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黄曲条跳甲对十字花科蔬菜的选择性

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黄曲条跳甲对十字花科蔬菜的选择性

福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition1黄曲条跳甲对十字花科蔬菜的选择性刘芸尤民生福建农林大学应用生态研究所,福建福州350002摘要本文首次从产卵选择性和取食选择性两方面研究黄曲条跳甲对芥菜、萝卜、大白菜、山西白和芥蓝5种十字花科蔬菜的寄主选择性。结果表明,黄曲条跳甲的产卵选择性与取食选择性基本一致,芥菜为其最嗜寄主,芥蓝为最不嗜寄主,两者差异显著(P0.05)。利用黄曲条跳甲在供试植株上的落虫量和取食面积分析跳甲取食选择性时所得结果一致,且两者结果呈显著性正相关(r0.9597,P0.05)。但该跳甲对不同寄主子叶的取食选择性表现与对真叶的表现不同。关键词黄曲条跳甲寄主选择性产卵选择性取食选择性十字花科蔬菜中图分类号Q968.1文献标识码文章编号Thehostpreferenceofstripedfleabeetle,Phyllotretastriolata,tocruciferousvegetablesLIUYun,YOUMinsheng*InstituteofAppliedEcology,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,ChinaAbstractThepaperdealswiththeovipositionpreferenceandfeedingpreferenceofPhyllotretastriolatafor5speciesofcruciferousvegetables.Theresultshowsthattheovipositionpreferenceperformsinthesamepatternasthatofthefeedingpreference,withBrassicajunceaasthemostfavorablehostplantandtheBrassicaalboglabraastheleastfavorablehostplant.Similarresultsareachievedwhenvaluatedthefeedingpreferencebythefeedingareaandthenumberofbeetlesontheplants,whichshowsignificantlycorrelationwitheachother(r0.9565,P0.05).Thebeetlepresentsfeedingpreferenceindifferentpatternsbetweencotyledonandrealleaves.KeywordPhyllotretastriolatahostpreferenceovipositionpreferencefeedingpreferencecruciferousvegetable黄曲条跳甲PhyllotretastriolataF.属鞘翅目叶甲科,是十字花科蔬菜的主要害虫之一,其防治研究受到世界许多国家和地区的极大关注14。其中,作物抗虫性研究是一项重要的内容,选用抗虫品种协调配合生物防治和化学防治是持续控制害虫危害的有效途径5。作物抗虫性的研究首先要从害虫对寄主植物的选择性着手6。植食性昆虫对寄主植物的选择性是指昆虫取食、产卵等行为对寄主植物的种类存在一定的选择性,它包括取食选择性和产卵选择性。这两种选择性之间虽有密切联系,但生理机制不同7。收稿日期修回日期基金项目国家自然科学基金项目(30070503)、福建省重大科技项目(2002N007,2003N019)和福建省自然科学基金重点项目(B0020002B0110019)资助.作者简介刘芸(1976-),女,硕士.研究方向害虫生物防治通讯作者Emailmsyoufjau.edu.cn福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition2由于黄曲条跳甲仅成虫在植株地上部取食,而卵多散产或成小堆产于植株主根附近的湿润土隙中或细根上,且卵粒微小,长约0.42mm,宽约0.27mm8,难以观察与分离。因而以往的寄主选择性研究侧重于跳甲取食选择性的探讨912,而对其的产卵选择性研究未见报道。鉴于跳甲对寄主植物的取食与产卵部分的差异,研究其产卵选择性,并分析产卵选择性与取食选择性之间的关系,对揭示黄曲条跳甲为害的行为机制,利用作物抗虫性防治该虫意义重大。为此,作者首次同时从取食选择性和产卵选择性两方面对黄曲条跳甲的寄主选择性进行了研究。1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试虫源黄曲条跳甲成虫采自福建农林大学菜心Brassicaparachinensis实验田,饥饿24h后备用。1.1.2供试寄主大白菜Brassicacompestrisssp.pekinensisolsson,品种夏阳白菜早50(黄清河有限公司)山西白Brassicacampestrisssp.,品种福州永荣山西白(福州永荣种子有限公司)芥菜Brassicajuncea,品种特选客家芥(广州市蔬菜科学研究所)萝卜Raphanusstativus,品种短叶13早萝卜(汕头市种子公司蔬菜种子)芥蓝Brassicaalboglabra,品种福州黄花芥蓝(福州市种子公司)。蔬菜品种播种于小塑料盆内(h14cm,d16cm)。为了出苗整齐,芥蓝比其余4种蔬菜提前5天播种,均置于网室内采用相同的土壤栽培和肥水管理措施进行培育。1.2试验方法1.2.1黄曲条跳甲成虫对寄主植物的取食选择性取每种供试植物各1盆,每盆选留4株健壮完整的幼苗(3片真叶完全舒展期),剪除心叶。将5盆供试幼苗按圆形随机均匀置于养虫笼(长50cm,宽50cm,高60cm)内,即5盆幼苗位于正五边形的5个角上,在中心处用开口小瓶接入70只黄曲条跳甲成虫。9h后检查每盆蔬菜上的落虫量,并用透明坐标纸(单格面积1mm2)统计跳甲在叶片上的取食面积。这是由于跳甲成虫9h后在不同植株上的数量分布能很好地同其取食为害的程度相联系11。而且试验持续的时间和成虫的数量要使幼苗的受害率控制在10以下,以免幼苗叶片因过度取食而变形,影响取食面积测定。试验共设3个重复。1.2.2黄曲条跳甲成虫对寄主植物的产卵选择性参照刘芸等13卵收集方法,取5种蔬菜幼苗(3片真叶完全舒展期)各10株,洗净根部。每种蔬菜分别用3张湿润滤纸分层包裹植株根部及茎基部后插入玻璃指形管(直径3cm,高8cm),滤纸底部不接触指形管底,以免积水(图1)。取一带盖圆形塑料桶(直径34cm),内盛1/3潮湿细沙。将5支上述带苗指形管按圆形随机均匀插入细沙中,即5个指形管位于正五边形的5个角上,5种供试幼苗高度基本一致。在中心处用开口小瓶接入100只黄曲条跳甲成虫,盖上黑色棉布和桶盖。黑色棉布的作用是吸湿、遮光和增强密闭性。将以上各处理置于29±1℃人工气候室内。38h后统计不同处理幼苗根部及外包滤纸上的卵粒福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition3数。试验共设3次重复。图1黄曲条跳甲产卵装置Fig.1OvipositionequipmentforfemaleP.striolata2结果与分析2.1黄曲条跳甲成虫对寄主植物的取食选择性分别以植株上的落虫量和叶片取食面积作为测定指标,分析黄曲条跳甲对十字花科蔬菜的取食选择性。两种指标的方差分析结果都表明(表1、2),黄曲条跳甲对5种蔬菜的取食选择性存在显著差异(P0.05),芥菜为跳甲的最嗜寄主,萝卜、大白菜和山西白为跳甲的中嗜寄主,芥蓝为跳甲的较不嗜好寄主。其中黄曲条跳甲在芥菜上的落虫量为17.7只,是芥蓝上的4.4倍在芥菜上的取食面积(子叶+真叶)为219.0mm2,是芥蓝上的8.0倍。经相关性分析,黄曲条跳甲在不同寄主植物上的落虫量与取食面积呈显著正相关(r0.9597,P0.05)。表1黄曲条跳甲成虫在5种寄主植株上的落虫量Table1NumberofP.striolataondifferenthostplants蔬菜品种芥菜B.juncea萝卜R.stativus大白菜B.compestris山西白B.campestris芥蓝B.alboglabra落虫量只17.7±1.5a13.0±0.9b11.7±1.9b11.0±0.6b4.0±0.6c注接入的70只黄曲条跳甲,部分跳甲停留在养虫笼纱网上。表中数据是平均值±标准误,同行数据后不同字母表示差异显著P0.05Duncans复极差测验。表2黄曲条跳甲成虫在5种寄主植物叶片上的取食面积Table2AreasofleavesfedbyP.striolataondifferenthostplants蔬菜品种寄主植物不同叶片的取食面积mm2子叶真叶mm2子叶真叶芥菜B.juncea43.0±4.5a176.0±23.5a219.0±19.6a福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition4大白菜B.compestris1.3±1.3c106.7±19.0b108.0±19.9b萝卜R.stativus25.3±7.9b80.0±8.2b105.3±14.5b山西白B.campestris13.7±5.8bc90.7±11.4b103.7±5.9b芥蓝B.alboglabra19.0±4.4b8.3±3.3c27.3±1.2c注表中数据是平均值±标准误,同列数据后不同字母表示差异显著P0.05Duncans复极差测验。分别测定黄曲条跳甲对5种寄主植物子叶和真叶的取食选择性,方差分析结果表明(表2),黄曲条跳甲对不同寄主植物子叶取食选择性的表现与其对真叶取食选择性的表现不同。跳甲对寄主植物子叶的取食选择性为最嗜好芥菜,其次为萝卜、芥蓝,最不嗜好山西白和大白菜而对寄主植物真叶的取食选择性为最嗜好芥菜,其次为大白菜、山西白和萝卜,最不嗜好芥蓝。除了芥蓝外,黄曲条跳甲对其余4种寄主真叶的取食面积均远多于对子叶的取食面积,其中,跳甲对大白菜子叶的取食最少,仅为1.3mm2而对芥蓝子叶取食的面积为19.0mm2,是其对真叶取食面积的2.3倍。可见,黄曲条跳甲对寄主子叶及真叶的选择性会随着寄主植物的生长阶段而发生改变。2.2黄曲条跳甲成虫对不同寄主植物的产卵选择性黄曲条跳甲的产卵选择性是根据其在每种寄主植株上的产卵量分别占在5种寄主植株上的产卵总量的百分比进行分析。方差分析结果表明(表3),黄曲条跳甲在不同寄主植物上的产卵量百分比差异显著(P0.05),其在芥菜上的产卵量最多,占产卵总量的33.0,而在芥蓝上的产卵量最少,仅占产卵总量的1.7。说明黄曲条跳甲对不同寄主植物具有明显的产卵选择性,最喜好在芥菜、萝卜和大白菜上产卵,不喜好在山西白和芥蓝上产卵。表3黄曲条跳甲成虫在5种寄主植物上的产卵量百分比()Table3PercentageofeggslaidbyP.striolataondifferenthostplants蔬菜品种芥菜B.juncea萝卜R.stativus大白菜B.compestris山西白B.campestris芥蓝B.alboglabra卵量百分比()33.0±4.5a28.5±2.2a27.7±5.7a9.1±3.0b1.7±1.7b注表中数据是平均值±标准误,同列数据后不同字母表示差异显著P0.05Duncans复极差测验。2.3取食选择性与产卵选择性测定结果的比较以上分别从取食选择性和产卵选择性两方面来研究黄曲条跳甲的寄主选择性,其结果基本一致。在供试的5种蔬菜中,芥菜为黄曲条跳甲的最嗜寄主,不仅平均取食叶面积219.0mm2最大,而且落虫量17.7只和产卵量百分比33.0也最高,而芥蓝叶片的平均取食面积27.3mm2最小,其上的落虫量4.0只和产卵量百分比1.7均最低。其它的寄主植物的取食选择性与产卵选择性则介于两者之间。3讨论3.1本文采用新的试验方法首次研究了黄曲条跳甲的产卵选择性,结果表明跳甲的产卵选择性与取食选择性基本一致。这结果进一步验证了Kareiva14的假设雌性跳甲不断交替着取食和产卵这两个行为,因此食叶的跳甲在寄主植物上的分布可能映射着它们卵的分布情况。因此,能否用产卵选福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition5择性分析黄曲条跳甲的抗异性antixenosis,值得进一步探讨。本文所采用的产卵选择性试验方法解决了前人难以进行地下害虫产卵选择性研究的难题,是一种新的生态学研究方法。3.2黄曲条跳甲取食选择性可通过测定落虫量和叶片取食面积进行分析。这两种测定方法各有利弊,从落虫量来测定取食选择性的弊端在于(1)黄曲条跳甲善于跳跃,在不同寄主间移动性强,因此最后统计的落虫量统计并不完全代表整个试验过程跳甲对不同寄主的嗜好程度(2)统计落虫量时不可避免地惊扰少数跳甲迅速移动,影响了结果的准确性(3)部分跳甲只停栖在植株上,但并不取食或取食较少。但此法具有简单快速的特点。从取食面积来测定取食选择性的弊端在于(1)植物叶片厚度不同,导致取食同一面积叶片,取食量存在差异(2)植株的叶柄和嫩茎也有被食痕迹,其取食量难以估算(3)测量取食面积比统计落虫量费时。因此,本实验分别从落虫量和叶片取食面积两方面分析了黄曲条跳甲取食选择性,结果表明这两种指标所反应的取食选择性趋势一致。Palaniswamy和Lamb11将以上两者相区别,把跳甲在寄主植株上的密度称为植株选择性plantpreference,而把跳甲对寄主的取食为害才称为取食选择性feedingpreference。3.3另外,在试验中发现黄曲条跳甲对同株寄主幼苗的子叶和真叶表现出不同的取食选择性。可见,随着植物的生长,黄曲条跳甲对不同寄主植物的选择性会发生变化,有些植物的抗虫性会增强,另一些会减弱。这可能是由于随寄主植物的生长,叶片的形状、叶面物理性质、叶片所含的营养物质及挥发性次生物质发生改变所致。因此,在本研究的基础上,综合分析黄曲条跳甲寄主选择性的机理,以期对黄曲条跳甲的可持续控制起一定的推动作用。参考文献1.侯有明,尤民生,庞雄飞,等.印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控制作用的模拟J.福建农林大学学报自然科学版,2002,3113740.2.李志胜,黄永俏,林醒,等.黄曲条跳甲成虫空间分布型及抽样技术J.福建农林大学学报自然科学版,2002,313297230.3.周先治,吴刚.福州地区黄曲条跳甲的抗性监测J.福建农林大学学报自然科学版,2004,332158161.4.傅建炜,李建宇,林泽燕,等.诊断剂量法在黄曲条跳甲抗性监测中的应用J.福建农林大学学报自然科学版,2006,355475479.5.吴福桢,管致和,等.中国农业百科全书昆虫卷M.北京中国农业出版社,1990473475.6.周明牂.植物抗虫育种原理M.北京北京农业大学出版社,1992.7.钦俊德.昆虫与植物的关系论昆虫与植物的相互作用及其演化M.北京北京出版社,1987,1227.8.HARUKAWAC,TOKUNAGAM.StudiesonthelifehistoryandbionomicsofPhyllotretavittataFab.I.lifehistoryofPhyllotretavittataFabC.Mem.Coll.Agr.,KyotoImp.Univ.,KyotoJapan,1938,No.44Ent.SeriesNo.5148.9.FEENYP,PAAUKEKL,DEMONYNJ.FleabeetlesandmustardoilshostplantspecificityofphyllotertacruciferaeandP.striolataadultsJ.EntomologySocietyofAmerica,1970,633832841.10.AMANOK.Hostpreferenceoftheyellowstripedfleabeetle,PhyllotretastriolataFab.ColeopteraChrysomelidaeJ.AnnualReportoftheSocietyofPlantProectionofNorthJapan,1984,35132135.11.PALANISWAMYP,LAMBRJ.HostpreferencesofthefleabeetlesPhyllotretacruiferaeandP.striolata.Coleoptera福建农林大学学报自然科学版JournalofFujianAgricultureandForestryUniversityNaturalScienceEdition6ChrysomelidaeforcruciferseedlingsJ.JournalofEconomicEntomology,1992,853743752.12.高泽正,吴伟坚,崔志新.关于黄曲条跳甲的寄主范围J.生态科学,2000,1927072.13.刘芸,尤民生,侯有明.饲养黄曲条跳甲实验种群的一种新方法J.昆虫知识,2005,425.578581.14.KAREIVAP.1982.ExclusionexperimentsandthecompetitivereleaseofinsectsfeedingonCollardJ.Ecology.1982,633696704.

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