薇甘菊上新發(fā)現(xiàn)的一種天敵
——亞銅平龜蝽

湯國(guó)謙，鄧雪華，華展義，鄭曉薇，牟桂萍，劉淑君，王新國(guó)

(黃埔海關(guān)技術(shù)中心，東莞 523000)

薇甘菊MikaniamicranthaKunth，也稱小花蔓澤蘭或小花假澤蘭,是菊科多年生草本植物或灌木狀攀緣藤本。薇甘菊原產(chǎn)于南美洲和中美洲，現(xiàn)已廣泛傳播到亞洲熱帶地區(qū)，如印度、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、印度尼西亞、尼泊爾、菲律賓、巴布亞新幾內(nèi)亞、所羅門、印度洋圣誕島和太平洋上的一些島嶼，包括斐濟(jì)、西薩摩亞、澳大利亞北昆士蘭地區(qū)，成為當(dāng)今世界熱帶、亞熱帶地區(qū)危害最嚴(yán)重的雜草之一(許少嫦等，2013)。薇甘菊早在1919年便已在香港出現(xiàn)，1984年在深圳已采到它的標(biāo)本(孔國(guó)輝等，2000)，2000年時(shí)已在珠江三角洲廣泛擴(kuò)散(昝啟杰等，2000)。目前該種已列入世界上最有害的100種外來(lái)入侵物種之一(袁家祥和張惠嬌，2017)，也列入中國(guó)首批外來(lái)入侵物種。2017年，面對(duì)著不斷漫延擴(kuò)張的薇甘菊，深圳市政府不得不組織上百人在沙河公園進(jìn)行人工清除。

有關(guān)薇甘菊在入侵地的天敵，目前我國(guó)已報(bào)道的種類有頸盲蝽Pachypehissp.(王大偉等，2016)；馬來(lái)西亞曾記錄了薇甘菊上發(fā)現(xiàn)的昆蟲有4目11種，在薇甘菊原產(chǎn)地的天敵則有昆蟲3目5種(韓詩(shī)疇等，2001)。近日，我們還在廣州的薇甘菊上發(fā)現(xiàn)了另一種蝽類昆蟲——亞銅平龜蝽Brachyplatyssubaeneus(Westwood, 1837) (圖1)。

圖1 薇甘菊上的亞銅平龜蝽Fig.1 Brachyplatys subaeneus on Mikania micrantha

據(jù)報(bào)道，亞銅平龜蝽在入侵巴拿馬時(shí)被誤鑒定為其近似種亞黑平龜蝽Brachyplatysvahlii(Fabricius, 1787)，后來(lái)Rédei專門發(fā)文澄清其應(yīng)為亞銅平龜蝽，并在文中展示了這兩種平龜蝽昆蟲的外形圖，闡明了亞銅平龜蝽的特征是前胸背板和盾片基部沒(méi)有成對(duì)的小圓形淺斑，腹側(cè)前緣至體側(cè)具細(xì)窄的黃色緣邊，腹側(cè)上的黃色緣邊不超過(guò)各個(gè)腹側(cè)總寬度的十分之一(Rédei，2016)。Rédei還在文中圖示了亞銅平龜蝽的雄性陽(yáng)莖特征，但其所描述的是從生理解剖學(xué)上手繪的生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，是一種為展示其完全結(jié)構(gòu)人為展開后的形態(tài)結(jié)構(gòu)，與雄性陽(yáng)莖堿解后的原始結(jié)構(gòu)有相當(dāng)大的差異。而另一龜蝽分類資料(薛懷君，2001)，也僅提供了簡(jiǎn)單的手繪圖。不過(guò)，Rédei在文中確認(rèn)了GenBank登錄號(hào)為AB240166.1和KT447151.1的物種分別為亞黑平龜蝽和亞銅平龜蝽，但GenBank登錄號(hào)為AB240167.1的物種不確定是否為亞銅平龜蝽。因此，為進(jìn)一步確定該種龜蝽種類，本文對(duì)其做了形態(tài)學(xué)描述，還采用了分子生物學(xué)方法進(jìn)行了鑒定。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

取生長(zhǎng)在廣州薇甘菊上的龜蝽雌、雄成蟲若干頭于標(biāo)本管中，置于-20℃冰箱，待其死亡后置于顯微鏡下觀察和解剖。

1.2 主要儀器和工具

蔡司V8立體顯微鏡(帶CCD)；ThermoFisher Multiskan GO酶標(biāo)儀；Biometra TProfessional Trio 48多槽梯度PCR儀；上海天能Tanon 3500凝膠成像儀；北京六一DYY-6C型電泳儀；鑷子；解剖針等。

1.3 主要試劑

5% NaOH溶液；TIANGEN微量組織提取試劑盒，天根生化科技(北京)有限公司；引物和PCR反應(yīng)試劑Taq PCR Master Mix，生工生物工程(上海)股份有限公司。

1.4 形態(tài)學(xué)觀察

將雌、雄龜蝽置于純石英砂表面上，在立體顯微鏡下觀察和記錄其各部位結(jié)構(gòu)特征，并拍照保存。

1.5 雄性生殖器解剖

把雄性龜蝽腹部取下，在質(zhì)量百分比為5% NaOH溶液中煮10 min后，再放入清水中煮沸10 min，最后再放入另一沸水中清洗，待清水自然涼至室溫后取出，置于載玻片上解剖，取出目標(biāo)結(jié)構(gòu)，置于預(yù)先滴好甘油的玻片上制成玻片，在立體顯微鏡下觀察和記錄，并拍照保存。

1.6 基因組DNA提取、擴(kuò)增和測(cè)序

基于線粒體基因組的DNA條形碼分子鑒定技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于昆蟲的分子鑒定中(Sharmaetal.，2014；Khadem and Mahnaz，2015；Huaetal.，2016)，在蝽科分類研究中也有較多的應(yīng)用(李紅梅等，2006；梁秋英等，2009；Wuetal.，2018)。本文選取線粒體基因組上的16S rDNA和COI兩個(gè)基因片段，通過(guò)對(duì)Rédei論證的兩種平龜蝽的16S rDNA序列(GenBank登錄號(hào)為AB240166.1和KT447151.1)的檢索和分析，應(yīng)用NCBI的Primer-BLAST工具設(shè)計(jì)引物Bra_F(5′-CCGAAACTGCAAGGGATATCAT-3′)/Bra_R(5′-GCACAGTCAAAATACTGCGGC-3′)，用于區(qū)分這兩種平龜蝽屬昆蟲，并用COI_F(5′-CAACATTTAT TTTGATTTTTTGG-3′)/COI_R(5′-TCCAATGCAC TAATCTGCCATATTA-3′)(Simonetal.，1994)輔助鑒定。

取龜蝽成蟲肌肉較多的兩條后足于1.5 mL離心管中，75%酒精消毒晾干后，用研磨棒將其充分研磨破碎，按試劑盒操作提取DNA并測(cè)定其濃度和純度，用作PCR模板。PCR反應(yīng)體系：Taq PCR Master Mix 12.5 μL；上、下游引物(10 μmol/L)各1 μL；模板DNA 1 μL；無(wú)菌水定容至25 μL。PCR反應(yīng)條件：94℃ 3 min；94℃ 30 s，55℃ 40 s，72℃ 1 min，反應(yīng)35個(gè)循環(huán)；72℃ 10 min。擴(kuò)增結(jié)束后，用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)擴(kuò)增結(jié)果，將PCR產(chǎn)物寄往廣州天一輝遠(yuǎn)基因科技有限公司雙向測(cè)序，測(cè)序引物采用各自擴(kuò)增引物。

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)學(xué)特征

雄蟲體長(zhǎng)4.5～4.8 mm，背面觀通體黑色，僅足和觸角為黃褐色；前胸背板和小盾片具淡黃色緣邊；成蟲頭部中央?yún)^(qū)有4條短縱條紋，在縱條紋上下兩側(cè)各有兩條黃色橫條紋，有時(shí)橫條紋會(huì)與外側(cè)縱條紋相連結(jié)(圖2-C)；腹面觀，前 2節(jié)腹節(jié)外側(cè)上有黃色斑紋后面3節(jié)僅余十分短小的痕跡(圖2-D)；第6腹節(jié)與前部結(jié)合不緊密，能活動(dòng)，常會(huì)突出于小盾片之外(圖2-C，D)；第6腹節(jié)呈半圓形，上有兩個(gè)深凹陷，中央有一長(zhǎng)方形突起，突起兩邊為各有1個(gè)豆芽狀抱握器(圖3-B，C，D)；抱握器中部膨脹部，且生有大量排列整齊的長(zhǎng)毛(圖3-A)。

雌蟲體形稍大，長(zhǎng)約4.8～5.2 mm；其腹部腹節(jié)從前到后都有黃色斑紋，不過(guò)從前到后逐漸變短；第6可見腹節(jié)呈近三角形，上有橫向排列的兩個(gè)淺凹陷(圖2-B)；除此之外，其他特征與雄蟲相同。

圖2 亞銅平龜蝽成蟲形態(tài)Fig.2 Adult form of Brachyplatys subaeneus注：A, 雌蟲背面觀；B, 雌蟲腹面觀；C, 雄蟲背面觀；D, 雄蟲腹面觀。Note: A, female, dorsal view; B, female, ventral view; C, male, dorsal view; D, male, ventral view.

2.2 分子生物學(xué)鑒定結(jié)果分析

通過(guò)擴(kuò)增該蟲線粒體中的16S rDNA和COI兩個(gè)基因片段，凝膠電泳成像顯示，擴(kuò)增所得片段長(zhǎng)度基本符合預(yù)期(圖4)。

擴(kuò)增產(chǎn)物雙向測(cè)序結(jié)果用MEGA 5.0軟件拼接得到的16S rDNA和COI基因有效序列長(zhǎng)度分別為425 bp、779 bp，與GenBank中的序列進(jìn)行比對(duì)，該蟲16S rDNA和COI序列分別與GenBank登錄號(hào)為KT447151.1和MF162956.1的亞銅平龜蝽序列相似性均超過(guò)99%(表1)。

分別下載GenBank中圓龜蝽屬Coptosoma和豆龜蝽屬M(fèi)egacopta各兩個(gè)種、亞銅平龜蝽以及亞黑平龜蝽的16S rDNA序列，與擴(kuò)增所得基于16S rDNA序列在MEGA 5.0軟件中用鄰接法(Neighbor-Joining, NJ)、各分支置信度(bootstrap)進(jìn)行1 000次以上重復(fù)檢驗(yàn)，構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖5)。系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示，該蟲與亞銅平龜蝽聚于同一物種分支上。

圖4 PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳圖Fig.4 Agarose gel electrophoresis of PCR products注：1, COI擴(kuò)增條帶；2, 16S rDNA擴(kuò)增條帶；3, Marker。Note: 1, COI gene amplification band; 2, 16S rDNA gene amplification band; 3, Marker.

表1 GenBank中序列比對(duì)結(jié)果

圖5 基于16S rDNA部分序列以鄰接法構(gòu)建的亞銅平龜蝽系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.5 Phylogenic tree of Brachyplatys subaeneus constructed with Neighbor-Joining method based on 16S rDNA partial sequence注：“Bra”即廣州薇甘菊上的龜蝽。Note: ‘Bra’ is the Plataspidae on Mikania micrantha in Guangzhou.

3 結(jié)論與討論

經(jīng)形態(tài)觀察，薇甘菊上的這種龜蝽科昆蟲個(gè)體較小，雌蟲(圖2-A，B)較雄蟲(圖2-C，D)略大，形態(tài)特征也略有區(qū)別，與亞銅平龜蝽的形態(tài)特征較為相似，但之前亞銅平龜蝽多次被誤鑒定為其近似種亞黑平龜蝽(Hosokawaetal., 2006；Aielloetal., 2016)，因此Rédei發(fā)文提供了牛津大學(xué)博物館和丹麥哥本哈根大學(xué)自然歷史博物館的鑒定資料，所述亞銅平龜蝽的分類特征：前胸背板和盾片基部沒(méi)有成對(duì)的小圓形淺斑，腹側(cè)前緣至體側(cè)具細(xì)窄的黃色緣邊，腹側(cè)上的黃色緣邊不超過(guò)各個(gè)腹側(cè)總寬度的十分之一(Rédei，2016)，與本次薇甘菊上的龜蝽科昆蟲的形態(tài)特征基本相符，而與Rédei提供的亞黑平龜蝽鑒定資料有明顯的區(qū)別。此外，通過(guò)對(duì)雄蟲陽(yáng)莖結(jié)構(gòu)進(jìn)行堿解，其堿解后的結(jié)構(gòu)(圖3)與原始結(jié)構(gòu)均有很大的差異，較手繪圖更為直觀，為該蟲的準(zhǔn)確鑒定提供了更多素材。

在分子層面，Rédei在文中對(duì)GenBank中的誤鑒定為亞黑平龜蝽的幾條序列作了進(jìn)一步的論述，根據(jù)之前誤鑒定的文獻(xiàn)(Hosokawaetal., 2006；Aielloetal., 2016)圖片資料，確定登錄號(hào)為KT447151.1 和KT447152.1的序列應(yīng)為亞銅平龜蝽，AB240166.1應(yīng)為亞黑平龜蝽，AB240167.1則未能明確其物種(Rédei，2016)。本文為了區(qū)分這兩種平龜蝽屬昆蟲，設(shè)計(jì)了一對(duì)引物，擴(kuò)增該蟲的16S rDNA片段進(jìn)行輔助鑒定，擴(kuò)增產(chǎn)物測(cè)序結(jié)果與亞銅平龜蝽序列KT447151.1相似性超過(guò)99%(表1)，系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示，該蟲也與亞銅平龜蝽聚于同一物種分支上(圖5)。

通過(guò)形態(tài)學(xué)特征結(jié)合分子生物學(xué)方法分析，并參考Rédei的論證，可以確定在廣州的薇甘菊上發(fā)現(xiàn)的龜蝽為亞銅平龜蝽Brachyplatyssubaeneus(Westwood, 1837)。此外，通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖5)可知，Rédei文中未能確定物種的AB240167.1(Rédei，2016)也與亞銅平龜蝽聚于同一物種分支上，初步判斷AB240167.1很可能也是亞銅平龜蝽，需要通過(guò)形態(tài)學(xué)特征才能最終明確。

相關(guān)資料顯示，亞銅平龜蝽是華南地區(qū)廣泛分布的一種蝽類。最早記載其主要寄主為豆科作物(袁鋒，1996)。近二十多年來(lái)，隨著薇甘菊在華南地區(qū)的廣泛分布，一些本地昆蟲開始習(xí)慣于取食這一外來(lái)植物。據(jù)我們觀察，目前在廣州薇甘菊上取食的本地昆蟲有繡線菊蚜AphiscitricolaVan der Goot、紫紅短須螨Brevipalpusphoenicis、亞銅平龜蝽、緣紋廣翅蠟蟬Ricaniamarginali(Walker, 1851)，一種角蟬和一種蝸牛。從對(duì)單株薇甘菊的控制作用來(lái)看，繡線菊蚜蟲最明顯，感染蚜蟲的薇甘菊梢部發(fā)育不良，生長(zhǎng)緩慢，扭曲畸形，但由于頻繁雨水和瓢蟲的控制作用，在成片薇甘菊調(diào)查中發(fā)現(xiàn)蚜蟲感染的植株較為有限；紫紅短須螨則取食薇甘菊葉片，導(dǎo)致葉片變形和葉片背面逐漸變褐、變黃，紫紅短須螨數(shù)量多時(shí)，莖葉均嚴(yán)重受害，葉片縮小，葉背硬化變脆，但該螨蟲還對(duì)柑桔、西番蓮、番木瓜等有一定危害(陳瑞屏等，2003)；緣紋廣翅蠟蟬則為廣食性，不僅取食薇甘菊，也取食周圍存在的臭雞屎藤、芒果、桉樹、天竺桂等植物上，因此僅起到輕微控制作用；另外一種角蟬和小型蝸牛也僅是偶爾取食薇甘菊，對(duì)其控制作用可以忽略不計(jì)。

與繡線菊蚜和紫紅短須螨相比，亞銅平龜蝽對(duì)微甘菊單個(gè)嫩梢的控制作用相對(duì)較弱，但其對(duì)成片的薇甘菊有高的感染率。亞銅平龜蝽主要以若蟲聚集于近梢部吸取汁液。在一處薇甘菊覆蓋幾乎成為單一植物種群的地方，目測(cè)調(diào)查了50根薇甘菊嫩梢，發(fā)現(xiàn)亞銅平龜蝽對(duì)薇甘菊的嫩梢感染率達(dá)到50%以上，即一叢薇甘菊的嫩梢上，大部分都會(huì)被龜蝽感染；進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，亞銅平龜蝽主要集中于薇甘菊從梢部倒數(shù)第4對(duì)葉片以上處進(jìn)行取食，且主要集中于葉柄附近的莖干部；一般1根梢部有蟲7～12頭，多的可達(dá)30頭以上，平均約為20頭。同一根梢上會(huì)混生有1～4齡若蟲及成蟲，世代發(fā)育很不整齊；卵聚產(chǎn)，一般一處為12～14個(gè)。亞銅平龜蝽主要依靠成蟲擴(kuò)散，成蟲飛翔能力較強(qiáng)。由于亞銅平龜蝽體型光滑，背部堅(jiān)硬，因此一般的昆蟲天敵類如螞蟻、蜘蛛、螳螂等都難以捕食，其主要的天敵為一種卵寄生蜂。另外，與其他取食薇甘菊的昆蟲相比，在堅(jiān)硬光滑的體表保護(hù)下的亞銅平龜蝽更耐受南方春季的大雨天氣，一般雨水對(duì)其種群數(shù)量影響不大。從這幾個(gè)方面看來(lái)，亞銅平龜蝽對(duì)薇甘菊為害具有較強(qiáng)的控制能力。因此，作為一種有潛力的天敵昆蟲，有必要進(jìn)一步開展亞銅平龜蝽在薇甘菊控制方面的研究。