摘要 利用抽樣調(diào)查法,對(duì)北京玉淵潭公園的蚜蟲進(jìn)行采集,并通過形態(tài)和分子對(duì)采集到的蚜蟲進(jìn)行種類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。共采集304頭蚜蟲,鑒定出22種,調(diào)查種類最多的3種為紫薇長(zhǎng)斑蚜(Sarucallis kahawaluokalani)、禾谷縊管蚜(Rhopalosiphum padi)和居竹擬葉蚜(Phyllaphoides bambusicola)。近些年,蚜蟲數(shù)量、種類及抗藥性均呈上升趨勢(shì)。調(diào)查北京玉淵潭公園的蚜蟲種類多樣性,旨在建立北京玉淵潭公園的蚜蟲名錄,進(jìn)行藥劑選擇,為害蟲防治提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 蚜蟲;分子鑒定;櫻花;玉淵潭公園
中圖分類號(hào) S763.36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2024)17-0138-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.17.031
Survey of Aphids in Yuyuantan Park
ZHAO Xiao-juan1,ZHANG Yu-jia2,SONG Jia-jia2 et al
(1.Yuyuantan Park, Beijing 100142;2.China Agricultural University, Beijing 100193)
Abstract Aphids were collected from Yuyuantan Park by means of sampling survey, and species identification and population statistics were carried out by morphological and molecular methods.A total of 304 aphids were collected and 22 species were identified.The three most common aphids were Sarucallis Kahawaluokalani, Rhopalosiphum padi and Phyllaphoides bambusicola.In recent years, the number, species and resistance of aphids were increasing.The aim of this study was to establish a list of aphids in Yuyuantan Park and to provide scientific basis for pest control.
Key words Aphids;Molecular identification;Cerasus;Yuyuantan Park
基金項(xiàng)目 北京市公園管理中心科研專項(xiàng)(ZX2022020)。
作者簡(jiǎn)介 趙曉娟(1986—),女,河北靈壽人,高級(jí)工程師,碩士,從事園林綠化養(yǎng)護(hù)與管理研究。通信作者,高級(jí)工程師,從事園林景觀營(yíng)造與栽培管理研究。
收稿日期 2023-10-22;修回日期 2023-12-06
玉淵潭公園歷史悠久,持久的景觀維護(hù)勢(shì)必會(huì)引發(fā)土壤中營(yíng)養(yǎng)元素失衡,危害櫻花樹生長(zhǎng)的各種有害生物積聚[1],蚜蟲等刺吸害蟲頻發(fā),危害嚴(yán)重。通過對(duì)玉淵潭公園昆蟲種類的調(diào)查,了解昆蟲種類的多樣性,既可以合理使用農(nóng)藥,又充分利用天敵來防治害蟲,創(chuàng)造綠色生態(tài)環(huán)境。
蚜蟲俗稱膩蟲或蜜蟲,隸屬于昆蟲綱(Insecta)胸喙亞目(Stemorhyncha),包括球蚜總科(Adel-goidea)和蚜總科(Aphidoidea)。蚜蟲用口針穿刺植物表皮造成機(jī)械損傷,但由于傷口較小導(dǎo)致無法發(fā)現(xiàn)傷口存在,且植物防御反應(yīng)受到影響,所需的鈣被蚜蟲唾液所分泌的結(jié)合蛋白截?cái)?,抑制了其防御反?yīng)[2]。如桃蚜是超過110種植物病毒的載體。蚜蟲除通過群體吸收植物體液導(dǎo)致直接危害,還會(huì)形成植物病毒傳播導(dǎo)致間接危害[3]。筆者利用抽樣調(diào)查法,對(duì)北京市玉淵潭公園蚜蟲種類進(jìn)行調(diào)查,以期為害蟲防治提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試?yán)ハx為2022年4月12日—10月12日在北京玉淵潭公園收集。采集到的標(biāo)本立即投入100%乙醇中固定,放于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 主要試劑與儀器
藥劑:2×Rapid Taq Master Mix 購于南京諾唯贊生物有限公司;QuickExtract DNA Extraction Solution 1.0 購于BiosearchTM Technologies 公司;核酸染料(GenecolourTM)購于北京金博益生物有限公司;瓊脂糖購于Spanish公司;設(shè)計(jì)引物由擎科生物有限公司合成。
儀器設(shè)備:移液槍(Eppendorf,Germany)、離心機(jī)(Eppendorf,Germany)、PCR 儀(Eppendorf,Germany)。電子天平(Sartorius 2004MP)購于Opton公司;電泳槽購于北京君意東方電泳設(shè)備有限公司;電泳凝膠成像儀器購于北京賽智創(chuàng)業(yè)科技公司;金屬浴購于北京卡迪尤生物科技有限公司。
其他材料:鑷子、放大鏡、指形管、剪刀、飼養(yǎng)瓶、離心管。
1.3 抽樣調(diào)查方法
利用蚜蟲喜食嫩枝嫩葉的特性,通過觀察植物的長(zhǎng)勢(shì)、形態(tài)及螞蟻數(shù)量,對(duì)其進(jìn)行捕捉。在櫻花園20 m2的種植區(qū)域中,選取各區(qū)域內(nèi)有代表性的櫻花樹10株樹,每棵樹按東西南北方向的樹冠上、中、下部各觀察4片展開樹葉,每株樹調(diào)查48片葉,10株樹共計(jì)480片葉,記錄其上的所有蚜蟲數(shù)量。每隔3 d調(diào)查1次。
1.4 昆蟲的形態(tài)鑒定
通過對(duì)昆蟲的頭部、胸部、腹部的觸角、足、產(chǎn)卵器等形態(tài)特征比對(duì)近年公開發(fā)表和出版的有關(guān)書籍、研究報(bào)告等論著、論文進(jìn)行查詢和檢索。通過直接觀察法,用單反相機(jī)記錄昆蟲的形態(tài)特征,室內(nèi)在解剖鏡下鑒定,記錄其特征。參考《常見蚜蟲生態(tài)圖鑒》《東北農(nóng)林蚜蟲志》《西北農(nóng)林蚜蟲志》《中國昆蟲生態(tài)大圖鑒》《中國常見植物野外識(shí)別手冊(cè)》。
1.5 昆蟲的分子鑒定
1.5.1 DNA提取。
用 QuickExtract DNA Extraction Solution 1.0 對(duì)采集后凍存單頭無翅成蚜提取 DNA,具體操作方法:①在滅菌的 1.5 mL 離心管中放入采集的單頭健康無翅成蚜,將其放入液氮中 30 s;
②將30 μL細(xì)胞裂解液加入離心管中,并用電動(dòng)勻漿儀充分研磨4~5 s;③確保研磨充分后,將離心管放入 65 ℃水浴鍋中,6 min后取出;④再將離心管放入 80 ℃水浴鍋中,1 min 30 s后立即放在冰上;⑤將提取液轉(zhuǎn)移至 200 μL 的八連排中,寫好日期、標(biāo)號(hào)等標(biāo)簽,離心5 s后,保存于-20 ℃冷凍備用。
1.5.2 PCR擴(kuò)增和測(cè)序。
(1)根據(jù)已公布的蚜蟲COI基因片段。選用設(shè)計(jì)引物,蚜蟲的引物序列[4]:
LCO1490,5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG -3′;HCO2198,5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA -3′。
(2)以25 μL PCR反應(yīng)體系擴(kuò)增目的基因片段。25 μL PCR反應(yīng)體系為2×Rapid Taq Master Mix 12.5 μL,模板DNA 2.0 μL,
正向引物1.0 μL,反向引物1.0 μL,ddH2O 8.5 μL。
(3)PCR 擴(kuò)增程序見表1。
(4)凝膠電泳檢測(cè)。取5 μL PCR 反應(yīng)液用于1 %瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。使用紫外凝膠成像分析儀器檢測(cè)擴(kuò)增條帶,對(duì)目的條帶清晰的 PCR 產(chǎn)物送樣測(cè)序。
(5)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物測(cè)序。由北京擎科生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)序。將測(cè)序結(jié)果用 NCBI 的 BLAST 軟件與GenBank 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì),鑒定昆蟲種類。
2 結(jié)果與分析
2.1 COI序列比對(duì)和鑒定結(jié)果
研究對(duì)象為采集的304頭蚜蟲,利用DNA條形碼技術(shù)測(cè)序結(jié)果與數(shù)據(jù)庫同名物種基因序列相似度對(duì)比,同源性99%以上確定為一個(gè)物種,發(fā)現(xiàn)鑒定采集蚜蟲共22種(表2)。
2.2 種群數(shù)量變化
蚜蟲種群數(shù)量的變化受諸多因素的影響,如人工防治、寄主植物、天敵數(shù)量等。此次調(diào)查種類最多的為紫薇長(zhǎng)斑蚜(Sarucallis kahawaluokalani),占比10.53%,禾谷縊管蚜(Rhopalosiphum padi)占比6.58%,居竹擬葉蚜(Phyllaphoides bambusicola)占比6.58%。從近幾年公園蚜蟲的發(fā)生情況分析,蚜蟲數(shù)量、種類及抗藥性均呈上升趨勢(shì)。
3 討論
蚜蟲是園林重要害蟲之一,蚜蟲會(huì)根據(jù)植物散發(fā)的揮發(fā)物在多樣性和空間排列復(fù)雜的環(huán)境中尋找寄主植物[5]。了解蚜蟲多樣性可以幫助我們更好地了解它們的生態(tài)特征、種群密度以及它們與植物的相互作用。這有助于制定更有效的害蟲防治策略,保護(hù)觀賞植物的健康,提升游客的觀賞價(jià)值。
不同種類的蚜蟲在不同寄主的不同部位取食。植物部位的營(yíng)養(yǎng)成分、植物信號(hào)、植物屏障等都影響蚜蟲對(duì)寄主的選擇性。如桃蚜喜歡在幼嫩的甘藍(lán)葉上取食而非老葉,幼嫩的甘藍(lán)葉比老葉有更高的氨基酸與糖比率[6]。對(duì)于蚜蟲的化學(xué)防治重要的是針對(duì)蚜蟲種類以及對(duì)藥劑敏感度選擇正確的藥劑品種、合適的施藥劑量以及合適的施藥時(shí)期[7-8]。登記更多高效的農(nóng)藥品種,推動(dòng)我國園林樹木上的農(nóng)藥登記進(jìn)程,為園林樹木病蟲害防治提供更多選擇,從而更加科學(xué)合理地指導(dǎo)用藥[9]。
桃蚜、棉蚜、蘋果黃蚜等有翅蚜通過遷飛習(xí)性可在多種植物取食,其中危害較嚴(yán)重的植物是海棠、月季、櫻花??稍谟谐嵫涟l(fā)生和遷飛擴(kuò)散前,充分利用天敵來控制蚜蟲。調(diào)查發(fā)現(xiàn)天敵有大草蛉、異色瓢蟲、龜紋瓢蟲等,這些天敵在蚜蟲生命周期中扮演不同角色,有助于控制蚜蟲的數(shù)量,對(duì)蚜蟲具有較強(qiáng)的防治作用,應(yīng)合理保護(hù)和利用。Ali-Arous等[10]發(fā)現(xiàn)有機(jī)除草方法對(duì)蚜蟲的豐富度有積極的影響,相比之下,常規(guī)除草方法會(huì)導(dǎo)致蚜蟲天敵的稀缺。保留或恢復(fù)天敵昆蟲所需的植物種群、花卉和雜草,提供豐富的食物和棲息地可以有效保護(hù)天敵。
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