陈 婷,齐国君,高 燕,吕利华
(广东省农业科学院植物保护研究所,广东省植物保护新技术重点实验室,广州 510640)
西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)源于美洲西部山区,是当地最常见的一种害虫,20 世纪80年代西花蓟马传入蔬菜和花卉生产的集散地荷兰后,发展成为抗性强、入侵性强的“温室品系”,并迅速向世界各地扩散,成为世界性的、园艺作物上最重要的害虫之一(Brodsgaard,1993;杜宇等,2001;吴青君等,2005)。西花蓟马食性杂,寄主植物有60 多科500 余种,尤其以温室花卉、茄果类蔬菜受害最重。西花蓟马除以特殊的锉吸式口器直接刺吸寄主植物的叶、芽、花或茄果汁液外,还可传播多种病毒病(Kritzman et al.,2002),严重影响作物的产量和品质,已被EPPO 列 入 A2 检疫对名单(OEPP/EPPO,1989),我国也将其列为进境植物检疫潜在的危险性害虫(中华人民共和国动植物检疫局,1997)。
我国于2003年在北京郊区首次发现西花蓟马(张友军等,2003),此后在云南、山东、浙江、贵州、江苏、新疆、西藏等地陆续发现其危害(徐家菊和韦丽莉,2005;吴青军等,2007;郑长英等,2007;李景柱等,2009;严丹侃等,2010;杨华,2010;王海鸿等,2013),并在局部地区暴发成灾,对当地蔬菜和花卉的生产造成了重大的经济损失。广东省地处华南沿海,是我国蔬菜、花卉、果树的主产区之一,同时也是西花蓟马的潜在适生区(戴霖等,2004;齐国君等,2011)。调查发现,广州市部分花卉市场的云南输入性花卉中已频繁发现西花蓟马,虽尚未发现其定殖,但大量的西花蓟马成若虫频繁输入广州,一旦成功定殖并迅速扩散,将对广东省蔬菜、花卉、果树的生产造成灾难性的损失,因此,持续监测广州市输入性花卉中蓟马的种类组成及种群动态,对西花蓟马的早期监测预警具有重要的意义。
为此,本研究于2011年4月至2013年7月通过系统调查与重点抽查的方法,对广州市岭南花卉市场中玫瑰、百合、康乃馨三种云南输入性花卉的蓟马种类及其种群动态开展系统调查,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对蓟马若虫的表皮碳氢化合物进行分析,以期明确广州市输入性花卉的蓟马种类、种群变化规律,进而为制定西花蓟马的检疫政策和防治策略提供科学依据。
采样地点:广州岭南花卉市场(23°06'45″N,113°12'39″E)。
调查对象:云南三种输入性花卉玫瑰、百合、康乃馨。
调查时间:于2011年4月-2013年7月间隔60 d 随机取样调查1 次。
取样方法:每种花卉(玫瑰、百合、康乃馨)各取20 朵花作为1个抽样单位,设置3 次重复。采用剥花法采集蓟马标本,将花朵放置于A4 白纸上逐朵逐片剥花,然后用小毛笔蘸取75%的酒精收取蓟马标本。
1.2.1 蓟马成虫的鉴定方法
制作临时玻片标本,在显微镜下逐一进行鉴定。鉴定依据主要参考《中国经济昆虫志》(韩运发,1997)和《福建昆虫志》(张维球和童晓立,2001)。
1.2.2 蓟马若虫鉴定方法
参考赵成银等(2011)方法,从康乃馨上随机选取30 头蓟马若虫进行GC-MS 图谱分析。GC-MS 分析的仪器为安捷伦公司生产的气相色谱7890A及5975C 四级质谱仪,使用的色谱柱为HP-5MS(5%二甲基联苯-95%二甲基聚硅氧烷,30 m×0.2 mm,0.25μm 膜)。进样口温度280 ℃,不分流。炉温的程序为:起始温度80 ℃保持1 min,以5 ℃/min 升到200 ℃,保留2 min,然后再以10 ℃/min 升至280 ℃,保留10 min。载气采用高纯度氮气,柱压为9.32 psi。
经鉴定,2011年4月至2013年7月在广州地区输入性花卉上采集到的蓟马种类主要有4种,隶属于蓟马科 Thripidae 花蓟马属Frankliniella Karny 的西花蓟马F.occidentalis 和花蓟马F.intonsa,蓟马属Thrips Linnaeus 的烟蓟马T.tabaci 和黄蓟马T.flavidulus。其中西花蓟马成虫137 头,占采集标本成虫总虫量的81.07%,为优势种群,其次是烟蓟马(10.65%),之后是花蓟马(7.10%)、黄蓟马仅在康乃馨里发现,数量很少,仅占成虫总数的1.18%(表1)。由此可见,西花蓟马是广州地区输入性花卉的主要蓟马种类。
表1 广州地区输入性花卉的蓟马种类及数量Table 1 Species and numbers of thrips on input flowers of Guangzhou
对广州岭南花卉市场输入性花卉的蓟马成虫数量的调查结果表明,三种输入性花卉康乃馨、玫瑰、百合都发现了西花蓟马,且西花蓟马成虫在康乃馨、玫瑰、百合中占蓟马成虫总量的比例分别为84.03%、66.67%、50.00%(表1),可见,西花蓟马是输入性花卉蓟马群落中的优势种群。此外,三种输入性花卉携带的西花蓟马成虫的数量也存在明显差异,其中康乃馨携带西花蓟马的数量达到88.32%,百合为10.22%,玫瑰仅为2.73%(表1),可见,康乃馨是输入性花卉中携带西花蓟马的主要花卉品种。
对广州岭南花卉市场输入性花卉的蓟马若虫数量的调查结果表明,三种输入性花卉共采集到蓟马若虫2668 头,占蓟马种群总量的94.12%(表1)。此外,三种输入性花卉携带的蓟马若虫的数量也存在明显差异,其中康乃馨上的若虫占其总量的96.03%,远高于百合(0.45%)和玫瑰(3.52%)。
2011-2013年对广州地区康乃馨上西花蓟马的种群数量调查结果表明,西花蓟马在输入性花卉康乃馨上常年发生,成虫种群消长呈单峰型,表现为初夏发生数量最多,秋季次之,冬季最少。如2011年西花蓟马种群发生高峰期在8-10月,60 朵康乃馨西花蓟马的种群密度达20 头以上,2012年西花蓟马的种群发生高峰期在6月,60 朵康乃馨西花蓟马的种群密度也达20 头以上;10月至翌年2月其种群数量维持在较低水平,最低值通常出现在2月(图1)。而玫瑰、百合两种输入性花卉上西花蓟马种群数量一直较低,未作详细分析。
图1 康乃馨上西花蓟马种群动态Fig.1 Population dynamics of Frankliniella occidentalis in Dianthus caryophyllus of Guangzhou
对康乃馨上的蓟马若虫进行GC-MS 图谱分析,与西花蓟马若虫的GC-MS 图谱进行对比分析,结果表明,25 头蓟马若虫的表皮碳氢化合物各色谱峰的相对保留值与西花蓟马若虫的基本一致,可基本判定康乃馨上的蓟马若虫为西花蓟马若虫,比例达83.33%,此结果也与康乃馨上西花蓟马占成虫比例84.03%相吻合,这也反映了利用GC-MS 图谱鉴定蓟马若虫具有一定的可靠性。
图2 西花蓟马若虫(上)与康乃馨上蓟马若虫(下)的表皮碳氢化合物总离子流图Fig.2 The total ion chromatogram of a nymph of Frankliniella occidentalis(above)and a nymph in Dianthus caryophyllus(below)
调查发现,广州地区玫瑰、百合、康乃馨三种输入性花卉上蓟马种类有西花蓟马、烟蓟马、花蓟马、黄蓟马4种,其中西花蓟马是蓟马优势种。这与云南呈贡斗南地区的蓟马种类和优势种类基本吻合(梁贵红等,2007),亦与本实验室2009年-2010年在岭南花卉市场输入性花卉上的调查结果一致。云南斗南作为中国最大的鲜切花生产和交易基地,其花卉遭受蓟马危害严重,大量的西花蓟马可随鲜切花向外传播和扩散。
西花蓟马通常在寄主植物的花上活动,其种群动态消长与寄主植物的花期有着十分紧密的联系,其发生高峰通常出现在寄主植物的盛花期(郅军锐等,2006)。本研究调查也发现,盛花期的康乃馨上西花蓟马的成虫数量远大于玫瑰和百合,蓟马若虫的数量也最大,原因就在于云南输入性花卉的花期存在差异,康乃馨的花期要较玫瑰、百合长,广州地区输入的康乃馨一般处于盛花期,而玫瑰、百合一般处于蕾花期或套有网套,蓟马成若虫均难以进入花朵危害。因此,在调查的三种云南输入性花卉中,康乃馨是携带西花蓟马的主要花卉品种。
碳氢化合物是昆虫表皮蜡质层中的主要成分,存在于昆虫上表皮中的碳原子数为20-50 的直链或支链、饱和及不饱和的长链烃类(Blomquist et al.,1985)。昆虫表皮碳氢化合物主要由昆虫自身合成的,由基因决定的,可以作为一类有效的分类特征,其组成具有一定的物种特异性和地理种群特异性,可以用于近缘种及种下类群的研究(Lockey,1988;高明媛,2001)。赵成银等(2011)利用GC-MS 对西花蓟马成虫和若虫表皮碳氢化合物进行分析,明确了西花蓟马成虫与若虫均含有8种相同的碳氢化合物,且具有高度的一致性,种类和量的相对稳定性可以用来鉴别西花蓟马及其在形态学难以鉴别的若虫虫态。本研究对康乃馨上若虫抽样进行GC-MS 检测的结果表明83.33%的蓟马若虫个体的表皮碳氢化合物与西花蓟马若虫的各色谱峰保留值基本一致,但西花蓟马若虫的表皮碳氢化合物各物质及含量的GC-MS 鉴定还有待于进一步的明确。
References)
Animal and Plant Quarantine Bureau of PRC,1997.Entry Plant Quarantine Potentially Dangerous Diseases,Pests,Weeds(Trial)[M].[中华人民共和国动植物检疫局,1997.中华人民共和国进境植物检疫潜在危险性病、虫、杂草名录(试行)[M]]
Brodsgaard HF.Cold hardiness and tolerance to submergence in water in Frankliniella occidentalis(Thysanoptera:Thripidae)[J].Environmental Entomology,1993,22(3):647-653.
Dai L,Du YZ,Zhang LW,et al.A preliminary study on the suitable establishment areas of the western flower thrips,Frankliniella occidentalis(Pergande)in China[J].Plant Protection,2004,30(6):48-51.[戴霖,杜予州,张刘伟,等.西花蓟马在中国的适生性分布研究初报[J].植物保护,2004,30(6):48-51]
Du Y,Yang B,Zhou LB,et al.Risk assessment of quarantined pests on the seeds and seedlings of the genus Dianthus[J].Plant Quarantine,2001,15(5):300-303.[杜宇,杨碧,周力兵,等.输华石竹属种苗检疫性有害生物风险评估[J].植物检疫,2001,15(5):300-303]
Gao MY.Application of cuticular hydrocarbon analysis to insect taxonomy[J].Acta Entomologica Sinica,2001,44(1):119-122.[高明媛,2001.昆虫表皮碳氢化合物在昆虫分类中的应用[J].昆虫学报,2001,44(1):119-122]
Han YF.China Economic Insect Fauna(Thysanoptera)[M].1997,Beijing:Science Press.[韩运发.中国经济昆虫志[M].1997,第五十五册(缨翅目).北京:科学出版社]
Kritzman A,Gera A,Raccah B,et al.The route of tomato spotted wilt virus inside the thrips body in relation to transmission efficiency[J].Archives of Virology,2002,147(11):2143-2156.
Li JZ,Zhi JR,Yuan CM,et al.The fecundity of Frankliniellao ccidentalis on different leguminous vegetables[J].Guizhou Agricultural Sciences,2009,37(6):114-115.[李景柱,郅军锐,袁成明,等.西花蓟马在不同豆科蔬菜上的繁殖力[J].贵州农业科学,2009,37(6):114-115]
Li ZM,Yang J,Chen YQ,et al.Population dynamics and spatial distribution of western flower thrips Frankliniella occidentalis(Pergande)of rose in Kunming[J].Southwest China Journal of Agricultural Science,2009,22(4):966-971.[李志敏,杨珺,陈艳秋,等.昆明大棚月季上西花蓟马种群动态与空间分布[J].西南农业学报,2009,22(4):966-971]
Liang GH,Zhang HR,Li ZM,et al.Studies on the species of flower thrips and its occurence in Dounan Chenggong county of Yunnan[J].Southwest China Journal of Agricultural Sciences,2007,20(6):1291-1295.[梁贵红,张宏瑞,李自命,等.斗南花卉蓟马种类及发生研究[J].西南农业学报,2007,20(6):1291-1295]
Liu GQ,Lan JQ,Wu GX,et al..Population dynamics of Frankliniella occidentalis on Ranunculus asiaticus and Dianthus caryophyllus[J].Acta Agriculturae Jiangxi,2009,21(1):71-73.[刘国琴,兰建强,吴国星,等.西花蓟马在花毛茛和康乃馨上的种群动态[J].江西农业学报,2009,21(1):71-73]
Liu ZS,Ding YM,Xiao C,et al.Population dynamics of thrips on white clover in Kunming[J].Plant Protection,2007,33(2):90-93.[刘忠善,丁元明,肖春,等.昆明市白车轴草上蓟马种群动态调查[J].植物保护,2007,33(2):90-93]
Lockey KH.Insect cuticular Lipids[J].Comp.Biochem.Physiol.(B),1988,89:595-645.
OEPP/EPPO.Data sheets on quarantine organisns No.177,Frankliniella occidentalis[J].OEPP/EPPO Bulletin,1989,(19):725-731.
Qi GJ,Gao Y,Zhong F,et al.Study on the suitable establishment of Frankliniella occidentalis(Pergande)in Guangdong Province by bio-climatic matching and GIS[J].Journal of Environmental Entomology,2011,33(1):1-7.[齐国君,高燕,钟锋,等.基于GIS 与生物气候相似性的西花蓟马在广东的适生性研究[J].环境昆虫学报,2011,33(1):1-7]
Qiao FX,Liu Z,Ding YM,et al.Investigation on population of western flower thrips in florescence of three nightshades[J].Acta Agriculturae Jiangxi,2007,19(3):37-38.[乔凤霞,刘忠,丁元明,等.3种茄科类作物花期西花蓟马种群调查[J].江西农业学报,2007,19(3):37-38]
Wang HH,Lei ZR,Li X,et al.An important invasive pest,Frankliniella occidentalis,inspected in Tibet[J].Plant Protection,2013,39(1):181-183.[王海鸿,雷仲仁,李雪,等.西藏发现重要外来入侵害虫—西花蓟马[J].植物保护,2013,39(1):181-183]
Wu QJ,Zhang YJ,Xu BY,et al.The biological character,damage and management of an invasive insect pest,Frankliniella occidentalis[J].Chinese Bulletin of Entomology,2005,42(1):11-14.[吴青君,张友军,徐宝云,等.入侵害虫西花蓟马的生物学、危害及防治技术[J].昆虫知识,2005,42(1):11-14]
Wu QJ,Xu BY,Zhang ZJ,et al.Investigation on the species and establishment of thrips in plants in Beijing,Zhejiang and Yunnan Province[J].China Plant Protection,2007,27(1):32-34.[吴青君,徐宝云,张治军,等.京、浙、滇地区植物蓟马种类及分布调查[J].植物保护导刊,2007,27(1):32-34]
Xu JJ,Wei LP.Invaded insect pest-Frankliniella occidentalis first reported in Lincang city[J].Plant Quarantine,2005,19(5):294-295.[徐家菊,韦丽莉.临沧市新发现外来有害生物—西花蓟马[J].植物检疫,2005,19(5):294-295]
Yan DK,Tang YX,He ZY,et al.Survey in Nanjing and the PCR diagnosis of Frankliniella occidentalis[J].Journal of Nanjing Agricultural University,2010,33(4):59-63.[严丹侃,汤云霞,贺子义,等.南京地区西花蓟马发生调查及其分子检测[J].南京农业大学学报,2010,33(4):59-63]
Yang H,Cui YY,Zhang S,et al.The occurrence and damage of the exotic invasive pest:Western Flower Thrip(Frankliniella occidentalis)in Xinjiang[J].Xinjiang Agricultural Sciences,2010,47(11):2252-2253.[杨华,崔元王于,张升,等.外来入侵害虫——西花蓟马在新疆的发生为害[J].新疆农业科学,2010,47(11):2252-2253]
Yuan CM,Zhi JR,Li JZ,et al.Investigation on the species of thrips in fields of vegetable in Guizhou Province[J].China Plant Protection,2008,28(7):8-11.[袁成明,郅军锐,李景柱,等.贵州省蔬菜蓟马种类调查研究[J].中国植保导刊,2008,28(7):8-11]
Zhang WQ,Tong XL.Fujian Insect Fauna Thysanoptera[M].2011,Fuzhou:Fujian Science and Technology Press.[张维球,童晓立.福建昆虫志缨翅目[M].2001,福州:福建科学技术出版社]
Zhang YJ,Wu QJ,Xu BY,et al.Dangerous alien invasive pest-Frankliniella occidentalis first reported in Beijing[J].Plant Protection,2003,29(4):58-59.[张友军,吴青君,徐宝云,等.危险性外来入侵生物—西花蓟马在北京发生危害[J].植物保护,2003,29(4):58-59]
Zhang YJ,Zhang ZJ,Xu BY,et al.The establishment,damage and management of an invasive insect pest,Frankliniella occidentalis[J].China Vegetables,2004,5:50-51.[张友军,张治军,徐宝云,等.外来入侵害虫—西花蓟马的发生、为害与防治[J].中国蔬菜,2004,5:50-51]
Zhao CY,He YR,Zhong F,et al.Analysis of cuticular hydrocarbons of Frankliniella occidentalis[J].Chinese Journal of Applied Entomology,2011,48(3):536-541.[赵成银,何余容,钟锋,等.西花蓟马表皮碳氢化合物成份分析[J].应用昆虫学报,2011,48(3):536-541]
Zheng CY,Liu YH,Zhang NQ,et al.Invaded insect pest-Frankliniella occidentalis first reported in Shandong province[J].Journal of Qingdao Agriculturai University,2007,24(3):172-174.[郑长英,刘云虹,张乃芹,等.山东省发现外来入侵有害生物—西花蓟马[J].青岛农业大学学报,2007,24(3):172-174]
Zhi JR,Ren SX.Effects of pollen and plant growth stages on the populations of western flower thrips[J].Plant Protection,2006,32(3):39-42.[郅军锐,任顺祥.花粉和植物不同生长阶段对西花蓟马种群的影响[J].植物保护,2006,32(3):39-42]