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蚜虫饲养方法的研究

2019-09-20李可琢段立清赵艳丽

乡村科技 2019年23期

李可琢 段立清 万 炜 周 卓 赵艳丽

(内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010000)

蚜虫属于昆虫纲(Insecta)胸喙亚目(Stemorhyncha)昆虫。目前,世界已知蚜虫种类有500多属,4 700多种[1]。中国已记述的达268属,1 099种[2]。蚜虫寄主植物较多,涵盖4大植物门,其中蕨类植物和苔藓植物的蚜虫种类较少,被子植物和裸子植物较多[3]。蚜虫繁殖快、分布广、危害大,主要集中于叶背、嫩茎等幼嫩部位,通过吸食其汁液造成植株叶片黄化、卷缩变形、矮小弱势,并且随着蚜虫的逐渐成长,会产生蜕皮及排泄物诱发煤烟病[4]。此外,一些种类的蚜虫还可传播病毒,产生的损失大于蚜害本身。所以,有效防治蚜虫成为当今农业工作者一项尤为重要的任务。只有了解蚜虫的生活习性、蚜虫与寄主植物或其他生物的相互作用,才能更有效地防治,而这离不开对蚜虫的大量饲养。本文为蚜虫饲养方法的研究进行汇总。

1 活体植物饲养

1.1 土培活体植物

土培活体植物饲养蚜虫是一种原始方法。罗素兰等[5]在对辣椒蚜虫种类的调查中,部分辣椒使用盆栽种植。金大勇等[6]用粗砂和水培育出能支持全年供应的叶螨,其同为个体较小的刺吸式口器昆虫,可以借鉴到蚜虫饲养中。陈堑[7]将麦种先经三唑酮溶液冲洗后高温灭菌,平常水肥管理,所用壤土依砂∶土∶腐殖质=1∶3∶3的比例配制,种植出的麦苗成功繁殖出大量蚜虫。土培活体植物饲养蚜虫,需选择适合蚜虫生长的寄主植物,同时需要合理控制水肥。

1.2 无土栽培活体植物

无土栽培是指用营养液或固体基质加营养液代替传统土壤的栽培方法,分为非固体基质栽培和固体基质栽培[8]。其中,基质与营养液配方及其应用是无土栽培技术的核心。无土栽培技术大力推动了农业、林业和园艺的发展,同时节省了种植所需的大量空间以及水肥管理所需的人力物力。

①固体基质无土栽培。基质可固定支持植株,而植株生长过程所需的大量元素及微量元素需从营养液中获取。用基质替代盆土,用营养液替代浇水和施肥,目前用此方法饲养蚜虫的研究甚少。

②非固体基质无土栽培。植物根系直接生长在营养液或含有营养成分的潮湿空气中,分为水培和雾培2种类型。水培指植物根系直接生长在营养液液层中,而雾培是将营养液直接喷到植物根系上[9]。

鲁艳辉和高希武[10]在室内成功水培麦苗,待麦苗长到第4 d时接种。忻亦芬[11]将浸泡后的大豆水培或雾培,待大豆苗刚发芽时接种蚜虫,可有效利用15 d,豆苗剪短后还可利用10 d。现介绍2种早期较为通用的营养液配方,见表1[12],之后多种营养液配方均在此基础上改进而成。

表1 早期通用的营养液配方

表2 蚜虫人工饲料成分表

各螯合铁贮备液和微量元素贮备液需定容到100 mL,等量混合,每升营养液加1 mL此贮备液。

2 植物组织饲养

将植物体的结构材料置于人工配制的培养基上,并于一定环境下离体培养。蚜虫主要以刺吸叶液为生,组织饲养材料主要为叶片。Hughes和Woolcock[13]在1965年报道了叶子圆片法,即将切好的叶子圆片浮在被修改的Hoagland-sayder植物营养液上,蚜虫在叶子圆片上取食,在试养蚜虫中应用广泛。刘树生[14]在此法基础上提出了新的叶子圆片法,即将植物营养液加l%琼脂使其变成固体培养基,再将叶子圆片正面贴于培养基表面。蚜虫在背面取食,整个容器倒置摆放。周兴苗[16]提出一种饲养小花蝽的方法,将棉叶处理成小圆片并放在浸有营养液的纱布上,圆叶上接虫,营养液及叶片每2 d更换一次。此方法同样可应用到蚜虫饲养中。

3 人工饲料饲养

王延年等人在20世纪80年代初整理了几种用人工饲料饲养蚜虫的方法[16]。当前,我国的研究也仅对于麦长管蚜[17]、豆蚜[18]、桃蚜[19]、棉蚜[20]、豌豆蚜[21]以及麦蚜[22]等,种类较少,数量有限。

3.1 人工饲养装置

蚜虫饲养器主要分为饲料区和蚜虫活动区两部分。饲料区采用双层膜夹营养液的构造,原理来源于植物叶片的结构。饲料区最原始的构造即Mittler和Dadd[23]所应用的“膜取食系统”,由双层泊拉膜夹液态人工饲料构成,之后大部分饲养器是在此基础上发展而来。之后,Harrewijn[24]等研制出一种复杂装置,适合持续饲养且可定期更换营养液。该装置除适合饲养蚜虫外,还可饲养其他刺吸式口器昆虫且作用良好。蚜虫活动区用以供蚜虫取食和活动,活动室一端为饲料室,另一端用纱网包围,一则防止蚜虫逃逸,二则通风透气。

3.2 人工饲料成分

同翅目昆虫的人工饲料以全纯为主,而半纯饲料和实用饲料仅在Mittler和Koski[25]等报道中见过。全纯饲料成分包括维生素、糖类、无机盐以及氨基酸等基本物质。其中,全纯饲料加入酵母抽提液可形成半纯饲料;用酪蛋白的水解液替换全纯饲料的氨基酸组分可形成实用饲料。

Dadd和Mittle早期提出饲养桃蚜的人工营养液基础成分,后来诸多蚜虫饲料的研究均在此基础上形成。配方包括了不同种类、不同比例的氨基酸、糖类以及维生素等,且蚜虫种类不同其饲料酸碱度也有一定差异。表2为部分种类蚜虫的人工饲料成分,在这些成分下蚜虫生长良好。其中,麦长管蚜在表2饲料成分下存活时间为16 d,第6 d的存活率为90%[17];豆蚜第 4 d的存活率为95%以上,第7 d约为85%,第15 d约为46%,第20 d为25% 以上[18];桃蚜第 6 d、12 d和 20 d的存活率分别为93.33%、56.67%和36.67%,最长存活时间为30 d以上,平均产仔量9.43头/成蚜,产仔率达50%[19]。饲养棉蚜可连续繁殖12代以上,饲养豌豆蚜可连续繁殖18代以上。在饲养麦蚜(Macrosiphum avenae)时,用蔗糖辅之麦芽糖(3∶1)为糖源,再加入DL-高丝氨酸(300 mg),可连续繁殖23代以上[20]。

4 展望

蚜虫繁殖力强,对农林业具有不可估量的危害。农业工作者一直尝试多种方法除蚜,有关蚜虫的研究仍然是当今农业的一个重要话题。仅靠捕捉室外蚜虫支撑实验既受季节控制又操作不便,可见有关蚜虫饲养方法的研究仍有很大价值。土培活体植物原始常规,最终将被其他新方法取代;无土栽培活体植物和植物组织培养原理简单,可能逐渐演变为更便于饲养及观察的装置,营养液也会向更适合蚜虫寄主植物生长的方向发展。目前,水培有2个发展方向,即高度设施化和简易化。从目前我国的经济状况来看,投资较少的简易水培栽培装置及配套技术是未来发展的趋势。因此,通过优化饲养装置、改进饲料配比,以期发现延长蚜虫生活周期从而提高其繁殖率的人工饲养方法。