Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性

王艷秋,　林華峰,　金　鵬,　李茂業,　陳德鑫

(安徽農業大學植物保護學院,合肥　230036)

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Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性

王艷秋,林華峰*,金鵬,李茂業,陳德鑫

(安徽農業大學植物保護學院,合肥230036)

為了明確不同煙草品種對Q型煙粉虱的抗性及其與葉背茸毛密度的相關性,研究了Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性及其生長發育和存活情況,并分析了煙草抗蟲性與葉背茸毛密度的關系。結果表明,Q型煙粉虱成蟲對煙草品種的選擇性、產卵趨性及卵-成蟲的存活率在不同煙草品種間差異顯著。在20個供試煙草品種中,抗蟲性較弱的品種有‘閩煙9號’、‘閩煙57號’;抗蟲性較強的品種有‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’, 這4個品種在生產上可優先安排種植。煙草葉背茸毛密度與成蟲量和著卵量均呈極顯著正相關,即煙草葉背茸毛密度越高,煙草抗蟲性越弱。因此,選育茸毛較少的煙草品種,可以提高煙草對Q型煙粉虱的抗性。

Q型煙粉虱;煙草品種;抗蟲性;茸毛密度

煙粉虱[Bemisiatabaci(Gennadius)]屬半翅目,粉虱科,小粉虱屬,是重要的農業害蟲,給農業生產造成的經濟損失巨大[1]。煙粉虱是一個復合種,至少包含30個生物型[2],其中Q型和B型入侵性較強,分布較廣。羅晨等[3]的研究表明,早期在我國大面積暴發為害的煙粉虱生物型是B型,而Pascual和Callejas[4]的研究結果表明,Q型煙粉虱比B型煙粉虱的適應能力強、寄主范圍廣,所造成的經濟損失也較為嚴重,因此,Q型煙粉虱越來越引起人們的高度重視。Q型煙粉虱自2003年首次在云南昆明地區寄主植物一品紅上發現以來[5],其在浙江[6]、湖北[7]、江蘇[8]、北京和湖南[9]等地也均有發現。

煙粉虱為多食性害蟲,寄主十分廣泛,達600多種,其中煙草是其喜食寄主植物之一[10]。Tsai等[11]的研究表明,不同寄主植物對煙粉虱的體型、生長發育、存活和繁殖的影響顯著。也有許多研究表明,B型煙粉虱對同種植物不同品種的選擇性存在一定的差異[12-16],而有關Q型煙粉虱的相關研究則相對較少。因此,本試驗研究了Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性,并探討了煙草抗蟲性與葉背茸毛密度的相關性,以明確不同煙草品種對Q型煙粉虱的抗性差異及其與茸毛密度的關系,為煙草品種的抗蟲育種及煙粉虱的綜合防治提供技術支持。

1　材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1供試昆蟲

試驗所用蟲源采自山東省青島地區煙草植株上,經mtDNA CO Ⅰ基因測序方法[3]鑒定其生物型為Q型。煙粉虱種群在溫度(26±1)℃,相對濕度60%～80%,光照L∥D=14 h∥10 h的人工氣候室內以黃瓜為寄主飼養繁殖。試驗開始時煙粉虱種群已連續飼養10代以上。

1.1.2供試植物

煙草品種:‘閩煙9號’、‘閩煙57號’、‘金海1號’、‘湘煙4號’、‘遼煙17號’、‘中煙102’、‘遼煙16號’、‘云煙203’、‘中煙98’、‘中煙103’、‘中煙101’、‘G80’、‘云煙317’、‘NC71’、‘NC82’、‘紅花大金元’、‘長脖黃’、‘云煙100’、‘V2’、‘云煙97’。

所有煙草品種由中國農業科學院煙草研究所(青島)惠贈。將供試煙草品種的種子播于經甲基硫菌靈消毒的育苗盤上,待煙苗長至2片真葉時,挑選生長旺盛的煙苗移至塑料盆(直徑12 cm)中,每盆一株。煙苗用配方營養土(泥炭:蛭石:有機肥按6∶1∶1體積比混合)種植至5～7片真葉時,備用。

1.2試驗條件

試驗在人工氣候室內進行,設置環境條件:溫度(26±1)℃,相對濕度60%～80%,光照L∥D=14 h∥10 h。

1.3選擇性試驗

以成蟲降落在寄主植物上的數量為指標,評價Q型煙粉虱成蟲對不同煙草品種的選擇性。選取不同煙草品種、生長發育一致及葉面積大致相同的無蟲煙苗各1缽,隨機放入養蟲籠中(100 cm×100 cm×100 cm),用吸蟲管接入200頭初羽化的Q型煙粉虱成蟲。接蟲后關緊籠門,于24、48、72 h后分別進行觀察,記錄各處理植株的成蟲數量,并記錄72 h后的產卵量。試驗重復4次。

1.4不同煙草品種對Q型煙粉虱發育歷期及存活率的影響

選取不同品種的同日齡(5～7片真葉)無蟲煙苗,置于養蟲籠內,接入成蟲若干。12 h后將成蟲去除,檢查并記錄產卵量。選取Q型煙粉虱卵分布均勻的葉片,標記30～40粒卵,并將其余卵粒移除。每天于8:00和20:00檢查發育狀況,記錄Q型煙粉虱卵發育到1、2、3齡若蟲、偽蛹及成蟲的數量(若蟲齡期的區分參考Thompson[17]),并計算煙粉虱在不同煙草品種上各個蟲期的發育歷期及存活率。試驗重復4次。

1.5葉背茸毛密度的測量

選取72 h選擇性試驗結束后的不同品種煙草葉片各一片,將成蟲去除,在靠中間段主脈兩側及主脈到葉邊緣中間位置各設1個1 cm×1 cm的方形觀測點,共4個觀測點,在解剖鏡下觀察并記錄觀測點內的茸毛數。試驗重復4次。

1.6數據統計分析

利用DPS數據處理軟件進行試驗數據處理和方差分析,并采用最小顯著差異法(LSD)進行多重比較;不同煙草品種葉背茸毛密度與成蟲量、72 h產卵量平均值的相關性通過計算相關系數來判定。

2　結果與分析

2.1Q型煙粉虱對煙草品種的選擇性

Q型煙粉虱成蟲對煙草品種的選擇性及其產卵量在不同煙草品種間差異明顯,并且不同煙草品種的葉背茸毛密度也存在顯著差異(表1)。在接蟲24、48、72 h后煙草上的成蟲數量,以‘閩煙9號’、‘閩煙57號’上較多,顯著高于‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’上的成蟲數量。Q型煙粉虱成蟲在20個煙草品種上72 h后的產卵量以‘閩煙9號’、‘閩煙57號’、‘金海1號’較高,顯著高于其他品種,在‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’上產卵量較低,顯著低于除‘中煙101’、‘G80’外的其他品種。煙草葉背茸毛密度在‘閩煙9號’、‘閩煙57號’上較高,在‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’、‘紅花大金元’上較低,且‘閩煙9號’、‘閩煙57號’與‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’、‘紅花大金元’存在顯著差異。這些結果表明Q型煙粉虱成蟲對不同煙草品種有一定的取食選擇趨性和產卵選擇性,且葉背茸毛密度高的煙草品種上成蟲數量、著卵量較大。

2.2不同煙草品種對Q型煙粉虱生長發育的影響

從表2可以看出,Q型煙粉虱在20個煙草品種上的發育歷期差異較小。Q型煙粉虱卵-成蟲的發育歷期在‘閩煙9號’上最長,為(21.31±0.14)d,而在‘云煙97’上最短,為(19.27±0.15)d,兩者也僅相差2.04 d。

表1　Q型煙粉虱成蟲對不同煙草品種的選擇性1)Table 1　Selectivity of the adults of Bemisia tabaci Q-biotype to different tobacco varieties

1) 表內數據為平均數±標準誤,同列不同字母表示0.05水平LSD多重比較差異顯著,表2、3同。

The data in the table are means ± SE and the data in the same column with different letters indicate significant difference at 0.05 level when tested by LSD. The same for Table 2 and Table 3.

表2　Q型煙粉虱卵和各齡若蟲在不同煙草品種上的發育歷期Table 2　Developmental durations of the egg and different nymphs of Bemisia tabaci Q-biotype on different tobacco varieties

2.3不同煙草品種對Q型煙粉虱存活率的影響

Q型煙粉虱卵-成蟲在20個煙草品種上的存活率差異顯著。從表3中可以看出,卵-成蟲的存活率在‘閩煙9號’、‘閩煙57號’、‘金海1號’、‘遼煙17號’、‘湘煙4號’上顯著高于‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’、‘長脖黃’,其他各品種間差異不顯著。

不同煙草品種對Q型煙粉虱卵和各齡若蟲存活率的影響并不完全一致(表3)。Q型煙粉虱卵的存活率在‘閩煙9號’上最高,為96.94%,顯著高于‘云煙97’、‘V2’、‘云煙100’等10個品種;1齡若蟲在‘云煙317’上存活率最低,與‘閩煙9號’、‘閩煙57號’、‘金海1號’、‘湘煙4號’存在顯著差異;2齡若蟲在‘云煙97’上的存活率最低,為82.65%,與‘閩煙9號’、‘閩煙57號’、‘金海1號’、‘遼煙17號’達到顯著性差異;3齡若蟲在‘閩煙9號’上的存活率最高,為98.33%,與‘云煙97’、‘V2’、‘長脖黃’存在顯著差異;偽蛹在‘閩煙9號’上的存活率高達100%,與‘云煙97’、‘云煙100’達到顯著性差異,其他各品種間差異不顯著。

2.4煙草葉背茸毛密度與成蟲量和72 h產卵量的相關性

從表4中可以看出,煙草葉背茸毛密度與煙粉虱成蟲量和72 h產卵量均呈極顯著正相關,相關系數分別為0.705 9、0.691 5、0.709 5和0.708 9,這說明煙草葉背茸毛密度越高,煙粉虱成蟲量和著卵量越多。

表3　Q型煙粉虱各蟲期在不同煙草品種上的存活率Table 3　Survival rate of different stages of Bemisia tabaci Q-biotype on different tobacco varieties

表4　葉背茸毛密度與成蟲量、72 h產卵量的相關系數1)Table 4　Correlation coefficients between trichome density and the number of adults and 72 hours eggs laid

1)**表示相關性達到極顯著水平(P<0.01)。

**: extremely significant correlation(P<0.01).

3　結論與討論

有許多研究結果表明,同種寄主植物不同品種對B型煙粉虱的選擇性及適生性影響差異顯著[12-16],但有關Q型煙粉虱的相關報道則相對較少。本試驗研究了Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性及其在不同煙草品種上的發育歷期和存活率,結果表明,不同煙草品種對Q型煙粉虱的選擇性及適生性具有明顯影響,即同種植物不同品種對Q型煙粉虱的抗性不同,這與孔海龍等[18]的研究結果相一致。試驗還發現,不同煙草品種對Q型煙粉虱的選擇性、發育歷期及存活率的影響并不完全一致,如Q型煙粉虱卵-成蟲在 ‘閩煙9號’、‘閩煙57號’上的選擇性較強,存活率較高,但發育歷期較長,此結果與孔海龍等[18]及郭玉玲等[19]的研究結果相類似。

植物的抗蟲性是植物對蟲害的一種可遺傳的防御反應,不同植物種類或同種作物的不同品種(品系)的抗蟲性差異較大[20-21]。有關研究表明,寄主植物對煙粉虱的抗性主要與寄主植物的外部物理特征和內部化學物質有關[22-23]。寄主植物葉背茸毛密度是品種的特征數量性狀之一,也是物理抗性的重要組成部分。本試驗中,煙草葉背茸毛密度與成蟲量和72 h產卵量的平均值均呈極顯著正相關,相關系數分別為0.705 9、0.691 5、0.709 5和0.708 9,這說明Q型煙粉虱成蟲對煙草品種的選擇性與煙草葉背茸毛密度有直接關系,且葉背茸毛密度低的煙草品種抗蟲性較強。類似的研究結果也出現在黃瓜對煙粉虱抗性的研究[24]及大豆對紅蜘蛛抗性的研究[25]中。可能煙草葉背茸毛越多越有利于保護煙粉虱不受風、雨等外力的影響及天敵的攻擊,因此,在選育抗性品種時,應注意培育茸毛較少的煙草品種,有望提高煙草對Q型煙粉虱的抗性。

寄主植物對煙粉虱的抗性是一個綜合性狀,不但受茸毛密度等形態學性狀的影響,而且還受到內部營養成分的制約[26-27],因此研究煙草對煙粉虱的抗性應綜合考慮。本試驗僅研究了Q型煙粉虱在20個煙草品種上的選擇性、生長發育狀況及煙草抗性與葉背茸毛密度的相關性,為了更好地研究煙草品種對Q型煙粉虱的抗性及其抗性機制,還需要研究煙草對煙粉虱的其他抗性因子,特別是煙草的營養組分,這正是我們下一步待做的工作。

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(責任編輯：田喆)

Selectivity ofBemisiatabaciQ-biotype to 20 varieties of tobacco

Wang Yanqiu,Lin Huafeng,Jin Peng,Li Maoye,Chen Dexin

(School of Plant Protection, Anhui Agricultural University, Hefei230036, China)

The selectivity, development and survivorship ofBemisiatabaci(Gennadius) Q-biotype on 20 tobacco varieties were studied, and the relativity of the selectivity ofB.tabaciQ-biotype with tobacco trichome density was analyzed, with the objective of defining the host selectivity and resistance mechanism ofB.tabaci. The results showed that the host selectivity, adult oviposition topotaxis and egg-adult survival rate ofB.tabaciQ-biotype were significantly affected by the tobacco varieties. Among the tested 20 tobacco varieties, the highest selectivity ofB.tabaciwas observed in ‘Minyan9’ and ‘Minyan57’, whilst the lowest selectivity was found in ‘Yunyan97’, ‘V2’, ‘Yunyan100’ and ‘Changbohuang’, and these four species could be preferentially planted in production. The relativity of trichome density with the number of adults and 72 h egg laying both were extremely significant, suggesting that the higher the trichome density, the weaker the resistance of tobacco toB.tabaci. Therefore, breeding tobacco varieties with fewer trichomes could improve their resistance toB.tabaciQ-biotype.

BemisiatabaciQ-biotype;tobacco variety;resistance to insect;trichome density

2014-12-29

2015-01-20

中國煙草總公司科研重點項目(110201202003)；“十二五”農村領域國家科技計劃(2011AA10A204-5)

E-mail:hf.lin@163.com

S 435.72

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.014