螺旋粉虱对不同甜椒品种的产卵选择性及与植物中化学物质的相互关系研究

2011-08-27 00:40:50曹凤勤崔志富刘万学符悦冠但建国刘文庆
植物保护 2011年5期
关键词:粉虱单宁酸甜椒

曹凤勤, 崔志富, 刘万学, 符悦冠, 但建国, 刘文庆, 高 熹

(1.海南大学环境与植物保护学院,儋州 571737; 2.海南农垦科学院,海口 570206;3.中国农业科学院植物保护研究所,北京 100081; 4.中国热带科学院环境与植物保护所,儋州 571737;5.海南省农业学校,海口 571100; 6.云南农业大学植物保护学院,昆明 650201)

螺旋粉虱对不同甜椒品种的产卵选择性及与植物中化学物质的相互关系研究

曹凤勤1, 崔志富2*, 刘万学3, 符悦冠4, 但建国1, 刘文庆5, 高 熹6

(1.海南大学环境与植物保护学院,儋州 571737; 2.海南农垦科学院,海口 570206;3.中国农业科学院植物保护研究所,北京 100081; 4.中国热带科学院环境与植物保护所,儋州 571737;5.海南省农业学校,海口 571100; 6.云南农业大学植物保护学院,昆明 650201)

[目的]明确螺旋粉虱对不同甜椒品种的产卵偏好性及其与甜椒体内化学物质含量的关系。[方法]采用非自由选择法测定了螺旋粉虱对不同甜椒品种的产卵偏好性,并测定不同甜椒品种体内单宁酸、总黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白等化学物质含量,分析其与螺旋粉虱产卵选择的相关性。[结果]螺旋粉虱对‘古风7号’的选择性最强,产卵量显著高于‘特大型牟一号’、‘吉星’、‘京椒’、‘特大甜椒八号’等8个品种(α=0.05水平),而与‘国禧205’、‘郑椒甜宝’、‘古风5号’等7个品种差异不显著。不同甜椒品种间的单宁酸含量、总黄酮含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量存在显著差异。相关分析表明,螺旋粉虱对甜椒品种的选择性与单宁酸、总黄酮不相关,与可溶性蛋白呈负相关,与可溶性糖含量呈正相关。[结论]螺旋粉虱对不同甜椒品种的偏好性存在显著差异,这种差异与甜椒体内一些化学物质含量不同有关。

螺旋粉虱; 产卵选择性; 化学物质; 甜椒

螺旋粉虱(Aleurodicus dispersusRussell),原产于加勒比海地区和中美洲,属同翅目(Homoptera),粉虱科(Aleyrodidae),粉虱亚科(Aleurodicinae),复孔粉虱属(Aleurodicus),英文名为spiraling whitefly(SWF),1965年首先由 Russell在美国佛罗里达州记述为新种,主要在亚洲和太平洋地区蔓延,是各种水果、蔬菜和花卉作物产量和质量的主要制约因素[1]。1988年在我国台湾高雄县大寮

乡番石榴植株上发现螺旋粉虱,由于当时危害轻微,未受重视,次年蔓延至凤台市番石榴园。该虫入侵台湾后快速扩散,所到之处蔬菜、果树、行道树及景

观树种都受到危害,寄主达64科144种植物[2-4]。作为新入侵种,2006年4月在海南陵水发现该虫已传入海南,目前在海南岛蔬菜、果树、街道绿化树及观赏树木上均有发现,在海南的寄主植物有47科120种[5-7]。

螺旋粉虱主要通过刺吸为害,造成寄主组织营养缺乏,严重时可造成植株落叶,甚至死亡;该虫分泌的大量蜜露可诱发煤烟病,影响寄主光合作用、呼吸及散热功能;同时,螺旋粉虱分泌的大量白色蜡粉及蛹壳留在叶片上,使受害植物叶片呈银白色,影响植株外形的整体美观[5]。在我国台湾地区,番石榴经螺旋粉虱为害4个月后,其果实产量损失高达73%~80%[8]。除此之外,螺旋粉虱也可传播病害,如在美国佛罗里达州的椰子致死黄化病[9],严重影响作物生长。

甜椒(Capsicum annuum)是海南省重要的蔬菜作物,反季节销往北方地区,而且大量输出到香港和澳门等地区,经济价值高。甜椒是螺旋粉虱的潜在寄主植物,如果受到螺旋粉虱的为害,可能造成不可估量的损失。目前,国内外有关螺旋粉虱与寄主植物相互关系的研究报道较少。本文主要进行了螺旋粉虱对不同品种甜椒的产卵选择性研究,测定了不同甜椒品种体内的化学物质含量,并分析其与螺旋粉虱产卵选择的相关性,以期为螺旋粉虱的农业防治工作奠定基础。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

螺旋粉虱成虫采自海南大学儋州校区,寄主植物为榄仁树。

1.2 供试作物及品种

选取15个甜椒供试品种:‘京椒105’、‘特大甜椒八号’、‘古风1号’、‘古风5号’、‘古风6号’、‘古风7号’、‘金苗10号’、‘绿天使’、‘郑椒甜宝’、‘国禧205’、‘官爵’、‘富贵’、‘吉星’、‘峰椒甜冠505’、‘特大型牟一号’的健壮种子,浸种催芽后播种于塑料花盆中。每个花盆保留1株幼苗,将其置于事先准备好的大养虫室内,定期浇水和施肥,注意防虫。植株长到7~8片叶时,待用。

表1 15个甜椒品种名称及生产厂家

1.3 试验方法

1.3.1 非选择产卵试验

选取长势一致的甜椒幼苗(8片真叶),置于60cm×60cm×50cm的养虫笼内,每个笼内置1株幼苗,于傍晚接虫,每个笼内随机接入100头螺旋粉虱成虫。2d后将虫源去掉。检查每个叶片上的卵粒数。试验设3个重复。

1.3.2 单宁酸含量的测定

采用磷钼酸-磷钨酸比色法(F-D 法)[10]。称取新鲜叶片2g,剪碎放于50mL的三角瓶中,加水约50mL,三角瓶用保鲜膜盖住,置于60℃左右的水中保温过夜。第2天,将上清液过滤至100mL的容量瓶中,如此重复3~5次,直到提净为止(检查方法:最后一次滤液与FeCl3稀溶液混合不再产生绿色或蓝色)。最后定容至100mL,摇匀。吸取1mL上清液,置于事先盛有70mL蒸馏水的100mL容量瓶中,加入5mL F-D试剂及10mL饱和的Na2CO3溶液,蒸馏水定容至100mL,充分摇匀。30min后,用2100型紫外分光光度计在760nm波长处读取光密度值。用单宁酸绘制标准曲线。

1.3.3 总黄酮含量的测定

采用索氏回流法[10]。称取2g叶片,于索氏提取器中,在索氏提取器中用甲醇提取8h,浓缩并转入50mL容量瓶中,用甲醇定容,摇匀。将上述样品溶液取1mL置10mL容量瓶中,用30%乙醇补充稀释至5mL。加入0.3mL NaNO2(1∶20),摇匀,放置5min后加入0.3mL AlNO3(1∶10)。6min后再加入2mL 1mol/L NaOH溶液,摇匀,用30%乙醇稀释至刻度。10min后于波长510nm处进行比色测定,以试剂为空白对照。用芦丁绘制标准曲线。

1.3.4 可溶性糖测定

采用蒽酮比色法[11],选取与上述试验中相同叶龄和大小的供试植物叶片,剪碎混匀后,称取1.0g,放入三角瓶中,加入25mL沸水,在沸水浴中煮沸10min,过滤定容至50mL,取5mL二次定容到50mL为待测液,取待测液1mL,加蒽酮试剂4mL显色,在沸水浴中煮沸10min,冷却后在620nm波长下测定光密度,用葡萄糖绘制标准曲线。每个试验重复3次,下同。

1.3.5 可溶性蛋白测定

采用考马斯亮蓝法[11],选取与上述试验中相同叶龄和大小的供试植物叶片,剪碎混匀后,称取0.4g,加入5mL蒸馏水研磨后在4 000r/min下离心10min,上清液倒入10mL容量瓶,再向残渣中加入2mL蒸馏水,摇匀悬浮后二次离心10min,合并上清液,定容。取上清液0.1mL,加0.9mL蒸馏水及5mL考马斯亮蓝G-250试剂,混匀,显色后在595nm波长下测定光密度。用牛血清蛋白绘制标准曲线。

1.4 数据处理

采用SAS9.1软件处理所测得的数据。所有数据经过正态性检测和转换后,再进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 产卵选择性

产卵选择试验的结果见表2。方差分析表明,螺旋粉虱对不同甜椒品种的产卵选择存在差异(F=5.24,p<0.001)。其中,螺旋粉虱对‘古风1号’、‘国禧205’、‘郑椒甜宝’、‘古风7号’、‘古风6号’产卵选择性较强,‘古风1号’最高着卵量约达179粒/株,与其他供试品种存在显著性差异,而对‘京椒’、‘金苗10号’、‘特大型牟一号’等产卵选择性较差,其中在‘京椒’和‘特大型牟一号’的着卵量均为0。

表2 螺旋粉虱在不同甜椒品种上的产卵量及不同甜椒品种单宁酸、总黄酮、可溶性蛋白质和可溶性糖的含量

2.2 单宁酸含量与甜椒品种着卵量的关系

不同甜椒品种的单宁酸含量见表2。从表中可以看出‘吉星’的单宁酸含量最高,‘绿天使’的单宁酸含量最低(F=1.34,p=0.242 7>0.05),品种间差异不明显。对螺旋粉虱在不同甜椒品种上产卵数与叶片单宁酸含量进行相关性分析,结果表明,螺旋粉虱产卵数与不同甜椒品种叶片单宁酸含量不存在显著相关性,相关系数为-0.047 32,p=0.867 0>0.05。

2.3 总黄酮含量与甜椒品种着卵量的关系

不同甜椒品种的总黄酮含量见表2。从表中可以看出‘吉星’总黄酮含量最高,‘京椒105’的总黄酮含量最低(F=22.84,p<0.001),品种间差异达到了极显著水平。对螺旋粉虱在不同甜椒品种上产卵数与叶片总黄酮含量进行相关性分析,结果表明,两者不存在显著相关性,相关系数为0.130 03,p=0.644 2>0.05。

2.4 可溶性糖含量与甜椒品种着卵量的关系

不同甜椒品种的可溶性糖含量见表2。从表中可以看出‘郑椒甜宝’的可溶性糖含量最高,‘吉星’的可溶性糖含量最低(F=12.47,p<0.001),品种间差异达到了极显著水平。对螺旋粉虱在不同甜椒品种上产卵数与叶片可溶性糖含量进行相关性分析,结果表明,两者存在显著相关性,相关系数为0.531 43,p=0.041 5<0.05。

2.5 可溶性蛋白质含量与甜椒品种着卵量的关系

不同甜椒品种的可溶性蛋白质含量见表2。从表中可以看出‘古风5号’的可溶性蛋白质含量最高,‘古风6号’的可溶性蛋白质含量最低(F=28.37,p<0.001),品种间差异达到了极显著水平。对螺旋粉虱在不同甜椒品种上产卵数与叶片可溶性蛋白质含量进行相关性分析,结果表明,两者不存在相关关系,相关系数为-0.417 28,p=0.121 7>0.05。

3 讨论

本文研究表明,螺旋粉虱对不同品种甜椒的产卵选择存在显著差异,总体上选择性大小依次为‘古风1号’、‘国禧205’、‘郑椒甜宝’、‘古风7号’、‘古风6号’最强,‘官爵’、‘富贵’等7种次之,最差的是‘金苗10号大甜椒’、‘京椒105’和‘特大型牟一号’。

寄主植物的营养状况影响植食性昆虫的生长、发育和繁殖,因而是影响植食性昆虫选择寄主的主要因素之一[12]。因此,本文对寄主植物叶片的单宁酸和总黄酮与螺旋粉虱产卵选择的关系进行研究,化学分析表明,叶片单宁酸和黄酮含量在供试品种间存在显著差异,相关性分析表明,螺旋粉虱对不同甜椒品种的寄主选择性与单宁酸、总黄酮不存在明显的相关性,即单宁酸和总黄酮含量与螺旋粉虱的产卵选择性关系不大。螺旋粉虱寄主选择性与叶片糖含量存在显著的正相关关系,而与可溶性蛋白质含量相关关系不显著。叶片内其他营养物质的含量,如脂类、维生素、甾醇、无机盐和水分等,特别是次生物质可能对螺旋粉虱的寄主选择性影响更大,还有待做进一步的研究。

本文以产卵数目的多少作为选择性大小的指标,其结果显示螺旋粉虱在‘京椒105’和‘特大型牟一号’上的产卵量为0,可以作为螺旋粉虱抗虫品种,以减轻螺旋粉虱对甜椒的为害。

[1] 徐岩.警惕螺旋粉虱传入中国[J].植物检疫,1999,13(4):232-236.

[2] 温宏治,许洞庆,陈秋男.温度对螺旋粉虱发育、成虫寿命、活动及产卵之影响[J].中华昆虫,1994,14(2):163-172.

[3] 温宏治,许洞庆,陈秋男.螺旋粉虱(Aleurodicus dispersusRussell)之形态补述及寄主植物[J].中华昆虫,1994,14(2):147-161.

[4] 温宏治,许洞庆,陈秋男.螺旋粉虱之综述[J].植物保护学会会刊,1997,39:139-149.

[5] 钱景秦,周梁益,张淑贞.螺旋粉虱之发生与生物防治[J].台湾昆虫特刊,2002(3):93-109.

[6] 虞国跃,张国良,彭正强,等.螺旋粉虱入侵我国海南[J].昆虫知识,2007,44(3):428-431.

[7] 韩冬银,刘奎,陈伟,等.螺旋粉虱在海南的分布与寄主植物种类调查[J].昆虫知识,2008,45(5):765-770.

[8] Wen H C.Bionomics and control of spiraling whitefly(Aleurodicus dispersusRussell)in Taiwan[D].Taiwan:Graduate Institute of Plant Pathology and Entomology,National Taiwan University,1995,44:147-156.

[9] Weems H V.Aleurodicus dispersusRussell(Homoptera:Aleyrodidae)apossible vector of the lethal yellowing disease of coconut palms[J].Florida Division of Plant Industry Entomology Circular,1971,111:2.

[10]庞保平,高俊平,周晓榕,等.南美斑潜蝇寄主选择性与植物次生化合物及叶毛的关系[J].昆虫学报,2006,49(5):810-815.

[11]高俊平,庞保平,孟瑞霞,等.南美斑潜蝇寄主选择性与植物营养物质及叶绿素含量的关系[J].应用生态学报,2007,18(3):701-704.

The oviposition preference ofAleurodicusdispersusand its relationship with the plant compounds extracted from different varieties ofCapsicum annuum

Cao Fengqin1, Cui Zhifu2, Liu Wanxue3, Fu Yueguan4,Dan Jianguo1, Liu Wenqing5, Gao Xi6
(1.College of Environmental and Plant Protection,University of Hainan,Danzhou571737,China;2.Hainan Academy of Reclamation Science,Haikou570206,China;
3.Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100081,China;4.Institute of Environmental and Plant Protection,Chinese Academy of Tropical Agriculture,Danzhou571737,China;5.Hainan School of Agriculture,Haikou571100,China;6.College of Plant Protection,Yunnan Agricultural University,Kunming650201,China)

[Objective]To understand the oviposition preference ofAleurodicusdispersusRussell and its relationship with the plant compounds extracted from different varieties ofCapsicum annuum.[Method]The oviposition preference ofA.dispersusto different varieties of the sweet pepper,C.annuum,was studied by no free-choice method.And the plant compounds extracted were detected.[Result]The most favorite pimientos variety was‘Gufeng 7’.There was significant difference between‘Gufeng 7’and 8 other sweet pepper varieties,including‘Tedaxingmouyihao’,‘Jixing’,‘Jingjiao’and ‘Tedatianjiaoba’.There was no significant difference between‘Gufeng 7’and the other 7 varieties,including‘Guoxi205’and‘Zhengjiaotianbao’.The study showed that there was significant difference in the content of soluble sugars,proteins,tannin,flavone among different pimientoe varieties.[Conclusion]Correlation analysis indicated that the oviposition ofA.dispersuswas positively correlated with the content of soluble sugar in leaves,but it was not correlated with the content of soluble protein,tannin and flavone in leaves.

Aleurodicus dispersus; oviposition; plant compound;Capsicum annuum

S 436.41

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2011.05.013

2010-10-11

2011-03-31

公益性行业(农业)科研专项(200803023);“十一五”国家科技支撑计划课题(2006BAD08A17,2006BAD08A15)

* 通信作者 E-mail:zhifu555@163.com

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