劉曉娜+杜以梅+杜予州
摘要:連續(xù)2年檢測(cè)揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱生物型,并對(duì)其危害程度和發(fā)生動(dòng)態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查,以期為揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的防治提供依據(jù)。利用細(xì)胞色素氧化酶I(cytochrome axidase I,簡(jiǎn)稱COI)分子標(biāo)記檢測(cè)揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的生物型,采用定時(shí)定點(diǎn)的方法調(diào)查煙粉虱的危害程度和發(fā)生動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明,2014年和2015年揚(yáng)州地區(qū)發(fā)生的煙粉虱均為Q型;煙粉虱從6月初到11月初在主要蔬菜上的危害等級(jí)一直保持在4級(jí),在其他時(shí)間的危害程度不高。2014年揚(yáng)州地區(qū)大棚蔬菜上的煙粉虱始見于4月上旬,消亡期為12月下旬,在7月下旬有1個(gè)危害高峰;2015年煙粉虱始見期為4月中下旬,到11月底仍有煙粉虱危害,其間有2個(gè)危害高峰,分別在5月底至6月初和7月底至8月中旬。2014年揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的發(fā)生危害及蟲口密度高于2015年,其發(fā)生的蟲口密度在不同年份之間有波動(dòng),而且在不同的月份之間也存在差異。
關(guān)鍵詞:煙粉虱;生物型;危害程度;發(fā)生動(dòng)態(tài);揚(yáng)州市
中圖分類號(hào): S433.39文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2017)23-0100-03
該蟲為多食性害蟲,寄主范圍廣,寄主適應(yīng)性強(qiáng),在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)一年發(fā)生11~15代,具有世代重疊的特性。煙粉虱可以在溫暖地區(qū)的野外雜草和花卉上越冬,但在寒冷地區(qū)的煙粉虱則主要在保護(hù)地作物上越冬。煙粉虱是一類快速進(jìn)化的復(fù)合種,其中B型煙粉虱(也稱Middle East-Asia 1)和Q型煙粉虱(Mediterranean)在全球范圍內(nèi)危害較為嚴(yán)重,入侵性也最強(qiáng)[1-2]。2001年在揚(yáng)州地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)B型煙粉虱,隨后在江蘇地區(qū)迅速擴(kuò)散危害,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[3]。但2005年在江蘇省發(fā)現(xiàn)Q型煙粉虱后,Q型煙粉虱的種群數(shù)量逐年增加,而B型煙粉虱的種群數(shù)量卻逐年遞減,到2010年Q型煙粉虱已成為優(yōu)勢(shì)種[4]。孫偉等連續(xù)多年對(duì)江蘇省范圍內(nèi)煙粉虱的發(fā)生危害進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),煙粉虱的發(fā)生危害不僅在不同年份之間存在波動(dòng),而且在不同地區(qū)之間也存在著顯著差異[5-6]。為進(jìn)一步了解和掌握揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱生物型及全年的發(fā)生危害動(dòng)態(tài),于2014、2015年對(duì)揚(yáng)州不同地區(qū)煙粉虱的生物型進(jìn)行檢測(cè),并以揚(yáng)州蔣王蔬菜基地作為系統(tǒng)調(diào)查點(diǎn),對(duì)煙粉虱在其主要嗜好寄主植物上的發(fā)生危害動(dòng)態(tài)做詳細(xì)的調(diào)查,以期為揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱綜合防治提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱生物型檢測(cè)
1.1.1材料供試蟲源:于2014、2015年在揚(yáng)州市邗江區(qū)、廣陵區(qū)、江都區(qū)、高郵市、儀征市、寶應(yīng)縣的番茄(Lycopersicon esculentum)、黃瓜(Cucumis sativus)、辣椒(Capsicum annuum)、茄子(Solanum melongena)等主要蔬菜和過渡寄主葎草(Humulus scandens)上采集煙粉虱成蟲。將采集到的樣本浸泡于裝有無水乙醇的1.5 mL Eppendorf管中,于-20 ℃條件下保存。
主要試劑有蛋白酶K、rTaq DNA聚合酶、10×Buffer,購自寶生物工程(大連)有限公司;dNTPs,購自中美泰和生物技術(shù)(北京)有限公司。
1.1.2方法采用細(xì)胞色素氧化酶I(cytochrome axidase I,簡(jiǎn)稱COI)分子標(biāo)記快速檢測(cè)法,該方法引用福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所申請(qǐng)的專利201110413571《煙粉虱生物B型和Q型特異性引物和快速鑒定方法》。這個(gè)專利主要針對(duì)B型和Q型分別設(shè)計(jì)了2對(duì)特異性引物,構(gòu)建了一套適合煙粉虱生物型快速鑒定的雙引物PCR擴(kuò)增體系。該方法可以快速鑒定田間外來入侵煙粉虱的生物型。若該方法不能檢測(cè)出煙粉虱樣本的生物型,筆者采用通用引物,即上游引物 C1-J-2195(5′-TTGATTTTTTGGTCATCCAGAAGT-3′)和下游引物L(fēng)2-N-3014(5′-TCCAATGCACTAATCTGCCATA
TTA-3′)對(duì)煙粉虱mtDNA COI基因進(jìn)行擴(kuò)增并送中美泰和生物技術(shù)有限公司測(cè)序,將測(cè)序結(jié)果進(jìn)行Blast比對(duì)分析,確定其生物型。本研究共檢測(cè)揚(yáng)州地區(qū)288個(gè)樣本。
1.2揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱危害程度及發(fā)生動(dòng)態(tài)調(diào)查
于每年2月開始定期對(duì)揚(yáng)州市蔣王蔬菜基地的番茄、茄子、辣椒進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查,每7 d調(diào)查1次。對(duì)不同的寄主均采用“Z”字形5點(diǎn)采樣,每點(diǎn)隨機(jī)調(diào)查5株,每株分別摘取上、中、下3張葉片,將不同寄主的葉片放入不同的袋子中帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鏡檢,記錄每張葉片中煙粉虱卵、若蟲和偽蛹的數(shù)量以及葉面積,然后折算成單位葉面積的蟲口密度并劃分危害等級(jí)。具體方法:(1)將煙粉虱的危害程度劃分為5級(jí)。(2)設(shè)定1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)葉面積為10 cm2。調(diào)查時(shí),將調(diào)查葉片的平均葉面積換算為標(biāo)準(zhǔn)葉面積。(3)以1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)葉面積上的平均煙粉虱數(shù)量(卵、若蟲和偽蛹的總數(shù)量)為分級(jí)單位,即蟲量(頭)/標(biāo)準(zhǔn)葉面積。(4)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[平均蟲量(頭)/標(biāo)準(zhǔn)葉面積(10 cm2)]:0級(jí)為無蟲,1級(jí)≤1頭/10 cm2,2級(jí)為2~3頭/10 cm2,3級(jí)為 4~6頭/10 cm2,4級(jí)≥7頭/10 cm2,分別記為“-”“+”“++”“+++”“++++”。
2結(jié)果與分析
2.1揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱生物型檢測(cè)
連續(xù)2年對(duì)揚(yáng)州市邗江區(qū)、廣陵區(qū)、江都區(qū)、高郵市、儀征市、寶應(yīng)縣蔬菜基地不同寄主植物上的煙粉虱進(jìn)行生物型檢測(cè)。結(jié)果表明,揚(yáng)州地區(qū)主要蔬菜和過渡寄主葎草上的煙粉虱均為Q型煙粉虱,沒有發(fā)現(xiàn)B型煙粉虱(表1)。這表明揚(yáng)州地區(qū)主要蔬菜上的B型煙粉虱已被Q型所取代。
2.2揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的發(fā)生危害程度
2014年的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱4月初開始在番茄上出現(xiàn),至5月初危害較輕,危害程度一直保持在1級(jí);5月中旬危害開始逐漸加重,危害程度上升至2級(jí),5月下旬后危害程度升至4級(jí),其危害在7月中旬達(dá)到高峰,與蔡力等2013年的調(diào)查結(jié)果[7]相比提前40 d左右,此間主要種植的蔬菜有番茄、茄子和黃瓜等;從5月下旬至10月底,煙粉虱在番茄、茄子、黃瓜等主要蔬菜上的危害程度一直維持在4級(jí)水平;從11月初開始,煙粉虱的危害程度開始下降,此時(shí)已開始種植下一季番茄,11月10日左右危害程度降為3級(jí),到11月末煙粉虱的危害程度降到1級(jí),直到12月中旬調(diào)查結(jié)束。endprint
2015年的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,煙粉虱從4月中下旬開始在番茄上發(fā)生,較2014年發(fā)生晚,直到5月中旬,危害程度一直處在1級(jí);5月中下旬危害程度開始上升至2級(jí),此時(shí)寄主蔬菜主要以番茄為主;從5月下旬開始,煙粉虱的危害程度迅速上升至4級(jí),直到10月初,此時(shí)除了種植番茄以外還有黃瓜、茄子等蔬菜;從10月中旬開始危害程度降為3級(jí),此時(shí)大棚里主要種植的是茄子、豇豆等蔬菜;此后到12月初,煙粉虱主要轉(zhuǎn)至十字花科蔬菜危害,其危害程度較輕,危害級(jí)別為1級(jí)。
從揚(yáng)州地區(qū)2014年和2015年的調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出,煙粉虱在番茄、茄子、黃瓜等主要蔬菜上的危害程度趨勢(shì)基本一致,但2015年較2014年發(fā)生晚,發(fā)生危害程度略輕。
2.3揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的發(fā)生動(dòng)態(tài)
2014年的調(diào)查結(jié)果表明,從4月3日發(fā)現(xiàn)煙粉虱到5月中下旬,在葉片上的蟲口密度一直很低,為0.03~0.15頭/cm2;從5月底開始,煙粉虱的蟲口密度開始增加,為 0.83頭/cm2 左右;在6月20日至7月24日的1個(gè)月時(shí)間里,蟲口密度由4.09頭/cm2迅速增長為30.68頭/cm2,達(dá)到危害最高峰,此間田間主要種植茄子;隨后蟲口密度迅速下降,到8月9日蟲口密度降至3.64頭/cm2;此后煙粉虱的蟲口密度除了在10月27日有小幅度的增長外,一直維持在較低水平,為0~0.59頭/cm2,直到調(diào)查結(jié)束(圖1)。
2015年的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,4月18日開始發(fā)現(xiàn)煙粉虱危害番茄,直到5月22日,葉片上的蟲口密度一直不高,在 0.02~0.36頭/cm2之間;到5月下旬至6月初,發(fā)生危害形成1個(gè)小高峰,其蟲口密度在6月6日達(dá)到4.11頭/cm2,此時(shí)田間主要種植番茄;6月中旬番茄收獲,主要寄主更換為黃瓜,蟲口密度有所下降,6月12日的蟲口密度為 1.08頭/cm2。隨后20 d左右的時(shí)間,蟲口密度沒有大幅變化,在2.35~2.77頭/cm2;7月10日蟲口密度達(dá)到1個(gè)月之內(nèi)的最小值為0.75頭/cm2;7月中旬以后,煙粉虱的危害加重,蟲口密度快速上升,8月7日達(dá)到最高峰,蟲口密度為1472頭/cm2;隨后,蟲口密度迅速下降,到8月28日蟲口密度降到2.77頭/cm2,之后的蟲口密度逐漸下降,此間煙粉虱的寄主蔬菜主要是茄子;在10月30日茄子收獲后,大多數(shù)煙粉虱轉(zhuǎn)到在十字花科蔬菜上危害,但數(shù)量很少(圖2)。
從調(diào)查的數(shù)據(jù)可以看出,2014年揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱危害高峰期的蟲口密度明顯高于2015年的,是2015年的2倍多;2014年煙粉虱只出現(xiàn)了1個(gè)明顯的危害高峰,而2015年則出現(xiàn)了2個(gè)危害高峰,1個(gè)危害高峰期在5月底至6月初,另1個(gè)危害高峰期在7月底至8月中旬, 出現(xiàn)的時(shí)間和2014年
基本一致。
3討論
2001年,在揚(yáng)州儀征花卉生產(chǎn)基地的一品紅上首次發(fā)現(xiàn)B型煙粉虱,這也是江蘇省的首例[3],隨后其不斷的擴(kuò)散,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失。2005年江蘇省檢測(cè)到Q型煙粉虱,此后Q型煙粉虱的種群數(shù)量逐年遞增,而B型煙粉虱卻逐年遞減[4]。2008—2013年揚(yáng)州地區(qū)都未檢測(cè)到B型煙粉虱[7],2014—2015年的檢測(cè)結(jié)果也同樣如此。短短幾年的時(shí)間,揚(yáng)州地區(qū)B型煙粉虱完全被Q型煙粉虱所取代,可能的原因有:(1)Q型煙粉虱有更強(qiáng)的寄主適應(yīng)性,雜草是Q型煙粉虱的主要寄主,這一點(diǎn)在調(diào)查中也有體現(xiàn)[8-9];(2)有研究報(bào)道,Q型煙粉虱對(duì)新煙堿類農(nóng)藥有更強(qiáng)的抗性[10];(3)可能與揚(yáng)州地區(qū)蔬菜種植布局及品種有關(guān)。由于目前揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱都為Q型,它對(duì)新煙堿類農(nóng)藥更有抗性,所以在對(duì)其進(jìn)行化學(xué)防治時(shí),應(yīng)注意不同藥劑之間合理的混用輪用,以延緩抗性產(chǎn)生。
調(diào)查結(jié)果表明,2014、2015年揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱的危害動(dòng)態(tài)大體一致,5月中旬之前危害程度一直為1級(jí),從6月初到11月初一直保持4級(jí)的危害程度,這與孫偉等的調(diào)查結(jié)果[5,11]一致。通過2年的種群動(dòng)態(tài)調(diào)查可以看出,2014年揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱危害高峰期的蟲口密度明顯高于2015年,是2015年的2倍多;2014年在揚(yáng)州蔣王蔬菜基地的煙粉虱只出現(xiàn)了1個(gè)危害高峰,而2015年則出現(xiàn)了2個(gè)危害高峰,這可能與揚(yáng)州地區(qū)這2年的天氣(溫度、濕度、降水和風(fēng)等)和寄主蔬菜的生長狀況等因素有關(guān)。因?yàn)闇囟?、濕度可以影響煙粉虱的生長發(fā)育、存活和繁殖[12-13],也可以影響寄主蔬菜的生長狀況,從而影響煙粉虱的發(fā)生動(dòng)態(tài)。而2014年揚(yáng)州地區(qū)早春的平均氣溫高于2015年,有利于煙粉虱的發(fā)生危害。揚(yáng)州地區(qū)2015年的降水量明顯高于2014年,且在4月中旬、5月中旬至7月中旬以及8月上旬出現(xiàn)多個(gè)持續(xù)降水天氣,這一天氣條件不利于煙粉虱發(fā)生危害。此外,由于揚(yáng)州蔣王蔬菜基地溫室設(shè)施老舊,防雨、保溫、保濕的效果較差,而2015年雨水較多,寄主蔬菜受澇害較重,長勢(shì)較差。這些因素導(dǎo)致2014年煙粉虱的發(fā)生危害和蟲口密度明顯高于2015年。
值得注意的是,煙粉虱在-2 ℃以下時(shí)開始出現(xiàn)死亡,隨著溫度的下降和處理時(shí)間的延長,煙粉虱的死亡率迅速上升,-6 ℃時(shí)煙粉虱處理7 h以上全部死亡[12]。而在揚(yáng)州地區(qū),最低氣溫是要低于煙粉虱致死溫度的,且持續(xù)時(shí)間較長,故在揚(yáng)州地區(qū)煙粉虱只能在溫室中越冬,不能在野外越冬。因此,在防治溫室大棚內(nèi)的煙粉虱時(shí),要注意保持棚內(nèi)空氣流通,適當(dāng)掀開大棚的薄膜以降低棚內(nèi)溫度,有效地抑制煙粉虱的生長繁殖。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),在寄主輪換時(shí)煙粉虱數(shù)量驟減,而在蔣王地區(qū)作物的種植是沒有間隔期的,這就導(dǎo)致煙粉虱種群數(shù)量驟減后又迅速增長。因此,在煙粉虱的防治工作中,要注意徹底清理殘枝落葉,減少危害下一茬作物的蟲源基數(shù),適當(dāng)調(diào)整作物種植間隔期。
參考文獻(xiàn):
[1]Dinsdale A,Cook L,Riginos C,et al. Refined global analysis of Bemisia tabaci (Hemiptera:Sternorrhyncha:Aleyrodoidea:Aleyrodidae) mitochondrial cytochrome oxidase 1 to identify species level genetic boundaries.[J]. Annals of the Entomological Society of America,2010,103(2):196-208.endprint
[2]Barro P D,Ahmed M Z. Genetic networking of the Bemisia tabaci cryptic species domplex reveals pattern of biological invasions[J]. PLoS ONE,2011,6(10):e25579.
[3]周福才,杜予州,陸自強(qiáng). 江蘇發(fā)現(xiàn)B型煙粉虱危害[J]. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,4(3):37.
[4]沈媛,杜予州,任順祥,等. 江蘇地區(qū)煙粉虱生物型演替研究初報(bào)[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào),2011,48(1):16-21.
[5]孫偉,杜予州,沈媛,等. 江蘇揚(yáng)州地區(qū)蔬菜煙粉虱寄主調(diào)查及種群動(dòng)態(tài)[J]. 華東昆蟲學(xué)報(bào),2005,14(1):38-43.
[6]蔡力,許麗麗,杜以梅,等. 江蘇地區(qū)煙粉虱發(fā)生危害及其生物型監(jiān)測(cè)[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào),2015,52(1):124-134.
[7]蔡力. 江蘇地區(qū)煙粉虱生物型監(jiān)測(cè)及其遺傳多樣性研究[D]. 揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2014:32-38.
[8]Iida H,Kitamura T,Honda K. Comparison of egg-hatching rate,survival rate and development time of the immature stage between B-and Q-biotypes of Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera:Aleyrodidae) on various agricultural crops[J]. Applied Entomology and Zoology,2009,44(2):267-273.
[9]Tsueda H,Tsuchida K. Reproductive differences between Q and B whitefly,Bemisia tabaci,on three host plants and negative interactions in mixed cohorts[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata,2011,141(3):197-207.
[10]Horowitz A R,Kontsedalov S,Khasdan V,et al. Biotypes B and Q of Bemisia tabaci and their relevance to neonicotinoid and pyriproxyfen resistance[J]. Archives of Insect Biochemistry and Physiology,2005,58(4):216-225.
[11]趙偉. 山東煙田煙粉虱的發(fā)生動(dòng)態(tài)及防治技術(shù)[D]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2014,48-54.
[12]崔紅旭,鄭丹,蒲桂林,等. 溫度對(duì)B型、Q型煙粉虱生長發(fā)育、存活和繁殖的影響[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào),2009,36(6):571-572.
[13]陳夜江,羅宏偉,黃建,等. 濕度對(duì)煙粉虱實(shí)驗(yàn)種群的影響[J]. 華東昆蟲學(xué)報(bào),2001,10(2):76-80.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年第45卷第23期王呈玉,張浩,崔俊濤,等. 人參根際防病促生放線菌的篩選及其活性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(23):103-106.endprint