蠟蚧輪枝菌可分散油懸浮劑對枸杞棉蚜取食行為的影響

郭佳茹 蒲占悅 柴軍發(fā) 王小龍 洪波 王芳 賈彥霞

關(guān)鍵詞：棉蚜；蠟蚧輪枝菌；可分散油懸浮劑；取食行為；刺吸電位圖譜技術(shù)

枸杞Lyciurn barbarum是寧夏最具地方特色的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，但是近年來枸杞蚜蟲為害嚴重，成為危害枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一。為害枸杞的蚜蟲為棉蚜Aphis gossypzz、桃蚜Myzus persicae和豆蚜Aphis cracczioora的混合種群，其中棉蚜為優(yōu)勢種，約占種群數(shù)量的87%。棉蚜通過刺吸植物葉片為害新梢，使葉片枯萎，新梢不能正常發(fā)育，從而使植物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，同時，棉蚜在吸取植物汁液時會向植物傳播病毒，分泌蜜露影響植物的光合作用和呼吸作用，引起煤污病的發(fā)生。由于棉蚜種群具有繁殖能力強、能遷飛和易產(chǎn)生抗性的特點，防治較為困難。近年來，主要的防治方法仍為化學(xué)防治，但是大面積使用化學(xué)農(nóng)藥會污染環(huán)境、影響人畜安全，因此開發(fā)利用昆蟲病原真菌制劑對防治棉蚜的意義重大。昆蟲病原真菌是唯一一類可通過接觸昆蟲體表直接侵染并致死昆蟲的病原微生物，在對刺吸式口器害蟲的防治上具有獨特優(yōu)勢。關(guān)于蟲生真菌侵染害蟲的致病機理，國內(nèi)外均有研究報道。Askary等詳細報道了蠟蚧輪枝菌Ak-anthomyces lecanii侵染蚜蟲的過程及染菌后蟲體的組織結(jié)構(gòu)和細胞的變化特征。劉明科等研究了刀孢蠟蚧菌Akanthomyces psalliotae和漸狹蠟蚧菌Lecanicilliurn. attenuaturn2個種的7個菌株孢子懸浮液侵染無翅桃蚜成蚜后其癥狀變化，得到致病力最高的菌株HFLP006，其處理后7d引起的累計校正死亡率為83.56%。表明蠟蚧菌具有應(yīng)用于蚜蟲生物防治的潛力。選擇合適的昆蟲病原真菌對防治蚜蟲有重要意義，同一昆蟲病原真菌的不同濃度對棉蚜的取食、繁殖等行為的影響也不同，因此，研究蠟蚧輪枝菌可分散油懸浮劑（oil dispersion，簡稱OD）對棉蚜取食行為的影響，有助于進一步了解棉蚜的生態(tài)學(xué)和行為學(xué)信息，為合理使用生物農(nóng)藥提供理論基礎(chǔ)。

刺探電位圖譜（electrical penetration graph，簡稱EPG）技術(shù)是一種用來記錄刺吸式口器昆蟲在寄主植物上刺探和取食行為的電生理技術(shù)，可以準確地反映昆蟲口針在植物組織中的位置和活動。EPG技術(shù)最先運用于蚜蟲取食行為的研究，通過記錄蚜蟲刺探、吸食等行為與記錄波形的對應(yīng)關(guān)系，確定了蚜蟲取食的8種基本波形（np、A、B、C、pd、E、F、G）的特征及其生物學(xué)意義，其中A、B、C波為刺探路徑波，波形標記時統(tǒng)歸為C波，E波分為E1波和E2波。目前，EPG技術(shù)已成功運用于橘蚜Toxoptera citricidu.s、棉蚜、桃蚜、麥長管蚜Sitobionrnzscanthz、煙粉虱bernzsia tabaci、西花薊馬Fran-klinielZa occidentalis等多種刺吸式害蟲的取食行為研究，對防治刺吸式害蟲發(fā)揮著重要作用。

現(xiàn)如今，對棉蚜取食行為的研究主要以選擇植株品種和化學(xué)農(nóng)藥為主，尚無關(guān)于蠟蚧輪枝菌侵染棉蚜后室內(nèi)毒力和取食行為方面的報道，其研究空間較大，具有發(fā)展前景。本研究選擇寧夏大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治實驗室研發(fā)的2種蠟蚧輪枝菌OD制劑，研究其對枸杞棉蚜的室內(nèi)毒力效果，同時研究其侵染枸杞棉蚜后的刺探、取食波形，明確兩種制劑的3個濃度處理下棉蚜對枸杞葉片的取食行為特征，為寧夏枸杞棉蚜的生物防治奠定理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試菌株：蠟蚧輪枝菌JMC-01，由寧夏大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治實驗室提供。

蠟蚧輪枝菌可分散油懸浮劑（OD）：由寧夏大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治實驗室提供，1#制劑為大豆油體系，2#制劑為油酸甲酯體系。

供試蟲源：棉蚜無翅成蟲采自寧夏農(nóng)林科學(xué)院枸杞工程技術(shù)研究所試驗基地，試驗期間不噴施任何藥劑，確保試蟲不受任何藥劑干擾。

供試植株：枸杞植株盆栽培育于寧夏國家大學(xué)科技園的溫室大棚，試驗時挑選生長結(jié)果前期狀況一致的枸杞苗。

1.2蠟蚧輪枝菌制劑對枸杞棉蚜的室內(nèi)毒力測定

室內(nèi)毒力測定采用浸漬法。將蠟蚧輪枝菌OD用蒸餾水稀釋為2.5×105、5×105、1×106、2×106、4×106cfu/ml。，以蒸餾水為空白對照。挑選健康、大小一致的無翅棉蚜成蟲浸漬5s，晾干后放人90 mm培養(yǎng)皿中新鮮枸杞葉片上，每皿用毛筆接30頭，保濕處理后用保鮮膜封住皿口并用昆蟲針扎10～20個小孔，每處理重復(fù)3次。將處理的棉蚜置于溫度（25±1）℃，光照L∥D=16h∥8h，相對濕度為60%～70%的人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。24、48、72、96、120h后檢查死亡率，計算校正死亡率。

1.3EPG試驗前處理

1#和2#蠟蚧輪枝菌OD分別設(shè)置2.5×105、1×106、4×106 cfu/mL，3個濃度梯度，以蒸餾水為空白對照。挑選健康、大小一致的無翅棉蚜成蟲浸漬5s，晾干后放入90mm的培養(yǎng)皿中新鮮枸杞葉片上，每皿30頭，保濕處理后用保鮮膜封住皿口并用針扎10～20個小孔，每處理重復(fù)3次。根據(jù)1.2試驗結(jié)果，受到侵染后第2天開始棉蚜死亡率逐漸增加，因此采用處理后2d的棉蚜作EPG試驗。

1.4EPG試驗

選擇藥劑處理后大小一致的無翅棉蚜成蟲與盆栽枸杞苗分別連人昆蟲電極和植物電極。棉蚜試驗前饑餓th。昆蟲電極是一段2～3cm的金線。將金線蘸取銀膠，形成膠滴后粘到棉蚜成蟲的中胸背板上。植物電極直接插入盆栽枸杞土壤中。每頭棉蚜連續(xù)測定8h，每處理取15次有效重復(fù)進行統(tǒng)計，剔除測試結(jié)束前由于棉蚜成蟲脫落而導(dǎo)致信號中斷的無效信號。

EPG試驗在一個專用房間內(nèi)進行，將整套裝置放人接了地線的法拉第籠（50cm×50cm×60cm）內(nèi)，以屏蔽外界噪聲及其他信號的干擾。供試昆蟲的EPG試驗條件與其飼養(yǎng)條件盡量保持一致，用免驅(qū)USB溫濕度記錄儀進行EPG環(huán)境監(jiān)測。試驗期間EPG環(huán)境平均溫度為（25±1）℃，相對濕度60%～80%。

1.5波形及其相關(guān)生物學(xué)意義

各EPG波形及其生物學(xué)意義見表1。其中np波和C波表示該昆蟲在植物葉片上未取食，這兩個波所占時間長表示昆蟲產(chǎn)生了拒食行為。

1.6數(shù)據(jù)處理

室內(nèi)毒力數(shù)據(jù)用DPS和Excel軟件計算校正死亡率，以Duncan氏新復(fù)極差法進行多重比較，Origin 2021 64Bit作圖。EPG數(shù)據(jù)記錄和波形識別使用EPG style+a與EPG style+d軟件（Giga-8DC-EPG系統(tǒng)，荷蘭瓦赫寧根大學(xué)），波形識別根據(jù)文獻記錄的波形圖、電壓、波形的秒數(shù)等參考指標，使用DPS和Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，以Duncan氏新復(fù)極差法進行多重比較，Origin 202164Bit作圖。

2結(jié)果與分析

2.1蠟蚧輪枝菌對棉蚜成蟲的室內(nèi)毒力

枸杞棉蚜經(jīng)2種蠟蚧輪枝菌制劑處理后的校正死亡率見圖1。隨著制劑濃度升高和處理后時間延長，枸杞棉蚜的校正死亡率逐漸增大。處理后第2天2種制劑最高濃度的死亡率達到40%以上。3d后2種制劑的致死作用繼續(xù)增強，1#制劑和2#制劑最高濃度處理下的校正死亡率分別達到69.38%和84.74%。5d后2種制劑的致死作用達到最強，其最高濃度處理下的校正死亡率分別達到96.97%和95.97%。結(jié)果表明，2種制劑均有較強的致死作用，其中2#制劑的毒力效果較好，可作為較好的真菌殺蟲劑。

2.2棉蚜成蟲口針在枸杞葉片非韌皮部刺探行為的差異

2種蠟蚧輪枝菌OD制劑處理后2d所測的棉蚜取食寄主葉片非韌皮部的EPG參數(shù)見表2。對照組np波次數(shù)與2#制劑2.5×105cfu/mL處理有顯著差異，與其他處理的差異不顯著。對照組的刺探次數(shù)顯著多于各處理。2#制劑2.5×105cfu/mL第1次刺探持續(xù)時間與對照有顯著差異，其他處理與對照差異不顯著。2#制劑的3個濃度和1#制劑1×106、4×106 cfu/mL的C波總持續(xù)時間較長且無顯著差異，對照組的C波總持續(xù)時間顯著短于各處理。pd波的次數(shù)、pd波的總持續(xù)時間、G波的次數(shù)、G波的總持續(xù)時間、F波的次數(shù)、F波的總持續(xù)時間6個指標均為對照組最大，其中G波的次數(shù)、F波的次數(shù)、F波的總持續(xù)時間這3項指標中對照組與處理組差異顯著。對照組的pd波次數(shù)與106cfu/mL處理組之間差異不顯著，與其他處理組差異顯著。對照組pd波的總持續(xù)時間與1#制劑2.5×105、1×106cfu/mL處理組之間差異不顯著，與其他處理組差異顯著。對照組G波的總持續(xù)時間與1#制劑2.5×10s cfu/mL和2#制劑2.5×10scfu/mL處理組之間差異不顯著，與其他處理組差異顯著。第1次刺探開始的時間除1#制劑1×106cfu/mL處理外的各處理間，從第1次刺探開始至第1個pd波的時間各處理間均差異不顯著。綜上所述，除第1次刺探的持續(xù)時間和C波的總持續(xù)時間外，對照組各指標均最大；1#制劑的3個濃度的C波的總持續(xù)時間隨濃度增加呈先升高再降低的趨勢，F(xiàn)波的次數(shù)隨濃度升高呈先下降后上升的趨勢，np波的次數(shù)隨制劑濃度的增加而增加，pd波次數(shù)、總持續(xù)時間，G波次數(shù)、總持續(xù)時間，及F波總持續(xù)時間隨制劑濃度的增加而降低；2#制劑的3個濃度G波的次數(shù)和F波的次數(shù)隨制劑濃度的增加而減小，G波的總持續(xù)時間和F波的總持續(xù)時間隨制劑濃度的增加先下降再上升，np波、pd波的次數(shù)及C波、pd波的總持續(xù)時間隨制劑濃度的增加而增加。

2.3棉蚜成蟲口針在枸杞葉片韌皮部取食行為的差異

2種蠟蚧輪枝菌OD制劑處理后2d測得的棉蚜取食寄主葉片韌皮部的EPG參數(shù)見表3。E1波的次數(shù)、E1波的總持續(xù)時間、E1波占總的E波的時間、E2波的次數(shù)、E2波的總持續(xù)時間5項指標中對照組均最大，且E1波的次數(shù)與其他處理組有顯著性差異。對照組El波的總持續(xù)時間與1#制劑2.5×10s cfu/mL處理差異不顯著，與其他組差異顯著。對照組E2波的次數(shù)與1#制劑4×106 cfu/mL處理和2#制劑2.5×10s cfu/mL處理差異不顯著，與其他組差異顯著。在E2波的總持續(xù)時間中，各處理組無明顯差異。各處理組在第1次到達韌皮部的持續(xù)時間和E2波超過10min的次數(shù)2項指標中無顯著差異。2#制劑4×106cfu/mL處理的第1次刺探至第1次到達E波的時間最長，與其他處理組差異顯著。綜上所述，對照組的E1波、E2波的相關(guān)參數(shù)大于其他處理組，2種蠟蚧輪枝菌可分散油懸浮劑對棉蚜取食有抑制作用。

2.4不同處理下棉蚜成蟲各階段取食時間占比

棉蚜經(jīng)2種蠟蚧輪枝菌OD制劑處理后各EPG波形持續(xù)時間占比見圖2。np波持續(xù)時間最長的是1#制劑4×106 cfu/ml．（占比29%），最短的是對照組（占比10%）和2#制劑2.5×10s cfu/mL（占比7%）。2#制劑3個濃度由高到低其C波持續(xù)時間依次降低，1#制劑3個濃度中C波持續(xù)時間最長的為1#制劑1×106 cfu/mL（占比62%），2#制劑中4×106 cfu/mL的C波持續(xù)時間最長（占比66%），對照組的C波持續(xù)時間最短（占比27%）。對照組的E1波持續(xù)時間最長（占比8%），2#制劑1×106 cfu/mL（占比1%）和2#制劑4×106 cfu/mL（占比1%）的E1波持續(xù)時間最短。對照組的E2波持續(xù)時間比處理組的時間長，處理組的E2波持續(xù)時間隨制劑濃度降低而升高。對照組的F波持續(xù)時間最長（占比17%），2#制劑1×106 cfu/mL（占比2%）和1#制劑4×106 cfu/mL（占比2%）F波持續(xù)時間最短。對照組的G波持續(xù)時間最長（占比35%），2#制劑1×106 cfu/mL（占比10%）和1#制劑4×106 cfu/mL（占比9%）的G波持續(xù)時間最短。綜上所述，1#制劑的np波和E1波，2#制劑的G波和F波持續(xù)時間隨濃度的增加先降低后增加；1#制劑的C波和2#制劑np波持續(xù)時間隨濃度的增加先增加后降低；1#制劑的E1波和2#制劑的G波、F波持續(xù)時間隨濃度的增加先降低后增加；2種制劑的其余波持續(xù)時間均隨濃度的增加而降低。結(jié)果表明，2#制劑1×106 cfu/mL濃度對棉蚜的拒食作用最強。

3結(jié)論與討論

本論文研究了2種蠟蚧輪枝菌OD制劑對枸杞棉蚜的防治效果及取食行為，并通過EPG技術(shù)記錄了枸杞棉蚜在2種蠟蚧輪枝菌OD制劑的3個濃度處理下取食8h的情況，結(jié)果表明，2種制劑對枸杞棉蚜均有防治效果，且2種制劑的3個濃度對枸杞棉蚜均存在拒食作用。棉蚜成蟲拒食時間長短依次為2#制劑1×106cfu/mL、1#制劑4×106 cfu/mL、2#制劑4×106 cfu/mL、1#制劑1×106 cfu/mL、2#制劑2.5×10s cfu/mL和1#制劑2.5×10s cfu/mL。綜上所述，2種蠟蚧輪枝菌OD制劑中2#制劑對棉蚜產(chǎn)生的影響最大，用藥時應(yīng)注意藥劑濃度，進而做到精準有效施用。

EPG技術(shù)是一種通過電生理技術(shù)研究刺吸式口器昆蟲取食行為的技術(shù)，在刺吸式昆蟲與寄主植物相互關(guān)系研究方面發(fā)揮著重要的作用。通過EPG技術(shù)可以獲得昆蟲在植物上刺探的詳細行為，通過這些刺探行為可以準確判斷昆蟲的取食行為，篩選出抗性較好的植株或藥效較強的藥劑。本研究采用EPG技術(shù)測定了枸杞棉蚜在不同濃度處理下對枸杞的刺探取食行為，均產(chǎn)生7種波形，分別是非刺探波np波、路徑波C波、pd波、E1波、E2波、F波、G波，與吳莉莉等和李昭煜關(guān)于蚜蟲取食行為的波形類別一致。目前，關(guān)于EPG技術(shù)在蚜蟲上的應(yīng)用已有很多報道。魏淑花等的研究表明，豌豆蚜Acyrthosiphon pisurn7在刺吸取食不同抗蚜苜蓿品種的過程中不產(chǎn)生F波形，抗性越強的苜蓿品種，E1波持續(xù)時間越長。李昭煜等的研究表明，噻蟲嗪包衣能抑制桃蚜在馬鈴薯苗上取食。劉偉嬌等的研究表明，抗性棉花植株對棉蚜的生長發(fā)育有不利影響，高抗品種的np波總時間和次數(shù)都顯著高于其他品種。Huang等的研究表明，用吡蟲啉處理種子后長成的幼苗能有效抑制蚜蟲的成活率和繁殖率，但是棉蚜易產(chǎn)生抗藥性。Zeng等的研究表明，吡蟲啉和溴氰蟲酰胺均能抑制桃蚜的取食行為。何應(yīng)琴等的研究表明，桃蚜在感染PVY煙株的取食時間顯著長于健康植株，且煙蚜繭蜂Aphidius gifuensis對取食染病植株的桃蚜的適應(yīng)力較低，簡要闡明了病毒一蚜蟲一寄生蜂之間的動態(tài)平衡關(guān)系。

現(xiàn)如今，關(guān)于蚜蟲取食行為的研究多為篩選抗蟲植株和藥效較好的化學(xué)農(nóng)藥，對昆蟲病原真菌影響蚜蟲的取食行為方面暫無研究，而關(guān)于昆蟲病原真菌影響昆蟲取食行為的研究多針對球孢白僵菌beauoerza bassiana。隋麗等報道球孢白僵菌一玉米共生體對亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼蟲的取食有抑制作用；張妍等發(fā)現(xiàn)用球孢白僵菌對黃瓜灌根后對西花薊馬Frankliniella occidentalis的取食行為有抑制作用。以上研究都表明，經(jīng)昆蟲病原真菌處理后的植株能對昆蟲的取食行為產(chǎn)生抑制作用，而且昆蟲病原真菌具有對環(huán)境友好、侵染性強等特點，未來的發(fā)展前景較好。

本文研究了2種蠟蚧輪枝菌OD制劑對枸杞棉蚜的致死作用及對枸杞植株的取食行為影響，據(jù)研究，蠟蚧輪枝菌對桃蚜、小菜蛾P(guān)luteZZa xylostel-la、溫室白粉虱Trialeurodes vaporarzorurn等都具有很強的致病性，且易于生產(chǎn)，適合開發(fā)成真菌殺蟲劑。與油性助劑相結(jié)合的真菌殺蟲劑可以提高真菌對環(huán)境的適應(yīng)力并增加其對害蟲的防治效果。邵云飛等的研究表明．將刀孢蠟蚧菌A. psalliotae制備成油劑時可以提高對蘋果黃蚜Aphi.s citricola的防治效果；谷祖敏等的研究表明，將蠟蚧輪枝菌VL17菌株制備成油劑后對桃蚜和溫室白粉虱的室內(nèi)致死率高達85%。因此，蠟蚧輪枝菌OD制劑對害蟲防治的研究具有良好的發(fā)展前景。綜上所述，棉蚜在受到2種蠟蚧輪枝菌侵染后對枸杞植株的取食行為均有影響，結(jié)果表明處理后的棉蚜均產(chǎn)生拒食行為，并篩選出了最適宜的制劑濃度，為深化防治枸杞棉蚜提供了科學(xué)依據(jù)。