山西翅果油樹上三種重要鱗翅目害蟲的形態和分子鑒定及生活史觀察

詹金鈺, 呼曉慶, 鄭玥熙, 張方元, 楊兆富,*

(1.西北農林科技大學植物保護學院, 陜西楊凌 712100; 2.山西琪爾康翅果生物制品有限公司, 山西臨汾042100)

翅果油樹Elaeagnusmollis為我國特有的木本植物和油料樹種，屬胡頹子科(Elaeagnaceae)胡頹子屬Elaeagnus，別名澤綠旦、車勾子等，僅在我國山西、陜西兩地有分布(張紅梅等, 2002; 李俊楠, 2018)。翅果油樹也是一種具有重要經濟、生態和社會價值的國家級保護樹種之一，不僅其種子具有極高的營養價值和藥用價值，且根系發達，固氮能力強，能夠有效地防風固沙、涵養水源并改善土壤環境(楊青珍等, 2006; 李俊楠, 2018)。此外，翅果油樹開花早、花蜜足，是很好的蜜源植物，樹葉還可做成干鮮飼料用于飼養家禽家畜，其木材紋理細致，材質堅硬且耐腐蝕，可供建筑及制作農具、家具用材等(趙印安和衛世珍, 2001; 楊青珍等, 2006)。

山西省豐富的野生翅果油樹資源，對于推動山西經濟發展具有重要作用。近年來，在山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區發現3種鱗翅目昆蟲均對翅果油樹造成危害，導致翅果油樹產量和品質下降，嚴重影響了翅果油樹的經濟價值。本文通過對這3種害蟲的成蟲形態特征和生活史觀察，系統研究并描述了各種的外形和(雌、雄性)外生殖器鑒別特征，明確了3種害蟲的部分生物學特性，同時利用DNA條形碼開展了物種分子鑒定，以期為翅果油樹的害蟲種類鑒定和防治工作提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

本研究供試翅果油樹3種鱗翅目害蟲均利用黑光燈誘集和糖醋液誘捕的方法采集，樣本均采自山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區(表1)。所有樣品置于無水乙醇中，-20℃保存于西北農林科技大學昆蟲博物館。

表1 翅果油樹3種鱗翅目害蟲樣本信息

1.2 形態學鑒定

在Leica ZOOM 2000體視顯微鏡下對成蟲外部形態進行觀察并拍照。雌、雄性外生殖器解剖方法參考Yang等(2012)，將腹部取下后浸泡于10% NaOH溶液中12～24 h至蟲體變軟或于10% NaOH溶液中在酒精燈上加熱5～10 min至蟲體變軟，取出腹部置于裝有少量50%乙醇溶液的培養皿中在解剖鏡下解剖出外生殖器，將外生殖器放入橙黃染色劑染色15～20 min，采用不同濃度酒精液進行逐級脫水，滴膠封片，貼上標簽。利用Nikon AZ100連續變焦顯微鏡對樣本的雌、雄性外生殖器進行形態觀察，并拍照。

1.3 生活史觀察

調查樣地：樣地位于山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區，地理坐標35°41′30″N-36°09′06″N, 110°30′20″E-111°17′13″E。產區面積3 000 hm2，試驗地塊翅果油樹樹高10.0 m左右，徑粗約8.0 cm。

調查方法：在調查樣地內標記10株翅果油樹受害株，于2018-2019年每年4-7月，每周對被危害部位的幼蟲、蛹發育情況﹑成蟲羽化情況進行調查記錄。8-11月，根據翅果油樹上新出現的被透翅蛾及小卷蛾危害的部位，重新標記10株翅果油樹受害株，每周進行調查記錄。

1.4 DNA條形碼分子鑒定和系統發育分析

1.4.1基因組DNA的提取：本研究依據TransGen Biotech(北京)試劑盒中提供的提取方法對10頭待測樣本的1只胸足進行總DNA提取。提取的DNA樣品取4.0 μL通過1.0%瓊脂糖凝膠電泳來檢測提取質量，檢測合格后保存于-20℃，備用。

1.4.2COI基因片段的PCR擴增及測序：以LCO1490/HCO2198為引物，擴增樣品的COI基因DNA條形碼片段(Folmeretal., 1994)，反應體系(25.0 μL)：DNA模板3.0 μL，上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL，PCR Master Mix 12.5 μL，ddH2O 8.5 μL。PCR反應條件：94℃預變性2 min; 94℃變性1 min，53℃退火45 s，72℃延伸1 min，運行35個循環。取3.0 μL PCR擴增產物使用1.0%的瓊脂糖凝膠電泳檢測。將合格的擴增產物委托生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。

1.4.3序列比對和系統發育分析:使用ClustalX 2.0(Larkinetal., 2007)進行多重序列比對。以家蠶Bombyxmori的COI基因(GenBank登錄號: JF700138.1)作為外群，采用MEGA 7.0(Kumaretal., 2016)基于K2P(Kimura 2-parameter)模型構建COI基因DNA條形碼序列的鄰接系統發育樹(neighbor-joining tree, NJ樹)進行Bootstrap值(1 000次)檢驗，并將測序基因片段同時在BOLD(Barcode of Life Database)系統、GenBank數據庫進行比對，根據序列相似性鑒定種類。基于K2P模型使用MEGA 7.0軟件計算種內及種間遺傳距離。

2 結果

本研究結合形態特征和DNA條形碼分子數據的鑒定結果表明，在山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區翅果油樹上發生危害的3種鱗翅目害蟲分別為透翅蛾科(Sesiidae)透翅蛾亞科(Sesiinae)的榆興透翅蛾Synanthedonulmicola、興透翅蛾Synanthedonsp.和卷蛾科(Tortricidae)新小卷蛾亞科(Olethreutinae)的斜紋小卷蛾Apotomissp.。其中，興透翅蛾Synanthedonsp.和斜紋小卷蛾Apotomissp.經分類鑒定并咨詢相關專家(楊集昆和王音, 1989; Jinetal., 2008; 徐振國等, 2019)，暫時未能確定種名，有待后續研究進一步確定。

2.1 形態學鑒定特征及生活史描述

2.1.1榆興透翅蛾SynanthedonulmicolaYangetWang, 1989：該種與下文中興透翅蛾Synanthedonsp.兩種均符合興透翅蛾屬SynanthedonHübner, 1819屬征：體較細長。觸角頂端具小毛束。前翅3個透明區(至少有2個顯現)，后透翅區長，位于前透區下方，伸至中斑；R5脈伸至翅頂角，端區大而清晰；中斑除個別種外，或多或少沿CuA2脈伸達翅后緣(徐振國等, 2019)。

成蟲形態特征(圖1: A, B)：體長11.0～14.0 mm，翅展約24.0 mm，體黑色具藍紫色光澤。頭黑色，后緣雜有少量黃、白色鱗毛。腹部黑色，第Ⅱ, Ⅳ和Ⅵ節后緣具淺黃色帶。觸角線狀，內側從基部到端部具一排短絨毛，端部彎鉤狀具毛束。復眼大，黑色。復眼前方有白色鱗片帶，復眼后方白色。中胸背板黑色，后胸近翅基處有1簇毛簇。腹部7節，第Ⅳ腹節背板后緣的黃色橫帶寬度為第Ⅱ和Ⅵ節橫帶寬度之和，腹端著生褐色大毛簇，雌蟲向上呈“V”字型斜豎，雄蟲平展。前翅黑紫色，前后緣雜有褐色鱗毛，中室透明，外端有1個藍色彎月型大斑，斑外翅透明，緣毛淺紫色。后翅透明，翅緣及緣毛黑色。中、后足股節外側黑色，內側白色，脛節黑色；中足脛節中部外側及端部有黃色毛斑，具有1對長度不等的黃色端距，跗節內側黃色，外側黑色，有短刺。

雌性外生殖器(圖1: C)：交配囊長卵形，具許多皺褶，無囊突；囊導管細長，膜質；前表皮突與后表皮突約等長；肛乳突密被長短不一的剛毛，基部漸膨大。

圖1 榆興透翅蛾成蟲形態特征

雄性外生殖器(圖1: D)：抱器瓣大，似平行四邊形，內面被緊密的黑色鱗毛排列成“L”形；陽莖細長，基部粗大，近1/2處明顯縊縮變細，末端平截。

生活史：榆興透翅蛾在山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區一年發生1～2代，幼蟲通常選擇翅果油樹徑粗3.0 cm以上的植株，在離地面20.0 cm以內的主干韌皮層內越冬5月初幼蟲蛀入翅果油樹基部后，被害處初見油漬狀濕斑黃褐色膠液。隨蟲齡增長濕斑漸小，粘液漸多，嚴重者可將根區部韌皮成圈蛀空，導致翅果油樹地上部分死亡。5月中旬初化蛹，蛹期5～7 d。5月底6月初成蟲羽化。羽化后的蛹殼2/5留在羽化孔內。

2.1.2興透翅蛾Synanthedonsp.：成蟲形態特征(圖2: A, B)：外形等特征近似榆興透翅蛾。體長11.0～14.0 mm，翅展約24.0 mm，體金屬藍黑色。腹面黑褐色兼有白色斑紋。觸角線狀，端部具毛束。復眼內側、后側各有一條白帶。中胸背板黑紫色，側板黃色。后翅近翅基處有1簇毛簇。腹板后緣有1個三角形突起。腹部7節，第Ⅳ腹節背板后緣的黃色橫帶寬度為第Ⅱ和Ⅵ節寬度之和。雌蟲腹端黑色大毛簇向背上方呈“V”字型斜豎，雄蟲的黑色大毛簇向兩側平展。前翅黑紫色，前后緣雜有黑色鱗毛，中室透明，外端有1個藍黑色彎月型大斑，斑外翅透明，緣毛淡紫。后翅透明，翅緣及緣毛黑色。前、中、后足均為黑色。中足脛節具2個長度不等的黃白色端距，跗節內側黃色，外側黑色，有短刺。

圖2 興透翅蛾成蟲形態特征

雌性外生殖器(圖2: C)：交配囊圓卵形，具許多皺褶，無囊突；囊導管較長，膜質；后表皮突比前表皮突長，前表皮突長約為第Ⅷ腹節長的1.5倍，后表皮突長約為第Ⅷ腹節長的2.0倍；肛乳突上被有一些稀疏短剛毛。

雄性外生殖器(圖2: D)：抱器瓣長尖，似矩形，內面被緊密的褐黑色短毛；囊形突較長，棒狀；陽莖長筒狀，中部較細，端部膨大，內部有1個叉狀和1個針狀的骨化角狀器。

生活史：興透翅蛾在山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區一年發生1～2代，幼蟲通常選擇翅果油樹徑粗3.0 cm以上的植株，在離地面20.0 cm以內的主干韌皮層內越冬。相較于榆興透翅蛾，興透翅蛾成蟲對糖醋液的趨性較強。該種與榆興透翅蛾對翅果油樹造成的為害狀相似，其幼蟲蛀入后被害處也可見油漬狀濕斑黃褐色膠液。隨蟲齡增長濕斑漸小，粘液漸多，嚴重者可將根區部韌皮成圈蛀空，致使翅果油樹地上部分發育不良而最終導致死亡。4月初化蛹，蛹期5～7 d。4月中旬初見成蟲羽化，羽化期相對于榆興透翅蛾早1個月。羽化后的蛹殼2/5留在羽化孔內。

2.1.3斜紋小卷蛾Apotomissp.：該種符合斜紋小卷蛾屬ApotomisHübner, 1825屬征：前翅R1脈自中室上緣中部前方發出；R2自R1與R3脈之間2/3處發出；R4與R5脈靠近，近等距；M2, M3與CuA1脈基部分離；M3脈自中室下角上方發出；CuA2脈自中室下緣2/3處發出；索脈自R1與R2脈基部之間至R5脈基部；M脈主干止于M1與M2脈基部之間。后翅Rs脈抵達前緣末端，與M1脈基部靠近；M2脈自中室下角前發出，與M3脈基部靠近；M3與CuA1同出一點；CuA2脈自中室下緣中部后方發出(李后魂等, 2012)。

成蟲形態特征(圖3: A, B)：體長8.0～12.0 mm，翅展約25.0 mm，體深灰色無光澤。復眼半球狀，黑色。頭及額部光裸，多數具一簇橫向短毛；頭頂常密被有濃密鱗片。觸角絲狀，每亞節環被一排鱗片，具纖毛，雄蟲的纖毛較雌蟲長。下唇須上舉，有時前伸，被鱗片；第1節短，第2節略長，末端膨大，腹緣蓬松或緊密被有長鱗片；第3節短或極短，末端圓鈍。胸部光裸，棕褐色，前胸較小，領片寬；中胸發達，具翅基片；后胸脊突灰褐色。前、中、后足股節淺褐色，脛節內側淺黃色，外側灰褐色，跗節內側淺黃色，外側褐色。前翅略寬，近長方形，頂角圓鈍，外緣斜，翅面底色鉛色，斑紋褐色、棕色、白色。前翅外橫線與外緣線間有1個明顯的灰白色近長方形的斜向大斑。后翅近三角形，淺棕褐色，前緣近白色，緣毛淺褐色。

圖3 斜紋小卷蛾成蟲形態特征

雌性外生殖器(圖3: C)：交配囊長橢圓形，無囊突；囊導管較短，于1/2處回折；前表皮突與后表皮突約等長；肛乳突密被長短不一的剛毛，基部漸尖，呈橢圓形。

雄性外生殖器(圖3: D)：背兜近正方形；爪形突基部寬，末端平滑，被稀疏細長毛；尾突寬片狀，被有濃密長毛。抱器腹略寬，抱器端基部窄，末端漸膨大，腹緣被有多列短刺。陽莖略長，近中部微弓，末端寬度約為基部的一半，有2個末端分叉的短小刺狀角狀器。

生活史：斜紋小卷蛾在山西省臨汾市鄉寧縣翅果油樹產區一年發生2～3代，3月下旬末可見羽化的越冬成蟲，4月底5月初可在翅果油樹嫩葉發現吐絲綴葉為害的幼蟲。幼蟲遇到驚嚇時會扭動身體逃脫。幼蟲達到8.0 mm左右時食量大增，并有在同一植株上轉葉危害的習性，嚴重時大部分頂尖葉片被綴連或翻卷，部分幼蟲危害翅果油樹幼果。第1代老熟幼蟲少數在綴葉內化蛹，多數吐絲下垂入土2.0～3.0 cm或在落葉下化蛹。6月上中旬第1代成蟲羽化，7月下旬至8月上旬第2代成蟲羽化，幼蟲危害新梢嫩葉，有的將頂芽蛀成凹頂。9月中旬入土化蛹，越冬。有些年份少見第3代成蟲在11月初出現。

2.2 分子鑒定和系統發育分析結果

本研究共測序獲得了翅果油樹3種鱗翅目害蟲10頭成蟲樣品的COI基因DNA條形碼序列。利用MEGA計算這3種鱗翅目昆蟲的遺傳距離，由表2分析結果可知，種間平均遺傳距離為13.9%～21.0%，種內平均遺傳距離為0.5%～0.8%；榆興透翅蛾Synanthedonulmicola和興透翅蛾S.sp.種間遺傳距離最小(13.3%)，興透翅蛾S.sp.和斜紋小卷蛾Apotomissp.種間遺傳距離最大(21.6%)，榆興透翅蛾S.ulmicola種內遺傳距離最小(0.1%)，興透翅蛾S.sp.種內遺傳遺傳距離最大(1.0%)。核苷酸序列相似度比對結果顯示，其中4個樣品(C1803210053/1, C1803210053/2, C1803210053/3和C1803210053/4)與GenBank數據庫中Synanthedonsequoiae的COI基因序列(登錄號：MH592846.1)核苷酸序列一致性達90.7%，結合形態學研究鑒定為榆興透翅蛾Synanthedonulmicola；樣品XA18051500086(A1), XA18051500088(A2), XA18051500090(A3)和XA18051500092(A4)的DNA條形碼序列與GenBank數據庫中Synanthedonspheciformis的COI基因序列(登錄號：KM572833.1)核苷酸序列一致性達90.0%，結合形態學研究鑒定為興透翅蛾屬Synanthedonsp.；樣品C1803210053/5和C1803210053/6的DNA條形碼序列與GenBank數據庫中Apotomiscapreana的COI基因序列(登錄號：KX042041.1)核苷酸序列一致性達92.7%，結合形態學研究樣本鑒定為斜紋小卷蛾屬Apotomissp.。

表2 基于COI基因序列3種鱗翅目昆蟲種間與種內的遺傳距離(%)

本研究所構建的NJ樹如圖4所示，樣品XA18051500086(A1), XA18051500088(A2), XA18051500090(A3)和XA18051500092(A4)聚為一支，且與榆興透翅蛾聚為一大支，表明二者親緣關系較近；C1803210053/5和C1803210053/6單獨聚為一支。NJ樹的聚類分析結果與序列比對結果相吻合。

圖4 基于COI基因條形碼序列構建的3種鱗翅目害蟲與其他物種的鄰接樹(1 000次重復)

3 討論

翅果油樹由于具有較高的營養價值和經濟價值，是我國比較特有的種質資源。近年來，隨著該樹種在山西省種植面積不斷增加和多款相關產品的研發，為進一步促進本地經濟發展和脫貧致富奠定了良好的基礎。同時，翅果油樹作為“國家二級珍稀瀕危保護植物”和山西省瀕危保護樹種(郭偉略, 2014)，對其進行行之有效的資源保護措施對合理開發和利用該樹種顯得尤為重要。

本研究通過對山西翅果油樹上3種鱗翅目害蟲成蟲的外部形態和外生殖器進行觀察、拍照和描述，并結合DNA條形碼技術開展了分子鑒定，確定翅果油樹3種鱗翅目害蟲為榆興透翅蛾Synanthedonulmicola、興透翅蛾Synanthedonsp.和卷蛾科的斜紋小卷蛾Apotomissp.，進一步證實基于形態和分子的整合分類方法能夠實現對重要經濟林木害蟲的快速準確物種識別和鑒定(王玉生等, 2016)。同時，本研究根據多年觀察資料初步描述了3種害蟲的生活史等生物學特性，為科學防治翅果油樹鱗翅目害蟲提供了科學資料。但是，目前針對以上3種鱗翅目害蟲的發生規律及種群動態等資料仍不清楚，有待進一步深入研究。另外，本研究中仍有2種未能定名，仍需通過核對模式標本等進一步確定。

對于山西翅果油樹3種鱗翅目害蟲的防治，應根據其發生危害特點、生物學特性可采用以下措施進行綜合防治。首先，防治透翅蛾可以在幼蟲蛀干期間，將20.0%吡蟲啉可溶性液劑1 500倍液等用針管注入蛀孔內，再用黃泥密封孔口；在5-6月份，成蟲羽化產卵期和幼蟲孵化初期，對產卵場所(如樹皮、舊的羽化孔)進行刮皮，并將刮下的老皮集中燒毀，消滅其中的蟲卵和初孵幼蟲，或通過釋放天敵昆蟲如赤腹繭蜂，減少害蟲發生量。在春、秋、冬三季，及時敲打幼蟲危害部位，以達到致死入侵害蟲和降低此時期蟲口數量的目的；在成蟲羽化盛期，則可考慮采用透翅蛾性信息素誘捕器誘捕成蟲(蕭剛柔, 1992; 王合等, 2011; 賈云霞, 2017)。防治斜紋小卷蛾可以在其越冬期間，徹底刮除老翹皮和粗皮，集中燒毀，并在樹干上涂刷3～5°Be石硫合劑或石灰膏，可大幅降低越冬幼蟲的蟲源基數。在翅果油樹園區，釋放捕食性天敵昆蟲如草蛉或釋放寄生性天敵赤眼蜂，發生期隔株或隔行放蜂，每代放蜂3～4次，間隔5 d，每株放有效蜂1 000～2 000頭，可在很大程度上減少蟲源數量。也可在成蟲產卵至幼蟲低齡期，噴施生物源制劑或仿生農藥等安全藥劑，如25.0%滅幼脲1 500～2 000倍液或0.5%川楝素乳油500～1 000倍液等(樊改英和任照國, 2010; 竇興華和劉乃榕, 2012; 孟樹標和溫素卿, 2019)，以達到防治斜紋小卷蛾的目的。

致謝本研究中斜紋小卷蛾Apotomissp.的鑒定得到西北大學于海麗副教授的幫助，在此謹致誠摯謝意！