枸杞木虱成蟲及若蟲生物學特性研究△

李建領，劉賽，魏民，許雷，池蓮鋒，徐常青*，陳君*

1.華潤三九醫藥股份有限公司，廣東 深圳 518110；2.中國醫學科學院 北京協和醫學院 藥用植物研究所，北京 100193

寧夏枸杞LyciumbarbarumL.的干燥成熟果實枸杞子具滋補肝腎、益精明目之功效，是我國大宗常用、藥食同源中藥材[1]。隨著枸杞子需求量增加，寧夏枸杞栽培面積快速增長。目前，寧夏枸杞已成為我國栽培面積最大的中藥材之一[2-3]。寧夏枸杞營養生長與生殖生長同時進行，害蟲為害嚴重。枸杞木虱BactericeragobicaLoginova是枸杞的主要害蟲之一，可隨苗木調運進行遠距離傳播，在我國枸杞主產區均有分布[4]。由于其產卵量大且世代重疊，防治難度大，對枸杞生產造成了嚴重影響[5-6]。

了解并掌握枸杞木虱基礎生物學對減少農藥使用、提高防控效果具有重要意義。本研究針對以下問題開展研究：1)枸杞木虱成蟲活潑，其在枸杞葉片上取食和產卵有何趨性？2)枸杞木虱為不完全變態昆蟲，各齡若蟲形態相似，如何快速鑒別蟲齡進行防治？3)枸杞木虱若蟲具擺動腹部的習性，這種習性有何生物學意義？

1 材料與方法

1.1 材料

PRX-450D型智能生化培養箱(寧波賽福實驗儀器有限公司)；M205C型體視鏡(徠卡顯微系統有限公司)。

枸杞幼苗：將寧夏枸杞(寧杞1號)成熟種子播入育苗基質，在溫度為(25±2) ℃、相對濕度為(60±5)%、光照時間為16 h、光照強度為18 000 Lx的生化培養箱中培養，幼苗長至約10片葉時移栽，至15～20片葉時備用。

枸杞木虱：采自寧夏回族自治區中寧縣(N 37°29′，E 105°42′)，在上述生化培養箱中枸杞幼苗上繁育。

1.2 方法

1.2.1成蟲取食及產卵偏好 取室內培育枸杞幼苗10株置托盤中，株間距8 cm。使用吸蟲管取100頭木虱成蟲于托盤中央釋放，任其自由活動。在1.1項下生化培養箱條件中培養，24 h后統計葉片正反兩面雌性和雄性成蟲數量和朝向(葉柄或葉尖)及卵的數量。

為研究木虱成蟲取食及產卵習性與重力的相關性，取10株枸杞幼苗，將其懸掛在培養箱置物架上，按照上述方法釋放木虱成蟲約100頭，24 h后觀察。

1.2.2若蟲體型大小 在枸杞苗上隨機選取帶有枸杞木虱卵和若蟲的葉片，參照《中國木虱志》定義，體長指木虱頭部頂端至腹部末端間距，不包括蠟腺毛；體寬是指中胸最寬間距[7]，在體視鏡下對木虱若蟲進行拍照，使用圖像分析軟件Digimizer V4.2.6測量木虱體長、體寬，每個蟲態測量25頭。

1.2.3若蟲擺腹習性 取帶有木虱若蟲的葉片，體視鏡下觀察若蟲擺尾習性并錄像，每個蟲齡觀察8頭。

1.3 數據分析

采用SPSS v21對實驗數據進行統計學分析。葉片不同位置木虱成蟲所占百分比采用單因素方差分析進行顯著性分析；葉片不同位置卵所占百分比采用獨立樣本t檢驗進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 枸杞木虱成蟲取食及產卵趨性

當枸杞幼苗正置葉片正面朝上時，木虱成蟲主要集中在葉片背面，頭部朝向葉柄方向取食和產卵(圖1)。其中78.8%(雌蟲43.23%、雄蟲35.53%)的枸杞木虱成蟲聚集在植物葉片背面，顯著多于葉片正面(雌蟲：t18=7.582，P<0.001；雄蟲：t18=4.662，P<0.001)(圖1A)。葉片背面84.9%(雌蟲52.30%、雄蟲32.61%)成蟲頭部朝向葉柄方向，顯著多于葉尖方向(雌蟲：t18=9.560，P<0.001；雄蟲：t18=3.194，P=0.005)(圖1A)。枸杞木虱雌蟲多將卵產于葉片背面，74.6%的木虱卵分布于枸杞葉片背面，顯著多于葉片正面(t18=11.093，P<0.001)(圖1B)。

注：A.木虱成蟲分布；B.木虱卵的分布；不同小寫字母表示差異有統計學意義(P <0.05)；相同小寫字母表示差異無統計學意義；下同。圖1 枸杞幼苗正置時葉片上枸杞木虱成蟲活動和產卵習性

當枸杞幼苗倒置葉片背面朝上時，木虱成蟲仍保持集中在葉背且朝向葉柄方向取食、產卵的習性(圖2)。78.1%(雌蟲49.37%、雄蟲28.71%)的成蟲聚集在葉片背面，顯著多于葉片正面(雌蟲：t18=4.719，P=0.001；雄蟲：t18=3.743，P=0.002)(圖2A)。葉片背面90.0%(雌蟲55.88%、雄蟲34.08%)成蟲頭部朝向葉柄方向，顯著多于葉尖方向(雌蟲：t18=7.976，P<0.001；雄蟲：t18=3.774，P=0.006)(圖2A)。產于葉片背面卵的數量占比為53.9%，與葉片正面卵的數量差異無統計學意義(t18=1.925，P=0.075)(圖2B)。

圖2 枸杞幼苗倒置時葉片上枸杞木虱成蟲活動和產卵習性

2.2 枸杞木虱若蟲體型變化

枸杞木虱為不完全變態昆蟲，各齡若蟲形態相似，主要聚集葉背取食為害(圖3)。1齡若蟲體黃白色、橢圓形，體背具4個黑斑，體長(384.97±17.80) μm，寬(227.75±18.42) μm。2齡若蟲體淡黃色、橢圓形，體長(556.08±21.66) μm，寬(366.92±16.69) μm。3齡若蟲體黃色、橢圓形，體長(816.02±40.88) μm，寬(563.86±27.60) μm。4齡若蟲體黃色、橢圓形，體長(1 316.26±77.34) μm，寬(909.62±49.35)μm。5齡若蟲體淡黃色、橢圓形，體長(2 035.05±134.72) μm，寬(1 562.04±76.32) μm。

圖3 枸杞木虱卵和各齡若蟲形態

若蟲體長隨著蟲齡增長而增大，每蛻皮1次，體長增長0.52倍，體寬增加0.62倍(圖4)。按照昆蟲的幼(若)蟲體長平均增長率計算公式[8]，可得木虱各齡若蟲體長計算公式(公式1)和體寬計算公式(公式2)。

A1=385×1.52n-1

(1)

A2=228×1.62n-1

(2)

式中，A1表示若蟲體長(μm)，A2表示若蟲體寬(μm)，n表示若蟲蟲齡。

圖4 各齡枸杞木虱若蟲體形大小

2.3 枸杞木虱若蟲擺腹習性

木虱若蟲攀附在葉背為害，而肛門位于腹部的腹面，其分泌的排泄物會堆積在腹部與葉面間隙(圖5)。觀察發現，枸杞木虱各齡若蟲均以中胸為支點，通過擺動腹部使蠟質顆粒狀蜜露滾落，擺動角度通常小于20°，擺動頻率隨著蟲齡的增大而增加，平均擺腹時間為(51±12.4) s(圖6)。

圖5 枸杞木虱若蟲通過擺動腹部排泄蜜露

圖6 枸杞木虱若蟲排泄單粒蜜露擺腹時間(n=40)

3 討論

枸杞木虱成蟲聚集葉背為害的習性同蚜蟲、粉虱等半翅目昆蟲相似[9-11]，而朝向葉柄的習性少有報道。這種聚集葉背、朝向葉柄的習性往往受多種因素影響。首先，葉背表面蠟質較為稀薄，昆蟲口針更易刺入[12]。其次，枸杞葉為異面葉，靠近上表皮為豎向密集排列的柵欄組織，靠近下表皮為稀疏分布的海綿組織[13]。木虱從下表皮刺入，口針在細胞間穿梭阻力較小，更易刺探到植物韌皮部獲取篩管內營養(圖7)[14]。另外，光合合成的糖類等有機物從葉尖向葉柄運輸會產生壓力差[15-16]。而植食性刺吸式口器昆蟲取食通常為被動取食，篩管內的濃度壓力會將光合有機物主動注入昆蟲口腔(圖7)[17-19]。這種聚集葉背、朝向葉柄為害的習性，有利于活潑的枸杞木虱成蟲快速建立取食位點(feeding positiion)補充營養進行繁殖。而枸杞木虱若蟲聚集葉片背面取食為害，并無頭部朝向葉柄的習性(圖3)。推測這與若蟲固定為害的習性相關，木虱若蟲不活潑，取食位點建立后，往往不再更換。

圖7 枸杞木虱成蟲刺吸取食韌皮部汁液模式圖

枸杞木虱多將卵產于葉片背面，這種習性同時受重力影響。枸杞木虱卵具柄，卵柄一端連接卵，一端粘在葉片表面。卵柄不但可傳導水分[20-21]，而且可降低天敵捕食風險[22]。枸杞木虱卵多分布于葉片背面，可減少光照直射和雨水沖刷等對卵發育的影響，同時可降低接觸殺蟲劑的風險，有利于維持種群的繁衍[11]。孵化后的若蟲同樣聚集在葉背為害。葉背取食，昆蟲口針更易刺探到韌皮部獲取營養[14]。

枸杞木虱若蟲聚集葉背取食，通過擺動腹部排泄蜜露，避免蜜露在葉面上累積，減少煤污病的發生，進而降低對自身生活的影響。同樣具有聚集葉背為害習性的同科昆蟲如柑橘木虱DiaphorinacitriKuwayama卻并無這種習性的報道[10，23]。但有些蚜蟲在沒有螞蟻取食蜜露的條件下，也會通過擺動腹部排泄蜜露，進而減少對生境的污染[24]。枸杞木虱這種將卵產于葉片背面，并在葉背取食的習性有利于木虱個體發育，劉賽[25]研究發現，在葉背取食的枸杞木虱若蟲存活率要高于葉片正面。

枸杞木虱以成蟲在枯枝落葉層、樹皮縫等避風處越冬，而枸杞癭螨AceriapallidaKeifer則藏匿在枸杞木虱后足基節空腔及口針節間膜越冬，這是一種復雜的互利而又競爭的攜播關系[6，26]。秋季和早春溫度較低，木虱成蟲不活潑，防治越冬代木虱可實現同時防治癭螨的目的，防治越冬代是防治該蟲的關鍵點[5，25，27]。生長季，枸杞木虱成蟲具翅、善跳，卵有卵殼、卵黃膜、周質等組織結構的保護，成蟲和卵防治難度較大。而若蟲常固定在葉背為害，抗性較弱，生長季應以防治若蟲為主。若蟲隨著蟲齡增長，抗性不斷增強，1～2齡若蟲期是防治該蟲的第2個關鍵點。枸杞木虱各齡若蟲形態相似，不易通過外部形態識別蟲齡。本研究發現，相鄰蟲齡木虱若蟲體長相差約0.5倍，體寬相差約0.6倍，田間可通過體形大小區分蟲齡，在1～2齡若蟲期進行及時防治。木虱若蟲體表常分泌疏水的蠟質，葉面噴藥防治時，在藥液中加入表面活性劑(如有機硅)使藥液與若蟲充分接觸，可提高防控效果。