甘蔗黃蚜室內人工飼養繁殖體系的建立

傅華英+黃美婷+高三基+王錦達

摘 要：甘蔗黃蚜（Longiunguis sacchari Zehntner）是多種甘蔗病毒病的傳播蟲媒，建立甘蔗黃蚜室內人工飼養體系，可以為開展甘蔗黃蚜的抗藥性及甘蔗品種抗性的鑒定提供均一性的蟲源。該研究篩選甘蔗黃蚜不同的消毒時間和不同的接種方式，經過人工飼養條件的優化，建立了一個穩定、快速、高效的人工飼養繁殖體系。田間采集帶有甘蔗黃蚜的甘蔗葉片，經0.1 %HgCl2消毒4～10min，然后接種于無菌甘蔗組培瓶苗中，在（22±1）℃、光照強度3000lx、光照時長10～12h條件下培養，每隔10～12d轉接1次，即可經年持續繁殖無菌、均一性好的甘蔗黃蚜。

關鍵詞：甘蔗；甘蔗黃蚜；人工飼養

中圖分類號 S435.661；Q969.93 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）22-0039-03

Abstract：Longiunguis sacchari Zehntner is the insect vector of several viral diseases. The artificial propagation can provide the homogeneous source of the Longiunguis sacchari Zehntner for insect resistance to pesticides and sugarcane resistance to diseases. A stable， rapid and efficient artificial propagation is established through optimizing the different sterilization time， inoculation methods， and artificial breeding conditions. Sugarcane leaves with Longiunguis sacchari Zehntner from field were sterilized with 0.1% HgCl2 for 4～10 min， and then were transferred into the aseptic seedlings in a container. Subsequently， these aseptic seedlings are cultivated under the light intensity of 3000 lx with a light （10～12 h）/dark （12～14 h） photoperiod at 22±1 ℃. All the materials will be subcultured every 10～12 days.

Key words：Sugarcane；Longiunguis sacchari Zehntner；Artificial propagation

甘蔗（Saccharum spp. Hybrids）是我國重要的糖料作物，主要在廣西、云南、廣東、海南等省（區）種植，產糖量占中國食糖總產量的90%以上[1-3]。甘蔗蚜蟲是甘蔗生產的主要害蟲之一，在我國各蔗區普遍發生且為害嚴重，它既影響甘蔗產量，又影響蔗糖含量及品質，對蔗農和糖廠的經濟效益影響都很大，據報道受害的蔗田通常減產5%～10%，嚴重的達30%～40%[4-5]。

甘蔗蚜蟲可分為綿蚜（Ceratovacuna Lanigera Zehntner）、刺根蚜（Tetrancura birsuta Baker）和黃蚜（又名高梁蚜）（Longiunguis sacchari Zehntner）3種，均為同翅目蚜蟲科昆蟲[4-5]。其中甘蔗黃蚜可分有翅型和無翅型2種，有翅型成蟲體長1.5mm，翅膀長為2mm，翅膀呈透明，翅脈為深褐色，沿著翅脈的部位有暗色斑。無翅型成蟲體長1.5～2mm，淡黃至淡綠色。甘蔗黃蚜不僅危害甘蔗，而且會危害高粱、玉米、黍等禾本科作物，在廣東、福建、江西、云南和臺灣等偶有發生[5]。甘蔗黃蚜以成、若蚜群集甘蔗葉片葉背面和莖部刺吸營養物質，由底部葉片向上蔓延取食，使蔗葉枯黃凋萎，同時分泌出的大量蜜露，亦可誘發煤煙病，有時滴落在葉面或莖上，油亮發光，影響光合作用和新陳代謝，致葉色變紅，莖稈酥軟早枯或彎倒，影響生長和含糖量，造成產量降低，糖質變劣，留作宿根的發株差，作種蔗的萌芽率降低[4-6]。同時，甘蔗黃蚜還是甘蔗黃葉病毒、甘蔗花葉病毒、高梁花葉病毒的傳播媒介[7]。

目前，甘蔗黃蚜作為病毒傳播媒介和抗藥性試驗等實驗材料，所用蟲源一般直接采自田間寄主植株[8，9]，需要花費大量人力物力，并且在自然環境下，甘蔗黃蚜的生長繁殖受季節和環境條件影響，不能保證有足夠的實驗材料，且均一性較差。因此，急需解決甘蔗黃蚜室內人工飼養繁殖技術問題，建立簡單易行、快速大量繁殖技術體系，為甘蔗抗病蟲育種及防治甘蔗黃蚜的新型農藥的研發提供可靠的、均一性好、不受季節限制的蟲源實驗材料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試無菌甘蔗組培瓶苗 供試甘蔗無菌組培瓶苗高于2cm，由甘蔗品種福農1110和福農38號的愈傷組織分化而來，由國家甘蔗工程技術研究中心提供。

1.1.2 供試蚜蟲 供試蚜蟲為甘蔗黃蚜，2016年7月采集于國家甘蔗工程技術研究中心的白沙實驗基地。

1.2 方法

1.2.1 消毒時間試驗 采用單因素試驗設計，觀察不同消毒時間即30s、2min、3min、4min、5min、10min和20min對甘蔗黃蚜的影響。將含有甘蔗黃蚜的蔗葉剪成3cm長的短段，放入無菌廣口瓶中，倒入0.1%升汞直至浸沒葉片，按試驗設計的時間消毒，消毒時間一結束，取出葉片，用無菌水沖洗3遍后用無菌紙片吸干表面水分，把甘蔗葉片剪成含有一只甘蔗黃蚜的小葉片，把小葉片接入無菌瓶苗中，每個處理接種10瓶，每瓶接種一片含一只甘蔗黃蚜的小葉片，3個重復。將其放置于（22±1）℃、光照時間10～12h/d、光照強度3000lx的培養環境中培養，10d后觀察并記錄污染瓶數和成活瓶數，計算污染率，計算公式為：endprint

污染率（%）=污染瓶數/接種瓶數×100

1.2.2 接種方式試驗 本試驗探討了以下2種接種方式對甘蔗黃蚜飼養體系的影響。方式一是用沾上無菌水的鑷子沾上消毒后的甘蔗葉片上的甘蔗黃蚜，直接將黃蚜接種于無菌瓶苗中；方式二是把已消毒的含甘蔗黃蚜的葉片接種于無菌瓶苗，48h內待甘蔗黃蚜遷移到無菌瓶苗時把葉片及時取出。將含有甘蔗黃蚜的蔗葉剪成3cm長的短段，放入無菌廣口瓶中，倒入0.1%升汞直至浸沒葉片，消毒5min，消毒時間一結束，取出葉片，用無菌水沖洗3遍，放置于無菌紙片上吸干多余水分。按照上述不同的接種方式分別將甘蔗黃蚜接種于無菌瓶苗種，每個處理接種10瓶，3次重復。放置于（22±1）℃、光照時間10～12h/d、光照強度3000Lx的培養環境中培養，10d后觀察并記錄污染瓶數和成活瓶數，計算污染率和成活率，計算公式如下：

污染率（%）=污染瓶數/接種瓶數×100；

成活率（%）=不污染且蚜蟲為活的瓶數/（接種瓶數-污染瓶數）×100

1.2.3 甘蔗黃蚜用無菌瓶苗培養的繁殖試驗 從田間采集含有甘蔗黃蚜的甘蔗葉片，將其剪成含1只大小約1mm甘蔗黃蚜的小葉片接種于甘蔗葉片上，每瓶接種1只，接種15瓶，2個重復。放置于（22±1）℃、光照時間10～12h/d、光照強度3000lx的培養環境中培養，每2d觀察并統計活的蚜蟲數和死亡蚜蟲數，觀察統計的同時放入新鮮的葉片，取出枯死不含蚜蟲的葉片，觀察6次后計算蚜蟲繁殖倍數、死亡率、成活率。挑取經瓶苗中培養了2個月以上的大小約1mm甘蔗黃蚜按每瓶1只接種于無菌瓶苗中，接種15瓶，3次重復。放置于（22±1）℃、光照時間10～12h/d、光照強度3000Lx的培養環境中培養，每2d觀察并統計活的蚜蟲數和死亡蚜蟲數，觀察6次后計算蚜蟲的繁殖倍數、死亡率、成活率，計算公式如下：

繁殖倍數=總蚜蟲數/接種蚜蟲數；

成活率（%）=成活蚜蟲數/總蚜蟲數×100；

死亡率（%）=死亡蚜蟲數/總蚜蟲數×100

2 結果與分析

2.1 甘蔗黃蚜不同消毒時間的消毒效果 從表1可以看出，用0.1%升汞消毒，時間少于4min時消毒效果不理想：30s時污染率100.00%，無消毒效果；2min的污染率為86.67%；3min時下降到46.67%，其污染率皆超過40%。消毒時間超過4min后消毒效果超過80.00%，并隨著消毒時間的增加，甘蔗黃蚜接種的污染率呈下降趨勢，不過污染率下降并不明顯，但在實驗過程中發現消毒時間超過10min后死亡率增加，這也許是升汞對蚜蟲也有傷害。因而消毒時間以4～10min為宜。

2.2 甘蔗黃蚜不同接種方式的污染率和成活率 從圖1可以看出，在相同的消毒方法下，2種不同接種方式，其污染率非常接近，方式一即用鑷子沾單只蚜蟲接種無菌苗的污染率略低于方式二即用含有蚜蟲的葉片接種無菌苗的污染率；然而蚜蟲成活率差距卻很大，前一種方式成活率才29.29%，而后一種方式的成活率達100.00%，因而以采用后一種接種方式為佳。

2.3 甘蔗黃蚜在無菌甘蔗瓶苗培養的繁殖倍數 對比了用無菌甘蔗瓶苗飼養和用甘蔗葉片飼養的繁殖倍數、死亡率、成活率。從表2可以看出，無菌甘蔗瓶苗飼養與甘蔗葉片飼養在6d之前繁殖倍數、死亡率、成活率差異不大，用無菌甘蔗瓶苗飼養的蚜蟲繁殖速度略高于以甘蔗葉片為飼養介質的蚜蟲。6d后差異漸漸加大，用無菌甘蔗瓶苗飼養的蚜蟲繁殖速度漸漸低于以甘蔗葉片為飼養介質的蚜蟲，前者的死亡率增加，后者幾乎沒有死亡；同時觀察到無菌甘蔗瓶苗開始停止生長開始枯黃死亡，因而這可能是無菌甘蔗瓶苗不夠蚜蟲生長繁殖的營養需要而導致甘蔗黃蚜的死亡和繁殖速率下降。由此可見，用無菌甘蔗瓶苗作飼養介質來飼養甘蔗黃蚜是可行的，并且為了保持甘蔗黃蚜生長持續良好，7d左右需要轉入新鮮的無菌瓶苗中。用無菌甘蔗瓶苗飼養甘蔗黃蚜至12d時，繁殖倍數還高達58倍，死亡率為14.30%，繁殖率高死亡率低，對其繼續培養至20d，發現死亡率持續上升，繁殖量增加不明顯，培養至20d死亡率超過70%，甘蔗瓶苗也枯黃死亡。

3 討論與小結

3.1 討論 本研究選用了0.1%升汞作為消毒劑對甘蔗黃蚜進行消毒，消毒效果顯著且在一定消毒時間內不影響甘蔗黃蚜正常生長。其他消毒劑是否也有類似的消毒效果而不影響蚜蟲和無菌苗的生長還有待進一步研究。在甘蔗黃蚜不同接種方式的試驗中我們發現甘蔗黃蚜接種于無菌瓶苗后出現少量的死亡現象，這可能是因為蚜蟲是刺吸式口器，在用鑷子沾取的過程中有弄斷它的口器，導致它無法吸食而餓死。甘蔗黃蚜在室內人工飼養繁殖的過程中，隨著人工飼養繁殖的時間延長，甘蔗黃蚜種群數量也逐漸增加，當人工飼養繁殖8d之后，甘蔗黃蚜種群數量急劇擴增，這時由于甘蔗黃蚜群體數量過大，也會一些甘蔗黃蚜個體出現死亡現象。因此，建議人工飼養繁殖10～12d時要繼續傳代繁殖，或者選取均一性好的甘蔗黃蚜作為傳毒實驗或抗藥性等實驗的蟲源。

3.2 結論 通過對消毒時間和接種方式的優化，建立了一個可持續、穩定的甘蔗黃蚜人工飼養繁殖技術體系。該技術體系為田間采集帶甘蔗黃蚜的甘蔗葉片，經0.1%HgCl2消毒4～10min，把有甘蔗黃蚜的甘蔗葉片接種于無菌瓶苗中，在（22±1）℃每天光照強度3000lx、光照時長10～12h條件下培養，每10d取不污染成活的含甘蔗黃蚜的瓶苗轉接即可經年持續繁殖甘蔗黃蚜。此人工飼養體系，沒有季節的依賴性，可以全年進行甘蔗黃蚜的快速和大量繁殖，為甘蔗抗蟲育種、研制防治蚜蟲新型農藥等方面的研究提供足夠的實驗材料，確保研究者能夠快速、持續地開展工作。

參考文獻

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（責編：張宏民）endprint