火棘饲养的山楂叶螨室内种群继代饲养及其生命表研究

彭丽娟，王　康，张旭东，陈茂华

(西北农林科技大学 植物保护学院，农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室，陕西 杨凌 712100)



火棘饲养的山楂叶螨室内种群继代饲养及其生命表研究

彭丽娟，王康，张旭东，陈茂华

(西北农林科技大学 植物保护学院，农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室，陕西 杨凌 712100)

[摘要]【目的】 建立山楂叶螨(Tetranychus vienensis Zacher)室内饲养方法并研究其种群生命表，为山楂叶螨的室内研究与综合治理奠定基础。【方法】 在温度(25±1) ℃、相对湿度(60±10)%和光周期16L∶8D条件下，研究山楂叶螨火棘离体叶片单头饲养法、火棘植株饲养法和火棘枝条水培饲养法3种饲养方法，并采用火棘离体叶片单头饲养法组建山楂叶螨自然种群和室内继代饲养种群的生命表。【结果】 在室内条件下，3种方法均可以连续饲养山楂叶螨；室内继代饲养种群幼螨和前若螨的发育历期、成螨产卵前期和雌螨寿命均与自然种群差异不显著，但室内继代饲养种群的卵和后若螨的发育历期均显著短于自然种群，室内继代饲种群雌雄比例和单雌日均产卵量均高于自然种群。山楂叶螨室内继代饲养种群的净值增长率R0(9.113)、内禀增长率rm(0.096)和周限增长率λ(1.101)均高于自然种群的相应参数，而山楂叶螨室内继代饲养种群的平均世代周期(22.780 d)低于自然种群(24.355 d)。【结论】 建立了以火棘为寄主植物室内饲养山楂叶螨的方法；在实验室条件下，室内继代饲养的山楂叶螨种群比新采集的田间自然种群具有更大的种群增长潜力。

[关键词]山楂叶螨；火棘；饲养方法；生命表

山楂叶螨(TetranychusviennensisZacher)是我国北方落叶果树的主要害虫之一，在我国分布广泛，危害较重，其主要危害苹果、梨、桃、李、杏、山楂等果树，其中苹果、梨、桃受害最重[1-5]。山楂叶螨以成螨、若螨、幼螨刺吸芽、叶、果的汁液，受害叶片初期呈失绿小斑点，随后逐渐扩大连片，叶片受害严重时会焦枯早落，从而导致果树早期落叶，甚至引发二次发芽或二次开花。因此，山楂叶螨危害不仅影响受害当年的果实产量，而且严重削弱树势，对随后几年的果实产量及品质也有较大影响[6-8]。

山楂叶螨的主要寄主植物为冬季落叶的蔷薇科植物，有报道表明，利用苹果实生苗[9]和苹果叶片[10]可以在实验室成功饲养山楂叶螨，然而，室内培养的苹果等蔷薇科植物在冬季仍然会落叶，因此用这些落叶果苗室内饲养山楂叶螨时，冬季往往无法获得足够的叶片，从而给室内种群的维持带来很大困难，因此研究利用常绿寄主植物在室内长期继代饲养山楂叶螨具有重要的意义。火棘(Pyracanthafortuneana)为常绿蔷薇科植物，本研究建立了利用火棘室内继代饲养山楂叶螨的方法，并分析了山楂叶螨自然种群和室内继代饲养种群的生长发育情况，以期为山楂叶螨的研究提供室内饲养方法，并为该虫的综合治理提供依据。

1材料与方法

1.1供试材料

供试虫源于2013年采自陕西杨凌苹果园，经形态学[11]和分子生物学[12]鉴定为山楂叶螨。火棘(Pyracanthafortuneana)购自陕西周至县哑柏园林苗圃公司，购买时选择生长健壮、无病虫害的火棘幼苗，苗高约40 cm，根系蘸泥浆并用塑料袋包裹，在室内人工气候室内用直径约35 cm的花盆栽培，培养条件为温度(25±1) ℃，相对湿度(60±10)%。

1.2山楂叶螨的饲养方法

室内用火棘离体叶片单头饲养、火棘植株饲养和火棘枝条水培饲养3种方法饲养山楂叶螨。饲养条件均为温度(25±1) ℃，相对湿度(60±10)%，光周期16L∶8D。

1.2.1火棘离体叶片单头饲养法在培养皿(直径9 cm)内铺2层滤纸，滴水浸湿；每个皿内放置新鲜火棘叶片，叶背朝上，每片叶片紧贴在滤纸上；用零号毛笔挑取1头处于产卵初期的雌成螨于叶片背面饲养，每头为1个重复，共30个重复；饲养过程中注意加水保湿，适时更换火棘叶片和滤纸，以保证火棘叶片的鲜嫩和培养皿的清洁。

1.2.2火棘植株饲养法将株高40 cm左右的火棘单株幼苗置于50 cm×50 cm×45 cm的养虫笼中，用零号毛笔将处于产卵初期的30头成螨接于叶片背面，置于养虫室中，火棘幼苗有部分叶片枯萎时，放入新鲜的火棘苗，待大部分山楂叶螨转移到新苗后，取走有枯叶的旧苗；每头为1个重复，共设30个重复。

1.2.3火棘枝条水培饲养法将7～10枝新鲜的火棘枝条插入塑料瓶中，并向瓶中加满水保证每个火棘枝条基部都能吸收到水分，随后将插有火棘枝条的塑料瓶置于50 cm×50 cm×45 cm的养虫笼中，用零号毛笔将30头处于产卵初期的成螨接于叶片背面，饲养过程中适时加水和更换新鲜枝条；每头为1个重复，共设30个重复。

1.3山楂叶螨的种群生命表

1.3.1供试虫源采用在本实验室已经连续饲养16代的山楂叶螨种群(室内继代饲养种群)和新采集的山楂叶螨种群(自然种群)研究其生长发育情况。自然种群于2014-06-10采自陕西杨凌苹果园，为消除苹果叶片对山楂叶螨生长发育的影响，将自然种群在室内饲养条件下用火棘苗饲养3代后用于试验。

1.3.2生命表建立方法采用火棘离体叶片单头饲养法研究山楂叶螨的种群生命表。用零号毛笔挑入1头处于产卵盛期的雌成螨，接于新鲜火棘叶片上，待其自然产卵后剔除雌成螨，仅保留卵。每片叶片仅留1粒卵，每处理1粒卵，设80个重复。为保证叶片的新鲜和山楂叶螨取食所需的营养，每隔3 d更换1次新鲜叶片，并且注意向皿内适量加水以保持湿度。每隔12 h观察1次，并记录各处理山楂叶螨的发育进度及死亡情况。进入成螨阶段后，统计其性比，并进行雌雄配对，同时记录雌成螨产卵数，直到雌螨全部死亡为止。

1.4数据分析

参照Chi[13]的方法采用TWOSEX-MSChart软件分析生命表参数，分别计算山楂叶螨自然种群和室内继代饲养种群的净增殖率(Net reproduction rate,R0)、内禀增长率(Intrinsic rate of increase,rm)、平均世代周期(Mean generation time,T)、种群加倍时间(Population doubling time,Dt)、周限增长率(Finite rate of increase,λ)和总生殖率(Gross reproduction rate,GRR)等种群生命参数，并用SPSS 20.0软件对数据进行方差分析，采用独立样本t检验进行多重比较。

2结果与分析

2.1山楂叶螨3种饲养方法的比较

由表1可以看出，在室内条件下，3种方法均可连续饲养山楂叶螨，其中离体叶片单头饲养法适用于研究山楂叶螨的生物学特性和保种；植株饲养法和枝条水培饲养法可以大量繁殖该虫，为室内研究提供充足的虫源；植株饲养法更换植株的时间较长(17～23 d)，适合用于室内长期饲养。

表 1　山楂叶螨不同饲养方法的比较Table 1　Comparison of different rearing methods for Tetranychus viennensis

2.2山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的发育历期

由表2可以看出，山楂叶螨自然种群未成熟期(从卵期至后若螨期)的发育历期为15.190 d，显著高于室内继代饲养种群(14.589 d)；山楂叶螨自然种群的卵和后若螨的发育历期分别为5.650和3.793 d，均显著高于室内继代饲养种群的对应值；自然种群幼螨和前若螨的发育历期分别为3.447和3.818 d，室内继代饲养种群幼螨和前若螨的发育历期分别为3.492和3.100 d，自然种群幼螨和前若螨的发育历期与室内继代饲养种群差异不显著。

表 2　山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的发育历期Table 2　Duration of developmental stages of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

注：表中数据为“平均值±标准误”，同行数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著。表4同。

Note:Data is “means±SE”.Different letters in each row indicate significant difference (P<0.05).The same for Table 4.

2.3山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的生命表参数

由表3可以看出，山楂叶螨室内继代饲养种群的净值增长率R0和内禀增长率rm分别为9.113、0.096，均高于自然种群的R0(7.155)和rm(0.080)；自然种群的总繁殖率GRR、种群加倍时间Dt和平均世代周期T分别为27.180%，8.570 d和24.355 d，均高于室内继代饲养种群各对应值(26.820%，7.160 d和22.780 d)；自然种群和室内继代饲养种群的周限增长率均大于1，表明2个种群的下一代种群数量均将呈增长趋势。

表 3　山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的生命表参数Table 3　Life table parameters of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

2.4山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的成螨寿命和产卵情况

由表4可以看出，山楂叶螨室内继代饲养种群雌螨寿命为29.357 d，自然种群的寿命为31.350 d，二者差异不显著；室内继代饲养种群的成螨产卵前期与自然种群间差异不显著；室内继代饲养山楂叶螨种群的雌性比例高于自然种群。

表 4　山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群的雌螨寿命和生殖力Table 4　Longevity and fecundity of females of natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

图 1　山楂叶螨自然种群与室内继代饲养种群单雌日均产卵量Fig.1　Average number of eggs laid per female in natural and laboratory Tetranychus viennensis populations

由图1可以看出，山楂叶螨室内继代饲养种群和自然种群单雌日均产卵量最高分别为2.50粒和2.31粒。自然种群的产卵时间集中在第16～39天，第40天以后不再产卵；室内继代饲养种群的产卵时间集中在第13～40天，第41天产卵量为0粒，而在第42天和第43天又有少量的卵产出。

3结论与讨论

本研究在室内温度(25±1) ℃、相对湿度(60±10)%和光周期16L∶8D条件下，以常绿蔷薇科植物火棘为寄主，建立了3种室内继代饲养山楂叶螨的方法。试验结果表明，火棘可以作为室内连续饲养山楂叶螨的寄主植物，且火棘植株饲养法可以大量、长期室内饲养山楂叶螨。

山楂叶螨种群生命表研究结果表明，与自然种群相比，山楂叶螨在室内饲养多代后，其卵期、后若螨期和未成熟期均显著短于自然种群，室内继代饲养种群的平均世代周期(22.780 d)也低于自然种群(24.355 d)，这可能是山楂叶螨经过长期的室内饲养后更适应室内饲养环境，因而其生活史中某些阶段发育速度更快，表现出更大种群增长潜力。

内禀增长率rm是描述在特定条件(如温度、食物等)下种群增长的重要指标，它全面反映了该特定条件对害虫种群的发育、存活、生殖等的影响[14]。本研究中山楂叶螨室内继代饲养种群的rm(0.096)大于自然种群(0.080)，但比焦蕊等[9]用富士苹果叶片建立的山楂叶螨试验种群生命表的rm(0.110 5)小，苹果和火棘2种寄主植物的差异，可能是导致山楂叶螨种群rm差异的主要原因。

山楂叶螨的寄主植物主要为苹果、梨、桃、李、杏等蔷薇科落叶果树[15]。目前，国内已有采用苹果叶片和苹果实生苗在室内连续饲养和繁殖山楂叶螨的报道[9-10]。但室内培养的苹果苗在冬季仍然会落叶，因此探索用常绿果苗饲养山楂叶螨具有重要的意义。火棘为蔷薇科常绿植物，室内栽培的火棘枝密叶茂，可以为山楂叶螨提供充足的食物，火棘为自然饲料，在室内用火棘继代饲养山楂叶螨不会导致其种群的退化，因此本研究建立的利用火棘室内连续饲养山楂叶螨的方法可以应用到山楂叶螨的室内研究之中。

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DOI：网络出版时间:2016-06-0816:2110.13207/j.cnki.jnwafu.2016.07.022

[收稿日期]2014-12-10

[基金项目]国家自然科学基金项目(31071687，31272036)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(博导类)(20110204110001)；国家科技支撑计划项目(2012BAK11B03)

[作者简介]彭丽娟(1988-)，女，陕西渭南人，硕士，主要从事昆虫生理毒理学相关研究。E-mail:lijuanp64@126.com [通信作者]陈茂华(1971-)，男，湖北武汉人，教授，博士生导师，主要从事昆虫种群遗传学和分子毒理学研究。 E-mail:maohua.chen@nwsuaf.edu.cn

[中图分类号]S433.7

[文献标志码]A

[文章编号]1671-9387(2016)07-0154-05

Laboratory rearing methods and life table of hawthorn spider mite (TetranychusvienensisZacher)

PENG Lijuan,WANG Kang,ZHANG Xudong,CHEN Maohua

(CollegeofPlantProtection,NorthwestA&FUniversity,KeyLaboratoryofCropPestIntegratedPestManagementontheLoessPlateauofMinistryofAgriculture,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract:【Objective】 This study established rearing methods for Tetranychus vienensis Zacher in laboratory and researched the life-table to provide basis for its integrated management.【Method】 Three methods using detached Pyracantha fortuneana leaves,water-cultured P.fortuneana branches and soil-cultured P.fortuneana plants were adapted to rear T.vienensis with the host plant of P.fortuneana under condition of temperature (25±1) ℃,humidity (60±10)%,and photoperiod 16∶8 (L∶D) in laboratory.The life-table of T.vienensis laboratory population and natural population was also established using the detached leaves method.【Result】 Tetranychus vienensis were reared in laboratory using all the three methods.There was no significant difference in developmental duration of larva and protonymph stage,the preoviposition period and female longevity between the laboratory and natural populations,but the developmental duration of egg and deutonymph stage in laboratory was significantly shorter than natural population.The sex ratio (female:male) and average egg per female in laboratory were higher than those of natural population.The life table showed that net reproduction rate R0 (9.113),intrinsic increasing rate rm (0.096) and finite increasing rate λ (1.101) of laboratory population were higher than those of the natural population.The mean generation time T (22.780 d) of laboratory population was lower than that of the natural population (24.355 d).【Conclusion】 Three laboratory rearing methods for T.vienensis were set up and the laboratory population showed higher population increasing potentiality than natural population.

Key words:Tetranychus vienensis Zacher;Pyracantha fortuneana;rearing methods;life table

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160608.1621.044.html