稻粉虱的發生及其化學防治藥劑篩選

魏琪　何佳春　賴鳳香等

關鍵詞 稻粉虱；發生為害；識別診斷；化學防治

中圖分類號：S 435.112 文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2022313

稻粉虱Aleurocybotus indicus David et Subra-mamam，又名水稻白粉虱，隸屬半翅目粉虱科，是東亞和西非地區重要的水稻害蟲之一[1-2]。該蟲主要以若蟲和成蟲刺吸水稻葉片、葉鞘汁液，可為害各個時期水稻；其取食過程中分泌的蜜露還能引發葉片煙煤及其他腐生性病害，由此導致稻株葉片枯黃萎蔫，光合作用受阻，后期則影響水稻抽穗、灌漿，嚴重威脅水稻安全生產[3-4]。

我國稻粉虱發生的報道最早見于20世紀80年代福建省福州、沙縣和福安等地[5]，并暫定名為Be-misia oryzae，后被鑒定為Aleurocybotus indicus David et Subramaniam[6]。20世紀90年代初在湖南、浙江、江西也相繼報道[7-8]。在福建，稻粉虱在1991年之前僅零星發生，兩年后則擴展到閩東稻區4個縣（市），受害面積達1.3萬hm，1995年時閩東5個縣（市）35個鄉鎮均有發生，單雙季稻蟲株率達75%～100%，平均蟲葉率為80%，受害面積達2.5萬hm，稻谷損失達1703.24t[9-10]；在浙江，蒼南縣稻粉虱在1993年-1994年大面積發生，而在義烏1996年的發生面積近1萬hm[11-12]；在江西，遂川縣1998年稻粉虱發生面積達45%，受害田塊平均每片稻葉有若蟲50～700頭，造成了5%～30%減產[3]。筆者連續3年（2019年—2021年）在浙江省杭州市富陽區中國水稻研究所試驗農場稻田發現了不同程度的稻粉虱為害，并呈現逐年加重趨勢，2021年發生最嚴重田塊（‘中浙優8號’，單季稻種植）稻谷減產超過50%。由此可見，雖然稻粉虱僅在我國少數省份局部發生，但其破壞力和影響不容小覷，若防治措施不力則可對水稻產量造成重大損失。

稻粉虱的形態特征（以文字和手繪描述為主）、生物學特性、生活史、種群影響因素以及防治等方面此前已有報道，如：稻粉虱發育速率[14]、自然種群生命表[15]、寄主[16]、為害損失與經濟閾值[17]等，但這些研究集中在20多年前。為此，筆者對富陽農場及周邊稻田的稻粉虱發生情況進行了調查，并拍攝了不同蟲態及其為害水稻的原色照片，同時還對稻粉虱線粒體DNA CO Ⅰ基因片段進行了克隆和序列分析，并通過稻苗浸漬法對其化學防治藥劑進行了室內篩選和毒力比較，以期為稻粉虱的識別診斷和有效防治提供參考。

1材料與方法

1.1供試蟲源和化學藥劑

稻粉虱的田間調查和樣品采集均于2021年9月中旬至11月初在浙江省杭州市富陽區中國水稻研究所試驗農場及其周邊稻田進行。

供試的7種殺蟲劑均為商品化制劑，分屬5類不同的殺蟲作用機制，其中水稻上登記使用的藥劑有5種，登記用于粉虱類害蟲防治的藥劑有4種（表1）。

1.2試驗方法

1.2.1田間調查與識別診斷照片拍攝

田間發生情況的調查范圍共包括4個區域：中國水稻研究所試驗農場（合計27個田塊）、試驗農場周邊1km范圍的湖塍村稻田（合計17個田塊）、距試驗農場3～8 km的稻田（試驗區東北方向3.0 km的高橋村和東南方向7.5 km的春江村，合計3塊田）、距試驗農場17～25 km范圍的稻田（試驗農場西南方向17 km的上山村、西南方向20 km的潘堰村、西南方向22 km的馬弓村和西北方向25 km的和山村，合計4塊田）。各區域隨機選擇調查田塊，每塊田采用平行跳躍法調查20個點，每點從基部剪取1株水稻，將其編號后帶回實驗室做鏡檢觀察（Leica S8APO立體顯微鏡，德國），并記錄其蟲量。

稻粉虱的形態特征圖像使用Keyence VHX-1000型（日本）數碼顯微系統進行拍照記錄，稻粉虱為害照片使用Canon EOS 50D數碼相機（日本）進行拍攝。

1.2.2稻粉虱DNA提取及COⅠ基因克隆

用于形態和分子鑒定的稻粉虱樣品采自于2021年9月，寄主水稻品種為‘中浙優8號’。使用TIANamp Micro DNA Kit（北京天根生化科技）提取單頭稻粉虱DNA。設置6個生物學重復，稻粉虱線粒體DNA coi基因片段克隆使用通用引物（上游引物：5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATT-GG-3’；下游引物：5′-TAAACTTCAGGGTGAC-CAAAAAATCA-3′）[18]，由浙江尚亞生物技術有限公司合成。利用KOD-FX高保真PCR聚合酶（日本Toyobo）對目的片段進行擴增。反應體系為：DNA模板約100 ng，上、下游引物（10μmol／L）各1.5μL，KOD FX PCR buffer 25μL，KOD-FX聚合酶1μL，最后用滅菌水補足至50μL。反應條件：94℃ 2min; 98℃10s，55℃30s，68℃ 1 min，35個循環；68℃7min。將擴增后的PCR產物進行2.0%瓊脂糖凝膠電泳，利用Promega Wizard SV Gel and PCR Clean-up System（美國Promega）對目標條帶進行回收，然后送至浙江尚亞生物技術有限公司進行測序，并利用BioEdit、DNAMAN等生物分析軟件和NCBI數據庫對測序結果進行分析。不同粉虱科昆蟲的拉丁學名及中文學名參考《中國粉虱志》[19]。

1.2.3殺蟲劑篩選

采用稻苗浸漬法測定各供試藥劑對稻粉虱的室內毒力。供試蟲源為初羽化（羽化24～48 h）稻粉虱成蟲。具體操作步驟如下：1）參照登記對象的田間推薦中劑量配制各殺蟲劑藥液（表3，噴霧用水量按照450L/hm計算），以清水處理為空白對照；2）準備兩葉一心稻苗（高度約10 cm，水稻品種為‘TN1’），在對應濃度藥液中浸漬30s，之后在室內自然晾干待用（約1h）；3）用脫脂棉包裹稻株根部和基部，將稻株小心塞人玻璃試管（長12.5cm，直徑4cm）中，每管裝約10株苗；4）每個試管中接人20頭稻粉虱成蟲，然后用全棉紗布封口，放在（27±1）℃、光周期L∥D=12 h∥12 h、相對濕度（70±5）%的人工氣候箱中，每隔24 h觀察記錄稻粉虱的存活情況，直至全部死亡。每個試管為1個重復，每個處理4個重復。之后，選擇毒力高的殺蟲劑進一步測定其致死中濃度（LC），采用二倍稀釋法設置5～7個濃度，方法同上，于藥劑處理72 h后檢查結果。

1.2.4數據分析

采用DPS 14.50數據處理軟件進行數據處理和分析，對于符合正態分布及方差齊性檢驗的不同處理之間采用單因素方差分析和Duncan氏新復極差法多重比較；如異質性顯著，則采用非參數Kruskal-Wallis檢驗分析。百分數類數據方差分析前進行反正弦平方根轉換[20]。校正死亡率一（處理組死亡率一空白對照組死亡率）／（1－空白對照組死亡率）×100%。用Polo-Plus數據分析軟件計算殺蟲劑LCso、95%置信區間及毒力回歸曲線斜率等[21]。

2結果與分析

2.1稻粉虱為害及發生情況

稻粉虱主要以若蟲和成蟲為害水稻葉片和葉鞘，被害葉片長勢衰弱、褪綠變黃、干枯、生長受阻；稻粉虱還可分泌蜜露導致霉菌滋生，誘發水稻病害；此外，成蟲產卵時將卵柄插入葉片組織中亦可造成傷口損害。嚴重時，田間可見“黃塘”，影響水稻抽穗和灌漿，造成產量損失（圖1）。

中國水稻研究所試驗農場及周邊的田間調查結果顯示，稻粉虱發生較普遍，但以試驗農場發生最為嚴重，發生程度隨與試驗農場距離的增加而降低。蟲株比例在以試驗農場為中心的8 km范圍內無顯著差異，介于40.0%～71.2%，顯著高于17～25 km范圍內的稻田。單個分蘗的蟲口數以試驗農場最高，平均15. 04頭（最高達251頭），顯著高于農場周邊1 km稻田的4.99頭（最高56頭），而周邊3～25 km范圍內的稻田進一步降低至不足1頭（最高<10頭）（表2）。

2.2稻粉虱的形態識別特征

稻粉虱個體發育經卵、若蟲和成蟲3個階段。其卵呈長橢圓形，頂端稍尖，基部以卵柄插入水稻葉脈組織，卵在發育過程中呈現不同顏色，且由淺變深（圖2a）；若蟲分4個齡期，體扁平，近橢圓形，呈黃綠色，體中央微微隆起，高齡時愈加明顯，頭部可見一對點狀復眼，腹末可見瓶形孔和舌狀器（圖2b，c，d）；末齡若蟲后期又稱為偽蛹，形態基本如前，可透見黃色腎形翅芽（圖2e），羽化后蛹殼留有“T”型裂縫（圖2f）；雌成蟲體型大于雄成蟲，翅面覆蓋白色蠟質粉。田間常可見雌、雄成蟲常三兩頭排列（圖2g），腹尾交疊進行交配。

2.3基于線粒體COⅠ基因序列的稻粉虱進化分析

基于線粒體coi基因序列，用軟件MEGA 7.0中Tamura 3-parameter模型分析稻粉虱與其他17種粉虱的進化關系（圖3）。結果表明，稻粉虱與煙粉虱明顯形成獨立的進化分支（自展值為89%），區別于裸粉虱屬Dialeurodes和棒粉虱屬Aleuroclava；進一步通過序列比對分析可知，稻粉虱和其他粉虱目的基因片段的相似性為71.95%～77.70%，而與煙粉虱目的基因的序列相似性可達85.80%（圖4）。

2.4化學防治藥劑的篩選

室內毒力測定結果表明，50g/L雙丙環蟲酯DC、200g/L氯蟲苯甲酰胺SC、22%氟啶蟲胺腈SC、50%氟啶蟲酰胺WG、10%溴氰蟲酰胺OD等5種藥劑處理后72h，稻粉虱的校正死亡率達90%～100%，且均顯著高于22.4%螺蟲乙酯SC和10%三氟苯嘧啶SC;前5種藥劑處理后24h，稻粉虱成蟲的校正死亡率（均大于60%）亦顯著高于后兩種，表現出較好的速效性，其中氯蟲苯甲酰胺的校正死亡率最高，顯著高于氟啶蟲胺腈（表3）。進一步測定其致死中濃度，從低到高依次為雙丙環蟲酯（LC=3.028mg/L，下同）、氯蟲苯甲酰胺（3.769mg/L）、氟啶蟲胺腈（6.405mg/L）和氟啶蟲酰胺（7.894mg/L）（表4）。

3結論與討論

稻粉虱是一種在我國閩、湘、浙、贛等地局部偶發的害蟲，有關其發生為害規律的研究相對較少，偶發成災的機制尚不清楚。已有的研究表明，其發生可能與以下幾個方面因素有關：1）氣候和地域因素。如有報道稱干旱少雨是引起江西省遂川縣稻粉虱嚴重發生的主要原因[13]，也有學者認為，稻粉虱適宜在高溫高濕條件下生長發育，高溫干旱或低溫陰雨則對其生長不利；如半山區稻粉虱發生最重，其次是平原及沿海地區，山區發生最輕[11]。2）耕作制度和水稻品種。如純單季稻區稻粉虱發生最輕，而連作晚稻與混栽區單季稻稻粉虱發生量較重，且兩者差異不顯著[11]；水稻寬葉品種比窄葉品種發生重[13]；不同肥料配比也對稻粉虱的種群動態有一定影響[22]。3）夏季和越冬寄主多樣。稻粉虱夏季主要發生在禾本科植物上，除水稻外還包括稻田周邊的禾本科雜草，并喜在再生稻和田埂上、馬路邊、溝邊、山腳下向陽處植株較高的禾本科雜草上越冬[16]。筆者觀察到浙江富陽中國水稻所試驗農場稻粉虱連年發生并造成危害，究其原因，除了可能與氣候因素（7、8月份的高溫高濕）、單雙季稻混栽、周邊潛在寄生場所等多個因素有關之外，還可能主要與試驗農場溫室的稻粉虱蟲源有關。據觀察，近年冬季溫室中水稻苗上均有一定數量的稻粉虱發生，導致試驗農場稻粉虱發生最重，而周邊區域則隨距離增加而遞減。近年來，溫室大棚已成為應用最為廣泛的現代設施農業之一，稻粉虱除為害水稻外，能否以其他溫室作物為寄主并成為附近稻田蟲源，值得關注。

目前，市場上尚無正式登記的稻粉虱防控藥劑，而從已登記的、用于其他水稻害蟲防治藥劑中篩選高毒力的殺蟲劑或從其他作物上登記的、用于同類害蟲防控藥劑中篩選高效低毒藥劑，是一種有效的策略。1997年—1998年，徐海蓮等對稻粉虱防治藥劑進行了田間藥效綜合比較，結果表明，10%吡蟲啉可濕性粉劑是較理想的藥劑，其次是2.5%溴氰菊酯乳油、25%噻嗪酮可濕性粉劑、40%氧樂果乳油[23]，也有推薦使用80%敵敵畏乳油、20%甲氰菊酯乳油、8%殺蟲威可濕性粉劑等藥劑[10]。上述多數殺蟲劑由于對稻田環境和有益生物不友好或登記靶標害蟲抗藥性等問題已在我國稻田禁用、停用，本研究所篩選的藥劑，為當前稻粉虱的化學防治提供了重要依據。

從殺蟲劑輪換使用、延緩抗藥性發展角度，本研究篩選了涉及5類作用機制的7種藥劑。在田間推薦中劑量處理下，雙丙環蟲酯、氯蟲苯甲酰胺、氟啶蟲胺腈、氟啶蟲酰胺和溴氰蟲酰胺對稻粉虱成蟲表現出較好的速效性和毒力。Zhang等采用棉葉浸漬法監測了我國33個煙粉虱地理種群對雙丙環蟲酯的敏感性，由此建立的敏感基線為2.31 mg/L（藥劑處理5d，95%置信限為1.53～3.38mg/L）[24]，與本試驗測得的稻粉虱對雙丙環蟲酯的敏感性較為接近。Wang等采用卷心菜葉片浸漬法建立了煙粉虱室內品系對氟啶蟲胺腈的敏感基線為9.44 mg/L（藥劑處理2d，95%置信限為7.36～12.11mg/L），并測定了氟啶蟲胺腈對我國8個煙粉虱地理種群毒力，LC介于3.86～29.04mg/L[25]，與本試驗中測定的稻粉虱對氟啶蟲胺腈的敏感性范圍相符。Roditakis等的試驗表明，氟啶蟲酰胺雖然對煙粉虱卵和初孵若蟲活性不高，但用125mg/L（農藥登記的最高劑量）的藥劑處理盆栽棉花葉片后10d煙粉虱死亡率為95%，并延緩了種群的發展[26]，由此證明氟啶蟲酰胺可有效防控煙粉虱。值得注意的是，本試驗中氯蟲苯甲酰胺對稻粉虱成蟲表現出了極好的毒力，但該藥劑對不同齡期和生物型煙粉虱的防效存在較大差異，Xie等測得氯蟲苯甲酰胺對B型和Q型室內敏感品系煙粉虱成蟲的LC分別為582 mg/L和4567 mg/L（浸葉法，48h結果），而兩者若蟲則表現得極為敏感，分別為0.131mg/L和0.743 mg/L，進一步測定4個煙粉虱田間種群若蟲對氯蟲苯甲酰胺敏感性，其LC為2.28～3.96mg/L[27]。王文新也得到類似結論，氯蟲苯甲酰胺對供試的6個山東泰安地區煙粉虱成蟲的致死中濃度介于2125～4245mg/L（浸葉法，48h結果），而其對若蟲的毒力（LC）僅為1.52～4.00 mg/L[28]，這兩項研究至少表明氯蟲苯甲酰胺對煙粉虱若蟲具有較好毒力，而其對兩種粉虱成蟲的毒力差異后續還需進一步驗證。

此外，螺蟲乙酯和三氟苯嘧啶效果相對較差，這可能與其作用機制或藥劑用量有關，其中螺蟲乙酯主要作用于體內的羧化酶來抑制幼（若）蟲脂肪合成以阻斷其正常的能量代謝[29]，但本研究的供試對象為稻粉虱成蟲，可能由此導致藥效不佳；三氟苯嘧啶是一種新型介離子嘧啶酮類殺蟲劑，對稻飛虱具有極好效果[21]。從表3可以看出，三氟苯嘧啶的供試濃度最小，除氯蟲苯甲酰胺外，用量僅為其他藥劑的23.2%～71.0%，故供試濃度不合適可能導致該藥劑對稻粉虱的防效不理想，這也有待相關研究證實。

在本研究篩選出的4種高效防治稻粉虱成蟲的殺蟲劑中，氯蟲苯甲酰胺、氟啶蟲胺腈和氟啶蟲酰胺均為稻田害蟲登記藥劑，可直接用于稻粉虱的田間防治。從應用角度分析，這3種殺蟲劑若按田間推薦中劑量使用則每公頃成本分別約為110元、115元和166元，此濃度分別是其對成蟲致死申濃度的16.2倍、20.0倍和19.0倍。綜上分析，輪換使用氟啶蟲胺腈和氯蟲苯甲酰胺可能是稻粉虱田間防控的最佳選擇。對于新型殺蟲劑——雙丙環蟲酯而言，目前主要登記在蔬菜、瓜果等經濟作物上用于煙粉虱和蚜蟲的防治。雖然有研究表明該藥劑對水生無脊椎動物、蜜蜂和有益昆蟲低毒[30]，其未來能否應用于稻田害蟲防治還需進一步驗證。