寄主植物对橄榄星室木虱自然种群的影响

2012-11-22 08:00于华利李奕震
环境昆虫学报 2012年1期
关键词:抗虫性木虱寄主植物

于华利,李奕震

(1.华南农业大学林学院,广州510642;2.山东省临沂市森林保护与植物检疫中心站,山东临沂276000)

橄榄星室木虱Pseudophacopteron canarium Yang&Li是橄榄Canarium album和乌榄C.nigrum种植业的严重性害虫。关于该虫生物学特性和防治已有一些报导 (郑道序等,2003;蔡选光等,2004;赵鸿杰等,2006)。目前主要通过喷洒杀虫剂来防治该虫。但由于该虫虫体小,且大多数个体生活于叶背面,其中大龄若虫还藏匿于凹陷的虫瘿中,所以单靠使用药剂防治方法很难长期控制该虫的大发生。对此,我们通过野外调查和室内测试,探究不同寄主植物对橄榄星室木虱种群数量变动的影响及与此有关的抗虫物质,为橄榄星室木虱综合治理提供更多的途径。

1 材料与方法

1.1 供试寄主植物

橄榄的2个品系 (长穗赤和冬节园,由广东普宁市果树研究所提供)和乌榄种植于华南农业大学经济林教学科研基地的一块苗圃地上,立地条件、种植方式和养护管理基本一致。供调查的种植地为平地,每种寄主植物有8~10株,树龄4年,株行距1 m×1 m,树高0.8~1.5 m,植被为稀少的杂草。

1.2 不同寄主植物对橄榄星室木虱自然种群影响调查

在华南农业大学经济林教学科研基地,选取乌榄和橄榄的2个品系 (长穗赤和冬节园)。于4月21日至5月18日,每隔2天从中摘取嫩叶带回室内,每次每种共采30片叶。用叶面积仪 (美国LI-COR公司,型号LI-3100)测定样叶的面积;镜检计数每片样叶的橄榄星室木虱卵、若虫数,并将镜检后的样叶放入培养皿 (直径9 cm)内,每培养皿放置5片,每天观察记录成虫羽化数和雌雄数,计算单位叶面积橄榄星室木虱卵、若虫和成虫的虫口数量及雌性比。将从样叶中羽化出来的成对雌雄成虫放入培养皿内,每培养皿放置20~30对,并用原品种的无虫嫩叶饲养,每隔2~3 d用新鲜的嫩叶替换取出旧叶片,用体视显微镜计数被取出叶片上的卵数,以计算出平均每头雌成虫的产卵量。按照赵鸿杰等 (2006)的方法组建在不同寄主植物上的橄榄星室木虱自然种群生命表,用生命表方法分析不同寄主植物对橄榄星室木虱种群数量变动的影响。组建生命表所需的星室木虱虫口数量估计值和起始值的计算公式如下:估计值=合计值×调查间隔期/发育历期;起始值=(本虫态合计值×下一虫态发育历期+下一虫态合计值×本虫态发育历期)/(本虫态发育历期+下一虫态发育历期)。

1.3 含水量测定

取称量瓶置烘箱内,在80℃条件下烘2 h后,用坩埚钳取出称量瓶放入干燥器,冷却至室温后称重,然后再放入烘箱内烘半小时,再称重,如此反复多次,直至称量瓶保持恒重为止。称取供试植物的新鲜叶片2.50 g,剪碎装入上述称量瓶后,放入烘箱,在105℃条件下烘4 h。烘干完毕后,取出称量瓶置于干燥器中,待冷却至室温后进行称重。每供试植物样品重复3次。各供试植物叶片含水量计算式如下:含水量 (%)=(烘干前的质量-烘干后的质量)/烘干前的质量。

1.4 单宁含量测定

称取供试植物的新鲜叶片0.50 g,剪碎放于50 mL甲醇中浸泡24 h后离心10 min,取上清液2 mL,用香草醛法测定其单宁含量 (李奕震等,2007),每种树样品测定设3个重复。

1.5 其它内含化学物质测定

总糖、还原糖、总酚和蛋白质的测定参考李奕震等 (2007)的方法,每种树各设3个重复。

2 结果与分析

2.1 不同寄主植物对橄榄星室木虱种群数量的影响

2.1.1 橄榄星室木虱种群生命表的组建

根据调查数据计算得表1,以表1起始虫数计算各虫态的存活率,组建出如表2的生命表。

表1 不同寄主植物的橄榄星室木虱各虫期起始虫数的估计Table 1 The number of different stage of P.canarium

表2 不同寄主植物的橄榄星室木虱自然种群生命表Table2 LifetableofP.canariumondifferenthostplants

2.1.2 不同寄主植物的橄榄星室木虱种群趋势指数

由表2可知,3种寄主植物的橄榄星室木虱种群趋势指数均大于1,即木虱数量将会呈倍增长。其中,橄榄中的长穗赤品系的橄榄星室木虱种群趋势指数最大,达到24.4165,表明该品系种植区的木虱数量将以24.4165倍的速度大幅增长;其次是冬节园品系的,但也达到20.0738,木虱数量以20.0738倍增长;而乌榄的木虱种群趋势指数为9.7575,木虱增殖速度较低。由3种寄主植物的木虱种群趋势指数比较说明,橄榄中的2个品系分别对橄榄星室木虱的生长发育和繁殖的影响差异不是很大,而乌榄的星室木虱种群的繁殖速度相比明显较低,也即是说,乌榄对星室木虱具有较好的抗性。

表3 不同寄主植物品种叶片内的化学物质含量Table3 Thecontentsofthechemicalsubstancesinleavesofhostplants

2.2 星室木虱不同寄主植物内含化学物质的差异

从表3看出,乌榄叶片的单宁含量是橄榄的3倍多,含水量也略高,而蛋白质含量相对较低,这使生活在乌榄叶片上的星虱木虱吸食有营养的干物质相对较少,因而致其星虱木虱种群数量较低。此外,乌榄叶片的总糖和还原糖含量是比橄榄的高,而总酚含量则略低。

3 结论与讨论

橄榄的长穗赤、冬节园和乌榄的橄榄星室木虱种群趋势指数分别为 24.4165、20.0738和9.7575,均大于1,表明供试的乌榄和橄榄均为橄榄星室木虱的寄主。其中乌榄的星室木虱种群数量增速最小,即相对橄榄而言,乌榄对星室木虱具有较好的抗性。经对供试植物叶片成份含量的测试,结果显示:乌榄叶片中的水份、单宁、总糖和还原糖含量是比橄榄的高,而蛋白质和总酚含量则相对较低。

国内外在植物抗虫性方面,对植物营养性状、初生代谢产物及次生代谢物质与受害情况作了许多研究。其中周嘉熹等 (1996)、李会平等(2003)和程红等 (2006)研究显示天牛的危害程度与杨树单宁含量呈负相关;关于棉花单宁对棉蚜Aphis gossypii和绿盲蝽Apolygus lucorum生长发育或危害程度的影响,多数研究表明,棉株体内的单宁含量能提高其抗虫性,仅个别认为单宁作为一种抗蚜性状是不能确定的 (陆宴辉等,2004;陆宴辉等,2005;林凤敏等,2011);Wheeler等(1994)、Castillo等 (1997)和Mullen等 (2003)对银合欢木虱Heteropsylla cubana危害程度与银合欢树体内的单宁含量关系进行了研究,结果是两者有较弱的相关关系,即是说单宁含量对银合欢抗虫性有一定的影响,但还未达到扮演决定性的角色。本研究得出与以上大多数研究类似的结论。王绍卿等 (1997)通过对栗树当年生枝条中酚类化合物进行的气相色谱法等定性定量分析,发现酚类化合物含量与抗栗瘿蜂性状之间存在明显的相关关系;Austin等 (1997)研究得出银合欢含酚量与木虱危害程度有关;但也有人认为寄主植物抗虫性与酚类含量无显著的关系 (陆宴辉等,2004)。本研究中,总酚含量略低的乌榄的虫口密度比橄榄的少,这与以往大多数类似研究的结果不同。其原因可能是总酚含量在几种寄主内的含量相差甚少,对它们的抗虫性影响不明显。

相对橄榄来说,乌榄叶片的蛋白质含量低,其虫口密度也低,这一研究结果与雒珺瑜等(2011)对绿棉蝽和成卫宁等 (2006)对美洲斑潜蝇的研究结果相似。孙丽艳等 ((1995)和雒珺瑜等 (2011)研究认为:植物中含糖量与其对害虫的抗性呈负相关;而有些研究报导,含糖量与寄主植物的抗虫性呈正相关或无关 (陆宴辉等,2004;成卫宁等,2006)。本研究中,总糖和还原糖含量较高的乌榄的虫口密度比橄榄的少,这与以往大多数类似研究的结果不同。这可能是因为供试的几种寄主内含总糖和还原糖均能满足星室木虱发育所需,或者正如棉花株体内含有相对过量的糖而刺激棉蚜的过量取食和增加其排蜜量,从而加速了棉蚜的代谢,不利于棉蚜的生存一样(陆宴辉等,2004),会造成含糖量相对较高的乌榄反而比橄榄的抗虫性强。此外,这可能与所研究的植物种类、昆虫种类等因素有关。

许多试验表明,植物的营养成分和次生代谢物质与昆虫的危害有一定的相关性,这种相关性因不同的昆虫种类和寄主植物种类的不同而有差异。如不同的植物内含物在影响植物抗虫性上所起的作用不同,对植物抗虫性起决定性作用的物质种类和含量因寄主植物和昆虫种类而异,寄主植物内含的各种抗虫物质的比例极其复杂,等等。因此,要进一步弄清乌榄和橄榄抗星室木虱的机理,还需通过增加更多供试寄主植物进行深入的研究。

References)

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