枸杞瘿螨虫瘿生长动态研究△

林晨，刘赛，李建领，徐常青*，乔海莉，郭昆，徐荣，周成刚，陈君

(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所，北京 100193；2.山东农业大学 植物保护学院，泰安 271018)

枸杞瘿螨虫瘿生长动态研究△

林晨1，2，刘赛1，李建领1，徐常青1*，乔海莉1，郭昆1，徐荣1，周成刚2，陈君1

(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所，北京100193；2.山东农业大学 植物保护学院，泰安271018)

目的：探索枸杞瘿螨虫瘿形态结构与种群数量之间的关系，为枸杞瘿螨种群预测和田间防治提供参考。方法：采用石蜡切片技术与显微解剖方法研究枸杞瘿螨虫瘿形成的外观形态，显微结构和种群数量。结果：虫瘿形成初期外观呈黄绿色，体积增加迅速，螨量增长缓慢；虫瘿成熟期外观呈黄褐色，大小变化不明显，螨量呈指数增长，成螨开始迁移；虫瘿衰亡期外观呈黑褐色，干枯破裂，大量成螨迁移。虫瘿形成过程中显微结构变化表现为：叶部虫室周围的栅栏组织和海绵组织正常分化受到抑制，形成数层排列紧密，性状相似的近圆形薄壁细胞，细胞内的叶绿体减少。结论：枸杞瘿螨虫瘿外观形态、显微结构变化与种群动态密切相关，可以作为枸杞瘿螨种群预测和田间防治的参考。

枸杞瘿螨；虫瘿；种群数量；石蜡切片；显微结构

宁夏枸杞LyciumbarbarumL.为茄科(Solanaceae)多年生落叶灌木，干燥成熟的果实入药，称枸杞子，具有滋补肝肾，益精明目等功效，是国家卫生部公布的药食同源品种之一，深受广大消费者的喜爱[1]。宁夏枸杞耐盐碱贫瘠，是我国西北地区生态建设树种之一，宁夏、甘肃、新疆、青海、内蒙古等省区均有大面积种植，且种植面积逐年增加，成为西北干旱地区重要的经济作物之一[2-3]。

枸杞瘿螨AceriapallidaKeifer为宁夏枸杞重要害虫之一，主要危害枸杞的叶片、嫩枝、花蕾及幼果，危害严重时，造成叶片畸形，花蕾不能正常发育，严重影响枸杞的品质和产量[4-5]。枸杞瘿螨属于非自由生活型螨类，早春越冬雌螨钻入枸杞幼嫩组织产卵，刺吸危害并引起组织增生，形成虫瘿并在虫瘿内生长繁殖[6]。虫瘿形成初期为黄绿色，逐渐变为褐色，最后开裂呈黑褐色[7]。目前对枸杞瘿螨的生物学特性和防治技术进行了较多研究，但由于枸杞瘿螨在虫瘿内繁殖，隐蔽为害且世代重叠，研究难度大，对虫瘿形成过程及瘿内瘿螨种群动态尚缺乏深入了解，生产实践中仅凭虫瘿大小对种群动态做出估算，盲目性大，难以取得理想防治效果，以致枸杞瘿螨成为枸杞生产中最难防治的对象[8-10]。为此本文研究了早春出蛰瘿螨形成虫瘿的过程，探讨了不同时期虫瘿内枸杞瘿螨种群动态的变化过程及其与虫瘿外观形态、组织细胞变化之间的关系，以期为生产适时防治和预测预报提供依据。

1 材料与方法

1.1供试材料

植物材料：宁夏枸杞主栽品种宁杞1号，于2013年12月购买于宁夏中宁，栽植于北京药用植物研究所实验地(N40°01′57″，E116°16′19″)。枸杞瘿螨：采自宁夏中宁县新堡镇宋营村盛果期枸杞园，室内繁殖数代后于2014年5月接种于田间枸杞叶片，形成虫瘿备用。

1.2主要仪器

解剖镜LeicaM205C，显微镜LeicaDM2500，浸蜡机LeicaASP2005，包埋机LeicaEG1150H，冷台LeicaEG1130，切片机LeicaRM2245，染色机LeicaST5020，展片机LeicaHI1210，烤片机LeicaHI1220(德国莱卡仪器有限公司)，WinFOLIA阔叶分析系统，游标卡尺(广陆数字测控股份有限公司)。

1.3试验方法

1.3.1瘿螨数量与虫瘿大小的相关性研究 材料准备：2015年3月底接种枸杞瘿螨于田间枸杞嫩叶，在叶片上形成肉眼刚刚可见的虫瘿(约0.4mm)时，选取并标记带虫瘿嫩叶。采集第一批样本(30片)进行调查，其余标记供后续研究。每隔5天采集一次标记的虫瘿，直至虫瘿衰老(虫瘿干枯，瘿螨已迁移)。样品采集后立即用WinFOLIA叶片分析系统测量叶片面积和虫瘿面积，并用游标卡尺测量虫瘿高度，同时解剖虫瘿，调查虫瘿内的瘿螨虫态和数量。

1.3.2虫瘿组织结构观察 分别于3月28日、4月11日、4月17日、4月27日、5月3日采集带虫瘿叶片，以蒸馏水清洗干净，置FAA固定液(50%乙醇90mL+冰醋酸5mL+甲醛5mL)中抽真空15分钟，保存备用[11]。经梯度酒精脱水[50%(1h)、60%(1h)、70%(1h)、80%(1h)、90%(1h)、100%(30min)、100%(30min)]，二甲苯透明、石蜡包埋后，采用常规石蜡切片技术，切片厚度10μm，以番红-固绿双重染色法染色[12]，再经脱水透明后制成永久玻片，置显微镜下观察拍照并记录。

2 结果与分析

2.1虫瘿形态结构和枸杞瘿螨的关系

从虫瘿形成至衰老，虫瘿内的瘿螨发生世代重叠，部分子代瘿螨从迁移孔迁移至幼嫩组织继续为害，剩余子代瘿螨继续在原虫瘿内繁殖为害。前期枸杞瘿螨种群数量的增长滞后于虫瘿大小的增加。虫瘿形成初期其体积增加迅速，而螨量增长缓慢；虫瘿形成约30d后，虫瘿大小增加减缓，而螨量开始指数性增长。根据虫瘿的外部形态(面积、厚度、颜色)结合瘿螨内虫态和种群数量变化，将整个虫瘿发育期分为侵染期、瘿螨扩散期、虫瘿枯萎期三个时期。

2.1.1侵染期 从越冬代雌螨刺激枸杞嫩芽形成虫瘿开始，至子代瘿螨发育成熟完成初次迁移为害为止。在此期间雌螨侵入芽内，引起组织增生形成泡状瘤瘿，子代瘿螨在虫瘿内经过卵，幼螨，第1代若螨，第2代若螨，最终发育为成螨并迁移危害。此时期虫瘿大小变化明显，但虫瘿内虫口基数低，种群数量增长缓慢。侵染期又可根据虫瘿发育进度分为：初期、成长期、扩增期和成熟期四个阶段。

初期：接种瘿螨6～10d，即可在嫩芽上见到直径0.5mm左右的淡黄绿色圆形颗粒状突起(图2A)，解剖镜下检视可见颗粒状突起内多数有1只成螨，偶有2只成螨同时存在(图2B)。

成长期：接种瘿螨10～15d，随着叶片伸展，虫瘿面积不断增大，呈泡状，虫瘿面积约为0.95mm2，厚度约为0.65mm(表1)。解剖镜下检视可以看到雌成螨已产卵，个别卵已孵化为若螨，若螨数量为1～4头。

扩增期：接种瘿螨15～20d，虫瘿迅速扩大，虫瘿面积增至约2.25mm2，高度约0.71mm(表1)。虫瘿呈深绿色，大部分为圆形，个别为长椭圆形或其他不规则形状(图2C)。虫瘿内若螨数量迅速增加，平均约为7～12头(图2D)。

成熟期：接种20～25d，虫瘿颜色加深，呈淡褐色，此时第一代成螨出现，虫瘿面积已膨大约为4.00mm2，厚度约为1.21mm(表1)。

2.1.2瘿螨扩散期 接种约25d后，虫瘿颜色呈淡褐色。虫瘿面积已膨大约6.51～9.39mm2，高度约1.50～1.60mm(表1)。此时雌成螨开始大量从迁移孔爬出寻找新组织扩大为害，通常数分钟迁出一头，成螨持续迁出，昼夜无差异，低温时迁移螨量减少。部分雌成螨终生在虫瘿内为害。

此期虫瘿面积和厚度变化不大，而虫瘿内螨量明显增长，是瘿螨种群数量快速增长期，每个虫瘿内的瘿螨数量由10～20头激增至数百头，各个虫态(卵、幼螨、第1若螨、第2若螨、成螨)共存(图2F)。虫瘿上表皮颜色通常变为褐色，下表皮虫瘿颜色为黄棕色(图2E)。

2.1.3虫瘿枯萎期 接种后约2个月，虫瘿组织衰老，已无法满足瘿内大量个体的正常生活，虫瘿开裂干枯，呈黑褐色(图2G)，瘿螨从开裂处大量迁移(图2H)。

表1 早春宁夏枸杞虫瘿结构与瘿螨的数量相关性

注：A,B：虫瘿初期；C,D：虫瘿扩增期；E, F：虫瘿成熟期；G,H：虫瘿衰亡期图2 早春不同时期枸杞叶片上的虫瘿形态及瘿内的枸杞瘿螨

2.2虫瘿显微结构变化

初期：适合越冬雌成螨侵染的最佳叶龄为栅栏组织、海绵组织和微管组织正在分化的嫩叶期(图3A)，侵染处的表皮细胞向外凸起，形成一条明显的侵入通道(图3B)。瘿螨周围正在分化的栅栏组织和海绵组织消失，形成一个中空的虫室(图3B)

成长期：健康的成熟枸杞叶片具有完整的表皮细胞层、栅栏组织、海绵组织和维管组织，细胞间有着较多的晶体(图3C)。与正常成熟叶片相比，虫瘿组织的成熟叶片内有一个明显增大的虫室，虫室内螨量很少，虫室周围的栅栏组织和海绵组织消失，形成2～3层排列紧密、性状相似的近圆形薄壁细胞，细胞内的叶绿体减少(图3D)。

成熟期：虫瘿体积不再明显增加，虫室内壁延伸出几层密集均一的薄壁细胞将虫室分割成数个小空间，各个小空间相互贯穿相连，增加了虫室的内壁面积(图3F)。此期虫瘿内壁的薄壁细胞层数增多，液泡缺失，靠近虫室的细胞层染色颜色变深(图3E)。此后虫瘿显微结构变化不明显，但螨量激增。

注：A.与侵染期虫瘿对应的健康叶片；B.瘿螨初侵染期的嫩叶；C.与成长期虫瘿对应的健康叶片；D.成长期虫瘿(侵染15天后的虫瘿叶片)；E，F.扩散期虫瘿(虫瘿形成35天后的叶片)a.表皮；b.栅栏组织；c.维管组织；d.海绵组织；e.薄壁细胞；f.结晶体；.枸杞瘿螨；★.虫室；▼.颜色加深的薄壁细胞图3 早春不同时期枸杞叶片上的虫瘿的横切面

3 讨论

本研究发现虫瘿大小与内部瘿螨数量增加不同步，这与张颖等虫瘿大小与螨量存在显著相关性，可以通过虫瘿体积和重量推测螨量的研究结果不一致[5]。虫瘿发育到达成熟期之前，虫瘿增长增长迅速，与叶片发育速度一致，但螨量增长缓慢；虫瘿到达成熟期之后，虫瘿增长停止，但内部螨量激增至最大值，此时虫瘿大小和螨量具有一定相关性，可以通过虫瘿大小推测内部螨量。本研究同时发现，虫瘿颜色可以作为虫瘿成熟度划分和估算螨量的参考指标。虫瘿成熟前外表呈青绿色，瘿内螨量少，螨量与虫瘿大小无相关性；虫瘿成熟后外表呈褐色，瘿内螨量多，螨量与虫瘿大小有相关性。因此，可以根据虫瘿大小和颜色两个参量粗略估算枸杞瘿螨的种群数量，为生产防治和预测预报提供参考依据。

虫瘿结构的显微特征与外观大小变化一致，主要发生在虫瘿成熟之前，在显微结构上表现为虫室内壁薄壁细胞数量增多体积增大，以及虫室不规则增大。虫瘿成熟时外观大小不再增加，虫瘿显微结构也基本停止变化，虫室结构与其他植物上形成的虫瘿相似[13]。虫室内壁颜色加深的营养细胞层数随瘿螨种群数量增加而增加，这可能与瘿螨刺吸取食分泌的刺激物含量有关[14]。

枸杞瘿螨危害宁夏枸杞的幼嫩组织，这与其它瘿螨相似[15-16]，其发生可以通过环境温度和宿主植物发育期进行预测预报[17-18]。田间调查发现枸杞瘿螨在宁夏枸杞刚萌芽时或萌芽前已开始活动。虫瘿形成20d内，集中分布在寄主幼嫩部位且虫瘿内瘿螨数量低，成螨未迁移为害，是枸杞瘿螨的最佳防治时期。虫瘿成熟后颜色变为黄褐色，子代成螨迁移为害，虫瘿内瘿螨的数量呈指数增长，世代重叠，防治难度大且效果不佳。因此，枸杞瘿螨防治的关键时期应在其迁移前。

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StudyontheGrowthDynamicoftheGallofAceriapallidaKeifer

LINChen1，2，LIUSai1，LIJianling1，XUChangqing1*，QIAOHaili1，GUOKun1，XURong1，ZHOUChenggang2，CHENJun1

(1.InstituteofMedicinalPlantDevelopment，ChineseAcademyofMedicalSciencesand
PekingUnionMedicalCollege，Beijing100193，China；2.CollegeofPlantProtection，ShandongAgriculturalUniversity，Taian271018，China)

Objective：To study the development of galls infested byAceriapallidaKeifer on wolfberry(LyciumbarbarumL.)during the spring，and provide a theory reference for population forecasting and field prevention of the mites.Methods：The external morphological alterations，the anatomical structure of galls and the population dynamics of mites were studied with the paraffin sections methods and the microsurgical technique.Results：The population dynamics of mites，the sizes and the microstructures of galls were studied.The results showed that in the initial period，the gall appeared yellow-green and the size increased quickly，but the number of mites in the galls increased slowly.The Mature galls were yellowish-brown，the gall size had no significant change.And the number of mites increased exponentially with the frequent phenomenon of mite migration.The galls were brown and broken，and a large number of mites began to migrate at the decline phase.The microstructures modifications were consistent show the loss of palisade tissue and spongy tissue surrounding nymphal chamber，the formation of a dense mass of uniform parenchyma cells and the chloroplast deletion.Conclusion：The sizes and the microstructures of galls are closely related to the population dynamics of mites，which could be used as references for population forecasting and field prevention of the mites.

AceriapallidaKeifer；gall；population numbers；gall morphology；microstructures

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.9.019

2016-03-02)

国家自然科学基金(30973970，81274198)；国家科技重大专项(2014ZX09304307，2012ZX09304006)；中医药行业科研专项项目(201407005)；工信部中药材扶持资金项目(工信部消费-2011-340)

*

徐常青，副研究员，研究方向：药用植物害虫防治；Tel：(010)57833179，E-mail：cqxu@implad.ac.cn