茄二十八星瓢虫成虫对不同寄主植物的选择性研究

2018-12-03 03:31王婧瑜王洪萱王在凌李传仁王香萍
长江大学学报(自科版) 2018年22期
关键词:寄主植物龙葵瓢虫

王婧瑜,王洪萱,王在凌,李传仁,王香萍

(长江大学农学院昆虫研究所,湖北 荆州 434025)

茄二十八星瓢虫(Henosepilachnavigintioctopunctata)是蔬菜作物上的重要害虫,以茄科植物为害最重,甚至为害少量的葫芦科植物[1,2]。该虫主要分布于亚洲,由成虫和幼虫为害植物的叶片、花萼和果实等,有时还为害植物的嫩茎,被取食的植物形成许多不规则的透明斑,只剩网状的叶脉,被害果实变硬、变苦,不可食用[3~6]。该害虫对温度适应能力强,繁殖力强,一年可以发生多代[7,8]。野外调查发现茄二十八星瓢虫在不同寄主植物上发生数量差异很大,而且在部分寄主上幼虫密度与成虫密度差异很大[7];室内研究也表明其在不同寄主植物上或同一寄主植物不同品种上发育及繁殖有明显差异[9](待发表资料)。随着种植结构的调整,茄科植物的种植面积不断增大,而茄二十八星瓢虫有可能会造成更为严重的为害。本研究就茄二十八星瓢虫对不同寄主植物的着落选择、产卵选择及同一寄主植物不同部位的选择进行了研究,以期了解其对不同寄主的嗜好性,为减轻茄二十八星瓢虫为害、合理布局种植结构等提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1)供试虫源 将采自湖北荆州的茄二十八星瓢虫成虫于实验室以马铃薯饲养一代,化蛹后单头放置,蛹羽化后于试管内放置24h后供试,供试前只提供清水。

2)供试寄主 龙葵(SolanumnigrumL.)、茄(SolanummelongenaL.)、马铃薯(SolanumtuberosumL.)、番茄(LycopersiconesculentumMill.)、南瓜(Cucurbitamoschata(Duch.exLam.))、辣椒(CapsicumannuumL.)。

1.2 试验方法

分别取发育一致、种植于塑料花盆(上口直径19cm、底部直径12cm,高度15cm)、株形完整无虫害的茄子、番茄、辣椒、马铃薯、龙葵和黄瓜各5株间隔放置于网室内,摆成圆形(半径1m),同时于圆中心按雌雄1∶1的比例释放40只羽化24h的茄二十八星瓢虫成虫。释放成虫24h后记录不同植株上的成虫落虫数作为分析寄主着落选择性的指标。释放成虫后每隔3d调查各寄主的产卵量及其分布,调查结束后将当天产的卵抹掉,直到寄主植物死亡为止。试验设置3个重复。

1.3 数据分析

采用单因素多重比较方法——SNK法进行分析,应用DPS系统进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 茄二十八星瓢虫成虫对不同寄主及其不同部位的选择性

表1 茄二十八星瓢虫成虫在不同寄主植物上的落虫数及比例

注:同列数据后不同小写英文字母表示差异达到显著(P<0.05)。

表2、表3同。

茄二十八星瓢虫成虫在5种茄科蔬菜和1种葫芦科寄主中,最嗜好落于龙葵(约有12.3头),其次是茄子、马铃薯和番茄,不落于黄瓜和辣椒上,说明茄二十八星飘虫对不同寄主的选择有显著差异(表1)。

茄二十八星瓢虫成虫对上、中部叶片的趋性大于下部叶片,在龙葵上平均每株有10.7头成虫落于上部和中部叶片,而下部叶片仅有1.7头,上中下不同部位落虫数差异达到显著水平;茄子上中部叶片落有7.3头成虫,下部叶片仅1.7头,上中部与下部差异达到显著水平。马铃薯上每株约有6.3头成虫落于上中部叶片,下部叶片仅有1.3头,上中下三个部位差异达到显著水平;番茄上中部和下部叶片平均每株的落虫数分别为3.0头和1.0头(图1)。因辣椒和黄瓜上均未发现成虫,数据未列入图中。

图1 茄二十八星瓢虫瓢虫成虫在寄主植物不同部位的落虫量

2.2 茄二十八星瓢虫对不同寄主及其不同部位的产卵选择性

茄二十八星瓢虫成虫在龙葵和马铃薯上产卵量较大,分别为330.0和399.3粒,其次是番茄和茄子,分别为218.3粒和194.7粒,在马铃薯和龙葵上差异没有达到显著水平,与番茄和茄子上的产卵量差异达到显著水平。在龙葵、马铃薯、茄子、番茄等寄主植物上的产卵量百分比分别为29.33%、34.85%、19.26%和16.86%(表2)。这表明茄二十八星瓢虫更倾向产卵于龙葵和马铃薯植株上。

表 2 茄二十八星瓢虫在不同寄主植物上的产卵量及比例

研究发现,茄二十八星瓢虫的产卵部位全部位于叶片的背部,在上部叶片、中部叶片和下部叶片的背面都有发生(表3)。在龙葵上,平均产卵量最高的是上部叶片背面,为203.33粒,远高于中部叶片背面的95.0粒,下部叶片背面最少,仅为31.67粒,不同部位的产卵量有显著差异(P<0.05);在马铃薯、番茄和茄子上的产卵量也是上部叶片背面>中部叶片背面>下部叶片背面,且在这3种寄主的下部叶片背面的产卵量为0,均有很显著的差异。由此表明,茄二十八星瓢虫尤其嗜好产卵于上部叶片背面,不喜产于下部叶片背面。说明无论何种寄主植物,茄二十八星瓢虫都倾向于将卵产于叶底中上部背面。

表3 茄二十八星瓢虫在寄主植物上不同部位的产卵量

2.3 茄二十八星瓢虫在不同寄主植物上及不同部位的落虫数与产卵量的相关性

茄二十八星瓢虫在龙葵、茄子、番茄和马铃薯上的落虫数(x)与在相应寄主上的产卵数量(y)没有相关关系,F= 0.9713,P= 0.3475,这说明昆虫成虫喜欢着落或取食的寄主植物与其喜好产卵的寄主植物不完全相同。在同一种寄主植物不同部位上,茄二十八星瓢虫的落虫数(x)与相应部位的产卵量(y)紧密相关,且呈线性相关关系,回归关系直线为y=-27.3340+113.7881x,其中F=11.7818,P=0.0064。

3 讨论

植食性昆虫与植物协同进化的结果是植食性昆虫有其特定的取食范围,植物对昆虫具有防御能力,两者相互适应,因此昆虫对寄主植物的选择行为是植物与昆虫相互依存关系中最重要的行为之一[10]。本研究表明在所选的6种植物中茄科植物是茄二十八星瓢虫喜欢着落和产卵的植物,而茄科植物中其对不同植物的着落和产卵优先选择的并不完全相同。这说明茄二十八星瓢虫成虫取食和产卵的嗜好寄主可能不完全相同。影响昆虫对寄主的选择取食和产卵的因素有很多,如温度、光照、寄主植物(种类、营养、植物挥发物)、颜色、竞争等[11~18]。茄二十八星瓢虫成虫寿命和产卵期很长、产卵量很大,耐饥能力也很强,但寄主植物种类及品种对其寿命、产卵期和产卵量都有很大影响[ 7,9,19,20],其需要在取食和产卵之间进行协调,保证其成虫取得足够营养,也保证其后代能够获得营养,而成虫具有飞行能力,其可供取食的寄主范围可能会更大。茄二十八星瓢虫喜欢着落和产卵的寄主植物不完全相同,这是否是其采取的适当的分化政策,避免成虫与其后代幼虫直接进行食物竞争,需要进一步研究。

昆虫对同一寄主不同部位常表现出不同的选择性,并直接影响其后代的生长发育、存活及生殖力等,昆虫成虫的产卵喜好性和后代发育适合度之间有密切关系,雌虫一般选择在最有利于后代生长发育的高品质寄主上产卵,但也有研究表明产卵选择性与后代发育适合度之间并不表现直接的相关性[21]。茄二十八星瓢虫在寄主植物上产卵均位于叶片的背面,尤其以上部和中部叶片背面居多,这与野外调查情况基本一致,表明茄二十八星瓢虫对产卵部位有明确选择性,产于背面可能是为了避光取食,对后代的生长发育更为有利,这种行为还可能与叶片背面的光温环境、物理性质和较好的隐蔽性等因素相关,研究结果与陈磊结果相似[23]。陈磊等在莲草直胸跳甲(Agasicleshygrophila)成虫对喜旱莲子草产卵也是位于叶背,而且集中在中上部叶片。

在同一种寄主植物上茄二十八星瓢虫着落部位与产卵部位紧密相关,这说明雌虫产卵时寻找其后代适宜发展的部位,这些部位的叶片可能给该虫提供更好的营养。莲草直胸跳甲(Agasicleshygrophila)成虫产卵于喜旱莲子叶背和上中部叶片,且该幼虫在上中部叶片存活率高,发育历期短[23]。茄二十八星瓢虫是否存在同样情况,需要进一步研究。

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