李融梅 周玲琴 毕庆泗 陈连根
摘要[目的]探明蔓长春花上的绣线菊蚜在上海地区的消长动态。[方法] 调查绣线菊蚜的寄主及危害程度;于2018年11月—2019年11月,抽样调查野外蔓长春花上绣线菊蚜的消长动态;进行了过冷却点测定及低温冷冻试验。[结果]绣线菊蚜的寄主达32种;蔓长春花上的绣线菊蚜种群于4月下旬及11月下旬分别出现1次大高峰,而1—3、6—7月上旬几乎未见,其余时段以低水平发生,全年未见性蚜;绣线菊蚜各虫态的过冷却点均低于-15 ℃;在-13 ℃下放置24、48 h,蔓长春花上的绣线菊蚜的存活率均在70%以上。[结论]在上海地区,绣线菊蚜在蔓长春花上不以卵越冬,而是迁飞至设施栽培内进行繁衍、过冬。绣线菊蚜有较强的耐寒性,进一步佐证了绣线菊蚜以孤雌蚜过冬的猜测。探讨了利用蔓长春花绣线菊蚜饲养天敌,进而控制靶标蚜虫,构建新的载体植物系统的可能性。
关键词绣线菊蚜;消长动态;耐寒性;上海
中图分类号S433.39文献标识码A 文章编号0517-6611(2020)15-0160-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.046
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Study on the Growth and Decline Rules and Cold Tolerance of Aphis citricola Van der Goot on Vinca major
LI Rongmei1, ZHOU Lingqin2, BI Qingsi1 et al
(1.Shanghai Botanical Garden, Shanghai 200231; 2. Shanghai Putuo District Community Greening Management Office, Shanghai 200062)
Abstract[Objective] To explore the growth and decline rules of Aphis citricola Van der Goot on Vinca major in Shanghai. [Method] The host plants and the damage degree of Aphis citricola Van der Goot were investigated; from November 2018 to November 2019, the growth and decline rules of the aphids on Vinca major was investigated by the field sampling survey. The supercooling point and the freezing test were also conducted for the aphids. [Result] There were 32 species of host plants for Aphis citricola Van der Goot On Vinca major, there was a peak of the aphid population each in late April and late November, the aphids became very rare from January to March, June to early July respectively, and occurred at a low level in the rest of the year. No sexupara of the aphid was found in the whole year; The cold tolerance experiment of the aphid showed that the supercooling point of each aphid type or state was lower than -15 ℃; when the aphids were kept at -13 ℃ for 24 and 48 h respectively, the survival rates were over 70%. [Conclusion] In Shanghai, Aphis citricola Van der Goot did not overwinter as eggs on Vinca major, but migrate to the protected cultivation for reproduction and overwintering. It was further confirmed that the aphid overwinter as viviparous female by the cold tolerance experiment. The possibility of constructing a new carrier plant system by breeding natural enemies with Aphis citricola Van der Goot to control target aphids was explored.
Key wordsAphis citricola Van der Goot;Growth and decline rules;Cold tolerance;Shanghai
基金項目上海市绿化和市容管理局课题“上海市绿化植物蚜虫类防控技术研究与示范”(G150305)。
作者简介李融梅(1990—),女,江苏盐城人,助理工程师,硕士,从事园林植物病虫害的调查、防治等研究。
*通信作者,高级工程师,从事园林植物病虫害的调查、防治等研究。
收稿日期2020-01-20;修回日期2020-03-06
绣线菊蚜(Aphis citricola Van der Goot)属同翅目(Homoptera)、蚜科(Aphididae)。绣线菊蚜是上海地区绿化植物上常见蚜虫[1]。在河南地区,苏胜权等[2]、张益民等[3]报道了苹果园苹果树上绣线菊蚜的种群消长、迁飞特性以及其生殖特性与苹果树树龄、品种的关系;在广州地区,曾鑫年等[4]研究了绣线菊蚜是为害柑橘的7种蚜虫中的优势种及温度对其生长发育的要求等。国内有关绣线菊蚜的研究大都在苹果园、柑桔园等果园内进行,而在绿化植物上的研究几乎还是空白。为此,笔者从2015年开始,对上海地区绣线菊蚜的绿化寄主进行调查,以蔓长春花(Vinca major L.)为绣线菊蚜的载体,对绣线菊蚜在蔓长春花上的消长动态、越冬虫态以及耐寒性进行调查。
1材料与方法
1.1试验材料
解剖镜(OLYMPUS SZX10、SZ61)、显微镜(OLYMPUS CX23LEDRFS1C)、徕卡成像系统(MC 170 HD CCD)、昆虫过冷却点测定仪(SUN-V型)、海尔低温冰箱、小塑料瓶(高5.5 cm,瓶底φ3.5 cm,瓶口φ2.6 cm)、培养皿(φ9 cm)、胚胎培养皿、周记温湿度计(ZJ1-2B,上海气象仪器厂)、乙醇、镊子等;消长动态调查及耐寒性测定虫源:上海植物园内蔓长春花上绣线菊蚜。
1.2试验方法
1.2.1寄主及危害程度调查。
于2015—2019年,对绣线菊蚜的绿化寄主进行调查,调查上海植物园室外及温室内植物,采集蚜虫标本装于塑料瓶中,带回实验室,对其形态进行初步镜检,并制作浸渍标本(75%乙醇)、玻片标本,通过形态学及DNA条形码技术进行种类鉴定。
参照上海市工程建设规范《绿化植物保护技术规程》(DG/TJ 08-35—2014、J 12723—2014),危害程度划分:5%~10%叶片或枝条受害,为轻;11~30%叶片或枝条受害,为中;31%以上叶片或枝条受害,为重,分别以+、++、+++符号表示,附在寄主后。
1.2.2消长规律调查。
选取上海植物园室外樟叶槭树下蔓长春花,并确保该处不进行化学防治。于2018年11月—2019年11月,每隔10~15 d调查1次,随机抽查长10 cm 的15个嫩梢,带回实验室,清点嫩梢上的蚜虫数量,镜检蚜型。
1.2.3过冷却点测定。
2019年2月,于上海植物园温室大棚内(不加温)采集蔓长春花嫩梢上绣线菊蚜,装于塑料瓶中,小心带回室内。
使用SUN-V型昆虫过冷却点测定仪,在低温冰箱(温度设定为-30 ℃)内进行过冷却点(supercooling point,SCP)的测定。测定仪一端连接电脑,另一端连接热敏探头。准备一个200 μL的枪头,内部塞入少许棉花,然后将待测蚜虫单头置于热敏探头上,迅速将热敏探头塞入准备好的枪头中,确保探头能固定在枪头上,而虫体恰好紧贴探头。将探头置于低温冰箱中,开始采集虫体温度变化数据。测定仪通过热敏探头采集虫体表面温度变化的数据,由配套的软件输入电脑,自动生成温度变化曲线图。分别测定蔓长春花上绣线菊蚜的无翅孤雌成、若蚜及有翅孤雌成、若蚜。至少测定5个嫩梢,每个嫩梢6头各虫态绣线菊蚜,确保每组样本数不少于30头。试验数据使用统计软件SPSS 18.0处理,采用Duncans多重比较进行平均值的差异显著性分析。
1.2.4低温冷冻试验。
用“1.2.3”中采集到的绣线菊蚜,同时进行低温冷冻试验。将装有绣线菊蚜的塑料瓶放于低温冰箱(设定温度为-13 ℃)内,24、48 h后,取出塑料瓶,用镊子取出带有蚜虫的嫩梢,置于培养皿内,等待蚜虫复苏,1 h后,统计绣线菊蚜的各蚜型或虫态的死亡数量,计算存活率,以体色变为褐色(正常的为绿色),或用笔触动之不动,或触角、足等附肢不活动计为死亡。每处理设3次重复。
2结果与分析
2.1绣线菊蚜寄主及其危害程度
2015—2019年,采集各寄主上的蚜蟲标本,通过制片、镜检以及分子鉴定,确定为绣线菊蚜Aphis citricola Van der Goot。由表1可知,绣线菊蚜寄主共有32种,隶属17科25属,其中,蔷薇科寄主最多,五福花科寄主次之;绣线菊蚜危害寄主广,不同寄主其危害程度不同。
2.2绣线菊蚜消长规律
野外蔓长春花上绣线菊蚜消长规律见图1。绣线菊蚜1—3月几乎未见,3月下旬开始发生,于4月中、下旬其种群达到第1个大高峰,5月中、下旬下降,6—7月上旬几乎未见,7月下旬—10月中旬,种群以较低水平呈波浪式发生,分别于7月下旬、9月中旬出现2个小高峰,10月中旬下降,11月下旬达到全年的第2个大高峰,12月下旬蚜量逐渐下降。绣线菊蚜全年未见性蚜,初步推测绣线菊蚜是以孤雌蚜越冬。为此,进行了过冷却点试验,以测定绣线菊蚜的耐寒能力。
2.3绣线菊蚜过冷却点
绣线菊蚜的过冷却点测定结果见表2。从表2可以看出,无翅孤雌低龄若蚜(1、2龄)的过冷却点为-18.75 ℃,无翅孤雌高龄若蚜(3、4龄)的过冷却点为-18.57 ℃,无翅孤雌成蚜过冷却点为-18.25 ℃,以无翅孤雌
低龄若蚜(1、2龄)的过冷却点最低,高龄若蚜(3、4龄)次之,成蚜最高,即随着虫龄的增加,绣线菊蚜的过冷却点逐渐升高,但升高趋势不明显,三者之间无显著差异;在有翅孤雌蚜中,成蚜的过冷却点最高,为-15.36 ℃,过冷却点也随着虫龄的增加而升高,但升高趋势不明显,有翅孤雌蚜过冷却点在不同虫态之间也无显著差异。无翅与有翅比较,无翅孤雌蚜的耐寒性明显高于有翅孤雌蚜,两者差异显著(P<0.05);无翅或有翅其低龄若蚜均比成蚜耐寒能力稍强。
2.4绣线菊蚜低温冷冻存活率
绣线菊蚜的低温冷冻试验结果见表3。经-13 ℃冷冻24 h后,3组绣线菊蚜的存活率分别为72.15%、77.97%、85.11%;经-13 ℃冷冻48 h后,3组绣线菊蚜的存活率分别为71.43%、83.33%、88.89%,其中,存活的蚜虫中无翅若蚜居多,进一步说明绣线菊蚜具有较强的耐寒能力,且无翅若蚜耐寒性略强。
3结论与讨论
在野外蔓长春花上,1—3月几乎未见绣线菊蚜,也未发现性蚜和越冬卵,3月下旬,发现有翅孤雌蚜迁入,并产下无翅孤雌若蚜,到4月中、下旬达到全年的第1个大高峰;6—7月上旬可能受梅雨及闷热气候的影响,几乎未见,7月下旬,有翅蚜再次迁入,之后,野外蔓长春花上绣线菊蚜种群以较低水平发生,到11月下旬达到全年的第2个大高峰。12月中、下旬发现大量绣线菊蚜有翅孤雌型成、若蚜,而无翅孤雌蚜大多为成蚜,且少。Wang等[5]在研究温度对绣线菊蚜生长发育的影响时,发现低温能够促使有翅型蚜虫的发生。绣线菊蚜这种迁飞特性与苏胜权等[2]、罗瑞梧等[6]的研究结果基本一致。
绣线菊蚜的过冷却点测定结果表明,蔓长春花上绣线菊蚜的耐寒能力较强。根据过冷却点测定结果,绣线菊蚜各虫态的过冷却点均低于-15 ℃,其中,无翅孤雌蚜与有翅孤雌蚜之间差异显著,但不同虫龄间差异不显著,过冷却点随着虫龄的增加而逐渐升高,无翅低龄若蚜的耐寒性最强。这一规律与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、小菜蛾(Plutella xylostella)、美国白蛾(Hyphantria cunea)等一致[7-9]。低温冷冻试验结果表明,蔓长春花上的绣线菊蚜在-13 ℃下放置48 h的存活率可达70%以上。上海气温资料显示,最低气温出现在1893年,为-12.1 ℃[10];上海在1987—2006年近20年冬季增温趋势非常显著,冬季气温升高了1.6 ℃,2006年,上海冬季平均气温达8.1 ℃[11];对1961—1990年与1986—2015年的气温进行比较发现,市区徐家汇站点比30年前平均上升了1.42 ℃[12]。由此可见,上海冬季的温度基本满足了绣线菊蚜在野外蔓长春花以孤雌蚜越冬的条件,然而,野外蔓长春花在冬季却很少见到绣线菊蚜。绣线菊蚜在低温条件下,其生殖力显著下降[4-5],显然,冬季低温也不利于其种群在野外的繁衍。2019年2月调查发现,在温室大棚内(不加温)蔓长春花嫩梢上采集到绣线菊蚜,又在展览温室内的柳叶椒草上发现大量的绣线菊蚜。绣线菊蚜寄主多达32种,初步推测,在冬季,温室、大棚内的寄主更有利于其生存、繁衍、过冬。
同一种蚜虫在同一地区不同寄主上,其越冬虫态有所不同。在重庆地区的自然条件下,棉蚜(Aphis gossypii Glover)在冬季既可以在宿根草本植物如蜀葵上继续以孤雌胎生世代的有翅或无翅胎生雌蚜繁殖过冬;也可以在落叶木本植物如木芙蓉、木槿上产生两性世代的雄蚜和产卵雌蚜,并产卵过冬[13]。同一种蚜虫在不同地区的越冬虫态随着气候的变化有所改变。棉蚜在亚热带高温地区以成、若蚜在同一寄主上越冬,终年营孤雌胎生繁殖;在长江流域及以北地区有世代交替现象,年生活史要在两类寄主上完成,一类是产受精卵的越冬寄主,另一类是夏、秋季的侨居寄主[14]。上海资料[1]显示,绣线菊蚜以卵越冬。上海地区出现连续的暖冬可能改变了绣线菊蚜的越冬习性。初步推测,绣线菊蚜越冬虫态发生分化,在常绿植物上,绣线菊蚜以孤雌蚜过冬,在落叶树种如梅树、梨、苹果等以卵越冬。
绣线菊蚜的寄主有一大部分属蔷薇科植物,因此,在防治上,避免在蔷薇科植物周边种植蔓长春花。在没有经过化学防治的蔓长春花上,初步调查发现蔓长春花绣线菊蚜天敌较多,有黄斑盘瓢虫(Lemnia saucia Mulsant)、六斑月瓢虫(Cheilomenes sexmaculata Fabricius)、草蛉、食蚜蝇、异绒螨等;绣线菊蚜在野外蔓长春花上,尽管出现2个大高峰,但其危害并不严重,基本不影响蔓长春花的观赏价值。这可能与其高峰持续时间短、天敌上升、气温升高以及蔓长春花萌发能力较强等有关。因此,可以考虑将蔓长春花作为地被植物栽种在其他景观类乔木下方,构建新的载体植物系统,為害虫的绿色防控拓展新的思路。载体植物系统由载体植物、替代食物和有益生物3个要素组成,载体植物系统在世界各地均有广泛应用,其最大的特点是可以进行预防性防治,且控制效果高效持续,成本较低[15]。在广州,以桃蚜(Myzus persicae Sulzer)(替代寄主)、烟草(载体植物)以及菜蚜茧蜂(Diaeretiella rapae MIntosh)(有益生物)构建载体植物系统,在温室中成功地控制了菜薹上萝卜蚜(Lipaphis erysimi Kaltenbach)的危害[16]。蔓长春花四季常绿,既耐热又耐寒,适应性强,易于栽培,且花色绚丽,有较高的观赏价值,应用非常广泛,是一种较为理想的地被植物[17-18]。蔓长春花在上海植物园内的环保区、牡丹园、槭树园等区域有大片种植,栽植于乔木——香樟、无患子、栾树等下方,以蔓长春花作为载体植物,用绣线菊蚜来饲养、繁育天敌,初步认为,对靶标蚜虫如无患子长斑蚜(Tinocallis insularis Takahashi)、栾多态毛蚜(Periphyllus koelreuteriae Takahashi)、樟修尾蚜(Sinomegoura citricola van der Goot))或其他害虫的种群动态具有一定的调控作用。
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