Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性

王艳秋,　林华峰,　金　鹏,　李茂业,　陈德鑫

(安徽农业大学植物保护学院,合肥　230036)



Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性

王艳秋,林华峰*,金鹏,李茂业,陈德鑫

(安徽农业大学植物保护学院,合肥230036)

为了明确不同烟草品种对Q型烟粉虱的抗性及其与叶背茸毛密度的相关性,研究了Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性及其生长发育和存活情况,并分析了烟草抗虫性与叶背茸毛密度的关系。结果表明,Q型烟粉虱成虫对烟草品种的选择性、产卵趋性及卵-成虫的存活率在不同烟草品种间差异显著。在20个供试烟草品种中,抗虫性较弱的品种有‘闽烟9号’、‘闽烟57号’;抗虫性较强的品种有‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’, 这4个品种在生产上可优先安排种植。烟草叶背茸毛密度与成虫量和着卵量均呈极显著正相关,即烟草叶背茸毛密度越高,烟草抗虫性越弱。因此,选育茸毛较少的烟草品种,可以提高烟草对Q型烟粉虱的抗性。

Q型烟粉虱;烟草品种;抗虫性;茸毛密度

烟粉虱[Bemisiatabaci(Gennadius)]属半翅目,粉虱科,小粉虱属,是重要的农业害虫,给农业生产造成的经济损失巨大[1]。烟粉虱是一个复合种,至少包含30个生物型[2],其中Q型和B型入侵性较强,分布较广。罗晨等[3]的研究表明,早期在我国大面积暴发为害的烟粉虱生物型是B型,而Pascual和Callejas[4]的研究结果表明,Q型烟粉虱比B型烟粉虱的适应能力强、寄主范围广,所造成的经济损失也较为严重,因此,Q型烟粉虱越来越引起人们的高度重视。Q型烟粉虱自2003年首次在云南昆明地区寄主植物一品红上发现以来[5],其在浙江[6]、湖北[7]、江苏[8]、北京和湖南[9]等地也均有发现。

烟粉虱为多食性害虫,寄主十分广泛,达600多种,其中烟草是其喜食寄主植物之一[10]。Tsai等[11]的研究表明,不同寄主植物对烟粉虱的体型、生长发育、存活和繁殖的影响显著。也有许多研究表明,B型烟粉虱对同种植物不同品种的选择性存在一定的差异[12-16],而有关Q型烟粉虱的相关研究则相对较少。因此,本试验研究了Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性,并探讨了烟草抗虫性与叶背茸毛密度的相关性,以明确不同烟草品种对Q型烟粉虱的抗性差异及其与茸毛密度的关系,为烟草品种的抗虫育种及烟粉虱的综合防治提供技术支持。

1　材料与方法

1.1试验材料

1.1.1供试昆虫

试验所用虫源采自山东省青岛地区烟草植株上,经mtDNA CO Ⅰ基因测序方法[3]鉴定其生物型为Q型。烟粉虱种群在温度(26±1)℃,相对湿度60%～80%,光照L∥D=14 h∥10 h的人工气候室内以黄瓜为寄主饲养繁殖。试验开始时烟粉虱种群已连续饲养10代以上。

1.1.2供试植物

烟草品种:‘闽烟9号’、‘闽烟57号’、‘金海1号’、‘湘烟4号’、‘辽烟17号’、‘中烟102’、‘辽烟16号’、‘云烟203’、‘中烟98’、‘中烟103’、‘中烟101’、‘G80’、‘云烟317’、‘NC71’、‘NC82’、‘红花大金元’、‘长脖黄’、‘云烟100’、‘V2’、‘云烟97’。

所有烟草品种由中国农业科学院烟草研究所(青岛)惠赠。将供试烟草品种的种子播于经甲基硫菌灵消毒的育苗盘上,待烟苗长至2片真叶时,挑选生长旺盛的烟苗移至塑料盆(直径12 cm)中,每盆一株。烟苗用配方营养土(泥炭:蛭石:有机肥按6∶1∶1体积比混合)种植至5～7片真叶时,备用。

1.2试验条件

试验在人工气候室内进行,设置环境条件:温度(26±1)℃,相对湿度60%～80%,光照L∥D=14 h∥10 h。

1.3选择性试验

以成虫降落在寄主植物上的数量为指标,评价Q型烟粉虱成虫对不同烟草品种的选择性。选取不同烟草品种、生长发育一致及叶面积大致相同的无虫烟苗各1钵,随机放入养虫笼中(100 cm×100 cm×100 cm),用吸虫管接入200头初羽化的Q型烟粉虱成虫。接虫后关紧笼门,于24、48、72 h后分别进行观察,记录各处理植株的成虫数量,并记录72 h后的产卵量。试验重复4次。

1.4不同烟草品种对Q型烟粉虱发育历期及存活率的影响

选取不同品种的同日龄(5～7片真叶)无虫烟苗,置于养虫笼内,接入成虫若干。12 h后将成虫去除,检查并记录产卵量。选取Q型烟粉虱卵分布均匀的叶片,标记30～40粒卵,并将其余卵粒移除。每天于8:00和20:00检查发育状况,记录Q型烟粉虱卵发育到1、2、3龄若虫、伪蛹及成虫的数量(若虫龄期的区分参考Thompson[17]),并计算烟粉虱在不同烟草品种上各个虫期的发育历期及存活率。试验重复4次。

1.5叶背茸毛密度的测量

选取72 h选择性试验结束后的不同品种烟草叶片各一片,将成虫去除,在靠中间段主脉两侧及主脉到叶边缘中间位置各设1个1 cm×1 cm的方形观测点,共4个观测点,在解剖镜下观察并记录观测点内的茸毛数。试验重复4次。

1.6数据统计分析

利用DPS数据处理软件进行试验数据处理和方差分析,并采用最小显著差异法(LSD)进行多重比较;不同烟草品种叶背茸毛密度与成虫量、72 h产卵量平均值的相关性通过计算相关系数来判定。

2　结果与分析

2.1Q型烟粉虱对烟草品种的选择性

Q型烟粉虱成虫对烟草品种的选择性及其产卵量在不同烟草品种间差异明显,并且不同烟草品种的叶背茸毛密度也存在显著差异(表1)。在接虫24、48、72 h后烟草上的成虫数量,以‘闽烟9号’、‘闽烟57号’上较多,显著高于‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’上的成虫数量。Q型烟粉虱成虫在20个烟草品种上72 h后的产卵量以‘闽烟9号’、‘闽烟57号’、‘金海1号’较高,显著高于其他品种,在‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’上产卵量较低,显著低于除‘中烟101’、‘G80’外的其他品种。烟草叶背茸毛密度在‘闽烟9号’、‘闽烟57号’上较高,在‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’、‘红花大金元’上较低,且‘闽烟9号’、‘闽烟57号’与‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’、‘红花大金元’存在显著差异。这些结果表明Q型烟粉虱成虫对不同烟草品种有一定的取食选择趋性和产卵选择性,且叶背茸毛密度高的烟草品种上成虫数量、着卵量较大。

2.2不同烟草品种对Q型烟粉虱生长发育的影响

从表2可以看出,Q型烟粉虱在20个烟草品种上的发育历期差异较小。Q型烟粉虱卵-成虫的发育历期在‘闽烟9号’上最长,为(21.31±0.14)d,而在‘云烟97’上最短,为(19.27±0.15)d,两者也仅相差2.04 d。

表1　Q型烟粉虱成虫对不同烟草品种的选择性1)Table 1　Selectivity of the adults of Bemisia tabaci Q-biotype to different tobacco varieties

1) 表内数据为平均数±标准误,同列不同字母表示0.05水平LSD多重比较差异显著,表2、3同。

The data in the table are means ± SE and the data in the same column with different letters indicate significant difference at 0.05 level when tested by LSD. The same for Table 2 and Table 3.

表2　Q型烟粉虱卵和各龄若虫在不同烟草品种上的发育历期Table 2　Developmental durations of the egg and different nymphs of Bemisia tabaci Q-biotype on different tobacco varieties

2.3不同烟草品种对Q型烟粉虱存活率的影响

Q型烟粉虱卵-成虫在20个烟草品种上的存活率差异显著。从表3中可以看出,卵-成虫的存活率在‘闽烟9号’、‘闽烟57号’、‘金海1号’、‘辽烟17号’、‘湘烟4号’上显著高于‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’,其他各品种间差异不显著。

不同烟草品种对Q型烟粉虱卵和各龄若虫存活率的影响并不完全一致(表3)。Q型烟粉虱卵的存活率在‘闽烟9号’上最高,为96.94%,显著高于‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’等10个品种;1龄若虫在‘云烟317’上存活率最低,与‘闽烟9号’、‘闽烟57号’、‘金海1号’、‘湘烟4号’存在显著差异;2龄若虫在‘云烟97’上的存活率最低,为82.65%,与‘闽烟9号’、‘闽烟57号’、‘金海1号’、‘辽烟17号’达到显著性差异;3龄若虫在‘闽烟9号’上的存活率最高,为98.33%,与‘云烟97’、‘V2’、‘长脖黄’存在显著差异;伪蛹在‘闽烟9号’上的存活率高达100%,与‘云烟97’、‘云烟100’达到显著性差异,其他各品种间差异不显著。

2.4烟草叶背茸毛密度与成虫量和72 h产卵量的相关性

从表4中可以看出,烟草叶背茸毛密度与烟粉虱成虫量和72 h产卵量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.705 9、0.691 5、0.709 5和0.708 9,这说明烟草叶背茸毛密度越高,烟粉虱成虫量和着卵量越多。

表3　Q型烟粉虱各虫期在不同烟草品种上的存活率Table 3　Survival rate of different stages of Bemisia tabaci Q-biotype on different tobacco varieties

表4　叶背茸毛密度与成虫量、72 h产卵量的相关系数1)Table 4　Correlation coefficients between trichome density and the number of adults and 72 hours eggs laid

1)**表示相关性达到极显著水平(P<0.01)。

**: extremely significant correlation(P<0.01).

3　结论与讨论

有许多研究结果表明,同种寄主植物不同品种对B型烟粉虱的选择性及适生性影响差异显著[12-16],但有关Q型烟粉虱的相关报道则相对较少。本试验研究了Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性及其在不同烟草品种上的发育历期和存活率,结果表明,不同烟草品种对Q型烟粉虱的选择性及适生性具有明显影响,即同种植物不同品种对Q型烟粉虱的抗性不同,这与孔海龙等[18]的研究结果相一致。试验还发现,不同烟草品种对Q型烟粉虱的选择性、发育历期及存活率的影响并不完全一致,如Q型烟粉虱卵-成虫在 ‘闽烟9号’、‘闽烟57号’上的选择性较强,存活率较高,但发育历期较长,此结果与孔海龙等[18]及郭玉玲等[19]的研究结果相类似。

植物的抗虫性是植物对虫害的一种可遗传的防御反应,不同植物种类或同种作物的不同品种(品系)的抗虫性差异较大[20-21]。有关研究表明,寄主植物对烟粉虱的抗性主要与寄主植物的外部物理特征和内部化学物质有关[22-23]。寄主植物叶背茸毛密度是品种的特征数量性状之一,也是物理抗性的重要组成部分。本试验中,烟草叶背茸毛密度与成虫量和72 h产卵量的平均值均呈极显著正相关,相关系数分别为0.705 9、0.691 5、0.709 5和0.708 9,这说明Q型烟粉虱成虫对烟草品种的选择性与烟草叶背茸毛密度有直接关系,且叶背茸毛密度低的烟草品种抗虫性较强。类似的研究结果也出现在黄瓜对烟粉虱抗性的研究[24]及大豆对红蜘蛛抗性的研究[25]中。可能烟草叶背茸毛越多越有利于保护烟粉虱不受风、雨等外力的影响及天敌的攻击,因此,在选育抗性品种时,应注意培育茸毛较少的烟草品种,有望提高烟草对Q型烟粉虱的抗性。

寄主植物对烟粉虱的抗性是一个综合性状,不但受茸毛密度等形态学性状的影响,而且还受到内部营养成分的制约[26-27],因此研究烟草对烟粉虱的抗性应综合考虑。本试验仅研究了Q型烟粉虱在20个烟草品种上的选择性、生长发育状况及烟草抗性与叶背茸毛密度的相关性,为了更好地研究烟草品种对Q型烟粉虱的抗性及其抗性机制,还需要研究烟草对烟粉虱的其他抗性因子,特别是烟草的营养组分,这正是我们下一步待做的工作。

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(责任编辑：田喆)

Selectivity ofBemisiatabaciQ-biotype to 20 varieties of tobacco

Wang Yanqiu,Lin Huafeng,Jin Peng,Li Maoye,Chen Dexin

(School of Plant Protection, Anhui Agricultural University, Hefei230036, China)

The selectivity, development and survivorship ofBemisiatabaci(Gennadius) Q-biotype on 20 tobacco varieties were studied, and the relativity of the selectivity ofB.tabaciQ-biotype with tobacco trichome density was analyzed, with the objective of defining the host selectivity and resistance mechanism ofB.tabaci. The results showed that the host selectivity, adult oviposition topotaxis and egg-adult survival rate ofB.tabaciQ-biotype were significantly affected by the tobacco varieties. Among the tested 20 tobacco varieties, the highest selectivity ofB.tabaciwas observed in ‘Minyan9’ and ‘Minyan57’, whilst the lowest selectivity was found in ‘Yunyan97’, ‘V2’, ‘Yunyan100’ and ‘Changbohuang’, and these four species could be preferentially planted in production. The relativity of trichome density with the number of adults and 72 h egg laying both were extremely significant, suggesting that the higher the trichome density, the weaker the resistance of tobacco toB.tabaci. Therefore, breeding tobacco varieties with fewer trichomes could improve their resistance toB.tabaciQ-biotype.

BemisiatabaciQ-biotype;tobacco variety;resistance to insect;trichome density

2014-12-29

2015-01-20

中国烟草总公司科研重点项目(110201202003)；“十二五”农村领域国家科技计划(2011AA10A204-5)

E-mail:hf.lin@163.com

S 435.72

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.014