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西花蓟马在不同辣椒品种上的实验种群生命表

2019-06-27庞洪翠唐勇斌贾彦霞

植物保护 2019年3期
关键词:抗性

庞洪翠 唐勇斌 贾彦霞

摘要 为探讨西花蓟马Frankliniella occidentalis在不同辣椒品种上的发生及为害规律,以5个辣椒品种作为试验材料,组建西花蓟马种群生命表。结果表明,从西花蓟马各个虫态的发育历期来看,‘杭椒五号和‘太空辣比较适合蓟马生长繁殖,其次为‘洋大帅,‘娇龙、‘7482最不适合西花蓟马生存。西花蓟马在5个品种上的存活曲线类型不同,在‘杭椒五号上的存活曲线偏向A型;在‘洋大帅、‘太空辣品种上偏向B型;在‘娇龙、‘7482品种上则偏向于C型。通过种群参数分析表明西花蓟马比较喜好取食‘洋大帅、‘太空辣、‘杭椒五号3个品种,‘娇龙和‘7482品种则不利于西花蓟马的生长繁殖。

关键词 西花蓟马; 种群动态; 抗性; 存活曲线

中图分类号: S 436.418

文献标识码: 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

西花蓟马Frankliniella occidentalis隶属缨翅目Thysanoptera蓟马科Thripidae花蓟马属Frankliniella,是一种世界性检疫害虫[1],也是我国第一批重点防治的外来入侵物种[2]。1996年,我国农业部把西花蓟马列为进境植物检疫害虫,西花蓟马于2003年在北京市郊大棚上暴发,引起人们的关注和重视[34],随后相继扩散到吉林、南京等地[56]。

西花蓟马个体小,易隐匿,繁殖力强,食性广,寄主多达500余种。同时,在取食过程中,还会传播凤仙花坏死斑病毒(INSV)、番茄斑萎病毒(TSWV)等多种病毒,对农业生产造成不可估量的经济损失[79]。昆虫种群生命表分析法是筛选抗虫品种的有效方法之一。本研究通过组建西花蓟马在5个辣椒品种上的种群生命表,探明不同辣椒品种对西花蓟马种群增长的影响,为今后抗性辣椒品种选育、推广使用等方面提供技术、理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试植物

供试辣椒品种:‘娇龙、‘杭椒五号、‘洋大帅、‘7482和‘太空辣的种子购自宁夏天缘种业有限公司。将辣椒种子在(25±1)℃下浸泡催芽48 h后,播于育苗盘(营养土)内。

1.2 供试虫源

供试西花蓟马采自宁夏大学农科实训基地,在温室大棚罩网中栽培的黄瓜植株上繁殖种群。

1.3 试验方法

待辣椒幼苗长至4~6片真叶时,挑选长势旺盛、均匀的辣椒苗移栽到消过毒的塑料花盆内,每盆1株。辣椒苗生长期间,常规水肥、无差别管理。

1.3.1 实验种群参数观察

选择直径9 cm的培养皿,洗净烘干后用75%乙醇进行消毒,自然晾干。每品种设置10个重复,重复试验3次。剪取同培养皿底部相同大小的纱布,消毒,铺在培养皿底部,再在纱布上铺一层滤纸,用蒸馏水湿润,在培养皿侧壁上涂抹一层凡士林,防止蓟马逃脱,每个培养皿里放置新鲜干净、适当大小的辣椒叶片,用毛笔轻轻地将西花蓟马扫到培养皿内的叶片上,每只培养皿接入约50头成虫,用保鲜膜封口,待其产卵10 h后移去成虫。每天8:00和19:00观察记录卵的孵化情况,直到没有若虫孵化出来为止,记录从卵到孵化出若虫的时间。对初孵若虫进行接虫试验,单头若虫接在凹玻片(25.4 mm×76.2 mm、凹面直径18 mm)构成的小室内[10],凹玻片内事先放入对应辣椒品种的叶片,并做标记,每种寄主植物供试若虫60头。待蓟马羽化为成虫后,把配对的雌雄蓟马转移到试验开始时所用的培养皿里,在同樣的配置、温度下,观察记录成虫的存活情况。叶片萎蔫后,更换新鲜干净的叶片,在解剖镜下观察替换下来的叶片上是否有卵,并为纱布滤纸补充水分,清理前一天死去的成虫,将替换下来的萎蔫叶片在25℃下继续培养5 d,直至所有的卵孵化出若虫,记录孵化的若虫数量,作为蓟马产卵量的估计值,每品种辣椒供试蓟马25对,继续饲养若虫至成虫期,鉴定雌雄并计数。

1.3.2 实验种群生命表分析方法

西花蓟马种群参数的主要指标:净生殖率R0=∑LXMX;平均世代周期T=∑LXMXX/R0;内禀增长率rm=(lnR0)/T;周限增长率 λ=exp(rm);种群加倍时间t=ln2/rm。X为按照年龄划分的单位时间间距;LX表示任一个体在X期间的存活率;MX表示在X期间平均每雌产雌数。

1.3.3 西花蓟马存活曲线分析方法

存活曲线分为三种类型[1112]:A型为凸型曲线,表示种群个体基本都能达到生理寿命;B型为对角线型的曲线,表示各年龄期具有相等的存活、死亡率;C型为凹型曲线,表示幼体的死亡率高,随后死亡率低而稳定。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010、SAS 8.2和Sigmaplot 12.0软件进行相关分析,利用Duncan氏新复极差法进行差异显著性测验,0.05水平差异显著。

2 结果与分析

2.1 辣椒品种对西花蓟马各虫态发育历期的影响

由表1可见,不同辣椒品种上西花蓟马的卵、1龄若虫、预蛹、伪蛹等发育阶段历期及总产卵量、单雌单日产雌量都表现出显著性差异(P<0.05)。卵历期以在‘杭椒五号和‘太空辣上最长,平均历期为4.96 d和4.83 d,‘洋大帅次之,‘娇龙和‘7482依次缩短。卵在‘杭椒五号上的孵化率最高,为100%,在其他品种上的孵化率都在90%以上,说明从卵到若虫阶段,是一个比较平稳的时期。1龄若虫的发育历期普遍小于2龄若虫,这两个若虫阶段,在‘杭椒五号和‘洋大帅上发育历期均长于其他品种, 1龄若虫阶段,在‘7482上的发育历期介于‘娇龙和‘太空辣两个品种之间,而2龄若虫阶段,在‘7482上的发育历期短于‘娇龙和‘太空辣。预蛹在‘杭椒五号和‘太空辣上发育历期同为1.38 d,且与其他3个品种差异较大,‘洋大帅预蛹阶段>‘7482>‘娇龙。西花蓟马在‘洋大帅上的总产卵量远高于其他品种,为37.8粒,在同样为高感品种的‘杭椒五号上,其产卵量为33.2粒,其次为‘娇龙和‘太空辣,在‘7482上产卵量最低,仅为26.4粒。

2.2 西花蓟马在辣椒品种上的存活曲线类型

根据生命表数据得到西花蓟马在5个辣椒品种上的存活曲线类型,如图1所示。从图中可以看出,西花蓟马在‘杭椒五号上的存活曲线偏向A型;在‘洋大帅、‘太空辣品种上偏向B型;在‘娇龙、‘7482品种上则偏向于C型。以上分析表明,在以不同辣椒品种为寄主(食物)时,西花蓟马的存活曲线有差异,西花蓟马在‘杭椒五号上的存活率最高,无外界干扰情况下,西花蓟马能达到生理寿命,个体死亡主要发生在成虫后期。‘洋大帅、‘太空辣品种上,西花蓟马的死亡率无差别,‘7482、‘娇龙品种上西花蓟马若虫的成活率相对低,不易成活。

2.3 西花蓟马在不同辣椒品种上的种群参数

根据西花蓟马连续饲养结果,组建了西花蓟马在25℃下5个辣椒品种上的实验种群生殖力表,通过计算得出种群参数,见表2。从表中可知,西花蓟马在‘洋大帅上净生殖率R0(12.316)最高,其次为‘杭椒五号(11.144),表示两者的后代均可增长10倍以上,西花蓟马在这两个品种上有暴发的潜能,其余三个品种后代增长倍数均在10倍以下。西花蓟马内禀增长率(rm)在5个品种上均大于零,说明种群数量在5个辣椒品种上都呈上升趋势。内禀增长率在‘洋大帅(0.175 4)品种上最大,其次为‘太空辣(0.152 8),明显高于‘嬌龙、‘7482品种。平均世代周期(T)在‘7482品种上最短(14.105),在‘杭椒五号品种上最长(17.487),由平均世代周期数据可知,‘杭椒五号品种发生的世代为害数高于其他品种,在‘7482品种上的为害数最小。种群加倍时间在‘洋大帅、‘太空辣、‘杭椒五号上为3~5 d,在‘娇龙、‘7482品种上为5~7 d。综上所述,‘洋大帅、‘太空辣、‘杭椒五号3个品种比较适合西花蓟马生存,‘娇龙、‘7482品种不利于西花蓟马的生长繁殖。

3 结论与讨论

生命表从不同的侧面反映昆虫对寄主的适应性,是研究昆虫种群数量变动的重要方法[13]。西花蓟马在一定时间内的繁殖能力能反映出其对寄主的适应性[14]。内禀增长率 rm和净生殖率 R0是反映昆虫种群动态的重要参数,R0可直接显示昆虫后代种群的增长情况,rm则综合考虑了种群的出生率、死亡率、种群的年龄组配、繁殖力及发育速度等诸多因素[1516]。本文对5个辣椒品种上西花蓟马种群生命表的研究,包括对西花蓟马各虫态在不同辣椒品种上的发育历期,存活率曲线及生命表种群参数数据分析后表明,西花蓟马的卵历期、1龄若虫、预蛹、伪蛹阶段及产卵量等方面在5个辣椒品种之间,均存在显著性差异,说明不同辣椒品种在西花蓟马繁殖及生长发育过程中均产生不同程度的影响。裴昌莹等人以8种不同的蔬菜叶片饲养西花蓟马,在此基础上研究西花蓟马的发育历期,得出不同寄主植物对西花蓟马的发育历期有明显的影响[17],这与沈登荣等人研究西花蓟马取食不同食物对其生长发育影响的研究结果基本一致[18],以上结论可能是因为西花蓟马对不同寄主植物的取食喜好存在差异,或不同种类寄主植物及同种寄主不同品种间均存在次生物质含量及成分的差异。

近年来对辣椒上蓟马的防治多以化学防治为主,关于辣椒品种对西花蓟马的抗性研究相对较少,符伟等人对不同辣椒品种抗(耐)西花蓟马的初步筛选研究中,得出‘湘研13号和‘博辣4号对西花蓟马的抗性较强[19],白宇等人对33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性研究证明,抗性最强的品种为‘Baralfa421Q,感虫的品种包括‘5S43[20]。本研究通过组建西花蓟马的生命表发现,西花蓟马对‘杭椒五号、‘洋大帅的喜食性强,这两个品种最利于西花蓟马的生长繁殖,相对而言对‘娇龙、‘7482品种的喜食性弱,这两个品种是比较理想的种植品种,可能各品种抗性物质在为害胁迫下的变化程度不同,寄主植物的防御机能被激发或抑制,这一结论在曹宇等研究的西花蓟马寄主选择性与寄主物理性状及次生物质的关系中有同样验证[21]。

本试验的不足之处在于离体叶片的机械损伤造成的挥发物质对西花蓟马的刺激作用没有被排除,而且一些次生代谢物如单宁、酚类等含量随植物生长及害虫取食的变化没有分析在内,这些作用机制有待进一步研究。

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(责任编辑:田 喆)

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