薇甘菊上新发现的一种天敌——亚铜平龟蝽

汤国谦，邓雪华，华展义，郑晓薇，牟桂萍，刘淑君，王新国

(黄埔海关技术中心，东莞 523000)

薇甘菊MikaniamicranthaKunth，也称小花蔓泽兰或小花假泽兰,是菊科多年生草本植物或灌木状攀缘藤本。薇甘菊原产于南美洲和中美洲，现已广泛传播到亚洲热带地区，如印度、马来西亚、泰国、印度尼西亚、尼泊尔、菲律宾、巴布亚新几内亚、所罗门、印度洋圣诞岛和太平洋上的一些岛屿，包括斐济、西萨摩亚、澳大利亚北昆士兰地区，成为当今世界热带、亚热带地区危害最严重的杂草之一(许少嫦等，2013)。薇甘菊早在1919年便已在香港出现，1984年在深圳已采到它的标本(孔国辉等，2000)，2000年时已在珠江三角洲广泛扩散(昝启杰等，2000)。目前该种已列入世界上最有害的100种外来入侵物种之一(袁家祥和张惠娇，2017)，也列入中国首批外来入侵物种。2017年，面对着不断漫延扩张的薇甘菊，深圳市政府不得不组织上百人在沙河公园进行人工清除。

有关薇甘菊在入侵地的天敌，目前我国已报道的种类有颈盲蝽Pachypehissp.(王大伟等，2016)；马来西亚曾记录了薇甘菊上发现的昆虫有4目11种，在薇甘菊原产地的天敌则有昆虫3目5种(韩诗畴等，2001)。近日，我们还在广州的薇甘菊上发现了另一种蝽类昆虫——亚铜平龟蝽Brachyplatyssubaeneus(Westwood, 1837) (图1)。

图1 薇甘菊上的亚铜平龟蝽Fig.1 Brachyplatys subaeneus on Mikania micrantha

据报道，亚铜平龟蝽在入侵巴拿马时被误鉴定为其近似种亚黑平龟蝽Brachyplatysvahlii(Fabricius, 1787)，后来Rédei专门发文澄清其应为亚铜平龟蝽，并在文中展示了这两种平龟蝽昆虫的外形图，阐明了亚铜平龟蝽的特征是前胸背板和盾片基部没有成对的小圆形浅斑，腹侧前缘至体侧具细窄的黄色缘边，腹侧上的黄色缘边不超过各个腹侧总宽度的十分之一(Rédei，2016)。Rédei还在文中图示了亚铜平龟蝽的雄性阳茎特征，但其所描述的是从生理解剖学上手绘的生殖系统结构示意图，是一种为展示其完全结构人为展开后的形态结构，与雄性阳茎碱解后的原始结构有相当大的差异。而另一龟蝽分类资料(薛怀君，2001)，也仅提供了简单的手绘图。不过，Rédei在文中确认了GenBank登录号为AB240166.1和KT447151.1的物种分别为亚黑平龟蝽和亚铜平龟蝽，但GenBank登录号为AB240167.1的物种不确定是否为亚铜平龟蝽。因此，为进一步确定该种龟蝽种类，本文对其做了形态学描述，还采用了分子生物学方法进行了鉴定。

1 材料与方法

1.1 实验材料

取生长在广州薇甘菊上的龟蝽雌、雄成虫若干头于标本管中，置于-20℃冰箱，待其死亡后置于显微镜下观察和解剖。

1.2 主要仪器和工具

蔡司V8立体显微镜(带CCD)；ThermoFisher Multiskan GO酶标仪；Biometra TProfessional Trio 48多槽梯度PCR仪；上海天能Tanon 3500凝胶成像仪；北京六一DYY-6C型电泳仪；镊子；解剖针等。

1.3 主要试剂

5% NaOH溶液；TIANGEN微量组织提取试剂盒，天根生化科技(北京)有限公司；引物和PCR反应试剂Taq PCR Master Mix，生工生物工程(上海)股份有限公司。

1.4 形态学观察

将雌、雄龟蝽置于纯石英砂表面上，在立体显微镜下观察和记录其各部位结构特征，并拍照保存。

1.5 雄性生殖器解剖

把雄性龟蝽腹部取下，在质量百分比为5% NaOH溶液中煮10 min后，再放入清水中煮沸10 min，最后再放入另一沸水中清洗，待清水自然凉至室温后取出，置于载玻片上解剖，取出目标结构，置于预先滴好甘油的玻片上制成玻片，在立体显微镜下观察和记录，并拍照保存。

1.6 基因组DNA提取、扩增和测序

基于线粒体基因组的DNA条形码分子鉴定技术已经广泛应用于昆虫的分子鉴定中(Sharmaetal.，2014；Khadem and Mahnaz，2015；Huaetal.，2016)，在蝽科分类研究中也有较多的应用(李红梅等，2006；梁秋英等，2009；Wuetal.，2018)。本文选取线粒体基因组上的16S rDNA和COI两个基因片段，通过对Rédei论证的两种平龟蝽的16S rDNA序列(GenBank登录号为AB240166.1和KT447151.1)的检索和分析，应用NCBI的Primer-BLAST工具设计引物Bra_F(5′-CCGAAACTGCAAGGGATATCAT-3′)/Bra_R(5′-GCACAGTCAAAATACTGCGGC-3′)，用于区分这两种平龟蝽属昆虫，并用COI_F(5′-CAACATTTAT TTTGATTTTTTGG-3′)/COI_R(5′-TCCAATGCAC TAATCTGCCATATTA-3′)(Simonetal.，1994)辅助鉴定。

取龟蝽成虫肌肉较多的两条后足于1.5 mL离心管中，75%酒精消毒晾干后，用研磨棒将其充分研磨破碎，按试剂盒操作提取DNA并测定其浓度和纯度，用作PCR模板。PCR反应体系：Taq PCR Master Mix 12.5 μL；上、下游引物(10 μmol/L)各1 μL；模板DNA 1 μL；无菌水定容至25 μL。PCR反应条件：94℃ 3 min；94℃ 30 s，55℃ 40 s，72℃ 1 min，反应35个循环；72℃ 10 min。扩增结束后，用琼脂糖凝胶电泳检测扩增结果，将PCR产物寄往广州天一辉远基因科技有限公司双向测序，测序引物采用各自扩增引物。

2 结果与分析

2.1 形态学特征

雄虫体长4.5～4.8 mm，背面观通体黑色，仅足和触角为黄褐色；前胸背板和小盾片具淡黄色缘边；成虫头部中央区有4条短纵条纹，在纵条纹上下两侧各有两条黄色横条纹，有时横条纹会与外侧纵条纹相连结(图2-C)；腹面观，前 2节腹节外侧上有黄色斑纹后面3节仅余十分短小的痕迹(图2-D)；第6腹节与前部结合不紧密，能活动，常会突出于小盾片之外(图2-C，D)；第6腹节呈半圆形，上有两个深凹陷，中央有一长方形突起，突起两边为各有1个豆芽状抱握器(图3-B，C，D)；抱握器中部膨胀部，且生有大量排列整齐的长毛(图3-A)。

雌虫体形稍大，长约4.8～5.2 mm；其腹部腹节从前到后都有黄色斑纹，不过从前到后逐渐变短；第6可见腹节呈近三角形，上有横向排列的两个浅凹陷(图2-B)；除此之外，其他特征与雄虫相同。

图2 亚铜平龟蝽成虫形态Fig.2 Adult form of Brachyplatys subaeneus注：A, 雌虫背面观；B, 雌虫腹面观；C, 雄虫背面观；D, 雄虫腹面观。Note: A, female, dorsal view; B, female, ventral view; C, male, dorsal view; D, male, ventral view.

2.2 分子生物学鉴定结果分析

通过扩增该虫线粒体中的16S rDNA和COI两个基因片段，凝胶电泳成像显示，扩增所得片段长度基本符合预期(图4)。

扩增产物双向测序结果用MEGA 5.0软件拼接得到的16S rDNA和COI基因有效序列长度分别为425 bp、779 bp，与GenBank中的序列进行比对，该虫16S rDNA和COI序列分别与GenBank登录号为KT447151.1和MF162956.1的亚铜平龟蝽序列相似性均超过99%(表1)。

分别下载GenBank中圆龟蝽属Coptosoma和豆龟蝽属Megacopta各两个种、亚铜平龟蝽以及亚黑平龟蝽的16S rDNA序列，与扩增所得基于16S rDNA序列在MEGA 5.0软件中用邻接法(Neighbor-Joining, NJ)、各分支置信度(bootstrap)进行1 000次以上重复检验，构建系统进化树(图5)。系统进化树显示，该虫与亚铜平龟蝽聚于同一物种分支上。

图4 PCR产物琼脂糖凝胶电泳图Fig.4 Agarose gel electrophoresis of PCR products注：1, COI扩增条带；2, 16S rDNA扩增条带；3, Marker。Note: 1, COI gene amplification band; 2, 16S rDNA gene amplification band; 3, Marker.

表1 GenBank中序列比对结果

图5 基于16S rDNA部分序列以邻接法构建的亚铜平龟蝽系统进化树Fig.5 Phylogenic tree of Brachyplatys subaeneus constructed with Neighbor-Joining method based on 16S rDNA partial sequence注：“Bra”即广州薇甘菊上的龟蝽。Note: ‘Bra’ is the Plataspidae on Mikania micrantha in Guangzhou.

3 结论与讨论

经形态观察，薇甘菊上的这种龟蝽科昆虫个体较小，雌虫(图2-A，B)较雄虫(图2-C，D)略大，形态特征也略有区别，与亚铜平龟蝽的形态特征较为相似，但之前亚铜平龟蝽多次被误鉴定为其近似种亚黑平龟蝽(Hosokawaetal., 2006；Aielloetal., 2016)，因此Rédei发文提供了牛津大学博物馆和丹麦哥本哈根大学自然历史博物馆的鉴定资料，所述亚铜平龟蝽的分类特征：前胸背板和盾片基部没有成对的小圆形浅斑，腹侧前缘至体侧具细窄的黄色缘边，腹侧上的黄色缘边不超过各个腹侧总宽度的十分之一(Rédei，2016)，与本次薇甘菊上的龟蝽科昆虫的形态特征基本相符，而与Rédei提供的亚黑平龟蝽鉴定资料有明显的区别。此外，通过对雄虫阳茎结构进行碱解，其碱解后的结构(图3)与原始结构均有很大的差异，较手绘图更为直观，为该虫的准确鉴定提供了更多素材。

在分子层面，Rédei在文中对GenBank中的误鉴定为亚黑平龟蝽的几条序列作了进一步的论述，根据之前误鉴定的文献(Hosokawaetal., 2006；Aielloetal., 2016)图片资料，确定登录号为KT447151.1 和KT447152.1的序列应为亚铜平龟蝽，AB240166.1应为亚黑平龟蝽，AB240167.1则未能明确其物种(Rédei，2016)。本文为了区分这两种平龟蝽属昆虫，设计了一对引物，扩增该虫的16S rDNA片段进行辅助鉴定，扩增产物测序结果与亚铜平龟蝽序列KT447151.1相似性超过99%(表1)，系统进化树显示，该虫也与亚铜平龟蝽聚于同一物种分支上(图5)。

通过形态学特征结合分子生物学方法分析，并参考Rédei的论证，可以确定在广州的薇甘菊上发现的龟蝽为亚铜平龟蝽Brachyplatyssubaeneus(Westwood, 1837)。此外，通过系统进化树(图5)可知，Rédei文中未能确定物种的AB240167.1(Rédei，2016)也与亚铜平龟蝽聚于同一物种分支上，初步判断AB240167.1很可能也是亚铜平龟蝽，需要通过形态学特征才能最终明确。

相关资料显示，亚铜平龟蝽是华南地区广泛分布的一种蝽类。最早记载其主要寄主为豆科作物(袁锋，1996)。近二十多年来，随着薇甘菊在华南地区的广泛分布，一些本地昆虫开始习惯于取食这一外来植物。据我们观察，目前在广州薇甘菊上取食的本地昆虫有绣线菊蚜AphiscitricolaVan der Goot、紫红短须螨Brevipalpusphoenicis、亚铜平龟蝽、缘纹广翅蜡蝉Ricaniamarginali(Walker, 1851)，一种角蝉和一种蜗牛。从对单株薇甘菊的控制作用来看，绣线菊蚜虫最明显，感染蚜虫的薇甘菊梢部发育不良，生长缓慢，扭曲畸形，但由于频繁雨水和瓢虫的控制作用，在成片薇甘菊调查中发现蚜虫感染的植株较为有限；紫红短须螨则取食薇甘菊叶片，导致叶片变形和叶片背面逐渐变褐、变黄，紫红短须螨数量多时，茎叶均严重受害，叶片缩小，叶背硬化变脆，但该螨虫还对柑桔、西番莲、番木瓜等有一定危害(陈瑞屏等，2003)；缘纹广翅蜡蝉则为广食性，不仅取食薇甘菊，也取食周围存在的臭鸡屎藤、芒果、桉树、天竺桂等植物上，因此仅起到轻微控制作用；另外一种角蝉和小型蜗牛也仅是偶尔取食薇甘菊，对其控制作用可以忽略不计。

与绣线菊蚜和紫红短须螨相比，亚铜平龟蝽对微甘菊单个嫩梢的控制作用相对较弱，但其对成片的薇甘菊有高的感染率。亚铜平龟蝽主要以若虫聚集于近梢部吸取汁液。在一处薇甘菊覆盖几乎成为单一植物种群的地方，目测调查了50根薇甘菊嫩梢，发现亚铜平龟蝽对薇甘菊的嫩梢感染率达到50%以上，即一丛薇甘菊的嫩梢上，大部分都会被龟蝽感染；进一步观察发现，亚铜平龟蝽主要集中于薇甘菊从梢部倒数第4对叶片以上处进行取食，且主要集中于叶柄附近的茎干部；一般1根梢部有虫7～12头，多的可达30头以上，平均约为20头。同一根梢上会混生有1～4龄若虫及成虫，世代发育很不整齐；卵聚产，一般一处为12～14个。亚铜平龟蝽主要依靠成虫扩散，成虫飞翔能力较强。由于亚铜平龟蝽体型光滑，背部坚硬，因此一般的昆虫天敌类如蚂蚁、蜘蛛、螳螂等都难以捕食，其主要的天敌为一种卵寄生蜂。另外，与其他取食薇甘菊的昆虫相比，在坚硬光滑的体表保护下的亚铜平龟蝽更耐受南方春季的大雨天气，一般雨水对其种群数量影响不大。从这几个方面看来，亚铜平龟蝽对薇甘菊为害具有较强的控制能力。因此，作为一种有潜力的天敌昆虫，有必要进一步开展亚铜平龟蝽在薇甘菊控制方面的研究。