吳佳星，何應(yīng)琴，曾賢義，張永強(qiáng)，丁 偉

(西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400716)

吡蟲啉對3種體色型煙蚜取食行為的影響

吳佳星，何應(yīng)琴，曾賢義，張永強(qiáng)，丁 偉*

(西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400716)

為探究吡蟲啉對紅色型、綠色型和褐色型3種體色型煙蚜取食行為的影響，利用刺探電位圖譜(EPG)技術(shù)比較3種體色型煙蚜在吡蟲啉處理后的煙苗上的取食行為。結(jié)果表明：33.3 mg/L吡蟲啉處理煙苗后，3種體色型煙蚜的非刺探總時(shí)間(np波)均長于清水處理的綠色型煙蚜，其中褐色型煙蚜最長，且與清水處理的綠色型煙蚜存在顯著性差異(P<0.05)；刺探過程中，3種體色型煙蚜在煙苗上口針遇到阻力(F波)的時(shí)間均長于清水處理的綠色型煙蚜，但處理間差異不顯著；木質(zhì)部取食階段，褐色型煙蚜的G波平均持續(xù)時(shí)間最長；韌皮部取食階段，3種體色型煙蚜口針在韌皮部分泌唾液(E1波)和被動(dòng)吸食汁液(E2波)的總持續(xù)時(shí)間均短于清水處理的綠色型煙蚜，其中被動(dòng)吸食汁液的時(shí)間紅色型為15.87±9.33 min，綠色型為29.89±8.79 min，而褐色型僅為6.38±2.15 min。因此，吡蟲啉處理煙苗后能明顯抑制煙蚜對煙草韌皮部的取食。

煙蚜；體色型；吡蟲啉；刺探電位圖譜；取食行為

煙蚜Myzuspersicae(Sulzer)又名桃蚜，屬半翅目Hemiptera蚜科Aphididae瘤蚜屬M(fèi)yzusPasserini，是一種世界性的多食性害蟲(姚鳳鑾等，2013)，它不僅可以通過口針直接取食寄主植物汁液危害植株，而且還能傳播多種病毒病(馬繼盛等，2007)。煙蚜是一個(gè)體色多變的混合種群，各煙蚜不僅在體色、形態(tài)上具有差異，在生活周期、寄主?；院涂顾幮缘确矫嬉泊嬖谝欢ú町?王茂濤和張孝羲，1991；趙沖，2014)。此外，在不同寄主、低溫或變溫等條件下不同體色型煙蚜?xí)l(fā)生體色變化。Zhang等(1990)研究發(fā)現(xiàn)在短時(shí)冷凍刺激條件下可使煙蚜由綠色轉(zhuǎn)為紅色；劉紹友等(2000)研究結(jié)果表明綠色型煙蚜在飼養(yǎng)第3代后有20%的個(gè)體可變?yōu)楹稚?。鑒于此本試驗(yàn)將綠色型煙蚜作為基礎(chǔ)體色型煙蚜用于對照。吡蟲啉(imidacloprid)是一種新煙堿類殺蟲劑(neonicotinoids)，它作用于煙堿型乙酰膽堿受體(nicotine acetylcholine receptors，nAChRs)，能在植物體內(nèi)內(nèi)吸傳導(dǎo)，具有低毒、高效的特點(diǎn)，是我國近20年內(nèi)使用最廣的殺蟲劑之一，主要用于防治雙翅目、鞘翅目等害蟲，尤其對半翅目刺吸式口器害蟲有特效(Elbertetal., 1991；劉淑華等，2012)。

刺探電位圖譜(electrical penetration graph，EPG)技術(shù)是一種用于準(zhǔn)確記錄刺吸式口器昆蟲口針在寄主植物組織內(nèi)位置和移動(dòng)的電生理技術(shù)(Tjallingiietal., 1987)。該技術(shù)最早是由美國加利福尼亞大學(xué)的McLean和Kinsey(1964)發(fā)明用于監(jiān)測蚜蟲的取食儀，后被廣泛應(yīng)用于多種刺吸式口器昆蟲取食行為的研究。目前，EPG技術(shù)已不僅限于對不同刺吸式口器昆蟲取食波形的研究，亦被廣泛應(yīng)用于探究昆蟲對寄主植物的選擇性、傳毒機(jī)制以及內(nèi)吸性農(nóng)藥毒理學(xué)機(jī)制等研究(羅晨，2005)。都振寶(2012)利用EPG技術(shù)探究吡蟲啉和噻蟲嗪對荻草谷網(wǎng)蚜Sitobionmiscanthi取食行為的影響，結(jié)果表明兩種藥劑均能抑制荻草谷網(wǎng)蚜的取食活動(dòng)。Zeng等(2016)研究也表明吡蟲啉和氰蟲酰胺能抑制綠色型煙蚜的取食行為。近年來，利用EPG技術(shù)探究內(nèi)吸性農(nóng)藥對靶標(biāo)害蟲取食行為影響的報(bào)道較多，但吡蟲啉對不同體色型煙蚜取食行為的影響尚未見報(bào)道。本研究擬通過EPG技術(shù)，研究吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜對煙草取食行為的差異，以期為吡蟲啉在田間防治煙蚜?xí)r的合理使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 寄主植物、供試蟲源與供試藥劑

寄主植物：供試煙草品種為云煙87，購于玉溪中煙種子有限責(zé)任公司。煙草種子播種于8 cm×8 cm×10 cm的塑料花盆中，在溫度25℃±1℃，光照(L ∶D =16 h ∶8 h)，相對濕度70%±5%條件下培養(yǎng)。按煙苗生長所需定量澆水，待煙苗長至4葉1心時(shí)用于本試驗(yàn)。

供試蟲源：紅色型、綠色型、褐色型3種體色型煙蚜均于2014年采集于重慶市奉節(jié)縣太和鄉(xiāng)煙草科技示范園(29°59′N, 106°54′E)。將采集后的煙蚜在溫度25℃±1℃、光照(L ∶D =16 h ∶8 h)、相對濕度70%±5%條件下，以煙草(云煙87)為寄主植物，進(jìn)行連續(xù)繼代飼養(yǎng)。本試驗(yàn)取大小和日齡一致的無翅成蚜用于研究。

供試藥劑：10%吡蟲啉可濕性粉劑，購于江蘇長春農(nóng)化股份有限公司。

1.2 藥劑處理

用清水將吡蟲啉配置成有效成分為33.3 mg/L的藥液。使用噴壺將配置好的藥劑均勻噴灑于整株煙苗，再將煙苗放置于溫度25℃±1℃、光照(L ∶D =16 h ∶8 h)、相對濕度70%±5%條件下培養(yǎng)48 h后用于煙蚜刺吸行為的記錄，保證每頭蚜蟲與每株煙苗一一對應(yīng)。同時(shí)設(shè)立清水處理為對照，清水對照組使用綠色型煙蚜進(jìn)行波形記錄。

1.3 EPG的波形記錄與數(shù)據(jù)獲得

本試驗(yàn)所采用的刺探電位儀為DC-EPG Giga-4。選擇大小一致的無翅成蚜與煙苗分別連入昆蟲電極和植物電極。昆蟲電極是一段金絲，長為2-3 cm，直徑為15 μm。在煙蚜處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，將金絲末端蘸取少量水溶性導(dǎo)電銀膠，迅速粘于煙蚜的前胸背板上；植物電極則直接插在供煙苗生長的土壤中。煙蚜饑餓處理1 h后連接昆蟲電極，在25℃±1℃的室溫下進(jìn)行連續(xù)6 h的試驗(yàn)記錄，并且整個(gè)記錄系統(tǒng)處于法拉第金屬屏蔽罩中以防止外源噪聲的干擾。試驗(yàn)過程中，每株煙苗與每頭煙蚜僅用于1次EPG測定，取18次有效重復(fù)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。EPG數(shù)據(jù)記錄和分析使用EPG style+a與EPG style+d軟件，然后再利用EPG-analysisworksheet-v4.4.1軟件將完成分析的波形進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)。

根據(jù)Tjallingii(1978)和Civolani(2011)對蚜蟲取食行為波形的劃分，可將煙蚜在煙草上的刺探取食波形分為以下9種：np波代表非刺探(non-probing)行為；路徑波包括C波(含有A波、B波、C波)、pd波、F波，表示煙蚜口針位于寄主植物表皮與微管束之間；E1波為口針到達(dá)篩管后分泌水溶性唾液的相關(guān)波形；E2波為韌皮部被動(dòng)吸食汁液的波形；G波是煙蚜在木質(zhì)部主動(dòng)吸食的波形。本試驗(yàn)共選擇31個(gè)EPG參考指標(biāo)進(jìn)行分析。

1. 4 數(shù)據(jù)處理

將連續(xù)記錄的EPG按不同的行為波形進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。用Excel表中Product函數(shù)求比例。SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用最小顯著差異法(LDS)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P>0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 吡蟲啉對不同體色型煙蚜在非韌皮部取食行為的影響

吡蟲啉對3種體色型煙蚜非韌皮部取食行為的影響見表1。經(jīng)33.3 mg/L吡蟲啉處理煙苗后，3種體色型煙蚜的非刺探總時(shí)間均明顯長于清水處理的綠色型煙蚜，其中褐色型煙蚜非刺探總時(shí)間最長。在波形記錄的前2個(gè)小時(shí)內(nèi)，除綠色型煙蚜外，處理組的非刺探時(shí)間與清水處理的綠色型煙蚜不存在顯著性差異，但經(jīng)4 h的連續(xù)刺吸后，3種體色型煙蚜的非刺探時(shí)間均顯著長于清水處理的綠色型煙蚜。刺探路徑階段，處理組煙蚜第1次開始刺探的時(shí)間及其持續(xù)的時(shí)間與清水處理的綠色型相比無差異，而在整個(gè)刺探過程中pd波平均時(shí)間和次數(shù)以及C波持續(xù)時(shí)間與清水處理之間存在顯著差異，此外3種體色煙蚜之間pd波平均時(shí)間和C波持續(xù)時(shí)間也存在差異。對于pd波平均時(shí)間而言，綠色型煙蚜(4.81±0.17 s)<紅色型煙蚜(5.05±0.17 s)<褐色型煙蚜(6.06±0.26 s)。對于C波持續(xù)時(shí)間而言，紅色型>綠色型>褐色型>清水處理的綠色型。另外，吡蟲啉處理后褐色型煙蚜G波平均持續(xù)時(shí)間最長，顯著高于清水處理的綠色型煙蚜。

表1 吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜在非韌皮部吸食的EPG參數(shù)(總記錄時(shí)間為6 h)

續(xù)上表

EPG參數(shù)EPGparameter清水處理的綠色型煙蚜Greentypetreatedbywater紅色型煙蚜Redtype綠色型煙蚜Greentype褐色型煙蚜Browntype第1次刺吸到第1次到達(dá)pd波的時(shí)間(min)Timefromthebeginningofthe1stprobetofirstpd2 45±1 49a8 53±5 26a4 58±2 12a9 82±5 28a第1次刺探至第1次到達(dá)韌皮部時(shí)間(min)Timefrom1stprobeto1stEy163 29±23 07a225 54±33 15a200 89±29 42a242 49±31 62a第1次刺吸至第1次出現(xiàn)E2的時(shí)間(min)Timefrom1stprobeto1stE2y183 92±20 99a262 34±29 75a195 44±30 96a236 68±30 17apd波次數(shù)npd122 06±14 22a108 28±14 04a92 45±13 38a53 83±9 40bpd波平均持續(xù)時(shí)間(s)Meandurationofpd4 38±0 07c5 05±0 17b4 81±0 17bc6 06±0 26aC波總持續(xù)時(shí)間(min)TotaldurationofC122 17±15 24b208 68±17 07a175 47±15 46a160 06±21 99abF波次數(shù)NumberofF1 00±0 35a0 67±0 20a1 35±0 36a1 17±0 36aF波總持續(xù)時(shí)間(min)DurationofF20 78±8 62a22 51±7 08a32 09±9 72a38 59±13 47aF波平均持續(xù)時(shí)間(min)MeandurationofF18 70±5 75a19 30±6 63a21 90±7 68a24 34±9 51aG波次數(shù)NumberofG0 22±0 17a0 39±0 18a0 30±0 11a0 44±0 15aG波平均持續(xù)時(shí)間(min)MeandurationofG0 30±0 22b3 70±1 89ab3 68±1 38ab19 15±13 06a有G波的個(gè)體比例(%)IndividualpercentwithGwaveform11 1127 7833 3338 89

注：表中數(shù)據(jù)為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤。同行數(shù)據(jù)后不同小字母表示經(jīng)LSD法檢驗(yàn)在P<0.05水平差異顯著。下同。Note: Data in the table are mean ± SE. Different lowercase letters in the same row indicate significant difference atP<0.05 by LSD test.The same below.

2.2 吡蟲啉對不同體色型煙蚜在韌皮部取食行為的影響

韌皮部的刺吸參數(shù)(表2)表明，在吡蟲啉作用下，3種體色型煙蚜在韌皮部分泌唾液(E1波)的次數(shù)與總持續(xù)時(shí)間均低于清水處理的綠色型煙蚜，E1波占總的E波比例則高于清水處理的綠色型煙蚜。韌皮部被動(dòng)吸食汁液(E2波)階段，第1次韌皮部取食持續(xù)時(shí)間分別為紅色型(18.09±9.26 min)、綠色型(23.55±8.11 min)、褐色型(3.42±1.89 min)，顯著低于清水處理的綠色型(85.21±17.57 min)；此外，E2波的平均持續(xù)時(shí)間、總持續(xù)時(shí)間以及持續(xù)次數(shù)與清水處理存在顯著差異。與清水處理的綠色型煙蚜相比，吡蟲啉處理煙苗后，煙蚜在6 h測定時(shí)間內(nèi)能到達(dá)韌皮部取食的個(gè)體比例分別為清水處理的綠色型(100%)>綠色型(61.67%)>紅色型(50.00%)>褐色型(44.44%)。由此可見，在吡蟲啉作用下煙蚜口針在寄主植物韌皮部內(nèi)部取食的時(shí)間縮短，口針能真正到達(dá)韌皮部取食的個(gè)體數(shù)也減少。

2.3 吡蟲啉對不同體色型煙蚜在各個(gè)階段吸食所占時(shí)間比例的影響

吡蟲啉作用下，3種體色型煙蚜各取食波形在整個(gè)取食階段所占比例存在差異(圖1)。清水處理的綠色型煙蚜的C波所占比例均顯著低于經(jīng)吡蟲啉處理后的3種體色型煙蚜，分別為紅色型84.20%>綠色型73.73%>褐色型69.36%>清水處理的綠色型42.24%。處理組與清水處理綠色型煙蚜的F波所占比例差異不明顯。G波所占比例僅褐色型煙蚜最高，與清水處理差異顯著。E1波所占比例均低于清水處理的綠色型煙蚜，僅褐色型煙蚜差異顯著。此外，3種體色型煙蚜的E2波所占比例也均顯著低于清水處理的綠色型(45.79%)，但在3種體色型煙蚜之間，綠色型煙蚜(15.04%)與褐色型煙蚜(4.30%)存在顯著差異。

表2 吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜在韌皮部吸食的EPG參數(shù)(總記錄時(shí)間為6 h)

注：表中數(shù)據(jù)為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤。同行數(shù)據(jù)后不同小字母表示經(jīng)LSD法檢驗(yàn)在P<0.05水平差異顯著。Note: Data in the table are mean ± SE. Different lowercase letters in the same row indicate significant difference atP<0.05 by LSD test.

圖1 吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜各EPG波形持續(xù)時(shí)間占總時(shí)間的百分比(總記錄時(shí)間為6 h)Fig.1 EPG recorded behavior of Myzus persicae of three colors take under the effects of imidacloprid, shown as percentage of stylet activities during the 6 h experiment

3 結(jié)論與討論

Nauen等(1995)研究表明吡蟲啉內(nèi)吸至白菜葉片后，對桃蚜存在拒食作用。Costa(2011)研究發(fā)現(xiàn)麥蚜取食經(jīng)吡蟲啉處理過的小麥植株后取食行為受到抑制。此外，Bulter等(2012)通過研究吡蟲啉對馬鈴薯木虱取食行為的影響，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯木虱非刺探(np波)時(shí)間增加，而韌皮部被動(dòng)取食(E2波)時(shí)間減少，說明吡蟲啉對馬鈴薯木虱的取食行為產(chǎn)生消極影響。本試驗(yàn)用吡蟲啉通過噴霧法處理煙苗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吡蟲啉作用后3種體色型煙蚜在韌皮部被動(dòng)吸食汁液(E2波)的平均持續(xù)時(shí)間、總持續(xù)時(shí)間和持續(xù)次數(shù)都顯著低于清水處理的綠色型煙蚜，并且能真正到達(dá)韌皮部取食的個(gè)體數(shù)也明顯低于清水處理的綠色型煙蚜，說明吡蟲啉使煙蚜取食行為受到抑制。

蚜蟲是可傳播多種植物病毒的重要媒介昆蟲。對于持久性病毒而言，蚜蟲傳毒、獲毒的效率和E1、E2波所持續(xù)的時(shí)間成正比(Liuetal., 2012)，但若只發(fā)生路徑波和E1波的蚜蟲很少獲毒，而發(fā)生E2波的蚜蟲可大量獲得病毒(Prado and Tjallingii, 1994)。對于非持久性病毒而言，蚜蟲的傳毒過程與pd波的發(fā)生密切相關(guān)(羅晨，2005)。但由于病毒必須進(jìn)入活體細(xì)胞內(nèi)才能存活，因此，持久性病毒與非持久性病毒的傳播均與pd波的發(fā)生有關(guān)，如有研究報(bào)道棉蚜獲得黃瓜花葉病毒需要pd波的發(fā)生，并且獲毒效率與pd波發(fā)生次數(shù)呈正相關(guān)(張鵬飛等，2001；王斌等，2003)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜pd波發(fā)生次數(shù)均低于清水處理的綠色型煙蚜，而在3種體色型煙蚜之間pd波發(fā)生次數(shù)為紅色型>綠色型>褐色型。另外，3種體色型煙蚜在韌皮部被動(dòng)取食(E2波)的平均持續(xù)時(shí)間、總持續(xù)時(shí)間和持續(xù)次數(shù)都顯著低于清水處理的綠色型煙蚜，并且能到達(dá)韌皮部取食的個(gè)體比例也低于清水處理的綠色型煙蚜。由此可推測，吡蟲啉作用后可影響煙蚜傳播持久性和非持久性病毒的能力。本試驗(yàn)利用EPG技術(shù)比較了在吡蟲啉作用下3種體色型煙蚜在煙草上取食行為的差異，以期為吡蟲啉在田間防治煙蚜提供理論依據(jù)。

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TheeffectsofimidaclopridonthefeedingbehaviorsofMyzuspersicaeinthreecolors

WU Jia-Xing，HE Ying-Qin，ZENG Xian-Yi，ZHANG Yong-Qiang，DING Wei*

(College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400716, China)

To explore the effects of imidacloprid on the feeding behavior ofMyzuspersicaeofthree colors: Red, green and brown and the electronic penetration graph (EPG) was used to compare the feeding behavior ofM.persicaeof three colors on the tobacco seedlings treated with imidacloprid. The results showed that under the effect of the tobacco seedlings treated with 33.3 mg/L imidacloprid, the total non-probing duration ofM.persicaeof three colors was longer than green aphid treated by water. Among them, the brown aphid’s was the longest and was significantly different from green aphid treated by water(P<0.05). In the process of probing, the probing duration ofM.persicaeof three colors was longer than green aphid treated by water when the stylet met with resistance (F wave), but there was no significant difference among treatments. When feeding started on the xylem, G waves in brown aphids was the longest. Once feeding started on the phloem, the total duration of watery salivation (E1 wave) and passive ingestion (E2 wave) was shorter than green aphid treated by water, and the duration of passive ingestion (E2 waveform) of the red type was 15.87±9.33 min, the green type was 29.89±8.79 min and the brown type was just 6.38±2.15 min. In conclusion, the feeding behavior ofM.persicae on phloem was significantly inhibited on the tobacco seedlings treated with imidacloprid.

Myzuspersicae(Sulzer); body colour type; imidacloprid; electrical penetration graph (EPG); feeding behavior

吳佳星，何應(yīng)琴，曾賢義,等.吡蟲啉對3種體色型煙蚜取食行為的影響[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)，2017,39(5):1148-1154.

Q965.9;S433.39

A

1674-0858(2017)05-1148-07

重慶市煙草植保重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(NY20140401070001)

吳佳星，女，1995年生，本科，研究方向?yàn)檗r(nóng)藥，E-mail: 1145924258@qq.com

*通訊作者 Authors for correspondence，E-mail: dingw@swu.edu.cn

Received: 2016-05-10；接受日期Accepted: 2016-09-15