曹 旎,楊志娟,胡軍和,鐘 杰,陳 錦,蘇家恩
(1.湖南人文科技學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,湖南 婁底 417000;2.云南省煙草公司大理市公司,云南 大理 671000;3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護學(xué)院,湖南 長沙 410128;4.湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所,湖南 長沙 410125)
煙草是云南省的重要經(jīng)濟作物,種植面積和總產(chǎn)量均位于全國第一,而煙草病毒病的大幅發(fā)生嚴重影響了煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量,造成了嚴重的經(jīng)濟損失[1-2]。目前在云南地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的煙草病毒病主要有煙草黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)、煙草蝕紋病毒(Tobacco etch virus,TEV)、煙草叢矮病毒(Tobacco bushy stunt virus,TBSV)、煙草馬鈴薯Y 病毒 (Potato virus y,PVY)、煙草環(huán)斑病毒 (Tobacco ringspot virus,TRSV)和煙草條紋病毒(Tobacco streak virus,TSV)等[3],這些病毒病均可由傳毒昆蟲例如薊馬等介導(dǎo)傳播。
薊馬(Thripidae)是昆蟲綱纓翅目(Thysanoptera)的一種銼吸式害蟲,其若蟲和成蟲均可以取食葉片、吸食汁液而直接危害烤煙,同時該昆蟲還可以傳播各種病毒導(dǎo)致煙葉卷曲壞死、煙株矮化、頂芽萎垂等癥狀,影響煙葉的品質(zhì),使其失去烘烤價值,且這種間接危害會給煙草生產(chǎn)帶來更為嚴重的損失[4-6]。例如西花薊馬(Frankliniella occidentalis)是番茄斑萎病毒的主要傳播媒介,感染該病毒后通常會導(dǎo)致作物減產(chǎn)30%~50%,嚴重時可減產(chǎn)70%,甚至絕收[7-8]。據(jù)報道,1996—2006 年西花薊馬曾導(dǎo)致美國煙草產(chǎn)業(yè)損失近140 萬美元[9]。
藍色粘蟲板(即藍板)對小型昆蟲成蟲如薊馬、蠅等有良好的誘殺效果,在我國廣泛應(yīng)用于蔬菜、果樹害蟲的防治。為了了解大理煙區(qū)西花薊馬的種群數(shù)量動態(tài)變化,項目組從烤煙不同生育時期西花薊馬種群數(shù)量、健康煙株與感病煙株西花薊馬數(shù)量的差異以及藍板懸掛高度對西花薊馬的誘集效果3個方面分析了大理煙區(qū)西花薊馬的種群數(shù)量動態(tài)變化,以期優(yōu)化煙田藍板布局,為煙草薊馬的綜合防治,特別是其傳播煙草病毒病的防控提供參考,為煙草產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展保駕護航。
2022 年5—6 月,在大理白族自治州大理市彎橋鎮(zhèn)種植云煙87 的田塊設(shè)置10 塊藍板(40 cm×25 cm),采用棋盤式分布,密度為30 塊/667m2,懸掛高度與煙株頂端持平并根據(jù)煙株長勢適時調(diào)整。以6 d 為1 個時間段回收藍板,隨機抽取藍板樣品,共檢測了10 個時間點的10 批藍板樣品,記錄藍板是來自健康煙株還是感病煙株。在藍板上通過五點取樣法獲得檢測樣品,每個取樣點面積為4 cm×2.5 cm,將其中所有薊馬以單頭蟲分別收集后進行西花薊馬檢測。
為了確定藍板放置高度對西花薊馬誘集效果的影響,設(shè)計了3 個藍板懸掛高度,分別為55 cm、85 cm 以及隨著煙株生長適時調(diào)整藍板高度使其始終與煙株頂端齊平,棋盤式分布,每個處理設(shè)置10 個籃板,密度為30 塊/667m2,檢測不同放置高度對西花薊馬誘集效果的影響,從5 月5 日到6 月25 日共收集6 次,每次相隔10 d,隨機抽取藍板樣品進行西花薊馬檢測。藍板樣品獲取方法同上。
(1)DNA 的提取。參考張鄧壯等[10]的方法, 使 用KAPA DNA 快 速 提 取 試 劑 盒(Kapa Biosystems)提取單頭薊馬基因組DNA。具體操作如下:樣本速凍勻漿后,75℃下水浴10 min 進行裂解,然后于95℃水浴5 min 使蛋白失活。所得 基 因 組DNA 于- 20 ℃保 存 備 用。(2)COI序列擴增與測序。參考湯云霞等[11]的方法,利用西花薊馬mtDNACOI基因設(shè)計引物(JM-F:5′–ATAATTCGGTAGTAACAGCCC–3′;JM-R:5′–GCTCCTGCTAAAACTGGTAACG–3′),以 提 取 的DNA 樣品為模板進行PCR 擴增。PCR 反應(yīng)體系:1 μL 模板DNA(100 ng/μL),1 μL JM-F(2 μmol/L),1 μL JM-R(2 μmol/L),12.5 μL 2×Es Taq Master Mix,加入ddH2O 補足至25 μL。PCR 反應(yīng)程序:95℃預(yù)變性3 min;95℃變性30 s,56℃退火30 s,72℃延伸1 min,35 個循環(huán);72℃延伸10 min,4℃保存。擴增產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
由圖1 可知,利用西花薊馬特異性引物進行PCR 擴增,可以獲得預(yù)期大小的目的條帶,說明樣品中含有西花薊馬(陰性則不能檢測到),由此證明通過收集單頭蟲提取DNA 可進行西花薊馬的檢測。
圖1 部分PCR 擴增產(chǎn)物的電泳檢測結(jié)果
如圖2 所示,檢測時間段內(nèi)各批次藍板樣品均能檢測到西花薊馬,西花薊馬檢出率最高的為5月24 日的第4 批次樣品,達到(20.79±0.12)%,檢出率最低的為6 月30 日的第10 批次樣品,為(4.22±0.16)%??偟膩碚f,5—6 月收集的藍板上西花薊馬檢出率呈先增加后下降的趨勢,5 月中下旬達到高峰。
圖2 大理煙區(qū)2022 年5—6 月10 批次藍板樣品中西花薊馬的檢出率
調(diào)查還發(fā)現(xiàn),5 月在樣品中共檢出西花薊馬71頭,占檢測總數(shù)的16.75%,明顯高于6 月的8.33%(表1),說明5 月田間西花薊馬種群數(shù)量較多,危害相對較重。
表1 大理煙區(qū)2022 年5 和6 月藍板誘集的西花薊馬數(shù)量比較
已有研究表明,西花薊馬的流行與煙草病毒病流行具有一定的相關(guān)關(guān)系,筆者收集了5 月下旬的藍板樣品,統(tǒng)計樣品來自健康煙株還是感病煙株,比較了二者西花薊馬的檢出率,結(jié)果如圖3 所示,健康煙株藍板上的西花薊馬檢測率極顯著低于感病煙株,表明了西花薊馬的數(shù)量與番茄斑萎病的發(fā)生流行可能存在一定的相關(guān)性。
圖3 健康煙株與感病煙株西花薊馬數(shù)量的比較
由圖4 可知,當(dāng)藍板懸掛高度始終為55 cm 時,各時間段的西花薊馬檢出率均是3 個處理中最低的;烤煙生長發(fā)育前期(5 月5 日和5 月15 日)煙株較矮小,藍板高度為55 cm 的處理未檢測到西花薊馬,而與煙株頂端齊平的處理西花薊馬檢出率最高;5月25 日以后,藍板高度為85 cm 的處理西花薊馬檢出率最高,其次是與煙株頂端齊平的處理。這說明應(yīng)該根據(jù)烤煙的生長狀況適時調(diào)節(jié)藍板的懸掛高度從而得到更好的誘集效果,在生長發(fā)育前期可以采取與煙株頂端齊平的懸掛高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的懸掛高度。
圖4 不同懸掛高度處理的西花薊馬檢出率比較
薊馬等煙田害蟲是番茄斑萎病病毒的主要傳播媒介[12],煙草育苗棚內(nèi)及周邊懸掛藍色或黃色粘蟲板,可對薊馬進行有效的監(jiān)測和防治,對番茄斑萎病具有明顯的防效。薊馬的發(fā)生,易造成煙苗大量死亡以及后期大田煙株感染病毒病,在今后的烤煙病蟲害防治工作中應(yīng)引起重視。2022 年5—6 月,試驗區(qū)域各批次藍板上均能檢測到西花薊馬,西花薊馬檢出率最高的是5 月24 日的第4 批次樣品,檢出率為(20.79±0.12)%,最低的是6 月30 日的第10批次樣品,檢出率為(4.22±0.16)%。從10 批次藍板樣品中西花薊馬的檢出率可以看出,5—6 月田間西花薊馬種群數(shù)量呈先增加后下降的趨勢,5 月中下旬達到高峰,該時期是防治西花薊馬的關(guān)鍵時期。對比5 月和6 月藍板誘集的西花薊馬檢出率也表明西花薊馬在5 月的危害較嚴重,可在5 月上旬加強對其成蟲的防治。
利用昆蟲對顏色的趨向性,人類很早就開始用色板誘殺害蟲。由于薊馬在田間呈聚集分布[13],因此同一種植區(qū)不同煙田煙株受害率可能有所差異。試驗結(jié)果顯示,健康煙株藍板誘集的西花薊馬檢出率極顯著低于感病煙株的檢出率,由此推測西花薊馬的數(shù)量與番茄斑萎病的發(fā)生流行可能存在一定的相關(guān)性。因此,防控西花薊馬種群數(shù)量成為減輕煙田病毒病發(fā)生的有效舉措。
研究還對藍板適宜懸掛高度進行了探索,結(jié)果表明在煙株生長過程中,應(yīng)該根據(jù)煙草的生長狀況適時調(diào)節(jié)藍板的懸掛高度,從而得到更好的誘集效果。在生長發(fā)育前期可以采取與煙株頂端齊平的懸掛高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的懸掛高度。當(dāng)然,該研究只監(jiān)測了一片煙田的西花薊馬田間發(fā)生種群動態(tài),其結(jié)果有一定的偶然性,因此還需要進一步擴大監(jiān)測的時間和地域范圍,并結(jié)合田間調(diào)查綜合分析。