龐洪翠， 姜 靈， 賈彥霞

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川 750021)

西花薊馬(Frankliniellaoccidentalis)屬纓翅目(Thysanoptera)薊馬科(Thripidae)花薊馬屬(Frankliniella)，是一種世界性檢疫害蟲[1]，也是我國第一批重點防治的外來入侵物種。西花薊馬原產(chǎn)自美洲，最早被記載于1895年，當(dāng)時只是零星發(fā)生[2]。近年來由于全球貿(mào)易的發(fā)展，西花薊馬隨花卉、蔬菜及苗木的調(diào)運在世界各地迅速擴散，目前己廣泛分布于美國、荷蘭、英國、以色列、日本等69個國家和地區(qū)[3]。2003年6月在北京市郊某大棚的辣椒上首先暴發(fā)西花薊馬，是傳入我國的外來有害生物[4]。西花薊馬具有個體小、易隱藏、繁殖快及抗藥性增強等特點，在歐洲、美洲等地逐漸取代其他薊馬，是主要的溫室蔬菜害蟲[5]。已有相關(guān)研究表明，西花薊馬對菜豆及苜蓿危害后使植物體內(nèi)生理指標(biāo)發(fā)生變化[6-7]，但關(guān)于西花薊馬危害辣椒后的生理生化反應(yīng)未見報道。本試驗對不同辣椒品種受西花薊馬危害后葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量變化進(jìn)行測定和分析，以探討辣椒植株在薊馬危害脅迫下的生化反應(yīng)，為辣椒抗蟲育種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試?yán)苯凡牧?供試?yán)苯菲贩N為嬌龍(寧夏巨豐種苗有限公司)、杭椒五號(寧夏興瑞達(dá)種子有限公司)、洋大帥(陜西陽光種業(yè)有限公司)、74-82(中國瑞克斯旺種子有限公司)、太空辣(甘肅敦煌種業(yè)股份有限公司)。

1.1.2 供試蟲源 供試西花薊馬采自寧夏大學(xué)溫室大棚里自然生長的黃瓜植株上，帶回實驗室，采回后在室內(nèi)用四季豆豆莢進(jìn)行多代飼養(yǎng)，進(jìn)行純化。經(jīng)鑒定為西花薊馬。

1.2 試驗處理

1.2.1 自然生長組辣椒苗上西花薊馬種群調(diào)查 于2016年11月中旬將辣椒播種于穴盤內(nèi)，11月下旬待辣椒苗長出4～6張真葉時移入溫室大棚內(nèi)，每個品種移栽20株，自然感蟲生長，辣椒苗定植后1周左右開始調(diào)查植株上的成蟲數(shù)量。每3 d統(tǒng)計1次，試驗至次年1月中旬左右辣椒枯萎時結(jié)束。種群動態(tài)以單株平均數(shù)量作為測定指標(biāo)，來評價不同品種辣椒上薊馬種群數(shù)量的變動情況。

1.2.2 辣椒品種各項生理指標(biāo)的測定 待辣椒苗長到4～6張真葉時，移栽到試驗田內(nèi)(20～25 ℃)，每個品種選20株長勢一致的幼苗移栽到1個小區(qū)，選用40 cm×40 cm×120 cm的70目尼龍紗網(wǎng)罩住，共設(shè)置5個網(wǎng)區(qū)，按每株30頭薊馬接蟲，以不接薊馬為對照，分別于接蟲前(0 d)和接蟲后3、6、9 d剪取相同葉位的葉片，充分混勻，液氮保存?zhèn)溆脺y定，每個處理重復(fù)5次。

1.2.3 測定方法 采用丙酮提取法[8]測定辣椒葉片葉綠素含量；采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[9]測定可溶性蛋白含量；采用蒽酮比色法[9]測定可溶性糖含量。試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SAS軟件處理，進(jìn)行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同辣椒品種上西花薊馬種群動態(tài)

由圖1可知，辣椒定植1周左右開始出現(xiàn)薊馬，薊馬發(fā)生初期，蟲口密度低，種群數(shù)量增長緩慢，11月27日之后，種群數(shù)量開始較快增加，此時薊馬定植穩(wěn)定，至12月17日左右，辣椒達(dá)到花期，為薊馬的生長發(fā)育提供了充足養(yǎng)分，薊馬數(shù)量達(dá)到高峰，隨后數(shù)量緩慢下降，一方面是由于天氣降溫，大棚內(nèi)溫度略有波動，另一方面觀察發(fā)現(xiàn)，在盛花期薊馬成蟲數(shù)量最多，隨著時間的推移，末花期若蟲數(shù)量逐漸增加，而若蟲不在統(tǒng)計范圍之內(nèi)。直至辣椒植株枯萎，停止調(diào)查。從薊馬種群動態(tài)圖上可以簡單看出，在薊馬對各品種的趨向性方面，在自然狀態(tài)下，薊馬更趨向于集中在杭椒五號品種上取食，其次是洋大帥、太空辣品種，而薊馬對嬌龍、74-82品種的取食基本無偏好。

2.2 西花薊馬危害脅迫對不同辣椒品種葉綠素(chlorophyll，簡稱Chl)(Chla+Chlb)含量的影響

不同辣椒品種在相同蟲口密度、不同時間段內(nèi)，隨著危害時間的延長，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量均呈不同程度地下降。由表1可見，在薊馬危害初期，在杭椒五號、74-82品種間，葉綠素a含量有顯著性差異，含量最高的為74-82品種(1.096 7 mg/g)，含量最低的是杭椒五號品種(0.744 3 mg/g)。危害第3天時，除太空辣外各品種含量均有明顯下降，分別降低34.0%、34.7%、44.5%、31.2%，杭椒五號品種的葉綠素a含量最低。危害第6天時，嬌龍、太空辣、洋大帥的葉綠素a含量顯著下降，其他品種下降不顯著。危害第9天時，各品種(除74-82、太空辣品種外)葉綠素a含量略有上升。葉綠素b的含量在不同危害時間和辣椒不同品種間的變化與葉綠素a相似。在西花薊馬危害第3天，各品種葉綠素b含量均顯著下降?？?cè)~綠素含量的變化趨勢與葉綠素a相似。74-82品種無論在試驗初期還是試驗?zāi)┢?，含量基本高于其他品種，且在不同時間段葉綠素含量穩(wěn)定變化，差異不大。洋大帥、嬌龍品種在各時間段內(nèi)，含量變化差異明顯，太空辣、杭椒五號品種含量變化差異不明顯。

表1 西花薊馬危害對辣椒不同品種葉綠素含量的影響

注：數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”。同一行中不同小寫字母表示同一品種不同時間段下差異顯著(P<0.05)；同一列中不同大寫字母表示在同一時間段不同辣椒品種間差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.3 西花薊馬危害脅迫對不同辣椒品種可溶性蛋白含量的影響

由表2可知，辣椒不同品種之間，蛋白質(zhì)含量均隨西花薊馬的危害呈先上升后下降的趨勢。西花薊馬危害初期，74-82 品種可溶性蛋白含量最高(4.969 9 mg/g)，杭椒五號含量最低(3.513 3 mg/g)；危害第3天，多數(shù)品種可溶性蛋白含量均有顯著上升，分別上升13.5%、19.9%、0.3%、41.6%、22.2%，即初始含量最高的74-82品種，可溶性蛋白含量增加得最慢，太空辣含量增加得最多，其他品種較為緩慢；薊馬危害第6天，各品種可溶性蛋白含量基本穩(wěn)定；危害第9天，可溶性蛋白含量顯著下降，但74-82品種的含量最高(1.161 1 mg/g)，杭椒五號品種的可溶性蛋白含量最低(0.584 9 mg/g)。

2.4 西花薊馬危害脅迫對不同辣椒品種可溶性糖含量的影響

由表3可知，辣椒不同品種之間，隨西花薊馬危害時間的增加，可溶性糖含量下降。在西花薊馬危害初期，各品種之間可溶性糖含量差異顯著；危害第3天時，大部分品種的可溶性糖含量顯著下降；危害持續(xù)到第6天時，洋大帥、嬌龍、74-82、太空辣、杭椒五號等品種的可溶性糖含量出現(xiàn)明顯下降，分別下降35.2%、19.7%、20.5%、31.6%、28.1%。嬌龍、74-82品種可溶性糖含量下降幅度較為緩慢，杭椒五號次之。危害持續(xù)到第9天時，各品種可溶性糖含量持續(xù)顯著下降，74-82的可溶性糖含量最高(1.974 8 mg/g)，杭椒五號含量次之(1.665 7 mg/g)。

表2 西花薊馬為害對辣椒不同品種可溶性蛋白含量的影響

表3 西花薊馬為害對辣椒不同品種可溶性糖含量的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 西花薊馬種群動態(tài)與辣椒品種抗性的關(guān)系

在統(tǒng)計過程中發(fā)現(xiàn)，辣椒處于花期時，對西花薊馬的種群動態(tài)影響最大。盛花期辣椒各品種上薊馬蟲口數(shù)劇增，這與喬鳳霞等在其他作物上的調(diào)查結(jié)果[10-11]一致。結(jié)合各品種生理指標(biāo)值發(fā)現(xiàn)，薊馬數(shù)量的多少與辣椒品種的抗蟲性強弱有一定的關(guān)系。薊馬數(shù)量多的品種，各營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化幅度比其他品種變化幅度要大，且葉片受害嚴(yán)重，例如杭椒五號，在多數(shù)時期薊馬數(shù)量都比其他品種多，營養(yǎng)物質(zhì)初始含量反而低，受西花薊馬危害一段時間后，營養(yǎng)物質(zhì)含量較其他品種下降明顯。這說明西花薊馬種群動態(tài)與辣椒品種的抗蟲性有一定的相關(guān)性。在以后的生產(chǎn)實踐中，在不明確辣椒品種抗性強弱的情況下，可以把薊馬種群動態(tài)作為判斷其抗性強弱的一個參考，此方法簡單有效、易于操作。

3.2 葉綠素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量變化與抗性的關(guān)系

植物進(jìn)行光合作用的必備因素是葉綠素，它直接影響作物產(chǎn)量[12]，當(dāng)外界因素惡化，葉綠素含量下降，葉片會出現(xiàn)黃化等癥狀[13-14]。本試驗中，易染蟲品種杭椒五號的葉綠素含量較低。抗蟲性強的74-82品種則相反，在受害初期，葉綠素含量高于其他品種，隨著薊馬危害時間增加，含量下降，但在危害末期，含量保持最高。結(jié)合西花薊馬種群動態(tài)分析，這可能與抗性強的品種葉綠素含量高、葉片顏色相對較綠，薊馬對此品種的趨性小有一定的關(guān)系。說明葉綠素含量與辣椒品種的抗性有很大的相關(guān)性，可以作為抗性指標(biāo)。

糖、蛋白質(zhì)是植物生長和昆蟲生長繁育必要的營養(yǎng)物質(zhì)[15]。植物被害蟲危害后，其體內(nèi)可溶性蛋白、可溶性糖等營養(yǎng)成分減少或比例失衡，對昆蟲的生長發(fā)育與取食有直接影響[16]，當(dāng)糖、蛋白質(zhì)含量超出植物最適范圍之外時，它們就被看作是一種潛在的抗性因素[17-18]。

研究發(fā)現(xiàn)，隨著危害時間的延長，辣椒各品種可溶性蛋白含量先升高后降低，74-82品種可溶性蛋白含量波動較小，太空辣品種的含量波動最大，其他品種居中?？赡苁且驗閷顾E馬較弱的品種來說，隨著薊馬的持續(xù)危害，生理機制遭受破壞，失去其自身的修復(fù)能力，蛋白含量不能及時補給，對植物造成極大危害，由此可知，蛋白含量與辣椒抗蟲性的關(guān)系不明確，有待進(jìn)一步研究?？扇苄蕴呛侩S著危害時間延長，呈普遍下降的趨勢。危害初期，抗蟲性強、可溶性糖含量最高的是74-82品種，到危害末期，含量仍保持最高；在危害的初期，染蟲強的杭椒五號品種可溶性糖含量較高，末期含量較低。說明可溶性糖含量對品種的抗蟲性具有明顯的誘導(dǎo)作用，利用誘導(dǎo)效應(yīng)的大小，可衡量一個品種的抗性。因此，可溶性糖含量可以作為抗性指標(biāo)。

本研究探討西花薊馬危害辣椒后，不同辣椒品種間抗性指標(biāo)的差異，即通過葉綠素及營養(yǎng)物質(zhì)含量不同程度的下降，植物所表現(xiàn)出的一種對害蟲危害的應(yīng)激反應(yīng)。從前人的研究可知，植物被害蟲危害后，會通過調(diào)節(jié)內(nèi)在的主要和次要代謝物含量，協(xié)同作用來抵御害蟲危害，增加自身抗性。對于辣椒品種抗性相關(guān)方面的研究，尚存在空白，有待進(jìn)一步研究。

[1]吳青君，張友軍，徐寶云，等. 入侵害蟲西花薊馬的生物學(xué)、危害及防治技術(shù)[J]. 昆蟲知識，2005，42(1)：11-14.

[2]郅軍銳，李景柱，蓋海濤. 西花薊馬取食不同豆科蔬菜的實驗種群生命表[J]. 昆蟲知識，2010，42(2)：313-317.

[3]Kirk W D J，Terry L I. The spread of the western flower thripsFrankliniellaoccidentalis(Pergande)[J]. Agricultural and Forest Entomology，2003，5(4)：301-310.

[4]張友軍，吳青君，徐寶云，等. 危險性外來入侵生物——西花薊馬在北京發(fā)生危害[J]. 植物保護，2003，29(4)：58-59.

[5]Parker B L，Skinner M，Lewis T，et al. Thrips biology and management[M]. New York and London：Plenum Press，1995：31-50.

[6]武德功，賀春貴，劉長仲，等. 不同苜蓿品種對豌豆蚜的生化抗性機制[J]. 草地學(xué)報，2011，19(3)：497-501.

[7]從春蕾，郅軍銳，謝路飛，等. 西花薊馬為害對菜豆葉綠素及營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響[J]. 植物保護，2013，39(2)：20-24.

[8]陳應(yīng)武，竇彩虹，張新虎，等. 梨癭螨的為害對梨葉片幾種生理生化指標(biāo)的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2004，40(1)：68-71.

[9]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000：201-202.

[10]喬鳳霞，雀春平，劉忠善，等. 煙草植株不同部位上西花薊馬的動態(tài)分布調(diào)查[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，19(9)：65-66.

[11]鄭伯平，鄭長英，顧松東，等. 白三葉草生長期西花薊馬的空間分布型變化[J]. 環(huán)境昆蟲學(xué)報，2010，32(1)：1-5.

[12]Fromme P，Melkozernov A，Jordan P，et al. Structure and function of photosystem I：interaction with its soluble electron carriers and external antenna systems[J]. FEBS Letters，2003，555(1)：40-44.

[13]Jung K H，Hur J，Ryu C H，et al. Characterization of a rice chlorophyll-deficient mutant using the T-DNA gene-trap system[J]. Plant and Cell Physiology，2003，44(5)：463-472.

[14]Nakanishi H，Nozue H，Suzuki K，et al. Characterization of theArabidopsisthalianamutant pcb2 which accumulates divinyl chlorophylls[J]. Plant and Cell Physiology，2005，46(3)：467-473.

[15]王 蕤，巨關(guān)升，秦錫祥. 毛白楊樹皮內(nèi)含物對光肩星天?？剐缘奶接慬J]. 林業(yè)科學(xué)，1995，31(2)：185-188.

[16]李進(jìn)步，方麗平，張亞楠，等. 不同類型品種棉花上棉蚜適生性及種群動態(tài)[J]. 昆蟲學(xué)報，2007，50(10)：1027-1033.

[17]李奕震，鄭柱龍，謝治芳. 板栗芽內(nèi)化學(xué)物質(zhì)與抗栗癭蜂的關(guān)系[J]. 華東昆蟲學(xué)報，2006，15(1)：13-16.

[18]張春妮. 甘藍(lán)苗期對桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)抗性的生化機制研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2005.