APP下载

绿盲蝽越冬卵发育过程的微观观察

2020-12-28秦华伟门兴元于毅

植物保护 2020年6期

秦华伟 门兴元 于毅

摘要 为探究绿盲蝽越冬卵的发育过程,明确其防治的关键期,本文在显微镜下观察了绿盲蝽越冬卵浸水后的发育过程,并测定了其长度、宽度及卵盖长度。结果表明,绿盲蝽越冬卵在浸水后第4天开始出现眼点;第5天85.00%的卵出现眼点;第7天卵的孵化率达到87.50%。越冬卵在发育过程中不断增长,浸水3 d后卵宽达到最大值,孵化前卵长和卵盖长度均达到最大值,分别为1 473.96 μm和605.89 μm。总之,绿盲蝽越冬卵在发育过程中形态不断变化,眼点出现后的2~3 d是防治的关键期。

关键词 绿盲蝽; 越冬卵; 眼点; 卵长; 卵宽

中图分类号: S 433.3

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2020058

Abstract To investigate the development process of overwintering eggs of Apolygus lucorum and determine the critical period for their control, we observed the development process of overwintering eggs dipped in water using a microscope, and measured the length, width and egg cover length of these eggs. The results showed that the eye spot appeared on the 4th day after overwintering eggs dipping in water. On the 5th day, 85.00% of the eggs had eye spot. The hatching rate of eggs reached 87.50% on the 7th day. The eggs continued to grow during its development, and the eggs width reached the maximum on the 3rd day after eggs dipping in water, both the eggs length and egg cover length peaked before the eggs hatching with the values of 1 473.96 μm and 605.89 μm, respectively. In conclusion, the eggs size of Apolygus lucorum changed constantly during its development, and the critical period for their control was 2nd to 3rd day after the appearance of the eye spot.

Key words Apolygus lucorum; overwintering egg; eye spot; egg length; egg width

綠盲蝽 Apolygus lucorum Meyer-Dür属半翅目Hemiptera,盲蝽科Miridae,在全国各地均有分布,寄主植物多达38 科147 种[1-2]。1997 年,转基因抗虫棉在我国商业化种植后有效控制棉铃虫Helicoverpa armigera Hǜbner的同时也导致了棉田绿盲蝽数量剧增,绿盲蝽的严重发生还波及到了枣、苹果、桃等多种果树,已逐渐成为各果区果树上的主要害虫之一,严重影响果业生产[3-6]。由于冬枣种植区有枣棉间种、套种的习惯,绿盲蝽在冬枣园暴发成灾,为害严重。在冬枣园,绿盲蝽以卵越冬,越冬卵主要分布在冬枣的夏剪残桩,少量分布在冬剪残桩,呈聚集性分布。早春绿盲蝽卵孵化后,以成、若虫刺吸枣树的新梢、嫩叶、花及幼果,严重影响果品的产量和品质[7-9]。研究者对绿盲蝽卵的发育、滞育、耐寒能力等方面开展了一系列研究,羌烨等通过对绿盲蝽卵的发育过程进行系统观察,将卵的发育过程分为4级,对各级的颜色与形态特征进行了描述,并明确了相应的发育历期[10]。在河南南阳,绿盲蝽卵8月末已有部分滞育,9月中旬滞育率达到80%,10 月中旬卵滞育率达到100%[11]。滞育卵在整个越冬期间表现出较强的耐寒能力,其耐寒能力随月份的变化而变化[12]。低温可影响绿盲蝽越冬卵的滞育解除,2℃的低温处理显著促进其滞育解除,在0~65 d范围内,随低温处理时间增长,滞育解除时间缩短[1]。

前人研究了绿盲蝽的生物学特点,明确了越冬代初孵幼虫期是绿盲蝽防治的关键期[1],但由于越冬代初孵幼虫期与温度、湿度都有很大的关系,生产应用时不好掌握,因此明确绿盲蝽越冬卵预测预报的形态学指标,对于绿盲蝽的有效防治具有重要意义。关于绿盲蝽越冬卵在发育过程中的形态学的准确描述和预测预报的形态学指标没有详细报道。本研究利用显微技术,对绿盲蝽越冬卵的形态发育过程进行详细观察,找到孵化前的标志,以期为绿盲蝽的预报及准确防治提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

2018年12月5日,在山东省滨州市沾化区冯家镇三官庙村的冬枣园剪取具有绿盲蝽越冬滞育卵的枣树残桩,带回实验室放入0~4℃冰箱中冷藏备用。

1.2 绿盲蝽越冬卵的形态观察及相关生物学指标测定

2019年2月25日取出枣树残桩,用放大镜观察,选择有绿盲蝽越冬卵的枣树残桩用于试验。将枣树残桩在清水中浸泡6 h,然后放入糖果瓶中,置于温度 (26±0.5)℃,相对湿度(70±5)%,光周期L∥D=16 h∥8 h的光照培养箱中,每天早晚各1次向枣树残桩喷洒蒸馏水,以保持湿度在70%左右,于浸水前、浸水后每天取枣枝小心剥取枝条中的卵,选取未受伤的卵用VHX-6000超景深三维显微系统(KEYENCE)在200倍下观察,直至卵孵化。利用显微系统测量绿盲蝽越冬卵的卵长、卵宽、卵盖长等指标,并统计眼点率和孵化率。每天记录绿盲蝽卵的发育情况,并拍照。孵化前一天因卵太长无法在200倍下观察其整体长度,采用150倍观察,每天观察数量不少于9粒。以未浸水的绿盲蝽越冬卵为对照,放置在相同条件的培养箱中,并且不对其保湿,每天剥卵观察其变化,其他方法同上。

缺水处理的方法:将带有绿盲蝽越冬卵的枣树残桩浸水后放置于光照培养箱中1 d,取卵拍照后放置于相对湿度30%左右的自然环境中2 d,取卵拍照,然后再放置培养箱中喷洒蒸馏水,处理后1 d拍照。

1.3 数据处理

用软件SPSS 18.0对绿盲蝽卵的卵长、卵宽、卵盖长进行单因素方差分析,采用Tukeys HSD法进行差异显著性检验。用Excel 2013绘图。

2 结果与分析

2.1 绿盲蝽越冬卵孵化过程中的形态变化

绿盲蝽越冬卵解除滞育后孵化过程中颜色没有显著变化,仍为淡黄色;体长和卵盖长度随天数的增加逐渐变长;绿盲蝽越冬卵的复眼在浸水后4 d开始出现,呈淡红色,随后复眼颜色逐渐加深,形状逐渐变圆。卵孵化前在枣树枝横截面上肉眼可观察到越冬卵的白色卵盖。浸水后第6天开始孵化,刚孵化出的绿盲蝽幼虫体长约1 mm,体色淡黄色(图1)。

绿盲蝽越冬卵抗逆性很强,在吸水后卵体膨胀,开始发育,若此时缺水,则卵体干瘪,不再继续发育,重新给予水分,卵会在此基础上继续发育;由此可见,水是绿盲蝽卵发育的必要条件(图2)。

2.2 绿盲蝽越冬卵在孵化过程中卵长、卵宽等指标的变化

浸水后绿盲蝽的卵开始膨大,卵长在浸水后不同时间差异显著(df=7, 64; F=142.43; P=0000)。浸水后2 d绿盲蝽的卵长与未浸水以及浸水后1 d的卵长相比,显著增加,孵化前(浸水后7 d)绿盲蝽的卵长最长(1 473.96 μm),是未浸水卵长的1.47倍(表1)。

绿盲蝽卵的宽度在浸水后不断增加,不同时间差异显著(df=7, 64; F=6.77; P=0.000),浸水后3 d绿盲蝽卵宽达到最大值(300.52 μm),随后卵宽又有所减少,但与最大值相比无显著差异(表1)。

浸水后绿盲蝽的卵盖开始伸长,不同时间差异显著(df=7,64; F=248.43; P=0.000),浸水后2 d卵盖长与未浸水以及浸水后1 d的卵盖长相比差异显著,孵化前(浸水后7 d)绿盲蝽的卵盖长达到最大值(605.89 μm),是未浸水卵盖长的5.19倍(表1)。

2.3 绿盲蝽越冬卵的眼点率和孵化率

绿盲蝽越冬卵经过浸水处理后4 d开始出现淡红色复眼,眼点率仅为5.56%,5 d时眼点率达到85.00%,此时没有绿盲蝽卵孵化,6 d时仅有少量孵化,7 d 时孵化率达到87.50%(表2)。

3 讨论

近年来,随着果树种植的集约化,绿盲蝽已逐渐成为各种果树上的重要害虫之一,严重制约果树的健康可持续发展,其成虫迁移扩散能力强,不易防控[13-14],因此越冬卵孵化期是防治绿盲蝽的关键节点。本文展示了绿盲蝽越冬卵解除滞育后发育的微观全过程,观察发现绿盲蝽越冬卵解除滞育后,26℃下浸水后第5天越冬卵的眼点率达到 85.00%,第7天时孵化率达到87.50%,这为绿盲蝽的越冬代防控提供了一个重要的形态学标志。

绿盲蝽越冬卵多产在树枝端部的枯死部分或树皮缝隙内,而这些卵不易从植物中吸取水分[6],因此,影响绿盲蝽越冬卵孵化的重要因素是气象条件。我们的试验结果表明水是绿盲蝽越冬卵孵化的必要条件,给予充足的水分,卵在6~7 d孵化,若不用水处理带卵枝,则绿盲蝽卵在形态上几乎没有变化(图1)。Pan等[15]也得出一致的结论,浸水后绿盲蝽越冬卵可以集中孵化,不浸泡则孵化很少。门兴元等[16]对冬枣园绿盲蝽越冬卵的孵化进行了调查,结果发现每次适当的降雨后,冬枣树上绿盲蝽越冬卵大量孵化,表明绿盲蝽越冬卵的孵化与降雨有关。樊宗芳等[17] 通过分析绿盲蝽越冬卵孵化与日降水量等气象数据的关系得出降雨及空气湿度是影响绿盲蝽越冬卵孵化的关键因素。因此农技人员可以在果实收获后田间标记绿盲蝽的越冬卵枝,第二年4月份雨后持放大镜田间观察卵的发育情况,若发现眼点,则2~3 d后即可集中进行化学防治。

从试验结果来看,绿盲蝽卵的抗逆性非常强,冰箱中脱离树体的枣树残桩失水造成绿盲蝽卵出现干瘪,但浸水后卵吸水膨大恢复正常发育,即便吸水后发育过程中失水干瘪,恢复供水绿盲蝽卵也能恢复饱满状态,继续發育膨大(图2),这可能是绿盲蝽适应春季干旱环境的策略,也更好地解释了雨后是绿盲蝽孵化的高峰期这一现象。前人研究表明在枣园、冬枣园、葡萄园,绿盲蝽越冬卵的孵化期均可持续一个月左右[16-18],其越冬卵孵化不整齐与降雨有关。金银利等研究分析后也认为北方春季每次降雨的雨量比较小,只能满足剪口处最外层卵孵化的需求,而里面的卵要等待下一次降雨,这可能是越冬卵孵化期持续一个月的原因[18]。因此,早春要加强果树上绿盲蝽越冬卵孵化进度的监测,这将为果园早春绿盲蝽的精准防治提供重要的依据。

参考文献

[1] 卓德干, 李照会, 门兴元, 等. 低温和光周期对绿盲蝽越冬卵滞育解除和发育历期的影响[J]. 昆虫学报, 2011, 54(2):136-142.

[2] PAN Hongsheng, LU Yanhui, WYCKHUYS K A G, et al. Preference of a polyphagous mirid bug, Apolygus lucorum (Meyer-Dür) for flowering host plants [J]. PLoS ONE, 2013, 8(7): e68980. DOI: 10.1371/journal.pone.0068980.

[3] WU K M, LI W, FENG H Q, et al. Seasonal abundance of the mirids, Lygus lucorum and Adelphocoris spp. (Hemiptera: Miridae) on Bt cotton in northern China [J]. Crop Protection, 2002, 21(10): 997-1002.

[4] 马晓牧, 张青文, 蔡青年, 等. 2003年冀南棉区绿盲蝽暴发危害[J]. 植物保护, 2004, 30(3):90.

[5] 门兴元, 于毅, 张安盛, 等. 不同温度下绿盲蝽实验种群生命表研究[J]. 昆虫学报, 2008, 51(11):1216-1219.

[6] LU Yanhui, WU Kongming, JIANG Yuying, et al. Mirid bug outbreaks in multiple crops correlated with wide-scale adoption of Bt cotton in China [J]. Science, 2010, 328(5982): 1151-1154.

[7] 王振亮, 韩会智, 刘孟军, 等. 枣园绿盲蝽越冬卵的分布及其孵化规律研究[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011, 39 (6): 148-152.

[8] 李林懋, 门兴元, 叶保华, 等. 果树盲蝽的发生与防控技术[J]. 应用昆虫学报, 2012, 49(3): 793-801.

[9] 段春华, 王清海, 刘幸红, 等. 绿盲蝽越冬卵在鲁北地区冬枣树上空间分布型及抽样技术研究[J]. 山东农业科学, 2016, 48(9): 107-109.

[10]羌烨, 朱明华. 绿盲蝽卵发育分级标准及其在测报中的应用[J]. 植物保护, 2014, 40(1): 125-127.

[11]陈培育, 周晓静, 强学杰, 等. 豫南阳地区绿盲蝽产卵期与滞育越冬的初步研究[J]. 棉花科学, 2016, 38(3): 29-32.

[12]卓德干, 李照会, 门兴元, 等. 绿盲蝽越冬卵的耐寒能力[J]. 生态学报, 2012, 32(5): 1553-1561.

[13]宋国晶, 封洪强, 李国平, 等.河南省绿盲蝽和中黑盲蝽春季迁移能力的铷标记研究[J].应用昆虫学报, 2012, 49(3): 620-625.

[14]FU Xiaowei, LIU Yongqiang, LI Chao, et al. Seasonal migration of Apolygus lucorum (Hemiptera: Miridae) over the Bohai sea in northern China [J]. Journal of Economic Entomology, 2014, 107(4):1399-1410.

[15]PAN Hongsheng, LIU Bing, LU Yanhui, et al. Identification of the key weather factors affecting overwintering success of Apolygus lucorum eggs in dead host tree branches [J]. PLoS ONE, 2014, 9(4): e94190. DOI: 10.1371/journal.pone.0094190.

[16]門兴元, 于毅, 张安盛, 等. 枣-棉生态区绿盲蝽季节性发生与转移规律[C]∥植保科技创新与病虫防控专业化—中国植物保护学会2011年学术年会论文集, 北京:中国农业科学技术出版社,2011:213-220.

[17]樊宗芳, 潘洪生, 刘冰, 等. 枣园绿盲蝽种群周年消长动态及其影响因子[J]. 植物保护, 2019, 45(4):205-208.

[18]金银利, 封洪强, 张言芳, 等. 河南冬枣和葡萄上绿盲蝽种群的季节性发生规律[J]. 植物保护, 2015, 41(2): 149-153.

(责任编辑:杨明丽)