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摘要 :为比较西花蓟马Frankliniella occidentalis对不同寄主植物的选择性,本研究采用罩笼法观察了西花蓟马对8种不同蔬菜寄主植物(茄子、甘蓝、辣椒、黄瓜、莴笋、番茄、芹菜、香菜)的选择性,并使用“Y”形嗅觉仪评价了西花蓟马对不同蔬菜的嗅觉行为反应。结果表明,在8种不同蔬菜寄主植物中,西花蓟马对茄子、甘蓝的选择性最高;对芹菜和香菜的选择性较弱,表明西花蓟马对芹菜和香菜表现出忌避性。本研究结果为了解西花蓟马对不同寄主植物的选择提供理论依据。
关键词 :西花蓟马; 选择性; 行为反应
中图分類号:
S 436.3
文献标识码: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2020040
Selective and olfactory responses of Frankliniella occidentalis to
different host plants
CHEN Hongyu1, WANG Yingshan2*, LI Lun1, YANG Chen1, ZHANG Jianping1, CHEN Jing1*
(1. Key Laboratory of Oasis Agricultural Pest Management and Plant Protection Resources Utilization, Xinjiang Uygur Autonomous Region, College of Agriculture, Shihezi University, Shihezi 832003, China; 2. Agro-technical Station in the Second Agricultural Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Tiemenguan 841505, China)
Abstract
To compare the selectivity of Frankliniella occidentalis for different vegetable host plants, the selection of F.occidentalis for eight different vegetable host plants, including Solanum melongena, Brassica oleracea, Capsicum annuum, Cucumis sativus, Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum, Apium graveolens, Coriandrum sativum, were observed by using the cage method, and the Y-tube olfactory apparatus was used to evaluate the olfactory behavioral responses of F.occidentalis to different vegetables. The results showed that, among the eight different vegetable host plants, F.occidentalis had the highest selectivity for S.melongena and B.oleracea. The quantities of F.occidentalis on A.graveolens and C.sativum were the least, which showed the aversion of Foccidentalis to these two plants. The results provided a theoretical basis for strengthening the agricultural control of Frankliniella occidentalis.
Key words
Frankliniella occidentalis; selection; behavioral response
西花蓟马Frankliniella occidentalis属缨翅目Thysanoptera蓟马科Thripidae,是一种世界危险性入侵害虫[1]。该虫起源于20世纪70年代美国西部的落基山脉,随后蔓延至美洲、欧洲、非洲、亚洲、大洋洲的69个国家和地区,成为一种世界性的农作物害虫[2]。西花蓟马在我国于2003年6月首次在北京郊区的温室辣椒上发现,目前分布于云南、河北、浙江、山东、新疆等地[34]。西花蓟马寄主作物范围广泛,尤其喜食蔬菜和花卉,如黄瓜、茄子、辣椒、甘蓝、番茄、豆类、非洲紫罗兰、玫瑰、凤仙花、菊花等[57]。西花蓟马利用其锉吸式口器吸食寄主植物叶、芽、花、果汁液,受害植物嫩叶呈白斑点状,皱缩卷曲,甚至黄化、干枯、凋萎,导致无法继续生长,造成大幅减产甚至绝收[89]。此外,该害虫还能传播植物病毒,造成严重的经济损失[10]。
新疆自乌鲁木齐地区发现西花蓟马以来[11],该虫对新疆各地设施蔬菜的为害日益严重,且为害面积也在不断扩大,对设施蔬菜品质造成显著影响。因此,进一步了解西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性十分重要。目前,国内关于西花蓟马对不同寄主植物的选择性研究相对缺乏,因此,为进一步探讨西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性,探索有效的西花蓟马防治措施,本试验选取新疆当地常见的8种设施蔬菜(茄子、甘蓝、辣椒、黄瓜、莴笋、番茄、芹菜、香菜)作为寄主植物,拟通过西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性测定以及嗅觉行为反应的研究,明确西花蓟马与不同寄主植物之间的关系,为探讨西花蓟马的生态调控和治理提供理论依据。 1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试虫源
供试西花蓟马采自石河子大学北区试验站玻璃温室各类蔬菜上,采回后在实验室养虫笼(50 cm×50 cm×50 cm)内以菜豆植株大量饲养3代以上。饲养条件为温度(28±1)℃,湿度(50±5)%,光周期L∥D=16 h∥8 h。
1.1.2 供试寄主
选取新疆当地常见的8种温室蔬菜作为寄主植物供试验用(表1),8种供试植物种子分别播种于实验室育苗盘内,置于室内培养箱中在(26±1)℃,RH 60%,光周期L∥D=16 h∥8 h条件下培养,待供试植株长到3~4片真叶时,移栽于试验站塑料盆(直径10 cm)中,并置于罩笼内以保证不受到害虫的为害,待寄主植株长至15~20 cm时供试验用。
1.2 试验方法
1.2.1 西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性测定
选用生长状况良好且无虫害的8种供试寄主蔬菜盆栽苗(辣椒、黄瓜、茄子、番茄、莴苣、甘蓝、芹菜、香菜)各1株,将8种供试寄主植株按2×4随机排列在网罩饲养笼内,并用吸虫器吸取在菜豆植株饲养3代以上的西花蓟马成虫100头,在罩笼中央高于植株顶部0.1 m处释放,任其在寄主植株上自由取食、产卵。72 h后观察记录各种蔬菜寄主上的成虫数,并剔除成虫,同时,将各植株分别转移至洁净无虫的养虫笼内,每隔24 h观察记录不同蔬菜寄主上孵化的若虫数,直到无若虫出现为止,计算各寄主植株上孵化的若虫总数,用寄主植株上孵化的若虫数作为产卵量的估计。试验重复3次。
1.2.2 西花蓟马对不同蔬菜寄主组合的嗅觉行为反应
试验采用“Y”形嗅觉仪进行观察,记录西花蓟马对不同供试植株及其组合的取食选择行为。试验“Y”形管两臂长均为8 cm、夹角为75°、内径1 cm;在“Y”形嗅觉仪的两选择臂端口均用无味硅胶管依次连接样本瓶、气体流量计、蒸馏水加湿器、活性炭过滤器和大气采样仪。活性炭过滤器中装有活性炭,能够过滤掉空气中含有的污染成分,以减少对供试寄主植物挥发性气味的干扰;蒸馏水加湿器可起到过滤和湿润空气的作用。试验过程中根据昆虫的趋上性和趋光性,将“Y”形嗅觉仪放置于自制箱子中,向上倾斜约30°,调节通过管内的气体流速,“Y”形管两臂的气体流速分别为500 mL/min[12]。
测定前供试昆虫先饥饿处理2~3 h,然后在直型管口引入(释放)西花蓟马成虫。每头成虫观察5 min,判定标准为西花蓟马成虫爬行至超过某测试管壁1/2处,并保持15 s以上,记为该成虫已做出选择,如果西花蓟马成虫在5 min内没有做出选择,则记为无反应;每测定10头成虫后,用75%乙醇清洗“Y”形管,烘干冷凉后再进行下一组试验,并调换气味源以及“Y”形管方向。每組试验选取60头西花蓟马成虫,每头西花蓟马成虫在所有试验中只使用1次,且不同的组合处理之间的测定顺序是随机的。
各寄主植物的组合处理设置为:1)不同蔬菜寄主植物与空气;2)新疆设施蔬菜辣椒有着广泛的种植面积,因此选取辣椒作为对照与其他蔬菜进行组合比较。
1.3 数据处理
采用Excel 2010和SPSS 20.0对数据进行统计和分析。西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性测定采用One-way ANOVA进行方差分析;西花蓟马对不同蔬菜寄主挥发物及组合的嗅觉行为反应采用卡方检验,以χ2值和相应的显著性P值判定处理间的差异显著性。选择率计算公式:
选择率=选择味源臂总虫数选择味源臂总虫数 选择对照臂总虫数×100%。
2 结果与分析
2.1 西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性
2.1.1 西花蓟马在不同蔬菜寄主植物上的着虫数
研究表明,西花蓟马成虫在不同的蔬菜寄主植物上的着虫数存在差异(表2)。本试验3次重复共释放300头西花蓟马成虫,在寄主植物上的着虫数共计平均95头,其中有5头西花蓟马成虫逃跑或死亡。西花蓟马成虫在茄子上的着虫数最多,为2767头,其次为甘蓝(25.67头)、莴笋(14.00头);在芹菜、香菜上的着虫数最少,分别为1.00头和2.67头。西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性依次为茄子
关键词 :西花蓟马; 选择性; 行为反应
中图分類号:
S 436.3
文献标识码: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2020040
Selective and olfactory responses of Frankliniella occidentalis to
different host plants
CHEN Hongyu1, WANG Yingshan2*, LI Lun1, YANG Chen1, ZHANG Jianping1, CHEN Jing1*
(1. Key Laboratory of Oasis Agricultural Pest Management and Plant Protection Resources Utilization, Xinjiang Uygur Autonomous Region, College of Agriculture, Shihezi University, Shihezi 832003, China; 2. Agro-technical Station in the Second Agricultural Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Tiemenguan 841505, China)
Abstract
To compare the selectivity of Frankliniella occidentalis for different vegetable host plants, the selection of F.occidentalis for eight different vegetable host plants, including Solanum melongena, Brassica oleracea, Capsicum annuum, Cucumis sativus, Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum, Apium graveolens, Coriandrum sativum, were observed by using the cage method, and the Y-tube olfactory apparatus was used to evaluate the olfactory behavioral responses of F.occidentalis to different vegetables. The results showed that, among the eight different vegetable host plants, F.occidentalis had the highest selectivity for S.melongena and B.oleracea. The quantities of F.occidentalis on A.graveolens and C.sativum were the least, which showed the aversion of Foccidentalis to these two plants. The results provided a theoretical basis for strengthening the agricultural control of Frankliniella occidentalis.
Key words
Frankliniella occidentalis; selection; behavioral response
西花蓟马Frankliniella occidentalis属缨翅目Thysanoptera蓟马科Thripidae,是一种世界危险性入侵害虫[1]。该虫起源于20世纪70年代美国西部的落基山脉,随后蔓延至美洲、欧洲、非洲、亚洲、大洋洲的69个国家和地区,成为一种世界性的农作物害虫[2]。西花蓟马在我国于2003年6月首次在北京郊区的温室辣椒上发现,目前分布于云南、河北、浙江、山东、新疆等地[34]。西花蓟马寄主作物范围广泛,尤其喜食蔬菜和花卉,如黄瓜、茄子、辣椒、甘蓝、番茄、豆类、非洲紫罗兰、玫瑰、凤仙花、菊花等[57]。西花蓟马利用其锉吸式口器吸食寄主植物叶、芽、花、果汁液,受害植物嫩叶呈白斑点状,皱缩卷曲,甚至黄化、干枯、凋萎,导致无法继续生长,造成大幅减产甚至绝收[89]。此外,该害虫还能传播植物病毒,造成严重的经济损失[10]。
新疆自乌鲁木齐地区发现西花蓟马以来[11],该虫对新疆各地设施蔬菜的为害日益严重,且为害面积也在不断扩大,对设施蔬菜品质造成显著影响。因此,进一步了解西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性十分重要。目前,国内关于西花蓟马对不同寄主植物的选择性研究相对缺乏,因此,为进一步探讨西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性,探索有效的西花蓟马防治措施,本试验选取新疆当地常见的8种设施蔬菜(茄子、甘蓝、辣椒、黄瓜、莴笋、番茄、芹菜、香菜)作为寄主植物,拟通过西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性测定以及嗅觉行为反应的研究,明确西花蓟马与不同寄主植物之间的关系,为探讨西花蓟马的生态调控和治理提供理论依据。 1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试虫源
供试西花蓟马采自石河子大学北区试验站玻璃温室各类蔬菜上,采回后在实验室养虫笼(50 cm×50 cm×50 cm)内以菜豆植株大量饲养3代以上。饲养条件为温度(28±1)℃,湿度(50±5)%,光周期L∥D=16 h∥8 h。
1.1.2 供试寄主
选取新疆当地常见的8种温室蔬菜作为寄主植物供试验用(表1),8种供试植物种子分别播种于实验室育苗盘内,置于室内培养箱中在(26±1)℃,RH 60%,光周期L∥D=16 h∥8 h条件下培养,待供试植株长到3~4片真叶时,移栽于试验站塑料盆(直径10 cm)中,并置于罩笼内以保证不受到害虫的为害,待寄主植株长至15~20 cm时供试验用。
1.2 试验方法
1.2.1 西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性测定
选用生长状况良好且无虫害的8种供试寄主蔬菜盆栽苗(辣椒、黄瓜、茄子、番茄、莴苣、甘蓝、芹菜、香菜)各1株,将8种供试寄主植株按2×4随机排列在网罩饲养笼内,并用吸虫器吸取在菜豆植株饲养3代以上的西花蓟马成虫100头,在罩笼中央高于植株顶部0.1 m处释放,任其在寄主植株上自由取食、产卵。72 h后观察记录各种蔬菜寄主上的成虫数,并剔除成虫,同时,将各植株分别转移至洁净无虫的养虫笼内,每隔24 h观察记录不同蔬菜寄主上孵化的若虫数,直到无若虫出现为止,计算各寄主植株上孵化的若虫总数,用寄主植株上孵化的若虫数作为产卵量的估计。试验重复3次。
1.2.2 西花蓟马对不同蔬菜寄主组合的嗅觉行为反应
试验采用“Y”形嗅觉仪进行观察,记录西花蓟马对不同供试植株及其组合的取食选择行为。试验“Y”形管两臂长均为8 cm、夹角为75°、内径1 cm;在“Y”形嗅觉仪的两选择臂端口均用无味硅胶管依次连接样本瓶、气体流量计、蒸馏水加湿器、活性炭过滤器和大气采样仪。活性炭过滤器中装有活性炭,能够过滤掉空气中含有的污染成分,以减少对供试寄主植物挥发性气味的干扰;蒸馏水加湿器可起到过滤和湿润空气的作用。试验过程中根据昆虫的趋上性和趋光性,将“Y”形嗅觉仪放置于自制箱子中,向上倾斜约30°,调节通过管内的气体流速,“Y”形管两臂的气体流速分别为500 mL/min[12]。
测定前供试昆虫先饥饿处理2~3 h,然后在直型管口引入(释放)西花蓟马成虫。每头成虫观察5 min,判定标准为西花蓟马成虫爬行至超过某测试管壁1/2处,并保持15 s以上,记为该成虫已做出选择,如果西花蓟马成虫在5 min内没有做出选择,则记为无反应;每测定10头成虫后,用75%乙醇清洗“Y”形管,烘干冷凉后再进行下一组试验,并调换气味源以及“Y”形管方向。每組试验选取60头西花蓟马成虫,每头西花蓟马成虫在所有试验中只使用1次,且不同的组合处理之间的测定顺序是随机的。
各寄主植物的组合处理设置为:1)不同蔬菜寄主植物与空气;2)新疆设施蔬菜辣椒有着广泛的种植面积,因此选取辣椒作为对照与其他蔬菜进行组合比较。
1.3 数据处理
采用Excel 2010和SPSS 20.0对数据进行统计和分析。西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性测定采用One-way ANOVA进行方差分析;西花蓟马对不同蔬菜寄主挥发物及组合的嗅觉行为反应采用卡方检验,以χ2值和相应的显著性P值判定处理间的差异显著性。选择率计算公式:
选择率=选择味源臂总虫数选择味源臂总虫数 选择对照臂总虫数×100%。
2 结果与分析
2.1 西花蓟马对不同蔬菜寄主的选择性
2.1.1 西花蓟马在不同蔬菜寄主植物上的着虫数
研究表明,西花蓟马成虫在不同的蔬菜寄主植物上的着虫数存在差异(表2)。本试验3次重复共释放300头西花蓟马成虫,在寄主植物上的着虫数共计平均95头,其中有5头西花蓟马成虫逃跑或死亡。西花蓟马成虫在茄子上的着虫数最多,为2767头,其次为甘蓝(25.67头)、莴笋(14.00头);在芹菜、香菜上的着虫数最少,分别为1.00头和2.67头。西花蓟马对不同蔬菜寄主植物的选择性依次为茄子