黃 芳,董燕萍,林文彩,張治軍,呂要斌
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護和微生物研究所,浙江杭州 310021;2.湖州出入境檢驗檢疫局,浙江湖州 313000)
不同植物來源的人工飼料對煙粉虱卵發(fā)育的影響
黃 芳1,董燕萍2,林文彩1,張治軍1,呂要斌1
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護和微生物研究所,浙江杭州 310021;2.湖州出入境檢驗檢疫局,浙江湖州 313000)
利用半透膜人工飼養(yǎng)裝置,研究不同植物汁液對煙粉虱產(chǎn)卵及卵(或胚胎)發(fā)育的影響。結(jié)果表明,不同植物汁液對煙粉虱卵或胚胎的發(fā)育影響不顯著,但對煙粉虱二齡若蟲的個體大小有顯著影響。取食強嗜食性寄主(如茄子、甘藍)的煙粉虱若蟲顯著大于取食弱嗜食性寄主(如小麥、玉米)和水的若蟲。
煙粉虱;卵發(fā)育;人工飼料
煙粉虱(Bem isia tabaci)為同翅目粉虱科小粉虱屬,廣泛分布于世界各地。其食性極廣,目前有記錄的寄主植物已達到600多種,且新寄主還在不斷添加[1],是熱帶和亞熱帶地區(qū)多種農(nóng)作物上的主要害蟲,因此被認(rèn)為是具嚴(yán)重危害性的14個入侵外來昆蟲之一[2]。
研究表明,不同寄主植物對煙粉虱的個體大小、生長發(fā)育及繁殖力等生物學(xué)特性有顯著的影戲[3-4]。邱寶利等[5]研究了煙粉虱在番茄、茄子、黃瓜和甘藍上的發(fā)育、存活和繁殖的情況,結(jié)果表明,煙粉虱的存活率、發(fā)育時間或產(chǎn)卵量在不同的寄主植物上表現(xiàn)不同;此外,林克劍等[6]也在棉花、一品紅、甘藍、黃瓜、西葫蘆、茄子和番茄上考察了煙粉虱各蟲態(tài)大小、成活率、發(fā)育歷期、成蟲壽命、平均產(chǎn)卵量等生物學(xué)參數(shù)。大量研究集中在不同適應(yīng)性寄主上的煙粉虱種群的發(fā)展情況,鮮有針對煙粉虱卵的生長發(fā)育的報道。Buckner等[7]對煙粉虱卵的營養(yǎng)獲取途徑進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),煙粉虱卵內(nèi)外物質(zhì)交流唯一途徑是卵柄。卵柄除了作為物質(zhì)傳輸管道外,還具有使卵固定在組織表面的作用。基于卵柄的功能,本文利用一種半透膜人工裝置使煙粉虱產(chǎn)卵,將卵柄浸入來自不同寄主植物的液體飼料中,以研究不同植物(包括適應(yīng)性寄主和非適應(yīng)性寄主)汁液對煙粉虱卵發(fā)育的影響,從而進一步補充了解這種重要的農(nóng)作物害蟲的為害機制。
1.1 供試蟲源和植物
煙粉虱采自浙江杭州郊區(qū)的菜田,在溫度(27±1)℃,光周期光照∶黑暗16∶8的人工氣候室內(nèi)以番茄為寄主進行飼養(yǎng)。
供試植物為甘藍、黃瓜、玉米、茄子、番茄、小麥;以清水處理為對照。
植物汁液處理。稱取植物嫩葉加入0.25%的Vc溶液,葉片與Vc溶液的重量體積比為1∶10。榨取汁液后,4℃保存,3 d內(nèi)用完。
1.2 半透膜人工飼養(yǎng)裝置
人工膜產(chǎn)卵系統(tǒng)中主要部件人工膜為5~8μm厚的Parafilm?膜,參照已授權(quán)國家發(fā)明專利“一種適合刺吸式小型昆蟲的人工產(chǎn)卵及飼養(yǎng)裝置”[8]。
1.3 卵發(fā)育過程、產(chǎn)卵量、孵化率及孵化期
每種植物汁液處理設(shè)3個重復(fù),即3套飼養(yǎng)裝置。在每套飼養(yǎng)裝置中放入50對煙粉虱,24 h后計算產(chǎn)卵量。利用電子顯微鏡每24 h觀察煙粉虱卵內(nèi)胚胎發(fā)育情況,同時記錄孵化數(shù),用于計算孵化率和孵化期。
1.4 二齡若蟲的個體大小
煙粉虱二齡若蟲營固定生活,且身體扁平,因此選取二齡若蟲的個體大小作為參數(shù)用以評價不同植物汁液對其生長發(fā)育的影響。
1.5 數(shù)據(jù)分析
利用SPSS軟件進行顯著性分析(ANOVA方差分析、LSD多重比較)。
2.1 煙粉虱胚胎發(fā)育過程
煙粉虱卵內(nèi)胚胎發(fā)育過程如圖1所示。在產(chǎn)下后1 d,卵內(nèi)可以觀察到明顯且分布均勻的羊膜細(xì)胞;由于卵的透明度高,因此可以觀察到與半透膜黏著處的卵柄基部(圖1中A)。在產(chǎn)卵后2~4 d,主要是羊膜細(xì)胞的營養(yǎng)轉(zhuǎn)移和在卵內(nèi)各個部位的轉(zhuǎn)移分配(圖1中B至D)。產(chǎn)卵后5 d,可以觀察到復(fù)眼已經(jīng)分化形成,同時足的發(fā)育也慢慢顯現(xiàn)(圖1中E);產(chǎn)卵后6~7 d,卵內(nèi)物質(zhì)逐漸被消耗完,足完成分化;此時,卵待孵化(圖1中F至G)。
圖1 煙粉虱胚胎在半透膜人工飼養(yǎng)裝置上發(fā)育
2.2 不同液體飼料上的產(chǎn)卵量、孵化率及孵化期
利用人工裝置可使煙粉虱大量產(chǎn)卵(圖2)。各處理卵孵化率均達90%以上,無顯著差異(表1)。除甘藍處理中的孵化期顯著較長,超過6 d,其他處理間不存在顯著差異。
圖2 煙粉虱在半透膜上產(chǎn)卵情況
表1 不同植物液體對產(chǎn)卵量及孵化的影響
2.3 二齡若蟲的個體大小
不同植物來源的液體飼料上,產(chǎn)卵量有一定的差異,但不顯著(圖3)。二齡若蟲個體大小受不同植物汁液的影響顯著,其中茄子和甘藍上的煙粉虱二齡若蟲個體最大,水、玉米和小麥的個體最小。
圖3 不同植物液體飼料對二齡若蟲大小的影響
研究認(rèn)為,植物的物理構(gòu)造,如葉片上毛的有無、多少、長短,對煙粉虱的發(fā)育及個體大小密切相關(guān)[9],寄生于無毛葉片的蟲體邊緣光滑,背面剛毛少甚至沒有,而寄生有毛植物的蟲體,其邊緣具突起,體背具剛毛。本文在剔除這些影響因子條件下,研究不同植物汁液對煙粉虱卵的發(fā)育的影響。結(jié)果表明,不同的植物汁液對煙粉虱卵或胚胎的發(fā)育影響不顯著。研究認(rèn)為,煙粉虱卵在發(fā)育期間需要連續(xù)不斷的從寄主植物中汲取水分[10-11],而不同植物的含水量不同,因此導(dǎo)致不同寄主上的煙粉飾卵的孵化期出現(xiàn)差異[12-13]。由此推測,試驗中卵柄周圍一直維持液體環(huán)境,雖不同處理中營養(yǎng)成分會有較大的差異,但由于煙粉虱主要是吸收水分,因此卵的孵化期并不表現(xiàn)出顯著的差異。
林克劍等[6]認(rèn)為寄主植物對煙粉虱種群的影響主要體現(xiàn)在若蟲個體大小、發(fā)育歷期、存活率等方面。煙粉虱在不同嗜食性的寄主上的個體大小有顯著的差異。本研究結(jié)果表明,煙粉虱在到達若蟲期之后,個體大小出現(xiàn)差異;這可能與不同的營養(yǎng)來源有關(guān)。本文試驗所采用的裝置可供煙粉虱正常產(chǎn)卵,但若用于供其若蟲或成蟲取食,可能會由于缺少較高的液壓從而導(dǎo)致取食效率的降低,因此需要進行改進才可供進一步研究植物汁液對煙粉虱成蟲發(fā)育的影響。
[1] Secker A E,Bedford I D,Markhan P G,et al.Squash,a reliable field indicator for the presence of B biotype of tobacco whitefly,Bem isia tabaci[J].British Crop Protection Council, 1998:837-842.
[2] Xu R M,Cheng X Y.Insect population ecology[M]. Foundation and Advances Science Press,Beijing.
[3] Coudriet D L,Prabhker N,Kishaba A N.Variation in development rate on different hosts and over wintering of the sweet potato whitefly,Bemisia tabaci(Homoptera:Aleyrodidae)[J]. Environmental Entomology,1985,14:516-519.
[4] Tsai JH,W ang K H.Development and reproduction of Bem isia argentifolii(Homoptera:Aleyrodidea)on five host plants[J]. Environmental Entomology,1996,25:810-816.
[5] 邱寶利,任順祥,林莉,等.不同寄主植物對煙粉虱發(fā)育和繁殖的影響[J].生態(tài)學(xué)報,2003,23(6):1206-1211.
[6] 林克劍,吳孔明,魏洪義,等.寄主作物對B型煙粉虱生長發(fā)育和種群繁殖的影響[J].生態(tài)學(xué)報,23(5):870-877.
[7] Buckner J S,Freeman T P,Ruud R L.Characterization and functions of the whitefly egg ped icel[J].Archives of Insect Biochemistry and Physiology,2002,49:22-33.
[8] 黃芳,酈衛(wèi)弟,林文彩,等.一種適合刺吸式小型昆蟲的人工產(chǎn)卵及飼養(yǎng)裝置[P].中國,200910155767.
[9] Lynch R E,Simmons A M.Distribution of immatures and monitoring of adult sweetpotato whitefly,Bemisia tabaci,in peanut[J].Environmental Entomology,1993,22:375-380.
[10] Poinar G O.Observations on the biology and oviposition habits of Aleurocybotus occidus(Homoptera:A leyrodae)attacking grasses and sedges[J].Annals of Entomological Society of America,1965,58:618-620.
[11] Byrne DN,Cohen A C,Draeger E A.Water uptake from plant tissue by the egg pedicle of the greenhouse whitefly, Trialeurodesυaporariorum(westood)(Homoptera:Alyrodidae)[J].Canadian Journal of Zoology,1990,68:1193-1195.
[12] Powell D A,Bellow T S.Preimaginal development and survival of Bem isia tabaci on cotton and cucumber[J].Environmental Entomology,1992,21:359-363.
[13] Butler G D,Henneberry T J.Bem isia tabaci(Homoptera:Aleyrodidea):development,oviposition,and longevity in relation to temperature[J].Annals of Entomological Society of America,1983,76:310-313.
(責(zé)任編輯:張瑞麟)
Q 965
A
0528-9017(2014)03-0377-03
文獻著錄格式:黃芳,董燕萍,林文彩,等.不同植物來源的人工飼料對煙粉虱卵發(fā)育的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(3):377-379.
2013-12-19
“十二五”國家科技支撐計劃(2012BAD19B06);浙江省自然科學(xué)基金(Y306113);杭州市科技計劃項目(20130432B03)
黃 芳(1981-),女,浙江湖州人,博士,主要從事害蟲綜合治理工作。E-mail:huangfang-ch@hotmail.com。
注:董燕萍為同等貢獻第一作者。