红树莓果蝇的种类鉴定和高效诱集及田间发生规律

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（1.河北农业大学 a.植物保护学院；b.林学院，河北 保定 071001；2.河北省保定市森林病虫害防治检疫站，河北 保定 071000；3.河北省核桃工程技术研究中心，河北 邢台 054300）

红树莓Rubus idaeusL.为蔷薇科Rosaceae 悬钩子属植物。其果实具有人体所需的多种营养元素，享有“黄金水果”的美誉，可用以制作果冻、果汁等产品，这些产品深受人们的喜爱[1-2]。然而，树莓在全球范围内的大面积种植，虽然拉动了国际树莓市场和区域经济的发展，但也出现了许多问题[3]，如缺乏优良栽培品种、盲目引种、害虫危害严重等。其中，树莓果蝇严重影响树莓果的产量和品质，且不同地区间害虫优势种类可能不同[4-5]，其危害问题已成为制约树莓产业发展的瓶颈，亟待解决。

果蝇属于双翅目Diptera 果蝇科Drosopilidae果蝇属Drosophila，种类繁多，寄主广泛，繁殖力强，主要危害成熟果实，成虫产卵于果皮下，幼虫孵化后在果实内蛀食为害，影响果实品质，造成严重经济损失[6]。据有关文献报道，不同作物上果蝇的种类可能存在差异：危害杨梅的果蝇主要为斑翅果蝇Drosophila suzukii[7]；在樱桃果实内发现的果蝇有4 种，其分别为斑翅果蝇D.suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德氏果蝇D.hydei和伊米果蝇D.immigrans[8]。虽然果蝇也是树莓果的重要害虫，但有关红树莓果蝇种类的研究尚缺乏系统的报道。红树莓属于连续结果型水果，其果实成熟期长达4 个月，利用化学防治方法防治果蝇虽然有效，但化学防治可能引起的果品安全问题限制了其在树莓果蝇防控中的使用，所以研究开发与树莓生产相容性好的害虫防治方法尤其迫切。目前，生物防治和物理防治技术具有相对安全、高效等优点[9]，其中糖醋液诱集是以往生产中常用的诱集方法[10]。有关研究结果表明，樱桃园中使用糖醋液诱集果蝇的效果明显[6]；冯波等[11]发现，新鲜水果对果蝇有很强的诱集能力；伍苏然等[12]发现，果蝇对新鲜香蕉和糖醋液均有很强的趋性，但新鲜水果易腐烂且成本较高，因此采用果香香精代替新鲜果肉以之诱集果蝇，结果也有很好的应用潜力[13]。另有研究结果表明，含酵母的诱集液对果蝇的诱集效果十分明显[14]。有关不同食诱剂配方对果蝇的诱集效果尚缺乏系统的比较研究，同时其在树莓田的应用效果尚不清楚，因此，亟待开发能适用于树莓田果蝇防治的经济且高效的食诱剂。

明确害虫周年发生规律是科学防控害虫的前提和关键[15]。二点委夜蛾Athetis lepigone和绿盲蝽Apolygus lucorum都是近年危害严重的重要害虫，张智等[16]、曹盼盼等[17]分别对二点委夜蛾、绿盲蝽的发生规律进行了研究。相关研究结果表明，同种害虫的发生规律因其食物种类、地域、种植环境等因素的不同而存在差异：如四川南充葡萄园中的果蝇，9月中旬至10月中旬为其发生高峰期[18]；山东烟台葡萄园中的果蝇，9月下旬至10月上旬为其发生高峰期[19]；云南省石屏县杨梅园中的果蝇，5月中旬至5月底为其发生高峰期[20]。果蝇种群在树莓田里的发生规律也有其特殊性，因此，对其科学防治方案的制定具有重要意义。

为了科学而又高效地防治红树莓果蝇，本研究在其种类鉴定的基础上，对其经济且高效的食诱剂进行了筛选，以开发出新型食诱剂；并对红树莓果蝇田间种群动态进行了监测，还将之与红树莓的生育期进行拟合，掌握其在红树莓田间的发生规律，明确红树莓果蝇为害的危险生育期，以期为红树莓果蝇的综合防治提供基础材料，也为确保红树莓的安全生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试昆虫：供试的果蝇和红树莓果均采自河北省保定市易县树莓主产区，红树莓的品种为‘海尔特兹’。采用诱捕法，使用桶形诱捕器（北京中捷四方生物科技股份有限公司）采集供试的果蝇。养虫箱的温度为（25.0±0.5）℃，其湿度为（70.0%±0.5%），光周期（指昼夜周期中光照期和黑暗期交替变化的长短）为：光照期∶黑暗期=16∶8。

试剂：红糖，北京恒胜天祥工贸有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司；香蕉香精、菠萝香精，广东省阳江市阳东食品香料有限公司；食醋（总酸≥3.5 g/mL），天津市天立独流老醋股份有限公司；果蝇属引诱剂1、果蝇属引诱剂2，深圳百乐宝生物农业科技有限公司。

仪器与设备：双目解剖镜为日本奥林巴斯公司的OLYMPUS-SZ61 型体视显微镜，双目体视镜为基恩士有限公司的Nikon SMZ800N。

1.2 方 法

1.2.1 红树莓果蝇种类的鉴定

形态学鉴定：参考任路明等[21]采用的方法，根据形态特征对果蝇成虫进行初步的种类鉴定。将收集到的果蝇带回实验室饲养，并于室内解剖镜下进行观察，分别对果蝇雄成虫的前翅、前足跗节，雌成虫的腹部、产卵器外部形态进行比较，确定果蝇的种类。将样品保存于75%的酒精中并置于实验室里在-20 ℃的温度条件下保存以备用。

分子鉴定：参考禇栋等[22]采用的方法，根据4 种果蝇的mtCOI基因条形码，对形态鉴定后的标本的种类进行鉴定，分别提取待鉴定的斑翅果蝇D.suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德氏果蝇D.hydei和伊米果蝇D.immigrans的DNA，经紫外分光光度计测定DNA 浓度合格后再以其为PCR 模板，分别以LCO1490（5′-GGTC AACAAATCATAAAGATATTGG-3′） 和HCO2198（5′-TAAACTTCAGGGTG ACCAAAAAATCA-3′）为引物进行序列扩增[23]，引物合成委托深圳华大基因科技服务有限公司进行。PCR反应条件：96 ℃，预变性5 min；35 个循环（包括96 ℃，变性20 s；52 ℃，退火20 s；72 ℃，延伸30 s；最后72 ℃，延伸5 min）。取PCR 产物2 μL，将PCR 扩增产物经过0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测，然后将电泳检测验证正确的PCR 产物交给深圳华大基因科技服务有限公司进行测序。再将获得的序列在NCBI网站进行Blast 比对分析，并结合形态特征最终确定果蝇的种类，最后利用MEGA 5.0 软件构建系统发育树。

1.2.2 不同食诱剂对红树莓果蝇田间诱捕效果的比较

试验于2018年6月至2019年8月在河北省保定市易县富岗乡双合庄村红树莓田中（39°17′34″N、115°6′17″E）进行。共设9 种食诱剂处理，各处理所用食诱剂的配方见表1，以清水和糖醋液为对照[24]，每处理各重复3 次。采用诱捕器诱捕果蝇，设其悬挂高度为1 m、间隔15 m，每个诱捕器中各放置350 mL 的食诱剂，随机均匀分布于田间。每隔7 d 调查1 次，连续调查5 次，并定期补充新的食诱剂，统计各处理诱捕器中诱捕到的果蝇数量，计算平均值、标准误，进行差异显著性分析（P＜0.05），根据统计结果筛选出对果蝇适宜的食诱剂种类。

表1 不同食诱剂的配方Table 1 Different food attractants formulations

1.2.3 红树莓果蝇种群动态的监测

选取1.2.2 中诱集效果最佳的食诱剂进行果蝇田间种群动态监测。诱捕器的使用方法及果蝇调查方法与1.2.2 段中所述的相同，统计每个时间点诱捕器中7 d 内每种果蝇总数量，得出4 种果蝇种群动态变化情况。同时将其与红树莓田间生育期进行拟合，研究红树莓果蝇防控的关键生育期。

1.3 数据分析

利用Excel 2003 和SPSS 19.0 软件进行数据统计和分析，采用Duncan 氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 红树莓果蝇种类的鉴定结果

对采自河北省保定市易县富岗乡双合庄村红树莓田中果蝇雄成虫的前翅、前足跗节与雌成虫腹部、产卵器外部部位形态进行了观察和比较，结果分别如图1～4 所示。观察发现，采样地区红树莓田中有4 种果蝇，其分别为斑翅果蝇D.suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德氏果蝇D.hydei和伊米果蝇D.immigrans。

图1 4 种果蝇雄虫前翅的鉴别特征Fig.1 Identification features of the male forewing in four Drosophila species

图2 4 种果蝇雄虫前足跗节的鉴别特征Fig.2 Identification features of the male forefeet digitus in four Drosophila species

图3 4 种果蝇雌虫腹部的鉴别特征Fig.3 Identification features of the female abdomen in four Drosophila species

图4 4 种果蝇雌虫产卵器的鉴别特征Fig.4 Identification features of the female ovipositor in four Drosophila species

以提取的果蝇mtCOI基因为模板，利用引物进行PCR 扩增，结果获得了4 条清晰的条带，其长度均约700 bp；将纯化后的PCR 产物进行测序，并利用NCBI 数据库对测序结果进行比对分析。结果表明，所测4 种果蝇的序列与NCBI 数据库中已公开的斑翅果蝇（KX268721.1）、黑腹果蝇（KY559387.1）、海德氏果蝇（KJ671603.1）及伊米果蝇（LN867076.1）的mtCOI基因序列高度一致，其相似性均达99%以上。然后提交GenBank，分别将其命名为斑翅果蝇（MT883792）、黑腹果蝇（MT883996）、海德氏果蝇（MT873049）、伊米果蝇（MT883960）。这一结果与形态学鉴定结果一致。最后利用软件MEGA 5.0 构建了系统发育树（图5）。

图5 基于mtCOI 基因序列构建的红树莓田果蝇的系统发育树Fig.5 Construction of phylogenetic tree of Drosophila red raspberry based on mtCOI gene sequence

2.2 红树莓果蝇优势种的鉴定结果

2019年5月8日—11月13日于河北省保定市易县富岗乡双合庄村红树莓田中共诱集到果蝇成虫12 115 头，对其种类及数量进行了比较，结果发现，所诱集到的果蝇种类分别为斑翅果蝇D.suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德氏果蝇D.Hydei和伊米果蝇D.immigrans。其中，斑翅果蝇的数量最多，有10 865 头，占所有果蝇数的89.68%，为树莓田中果蝇的优势种群；其次是黑腹果蝇，有692 头，占所有果蝇数的5.71%；再次依次是伊米果蝇（282 头）与海德氏果蝇（276 头），分别占所有果蝇数的2.33%和2.88%。

2.3 不同食诱剂对红树莓果蝇的田间诱捕效果

9 种不同食诱剂对红树莓果蝇的田间诱捕效果如图6所示。由图6可知，9 种食诱剂的诱虫量均高于清水对照，说明9 种食诱剂对果蝇的诱集均有效果。其中，处理4、7、8 和9 的诱虫量均明显高于处理1 的诱虫量，而且这几个处理与其它处理间的差异均显著（P＜0.05），而处理4、7 的诱虫量又显著高于处理8 与9 的诱虫量（P＜0.05），处理7（自制糖醋菠萝香精食诱剂）的诱虫量高于处理4（自制糖醋香蕉香精食诱剂）的诱虫量。因此，选择处理7 所用的自制糖醋菠萝香精食诱剂作为果蝇动态监测的食诱剂。

图6 9 种不同食诱剂对红树莓果蝇田间诱捕效果的比较Fig.6 Comparison of trapping effects of 9 kinds of food attractants on Drosophila in the field

2.4 红树莓田中4 种果蝇种群的发生动态

利用诱捕器对树莓田里4 种果蝇种群进行了监测，结果如图7所示。监测中发现，在诱集到的4 种果蝇中，斑翅果蝇的数量最多，说明斑翅果蝇是其中的优势种群。在2019年5月8日—11月13日的监测中发现，一直有斑翅果蝇的发生。根据害虫的发生规律，虫口密度达到种群的16%～84%的时期为其发生盛期。对红树莓田中斑翅果蝇种群发生动态的监测结果如图8所示。由图8可知，斑翅果蝇种群的发生盛期为8月7日—10月9日；其发生高峰日期分别为6月19日、8月14日和10月2日，监测到的虫口数量分别为515、1 608 和2 450 头（图7）。研究地的树莓从7月2日起开始进入开花期，7月28日进入果实成熟期，说明树莓结果期正值果蝇发生盛期，此时如果不及时防治，就会造成该虫的大发生，其危害严重，因此，在红树莓开花始期就应对果蝇进行防控，必要时应使用化学药剂进行防治。

图7 红树莓田4 种果蝇种群发生动态Fig.7 Dynamics of four Drosophila populations in red raspberry field

图8 红树莓田斑翅果蝇种群累计发生动态Fig.8 Cumulative population dynamics of D.suzukii in red raspberry field

3 结论与讨论

果蝇种类繁多，但为害树莓等浆果类水果的果蝇种类有限。如陈哲等[5]发现，贵阳树莓田中果蝇的主要种类为黑腹果蝇。而本研究结果表明，河北省保定市树莓田中果蝇的主要种类为斑翅果蝇，这一结果与陈哲等[5]的研究结果不一致，究其原因，可能与树莓品种、海拔、温度、地域等条件有关。

人们对食品安全意识的日益增强，给鲜食水果害虫的防控技术提出了更高要求。树莓作为一种鲜食水果，受果蝇危害严重，因此，筛选出针对果蝇的高效、实用、经济的食诱剂对其防控的意义重大。已有研究结果表明，糖醋液、香蕉果肉对果蝇均有较好的诱集能力，但从经济效益方面考虑，使用新鲜香蕉作为诱捕剂，成本较高，且田间推广与可操作性差[6]，因而利用果香香精代替新鲜果肉具有极大的应用优势和潜力[14]。基于上述情况，本试验利用2 种香精研制了适用于诱集红树莓果蝇的经济而又高效的食诱剂配方。但是，要开发出田间适用的食诱剂，不仅要考虑诱虫效果，还要综合考虑其是否容易挥发、使用技术是否便于操作等因素，因此，下一步的研究将对其应用性能进行深入探讨。

研究种群动态可为害虫的综合防控提供理论依据。本研究从5月8日开始监测斑翅果蝇，监测持续至11月13日，其发生盛期为8月7日—10月9日，此期正值红树莓结果期与收获期，因此在这个时间段内应注意果蝇的爆发危害，采取相应措施进行预防，以保证树莓的果品质量。

由于时间原因，本研究仅监测了4 种果蝇成虫在一年之内的发生动态及规律，其结果存在一定的局限性，今后应进行更长时间的种群监测，同时还应在多个试验地点进行监测，以获得更加全面、准确的数据，以期为树莓田中果蝇的高效防控提供科学的依据。