枸杞木虱寄主選擇性與寄主物理性狀及次生物質的關系

劉曉麗， 李　鋒， 李曉龍， 馬建國

(1.寧夏農林科學院植物保護研究所，寧夏銀川 750002； 2.寧夏農林科學院種質資源研究所，寧夏銀川 750002；3.銀川市銀西生態防護林管理處，寧夏銀川 750021)

寧夏枸杞(LyciumbarbarumL.)營養生長與生殖生長同時進行，花果同期，是害蟲多發的藥用植物，其干燥成熟的果實為藥食兼用中藥材。據調查有60多種害蟲危害，成災害蟲有10多種[1]。枸杞木虱(ParatriozasinicaYang & Li)是嚴重危害枸杞的四大害蟲之一[2]，它主要以成蟲、若蟲刺吸的方式危害葉、花蕾、幼果等。成蟲較活躍，被觸動后迅速跳起展翅飛翔。成蟲主要在白天取食，取食時將口器插入葉、花蕾或枝條組織內，全身左右擺動吮吸汁液[3]。目前對枸杞害蟲的防治依然以化學防治為主[4-6]，化學防治措施是導致枸杞子農藥殘留超標嚴重以及出口退貨頻繁發生的主要原因，嚴重威脅枸杞產業的健康持續發展。因此，開展以選用抗蟲品種為主，協調配合其他生態控制手段的綜合治理策略，是持續控制枸杞木虱危害的安全有效途徑。

有關從寧夏枸杞葉片的物理性狀、次生物質等方面討論枸杞木虱產卵寄主的選擇性研究尚處于空白。對其他昆蟲的研究表明，寄主葉片的葉毛數、大小、顏色等與昆蟲的寄主選擇性存在不同程度的相關性[7-10]，次生物質對昆蟲的寄主選擇性也有影響[7]。研究表明，次生物質在昆蟲與植物關系中有許多方面的影響，這些影響均與昆蟲寄主選擇性有一定的關聯[11]，因此有必要進一步探討次生物質與昆蟲寄主選擇性的關系。

本研究選取12個寧夏枸杞品種(系)研究枸杞木虱產卵寄主選擇性與寄主次生物質的關系，以探討次生物質在枸杞木虱產卵寄主選擇中的作用，同時研究其與寄主物理性狀的關系，以期從理化角度了解枸杞木虱對寄主的選擇機制，并為研究寄主對枸杞木虱的抗性機制以及利用抗蟲品種控制枸杞木虱的危害提供必要的基礎。

1　材料與方法

1.1　枸杞木虱寄主選擇性研究

1.1.1供試蟲源枸杞木虱成蟲采自寧夏農林科學院枸杞研究所枸杞園。

1.1.2供試枸杞品種(系)選擇由寧夏農林科學院枸杞研究所枸杞品種資源圃培育的枸杞品種(系)寧杞1～7號、0901、06-16、0701、黑果及黃果作為供試寄主植物。

1.1.3供試枸杞盆栽苗2014年4月初，將資源圃培育的12份枸杞苗進行移栽，為保證成活率，移栽時盡量將原有的基質土一并帶入，每份枸杞苗分別移栽至6個相同大小的花盆內，每個花盆為1個重復。每個花盆移栽3～5株枸杞苗，共計72個花盆。將移栽好的枸杞苗放入溫室內種植，待枸杞苗發芽后，定期噴施營養液或藥劑來防治枸杞蚜蟲、紅蜘蛛的危害，保證種植出健康且成活率高的枸杞苗。取試驗材料時，采摘植物相同部位的葉片，選擇靠近頂梢、成熟的無病蟲害的健康葉片。

1.1.4枸杞木虱自由選擇性試驗搭建防蟲網室，防蟲網室用白色尼龍防蟲網圍住，防止蟲體外逃，外面用黑色遮陽網罩住，避免網室內溫度過高而影響枸杞苗的成活。分別選擇3盆長勢一致、均留有3株苗的枸杞各品種(系)移入網室內(移入前先剔除枸杞苗上的昆蟲、卵)，隨機排列。接入足夠量的枸杞木虱雌成蟲，任其產卵72 h，觀察每個品種(系)各5張葉片上的產卵量，并測定每張葉片的葉面積，計算單位葉面積產卵量。試驗共設3個重復。

1.2　寄主物理性狀測試

1.2.1枸杞葉片氣孔密度的顯微觀測采用印跡制片法[12]對枸杞葉片氣孔進行計數。將撕下的膜在顯微鏡下分成10個觀測點，進行100倍顯微觀測，統計網格尺內的氣孔數，將平均值換算成單位面積的氣孔數，即氣孔密度。

1.2.2枸杞葉片內部解剖結構特征的超顯微觀測在室內將不同枸杞品種(系)的葉片經標準固定液[5 mL福爾馬林(38%甲醛)：5 mL冰醋酸：90 mL 70%乙醇的混合液，formaldehyde acetate acid gracial alcohol，簡稱FAA]固定→脫水→透明→浸蠟→包埋→切片→粘片→染色制作成石蠟切片，采用Olympus顯微鏡進行觀察、照相，并用Motic Images Plus 2.0軟件對柵欄組織、海綿組織厚度進行測量，每張葉片觀測5個視野，重復5次。

1.3　寄主次生物質含量測定

1.3.1總黃酮含量測定取適量枸杞葉片，在60 ℃條件下烘干24 h至恒質量，粉碎至60目，精確稱取1 g葉片，置于250 mL平底燒瓶內，按固液比1 g ∶50 mL，加入50 mL的無水甲醇，用索氏提取法在70 ℃水浴鍋中提取2次，每次2 h，每次提取后進行抽濾，對2次抽濾的溶液用旋轉蒸發儀濃縮至5 mL左右，然后移至10 mL容量瓶中，用無水甲醇定容，備用。取3 mL提取液在波長500 nm處測吸光度，用蘆丁繪制標準曲線。

1.3.2甜菜堿含量測定取適量枸杞葉片，在60 ℃條件下烘干24 h至恒質量，粉碎過60目篩，精確稱取2 g葉片，用蒸餾水溶解，抽濾，定容至100 mL，取3 mL樣品溶液，在冰箱中存放 15 min，加5 mL雷氏鹽溶液，在冰箱放置1 h；取出后在 10 000 r/min 條件下離心，棄去上清液后加入5 mL 99%乙醚溶液，10 000 r/min離心，揮發至干；加入5 mL 70%丙酮，在波長525 nm處測吸光度，用甜菜堿標準溶液繪制標準曲線。

1.4　數據統計方法

試驗數據用DPS 2000軟件進行統計分析，探討枸杞木虱選擇性與寄主物理性狀、次生物質之間的相關關系，采用Duncan’s新復極差檢測法比較不同品種(系)上枸杞木虱產卵量、物理性狀及次生物質含量等的差異顯著性。

2　結果與分析

2.1　枸杞木虱在室內不同品種(系)枸杞上的產卵選擇性

由表1可以看出，枸杞木虱在寧杞2號上的產卵量與寧杞1號、寧杞5號及寧杞7號間差異不顯著，但分別與寧杞4號、07-1、黃果等8個枸杞品種(系)存在顯著差異。室內產卵量由高到低依次為寧杞2號>寧杞1號>寧杞5號>寧杞7號>寧杞4號>07-1>黃果>06-16>寧杞3號>寧杞6號>0901>黑果。枸杞木虱成蟲產卵選擇性最強的枸杞品種(系)是寧杞2號，其次是寧杞1號、寧杞5號和寧杞7號。

2.2　枸杞木虱寄主選擇性與枸杞葉片物理性狀

表1　枸杞木虱在室內不同品種(系)枸杞上的產卵量

注：同列不同大寫、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上差異顯著。下表同。

2.2.1不同品種(系)枸杞葉片氣孔密度的測定不同品種(系)枸杞葉片氣孔密度有較大差異。由表2可知，寧杞2號、寧杞1號、寧杞5號氣孔密度較大，分別為23.205 4、13.455 8、12.977 6個/mm2；而黑果、0901、寧杞6號氣孔密度較小，分別為6.015 2、8.585 6、6.706 8個/mm2。

通過相關性分析表明，枸杞木虱的寄主選擇性與葉片氣孔密度之間呈極顯著正相關關系(r=0.928 4，F=62.376 2，P<0.01)，即枸杞品種(系)葉片氣孔密度越大，枸杞木虱在該品種上的產卵量可能就越多，枸杞的受害程度越嚴重，枸杞木虱對該品種的選擇性就越強，反之，選擇性就越弱。

2.2.2不同品種枸杞葉片柵欄組織厚度與海綿組織厚度的測定不同品種(系)枸杞葉片柵欄組織厚度有較大差異。由表2可知，供試的12個枸杞品種(系)中，黑果、黃果、0901、寧杞3號、寧杞7號及寧杞2號間葉片柵欄組織厚度差異顯著。其中，黑果、黃果、0901品種(系)葉片柵欄組織厚度較大，分別為5.233 3、2.833 3、2.466 7 μm；寧杞1號、2號和寧杞5號品種(系)葉片柵欄組織厚度較小，分別為1.533 3、1.633 3、1.700 0 μm；其他品種(系)葉片柵欄組織厚度則介于1.700 0～2.466 7 μm之間。不同品種(系)枸杞葉片海綿組織厚度也存在較大差異。其中，黑果、黃果和0901品種葉片海綿組織厚度較大，分別為6.533 3、3.100 0、3.000 0 μm；寧杞1號、2號和7號品種葉片海綿組織厚度較小，分別為1.733 3、1.933 3、2.000 0 μm；其他品種(系)葉片海綿組織厚度則介于2.066 7～3.000 0 μm之間。

無論是柵欄組織厚度還是海綿組織厚度，枸杞木虱在不同品種(系)上的產卵量并不隨它們的變化而呈現出相應變化。通過相關性分析結果表明，枸杞木虱的寄主選擇性與枸杞葉片柵欄組織厚度和海綿組織厚度無顯著相關關系，其相關系數分別為-0.428 7(F=2.252 2，P>0.05)和-0.362 2(F=1.51，P>0.05)，說明枸杞葉片柵欄組織厚度和海綿組織厚度不是影響枸杞木虱選擇性的主要因素。

2.3　枸杞木虱寄主選擇性與枸杞葉片次生物質的關系

由表3可知，12個品種(系)枸杞葉片總黃酮的含量達到顯著差異。黑果葉片總黃酮含量最高，為 2.189 9 mg/g；其次是0901；寧杞2號中的總黃酮含量最低，為 0.344 9 mg/g。甜菜堿含量在不同品種(系)之間的顯著性程度與前者差異較大，寧杞2號枸杞葉片中的甜菜堿含量最高，為 5.966 4 mg/g，而黑果枸杞葉片中的甜菜堿含量最低，僅為1.905 4 mg/g。

表2　不同枸杞品種(系)葉片氣孔密度、柵欄組織厚度與海綿組織厚度

表3　不同品種(系)枸杞葉次生物質的含量

相關性分析結果表明，枸杞木虱選擇性與黃酮含量存在顯著負相關(r=-0.592 9，F=5.42，P<0.05)關系，與甜菜堿含量存在極顯著正相關(r=0.785 5，F=16.11，P<0.01)關系。說明枸杞木虱的寄主選擇性受黃酮和甜菜堿含量的影響，但兩者影響結果相反。

3　討論

本研究利用枸杞木虱產卵量作為其對不同寄主的選擇性指標，結果表明，枸杞木虱選擇性由高到低依次為寧杞2號>寧杞1號>寧杞5號>寧杞7號>寧杞4號>07-1>黃果>06-16>寧杞3號>寧杞6號>0901>黑果。枸杞木虱成蟲初步定位選擇與其產卵選擇是否一致，枸杞木虱的寄主選擇性究竟還取決于哪些方面，這些問題均有待進一步深入研究。

結果表明，不同品種(系)枸杞葉片氣孔密度與枸杞木虱寄主選擇性有極顯著正相關性，但葉片柵欄組織厚度、海綿組織厚度等均不影響枸杞木虱的寄主選擇。一般認為，葉片氣孔密度大，其周圍的角質化程度低，有利于枸杞木虱口針的刺吸和取食，有利于枸杞木虱的生長發育和存活；相反，葉片氣孔密度小，不利于枸杞木虱的刺吸和取食，從而使該品種表現出不選擇性。

對次生物質的研究結果表明，枸杞木虱的寄主選擇性與不同品種(系)枸杞的黃酮含量存在顯著負相關關系，說明黃酮含量越高越不利于枸杞木虱的選擇。這與其他學者對次生物質對南美斑潛蠅寄主選擇性影響的研究結論[6]一致，但目前并不清楚研究中黃酮含量是抑制了枸杞木虱的取食行為還是產卵行為，所以黃酮含量對枸杞木虱寄主選擇性的影響機制有待進一步研究。本研究中不同品種(系)葉片甜菜堿含量與枸杞木虱的選擇性存在極顯著正相關關系，說明甜菜堿含量越高越有利于枸杞木虱的選擇。這與Schoonhoven等的研究結果[13]吻合，表明生物堿會影響昆蟲的寄主選擇性。單寧酸含量與西花薊馬的寄主選擇性呈負相關關系[14]，說明還有其他更多的次生物質可能影響昆蟲的選擇性，如昆蟲的取食、生長發育、寄主定位等[15-17]，這些次生物質對昆蟲的寄主選擇性又有何影響以及作用機制有何不同都值得深入研究。另外，植物產生的某些次生物質是為適應環境變化而暫時性、偶然性合成的，所以某些次生物質對昆蟲的寄主選擇性影響可能是暫時的、偶然的，此時昆蟲的寄主選擇性可能更多地取決于寄主的其他因素。

參考文獻：

[1]趙紫華，張蓉，賀達漢，等. 不同人工干擾條件下枸杞園害蟲的風險性評估與防治策略[J]. 應用生態學報，2009，20(4)：843-850.

[2]吳福楨，高兆寧. 寧夏農業昆蟲圖志(修訂版)[M]. 北京：中國農業出版社，1978，132-133.

[3]王平，佟德艷，王艷，等. 顏色對枸杞木虱成蟲引誘作用的研究[J]. 內蒙古農業大學學報(自然科學版)，2006，27(4)：102-104.

[4]段立清，鄒曉林，馮淑君，等. 枸杞上的主要害蟲天敵及其綜合管理[J]. 內蒙古農業大學學報(自然科學版)，2002，23(4)：51-54.

[5]劉愛萍，徐林波，王慧. 枸杞害蟲發生規律及防治對策[J]. 防護林科技，2007(6)：64-66.

[6]任月萍，胡忠慶. 寧夏枸杞主要病蟲害化學防治研究進展[J]. 寧夏農學院學報，2004，25(3)：88-91.

[7]龐保平，高俊平，周曉榕，等. 南美斑潛蠅寄主選擇性與植物次生化合物及葉毛的關系[J]. 昆蟲學報，2006，49(5)：810-815.

[8]閆麗英，龐保平，周曉榕，等. 南美斑潛蠅對不同菜豆品種的偏好性與寄主化學物質含量的關系[J]. 中國農業科學，2008，41(3)：713-719.

[9]高俊平，龐保平，劉慧，等. 南美斑潛蠅對番茄的選擇性與葉毛數和營養物質含量的關系[J]. 植物保護，2006，32(2)：25-28.

[10]戴小華，朱朝東，徐家生，等. 寄主植物葉片物理性狀對潛葉昆蟲的影響[J]. 生態學報，2011，31(5)：1440-1449.

[11]盧偉，侯茂林，文吉輝，等. 植物揮發性次生物質對植食性昆蟲的影響[J]. 植物保護，2007，33(3)：7-11.

[12]路貴和，劉學義，張學武. 不同抗旱類型大豆品種氣孔特征初探[J]. 山西農業科學，1994，22(4)：8-11.

[13]Schoonhoven L M，van Loon J J A，Dicke M. Plants as insect food：not the ideal[M]//Insect-plant biology. London：Chapman and Hall，1998：83-120.

[14]曹宇，郅軍銳，從春蕾，等. 西花薊馬寄主選擇性與寄主物理性狀及次生物質的關系[J]. 植物保護，2012，38(4)：27-32.

[15]湯德良，王武剛，裴鑫德. 棉花品種次生代謝物質含量差異對棉鈴蟲生長的影響[J]. 植物保護，1996，22(4)：6-9.

[16]張繼紅，王琛柱. 棉鈴蟲幼蟲對氨基酸糖類和棉花次生物質的取食[J]. 植物保護，2001，27(1)：3-5.

[17]楊朗，黃鳳寬，曾寧，等. 水稻揮發性次生物質對褐飛虱寄主定向及生長的影響[J]. 生態學報，2009，29(9)：5106-5114.