性高于易感虫品种;虽然较抗(耐)虫性品种在为害初期,POD活性有所下降,但随后很快上升,为害72 h后,其活性逐渐恢复到初始水平,在其他研究(刘玉良等,2009)中也发现类似的现象。对于易感虫性品种,POD活性一直上升,危害72 h后,远远高于初始水平,各阶段间存在显著差异。因此,初步推测辣椒体内POD活性高低及其调控能力与该品种抗(耐)西花蓟马能力呈正相关,建议将其作为筛选抗(耐)西花蓟马品种的一个参考指标。但是,辣椒品种对西花蓟马的抗(耐)性与CAT活性的相关性不显著。

本研究尽管发现有些辣椒品种对西花蓟马具有一定程度的抗(耐)性,但有关其抗(耐)性机制及其与西花蓟马之间的互作机制均有待进一步研究。

戴林,杜予州,张刘伟,周福才,龚伟荣,鞠瑞婷.2004.西花蓟马在中国的适生性分布研究初报.植物保护,30(6):48-51.

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路虹,宫亚军,石宝才,宋婧祎.2007.西花蓟马在黄瓜和架豆上的空间分布型及理论抽样数.昆虫学报,50(11):1187-1193.

吕要斌,张治军,吴青君,杜予州,张宏瑞,于毅,王恩东,王鸣华,王满囷,童晓立,吕利华,谭新球,付卫东.2011.外来入侵害虫西花蓟马防控技术研究与示范.应用昆虫学报,48(3):488-496.

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