百香果对桔小实蝇生长发育的影响

刘 凯，陈佩君，何锐纯，关子盈，韩群鑫

（仲恺农业工程学院，广州 510225）

百香果原产于南美洲，别名西番莲、巴西果、鸡蛋果，是西番莲科西番莲属常绿攀援藤本植物［1-3］。中国于1913年开始引入种植百香果，现在广东、广西、福建、台湾等地都广泛栽培，2017年广西的种植面积超过2万hm2，被誉为百香果种植之乡”［4］。随着百香果种植面积的扩大，百香果病虫害的问题也日益突显。

桔小实蝇（BactroceradorsalisHendel）属双翅目（Diptera）实蝇科（Tephritidae）果实蝇属，是一种世界性重要检疫害虫，能够为害柑橘、番石榴、杨桃、芒果、香蕉、瓜类等40多科250多种水果和蔬菜，严重影响水果蔬菜产量和品质［5-7］，目前桔小实蝇已被评定为高风险有害生物［8，9］。桔小实蝇雌虫将卵产在果实内，孵化后的幼虫取食果肉，造成被害果实腐烂脱落［10，11］。此外，桔小实蝇对不同成熟度果实及果实不同部位的选择存在差异，主要受果实挥发性物质、品质性状、颜色等因素的影响［12］。桔小实蝇喜好在香蕉、杨桃、芒果等水果成熟期的果皮上产卵［13-18］。桔小实蝇对成熟香蕉果皮和果肉上的产卵选择存在差异，其更喜好在果肉上产卵［19］。番石榴腐烂果对桔小实蝇的引诱作用大于成熟果，而成熟果的引诱作用大于青果和较熟果［20］。

关于桔小实蝇对百香果的危害研究大多停留在室外田间调查，室内百香果对桔小实蝇生长发育影响的研究较少［21］。为明确桔小实蝇对百香果的危害情况，本研究通过田间调查和室内生物测定，探究了桔小实蝇在百香果上的发生及生长发育情况，以期为百香果的害虫防治及保障百香果产业的健康发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

桔小实蝇幼虫于仲恺农业工程学院植物健康创新研究院人工气候室内采用人工饲料继代饲养，饲养温度为（25±1）℃，相对湿度为50%～70%，光周期L（光照）∶D（黑暗）=14 h∶10 h。试验用百香果品种为紫香，采自肇庆市怀集县梁村镇百香果种植基地。

1.2 试验仪器

RQH-01Y型人工气候箱购自黄石市恒丰医疗器械有限公司；电子数显卡尺-Ⅱ型购自哈尔滨量具刃具集团有限公司；PHB-1型便携式pH计购自上海三信仪表厂；0～50%糖度计购自上海力辰仪器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 桔小实蝇对百香果的田间危害调查 2018年5月至2019年12月，调查了广西（桂林）、广东（广州、肇庆、梅州、惠州、韶关、江门、河源）等地百香果是否受桔小实蝇为害。在广东省肇庆市怀集县梁村镇百香果种植基地，用40目纱网罩住百香果植株，网中释放40只桔小实蝇（雌雄比为1∶1），观察桔小实蝇对百香果的为害表型，明确桔小实蝇是否在百香果上产卵。同时在果园中悬挂含有甲基丁香酚的诱剂瓶诱集实蝇（每20 m2悬挂1个诱剂瓶，共悬挂10个；诱剂每2周更换1次，更换诱剂的同时收集桔小实蝇），并记录诱捕到的桔小实蝇数量。

1.3.2 观察桔小实蝇在百香果上产卵、化蛹及羽化情况 将10个紫香绿色果（花谢20 d后的不成熟果，果皮为绿色，果肉为白色）放入装有60只桔小实蝇（雌雄比为1∶1）的养虫笼（长45 cm，宽45 cm，高65 cm），每隔8 h取出百香果观察是否出现产卵痕迹。试验设置3次重复。48 h后将笼中有桔小实蝇产卵痕迹的百香果转入人工气候箱沙盘沙土（沙盘细沙厚度约30 cm）中，沙盘上覆盖防虫网防止有其他昆虫飞入，期间保持沙土湿润。10 d后每日翻动沙盘沙土，观察并记录桔小实蝇化蛹数量。待到有成虫出现，每日观察并记录桔小实蝇成虫数量。

1.3.3 不同成熟状态的百香果对桔小实蝇幼虫生长发育的影响 依据花谢天数及果皮颜色将百香果分为3种成熟状态：幼果（花谢后10 d内的小果，果皮为绿色，果肉还没发育或刚开始发育）、绿色果、成熟果（果皮为紫色，果肉橙红色）。将以上3种成熟状态的百香果按果皮、果肉、果皮+果肉进行试验。同时为防止果肉中的果汁淹死幼虫，在果肉中添加纸巾。用pH计和糖度计分别测紫香成熟果的pH和糖度［22，23］，试验重复10次。

试验设置如下：成熟果和绿色果处理组分别设有果皮组、果肉组和果皮+果肉组，幼果果肉未发育因而只设为果皮组1组，对照组为香蕉。每个处理设3次重复。将30粒桔小实蝇卵均匀分布在每个处理的果实上。将上述处理后的百香果放入（25±1）℃人工气候箱中，每日观察并记录桔小实蝇卵的孵化情况，待卵孵化为幼虫且幼虫化蛹后在双目体式显微镜下采用目镜测微尺测量蛹长［24］，同时计算幼虫化蛹率，每日持续观察，直至所有的蛹羽化为成虫，统计蛹羽化率。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2016和SPSS17.0软件进行数据统计和分析。采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 桔小实蝇对百香果的危害

田间调查发现，各地百香果种植园内均发现桔小实蝇活成虫（图1），其大多停息在叶背。田间笼罩观察发现桔小实蝇主要在受害百香果的伤口处或有缝隙的地方产卵，被害幼果发育成畸形果，表皮上常见内馅的小孔，成熟果被害部位呈火山口状凸起，受害部位不能正常转色，剖开果皮，可见为害痕迹，但果肉完整（图2），说明实蝇幼虫尚未蛀入果肉部位，51.7%的受害果被害部位发现实蝇卵（图3）。

图1 停息在百香果叶背的桔小实蝇成虫

图2 成熟百香果受桔小实蝇的为害症状

图3 桔小实蝇对百香果的为害

2019年7月6日至10月28日在百香果园诱捕到的桔小实蝇雄成虫数量如图4所示，其中，2019年7月20日诱捕到桔小实蝇雄成虫数量最少（4.0头/瓶），2019年9月16日数量最多（19.3头/瓶）。

图4 2019年7月6日至10月28日百香果园诱集桔小实蝇数量

2.2 桔小实蝇在百香果上的生长发育情况

桔小实蝇成虫在百香果上存在产卵的现象和产卵痕（图5），48 h后共有13个百香果上有产卵痕迹，占比为43.3%。产卵痕数量平均为1.73个/每果。10 d后每日翻动沙盘沙土统计桔小实蝇蛹的数量，共检查有52头桔小实蝇蛹。经全程观察，共有49头蛹羽化为成虫，其中雌虫28头（57.1%）、雄虫21头（42.9%），化蛹率为94.2%。

图5 桔小实蝇雌成虫在百香果幼果上产卵

2.3 不同成熟度的百香果对桔小实蝇发育的影响

以桔小实蝇蛹的长度、化蛹率、羽化率为评价指标，研究了桔小实蝇在不同成熟状态的紫香百香果果实上的发育情况，结果见表1。

由表1可知，桔小实蝇在百香果成熟果果皮上不能完成蛹期发育，其余各组处理都能完成整个生活史。处理组除成熟果果皮组外，成熟果果肉组、成熟果果皮+果肉组、绿色果果皮组、绿色果果肉组、绿色果果皮+果肉组、幼果果皮组的桔小实蝇蛹长与对照香蕉组的蛹长均无显著性差异。

表1 紫香百香果对桔小实蝇生长发育的影响

与对照香蕉组相比，百香果不同成熟期、不同果实部位饲喂桔小实蝇均显著降低其幼虫化蛹率和蛹羽化率。幼果和绿色果果皮饲养的桔小实蝇化蛹率和羽化率均最低，其中，幼果果皮的化蛹率t=26.5，df=4，P＜0.001，羽化率t=21.1，df=4，P＜0.001；绿色果果皮化蛹率t=31.5，df=4，P＜0.001，羽化率t=20.2，df=4，P＜0.001，二者间无显著性差异，均显著低于香蕉组。绿色果处理组中，果肉、果皮果肉混合饲养（果皮+果肉）的桔小实蝇化蛹率和羽化率均显著高于果皮组，果肉组化蛹率t=27.3，df=4，P＜0.001，羽化率t=22.5，df=4，P＜0.001；果皮+果肉组化蛹率t=33.2，df=4，P＜0.001，羽化率t=24.1，df=4，P＜0.001。成熟果处理组中，果肉、果皮果肉混合饲养的桔小实蝇化蛹率和羽化率之间差异不显著。上述结果表明，桔小实蝇虽然可以在百香果上完成生活史，但百香果不同部位饲养的桔小实蝇生长发育情况存在差异。果肉处理组中，成熟果和绿色果饲养的桔小实蝇的化蛹率间差异不显著，但绿色果果肉饲养的桔小实蝇的羽化率显著高于成熟果果肉上饲养的桔小实蝇羽化率（t=23.8，df=4，P＜0.001）。果肉和果皮的混合饲养组中，成熟果和绿色果饲养的桔小实蝇的化蛹率和羽化率均无显著性差异。对于幼果，由于其果肉尚未发育，用幼果饲养的桔小实蝇将其等同于用幼果果皮饲养的桔小实蝇，结果表明，在3种发育状态的百香果果皮上饲喂的桔小实蝇，其化蛹率和羽化率均显著低于其他处理组，且在成熟百香果果皮上桔小实蝇不能完成整个生活史。

此外，对成熟紫香百香果和对照香蕉的糖度和pH进行了测定，结果（表2）显示，紫香百香果的糖度为16.0%～19.3%，平均糖度为17.72%，供试香蕉的糖度为19.1%～23.7%，平均pH为20.77%。紫香百香果的pH为1.50～1.95，平均pH为1.78，供试香蕉的pH为6.50～6.95，平均pH为6.80。对照香蕉的糖度和pH均显著高于成熟百香果（糖度：t=17.3，df=4，P＜0.001；pH：t=20.6，df=4，P＜0.001）。

表2 紫香百香果和对照香蕉的糖度和p H

3 讨论

百香果目前主要分布于华南和西南等热带、亚热带地区，这些地区都是桔小实蝇的适生分布区［25］。已有田间调查报道显示百香果园内有桔小实蝇发生［21，26］。同样，本研究田间调查结果和田间笼罩试验表明百香果能够被桔小实蝇为害。昆虫嗅觉系统可以识别特异性化学气味分子，对昆虫取食、产卵等过程有重要影响［27］。桔小实蝇的为害趋性与水果的种类、部位、成熟度有关［19］。Siderhurst等［28］研究发现，桔小实蝇雌虫对榄仁树的混合挥发性物质有趋向性。施伟等［29］用3种水果和3种成熟程度芒果的挥发性气味测试桔小实蝇的趋向性，证明桔小实蝇对水果的挥发性气味有趋向性与选择性。陈思嫦［30］研究发现，番石榴中的8种挥发物对桔小实蝇具有不同程度的引诱作用，其中包括正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、叶醇。而陈庆等［31］检测出紫红百香果果汁的挥发物中含有正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、叶醇等81种化合物。因此，推测紫香百香果的挥发物中含有对桔小实蝇具有引诱作用的化合物，进一步推测桔小实蝇在百香果果园中存在大面积危害的风险。此外，田间调查发现，桔小实蝇主要在受害百香果的伤口处或有缝隙的地方产卵，这与谢琦等［32］发现桔小实蝇雌虫偏爱在果实伤口部位、凹陷部位、有缝隙部位等产卵的结果一致。

本研究结果显示，桔小实蝇在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生长发育，这可能与成熟百香果果皮极易失水干枯，不能满足桔小实蝇生长发育所需的水分和营养有关。即使是幼果和未成熟的绿果，桔小实蝇在这两类果实不同部位上的羽化率亦显著低于香蕉对照组，表明百香果不是桔小实蝇的最适宜寄主，且不同成熟状态的百香果及百香果的不同部位对桔小实蝇生长发育有不同的影响，这与胡菡青等［12］的研究结果基本一致。

已有研究发现，桔小实蝇的生长发育受果实糖度和pH的影响，桔小实蝇对同一种水果的危害更倾向于含糖量较高者［12，33］。潘雅［34］研究表明，人工饲料中糖浓度影响桔小实蝇卵和幼虫的孵化率及老熟虫的质量。用糖浓度为20%的人工饲料连续饲养桔小实蝇4代时，其孵化率显著高于用糖浓度为12%、16%、24%、28%的人工饲料饲养的桔小实蝇。果实的pH能够影响桔小实蝇的羽化率［35］。付佑胜等［33］研究发现，番石榴膨大期的pH为5.0～5.5，有利于桔小实蝇的羽化，但当pH大于5.5或者小于4.0时，会导致桔小实蝇羽化率下降，特别是当pH小于4.0时，羽化率下降至最低。本研究对成熟紫香百香果和对照香蕉的糖度和pH进行了测定，结果显示，紫香百香果的平均糖度为17.72%，供试香蕉的平均糖度为20.77%。紫香百香果的平均pH为1.78，供试香蕉的平均pH为6.80，紫香百香果的糖度和pH均不在桔小实蝇正常生长发育的适宜范围内，因此，推测紫香百香果和香蕉间糖度和pH的差异可能是造成桔小实蝇生长适合度降低的原因之一。

本研究测量了成熟紫香百香果的果皮厚度及桔小实蝇产卵针的长度，发现成熟果皮平均厚度为（35.24±4.00）mm，桔小实蝇产卵器（基节、翻缩膜、产卵针）长度为（36.10±0.17）mm。已有研究表明桔小实蝇的翻缩膜、产卵管可能进入果实内部［36］，因此，理论上桔小实蝇可将卵产在紫香百香果果实内部，但田间调查结果显示，桔小实蝇喜好在幼嫩果实上产卵为害，随着果实长大，产卵孔逐渐变大，果皮出现桔小实蝇幼虫为害的症状，但果瓤内未发现虫体为害。对于上述结果，推测百香果果皮硬度较高及果皮含糖量不适合桔小实蝇卵的发育，是造成桔小实蝇幼虫不能到达果肉部分的原因之一。

综上所述，田间调查及室内测定试验结果显示，桔小实蝇可为害百香果，并能在百香果上完成生长发育。不同成熟状态的百香果及百香果的不同部位对桔小实蝇生长发育有不同的影响，桔小实蝇在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生长发育，但能在成熟果果肉、绿色果及幼果上完成生活史。含糖量及pH测定试验结果表明，桔小实蝇虽然能在百香果上完成生活史，但百香果不是桔小实蝇的适宜寄主。由于桔小实蝇能在百香果果实上完成生活史，又鉴于百香果的盛果期较长，在其他水果蔬菜收获完成后，百香果可能成为桔小实蝇的过渡场所。