關(guān)鍵詞： 大蒜品種； 蔥蠅； 抗蟲性； 大蒜素； 相關(guān)性分析

中圖法分類號： S633.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1000-2324（2024）01-0031-07

大蒜（Allium sativum L.）是我國重要的特色蔬菜，在世界范圍內(nèi)種植廣泛，中國是世界上大蒜的最大生產(chǎn)國[1-2]。研究表明大蒜及大蒜制品具有抗菌、抗病毒、防衰老、防癌、抗氧化等作用[3-4]，使得大蒜制品被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健品及動物飼料等領(lǐng)域[3，5-6]。因此，大蒜產(chǎn)業(yè)在地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演重要的角色，其種植面積也逐漸增加，部分以大蒜為特色種植區(qū)域種植面積超過數(shù)萬畝，例如山東金鄉(xiāng)和蒼山、河南新鄉(xiāng)、中牟和杞縣等地[7-8]。大蒜種質(zhì)資源豐富，僅中國保存的大蒜種質(zhì)資源就有370 多份，其中主要的栽培品種有十幾種[9-10]，豐富的大蒜種質(zhì)資源為大蒜品種的選育提供了寶貴的資源。

大蒜種植過程中面臨多種病蟲害的危害，其中根蛆對大蒜的危害最重，在受害率高地塊可造成大蒜減產(chǎn)20%-30%，嚴(yán)重時達(dá)到50%甚至更高[11-12]。當(dāng)下，影響大蒜的根蛆主要有兩種，分別為蔥蠅（俗稱蒜蛆）Delia antiqua Meigen 和韭菜遲眼蕈蚊（俗稱韭蛆）Bradysia odoriphaga Yanget Zhang，其中前者為優(yōu)勢種[8，13]。近年來，隨著地膜大蒜種植技術(shù)的推廣，大蒜田膜下土壤溫濕度適宜，根蛆的危害時間明顯的延長[8，14-15]?，F(xiàn)階段施用化學(xué)殺蟲劑是防治蔥蠅的主要方法，但是化學(xué)殺蟲劑的頻繁使用，極易導(dǎo)致害蟲抗藥性積累加劇，導(dǎo)致大蒜產(chǎn)品農(nóng)藥殘留較高，對環(huán)境安全及人類健康產(chǎn)生巨大威脅[16-17]。因此，選育對蔥蠅的高抗品種成為大蒜種植過程中減少化學(xué)藥劑的使用的重要途徑。

本研究分析了取食不同品種大蒜對蔥蠅生命表參數(shù)的影響，結(jié)合田間調(diào)查篩選出抗性較高的品種，并分析了大蒜素含量與抗蟲性的相關(guān)性，為對蔥蠅高抗的大蒜品種選育奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試?yán)ハx 供試蔥蠅采自聊城市臨清市大蒜種植基地，于聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院昆蟲生態(tài)實驗室內(nèi)采用大蔥連續(xù)飼養(yǎng)3 代以上。飼養(yǎng)方法參照張云霞報道的方法并略作修改[13]，幼蟲于玻璃培養(yǎng)皿（φ=15 cm）中飼養(yǎng)，化蛹后將蛹轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)皿，成蟲羽化后轉(zhuǎn)入養(yǎng)蟲籠中（30*30*30 cm），采用10%蜂蜜水和牛奶混合作為飼料，將大蒜瓣切開后切口朝下置于濕潤細(xì)沙表面以誘集產(chǎn)卵。成蟲產(chǎn)卵后，收集卵粒，將卵覆于新鮮大蔥段表面并在培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)。蔥蠅種群保持在人工氣候箱，條件為溫度21±1 ℃，相對濕度75±5%，光周期為14L∶10D。

1.1.2 供試蒜種 供試7 個品種大蒜信息見表1，均由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜學(xué)實驗室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 取食不同品種大蒜苗期蒜母對蔥蠅生長發(fā)育及繁殖的影響 將不同大蒜種植于花盆中，于出苗10～20 d 后切取大蒜地下部分清洗干凈，留取地下部分作為蔥蠅幼蟲飼料。選取健康活潑的初孵化的1 齡幼蟲（1 日齡）作為試蟲，將幼蟲每20 頭一組放入鋪有潤濕濾紙的玻璃培養(yǎng)皿（φ=9 cm）中，每皿3～4 株大蒜苗地下部分。將培養(yǎng)皿放入培養(yǎng)箱中，每天記錄幼蟲的存活和蛻皮情況直至幼蟲化蛹，幼蟲化蛹后將每天所化蛹轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)皿中，記錄每天成蟲的羽化情況。成蟲羽化后將雌雄成蟲配對，置于馬燈罩中飼養(yǎng)，每天觀察記錄成蟲的產(chǎn)卵數(shù)目及存活情況，直至成蟲全部死亡。卵產(chǎn)出后轉(zhuǎn)移至新的放有新鮮大蔥段的培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)，記錄卵的孵化情況。幼蟲化蛹后選取取食不同品種大蒜的雌雄蛹稱蛹重，每20頭蛹為1個重復(fù)，每處理重復(fù)3次。

1.2.2 大蒜田間蔥蠅危害情況調(diào)查 將供試7個品種的大蒜種植于聊城大學(xué)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新園區(qū)，園區(qū)已經(jīng)連續(xù)種植大蒜3年。每一品種小區(qū)為30 m²（ 2*15 m），每一品種設(shè)置3個重復(fù)小區(qū)。大蒜于2020 年9 月26 日播種并覆透明地膜，出苗后進(jìn)行正常的田間水肥管理。為增加田間蔥蠅蟲量，將室內(nèi)成蟲種群于田間釋放500 頭，按照棋盤式10點，每點釋放50 頭成蟲。越冬前田間害蟲調(diào)查于2020年11月10日進(jìn)行，每小區(qū)進(jìn)行五點隨機取樣，每點10株大蒜苗，記錄蔥蠅蟲量和被害蟲株。返青期田間害蟲調(diào)查于2021 年4月10日進(jìn)行。

1.2.3 大蒜素含量測定與蔥蠅抗性相關(guān)性分析 選取不同品種大蒜苗期蒜母（出苗后20 d）作為測定材料，于研缽中充分研磨，取2g 新鮮研磨樣作為供試材料，每一品種重復(fù)3 次。將新鮮大蒜研磨樣溶解于100 mL 蒸餾水中，37 ℃ 水浴45 min，使樣品中硫醚類化合物充分釋放。過濾，取上清液，蒸餾水定容至250 mL，作為待測液。大蒜素含量測定：參照Han報道的分光光度法[18]。采用Person 相關(guān)分析方法，進(jìn)行大蒜素含量與大蒜品種對蔥蠅抗性的相關(guān)性分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步統(tǒng)計整理和作圖，采用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Duncan 氏新復(fù)極方法進(jìn)行差異顯著性分析（Plt;0.05）和Person 相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 取食不同品種大蒜對蔥蠅生長發(fā)育及繁殖的影響

2.1.1 取食不同品種大蒜對蔥蠅幼蟲和蛹的影響 取食不同品種大蒜對蔥蠅的發(fā)育和存活產(chǎn)生了顯著影響（表2）。幼蟲的總歷期差異最大，取食杞縣蒜幼蟲總歷期最長為18.29 d，取食蒼山蒜和四川蒜次之，取食四六瓣蒜和寶坻蒜幼蟲歷期最短，分別為16.61 d 和16.67 d；幼蟲存活率也存在差異，取食四六瓣蒜幼蟲存活率最高為83%，寶坻蒜次之（76%），取食蒼山蒜和杞縣蒜存活率最低，分別為55%和57%。蛹發(fā)育歷期也受一定的影響，取食蒼山蒜蛹期最長為14.71 d，取食四六瓣蒜蛹期最短為13.87 d，兩者相差0.84 d；蛹的存活率（成蟲羽化率）沒有差異。此外，蛹的重量也有顯著差異，取食四六瓣蒜、寶坻蒜和雜交蒜雌蛹重較重，分別為11.79、11.34 和10.52 mg/頭，取食蒼山蒜、杞縣蒜和四川蒜雌蛹重較輕，分別為5.81、5.86 和6.19 mg/頭。因此，取食不同品種大蒜對幼蟲的影響要顯著的高于對蛹的影響。

2.1.2 取食不同品種大蒜對蔥蠅成蟲的影響 由表3 可以看出，取食不同品種大蒜對蔥蠅成蟲壽命和繁殖力影響較大，取食四六瓣蒜雌雄成蟲壽命最長，分別為32.38 d 和34.09 d，取食蒼山蒜和杞縣成蟲壽命最短，分別為28.75 和30.17 d（蒼山蒜）、29.20 和30.02 d（杞縣蒜）。此外，成蟲產(chǎn)卵前期沒有顯著影響，但繁殖力差異較大。取食蒼山蒜和杞縣蒜產(chǎn)卵量較低，分別為104.92 和110.10 粒/雌，取食四六瓣和寶坻蒜成蟲產(chǎn)卵量最高，分別為142.25 和136.50 粒/雌。再者，后代孵化率也有輕微影響，最高值與最低值相差10.44%，取食蒼山蒜和杞縣蒜孵化率最低，取食四六瓣蒜和寶坻蒜孵化率最高。

2.2 不同品種大蒜田間蔥蠅發(fā)生危害情況

通過對田間蔥蠅的危害情況調(diào)查表明品種間存在抗蟲差異（圖1），且返青期大蒜被害程度明顯重于越冬前。蔥蠅對四六瓣、寶坻和雜交蒜危害較重，返青期被害率分別為32.67%、28.67%和25.67%（圖1A），蟲口數(shù)分別為52.33、44.67 和39.67頭/50株（圖1B）；對蒼山蒜和杞縣蒜危害最輕，返青期被害率分別為14.33% 和12.67%（圖1A），蟲口數(shù)分別為25.33和28.33頭/50株（圖1B）。

2.3 不同品種大蒜苗期大蒜素含量與抗蟲性相關(guān)性分析

2.3.1 不同品種大蒜素含量差異 由圖2可知，大蒜不同品種間大蒜素含量差異明顯，以杞縣蒜、蒼山蒜和四川蒜大蒜素含量較高，分別為22.70、20.27和21.40μmol/g；而四六瓣、寶坻和雜交蒜大蒜素含量較低，分別為13.87、15.87和18.20μmol/g。

2.3.2 大蒜素含量與抗蟲性相關(guān)性 由圖3 可知，大蒜中大蒜素含量與抗蟲性指標(biāo)存在明顯的相關(guān)性，具體表現(xiàn)為隨大蒜素含量的升高幼蟲發(fā)育歷期延長（R²=0.760 9），幼蟲存活率下降（R²=0.728 3），成蟲繁殖力下降（R²=0.7730），田間蟲量下降（R²=0.782 9）。綜上，大蒜素含量越高抗蟲性越明顯。

3 討論與結(jié)論

寄主植物含有的營養(yǎng)物質(zhì)或次生代謝物的差異，會影響昆蟲的生長發(fā)育及繁殖[19-20]，部分植物次生代謝物與抗蟲性有明顯的相關(guān)性。一般而言，當(dāng)昆蟲取食某一寄主發(fā)育歷期越短，存活率、繁殖量越高，昆蟲對寄主的適應(yīng)性越強，反之寄主植物對昆蟲的抗性越強[20-21]。本研究中，取食不同品種大蒜對蔥蠅生命參數(shù)產(chǎn)生了顯著的影響，取食蒼山蒜和杞縣蒜，幼蟲發(fā)育歷期明顯長于取食其他品種，極差達(dá)到1.68 d，幼蟲存活率也明顯低于取食其他品種，極差達(dá)到28%，成蟲繁殖力明顯低于其他品種，極差為35.58%，此外，蛹的重量也明顯減輕，成蟲壽命縮短，說明上述兩個品種大蒜對蔥蠅的抗性較強。與之相對的，取食四六瓣蒜和寶坻蒜蔥蠅的生命參數(shù)均較取食其他品種提高，說明蔥蠅對這兩個品種適應(yīng)性較強，同樣四六瓣蒜和寶坻蒜對蔥蠅抗性最低。此外，不同品種大蒜對蔥蠅幼蟲存活率影響最大，其次是成蟲繁殖力，對蛹的影響相對較小。研究也發(fā)現(xiàn)取食杞縣蒜和蒼山蒜對另一種大蒜根蛆—韭菜遲眼蕈蚊的生命參數(shù)的抑制效果顯著的高于取食四六瓣蒜、寶坻蒜和雜交蒜，兩項研究結(jié)果共同證實大蒜品種對根蛆的相同的抗性趨勢[16]。田間危害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，供試7 個品種中，蒼山蒜、杞縣蒜和紫皮蒜蔥蠅危害程度顯著輕于四六瓣蒜、寶坻蒜和雜交蒜。田間調(diào)查結(jié)果與室內(nèi)生測結(jié)果證實不同品種大蒜的抗蟲性趨勢一致，均是蒼山蒜和杞縣蒜抗性水平較高，四六瓣蒜和寶坻蒜抗性水平較低。王海平等[22]也曾報道蒼山蒜（蒲棵蒜）對蔥蠅的田間抗性較強，四六瓣蒜抗性較弱。

植物抗蟲性通常與次生代謝物的種類和含量有關(guān)，薛明等[23]和張云霞等[13]研究指出百合科蔥屬蔬菜對韭菜遲眼蕈蚊和蔥蠅的不利影響與硫醚類化合物含量有關(guān)，并推斷硫醚類化合物是大蒜具有殺蟲活性的關(guān)鍵物質(zhì)。大蒜素是硫醚類化合物的典型代表，品種間差異較大，是大蒜品質(zhì)的重要指標(biāo)[10，22]。本研究發(fā)現(xiàn)，蒼山和杞縣蒜大蒜素含量高，四六瓣和寶坻蒜含量較低。采用Person 相關(guān)分析法證實品種間大蒜素含量與對蔥蠅的抗性顯著相關(guān)，含量越高，抗性越顯著。王海平等[22]和Zhu et al[16]也曾報道大蒜品種對蔥蠅和韭蛆的抗性與大蒜素含量相關(guān)，從高大蒜素含量的大蒜資源中篩選抗蔥蠅的種質(zhì)可能性更大。此外，大蒜油的殺蟲活性近年來也深受重視[24-26]，我們推測大蒜素可作為植物源殺蟲活性物質(zhì)進(jìn)行深入開發(fā)。

綜上所述，經(jīng)過室內(nèi)生測和田間調(diào)查證實，蒼山蒜和杞縣蒜對蔥蠅的抗性水平最高，四六瓣蒜和寶坻蒜抗性最弱，并且大蒜抗蟲性與大蒜素含量存在明顯的相關(guān)性，大蒜素含量越高，對蔥蠅的抗性越顯著。因此，選育含高大蒜素的大蒜品種對于提高大蒜品質(zhì)和減輕根蛆危害有積極作用。