取食藜和龙葵对甜菜夜蛾生长发育及杀虫剂敏感性的影响

张职显，任相亮，王丹，宋贤鹏，马小艳，马亚杰，胡红岩，单永潘，马艳

（棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所，河南安阳455000）

甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）是1种间歇性爆发的杂食性害虫，其寄主作物达35科108属170种[1]。甜菜夜蛾除取食多种蔬菜和粮食作物之外，还可取食藜（Chenopodium albumL.）和苋菜（Amaranthus tricolorL.）等杂草。研究表明，取食不同寄主植物对甜菜夜蛾生长发育和繁殖有明显影响，比如：在取食甘蓝和大葱后，其成虫的产卵量发生明显变化；取食藜和苋菜后，其幼虫的发育历期发生显著变化[2]。

昆虫生长调节剂是1类抑制昆虫生长发育而导致昆虫死亡的杀虫剂，具有毒性低、污染小、对天敌和有益生物影响小等特点。甲氧虫酰肼、虱螨脲、环虫酰肼和虫酰肼等昆虫生长调节剂已被广泛应用于防治甜菜夜蛾。其中，甲氧虫酰肼会明显延长甜菜夜蛾的产卵前期，5%（质量分数）的虱螨脲悬浮剂对甜菜夜蛾幼虫7 d的防效在93.6%以上[3]。然而，随着这2种昆虫生长调节剂的广泛使用，甜菜夜蛾已对其产生了不同程度的抗药性[4]。因此，如何有效防控甜菜夜蛾成为农业生产中迫切需要解决的问题。

近年我国尤其是新疆棉田虫害发生面积呈上升趋势[5-6]。而目前商业化种植的转基因棉花主要是转cry1Ac/Ab基因，虽然可有效控制棉铃虫等靶标害虫的危害[7]，但对甜菜夜蛾等非靶标昆虫的防效较差，导致甜菜夜蛾逐渐从棉田的次要害虫上升为主要害虫之一，严重威胁棉花生产[8]。不过，也有研究认为，转cry1Ac＋cry2Ab基因棉花对甜菜夜蛾的生长发育有一定影响[9]，而且利用寄主次生代谢物质可以防御棉花害虫的侵害[10]。藜和龙葵是棉田主要杂草，也是甜菜夜蛾在棉田危害的中间寄主。因此，为降低甜菜夜蛾对棉花的潜在威胁，本研究分析了取食藜和龙葵后甜菜夜蛾生长发育和繁殖力等指标，以及取食藜和龙葵后甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼、虱螨脲及其复配混剂的敏感性变化，探讨取食藜和龙葵对甜菜夜蛾发育历期、繁殖力及杀虫剂敏感性的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甜菜夜蛾采自中国农业科学院棉花研究所东场试验基地，在温室中饲养5代后供试。饲养条件：温度、光周期、相对湿度分别为（28±1）℃、14 h∶10 h、（70±5）%。

甜菜夜蛾人工饲料配方见表1。将藜和龙葵种子种植于装有标准苗圃混合土的塑料花盆中。将花盆置于温度（25±1）℃、光周期16 h∶8 h和相对湿度（60±5）%的防虫温室中，每天浇水，每隔1 d浇适量营养液。待藜和龙葵出苗长出真叶以后，分别采取叶片饲养甜菜夜蛾。

供试药剂：97%的甲氧虫酰肼原药和97%的虱螨脲原药（安阳全丰生物科技有限公司），丙酮（分析纯，北京化工厂），吐温-80试剂（广东润华化工有限公司）。

表1 甜菜夜蛾人工饲料配方

1.2 试验方法

1.2.1存活率和发育历期调查。取生长发育一致的甜菜夜蛾初孵幼虫，挑入预先置有人工饲料、新鲜藜或龙葵叶片的24孔养虫板中，每孔接入1头幼虫，每板为1个重复，每个处理设5次重复，共处理120头试虫，观察藜或龙葵对甜菜夜蛾幼虫发育历期和成活率的影响。每天更换新鲜叶片（隔天清洁消毒养虫板），直至甜菜夜蛾幼虫羽化。在此期间，每天统计1次龄期和存活情况，最终根据记录数据计算甜菜夜蛾的发育历期。

1.2.2成虫产卵量调查。分别测试取食藜或龙葵的5对成虫，重复3次，共计15对成虫。随机选取取食相同植物且羽化时期一致的甜菜夜蛾成虫，按雌雄比1∶1配对，置于养虫笼中，喂食10%（质量分数）蜂蜜水。每天更换蘸有蜂蜜水的脱脂棉和产卵纸，统计雌虫的产卵量，直到所有雌虫个体死亡。计算雌雄成虫寿命、产卵前期和单雌产卵量[11]。

1.2.3毒力测定。采用浸叶法[12]测定室内毒力。根据本实验室前期的试验结果[13]，配制甲氧虫酰肼、虱螨脲和复配混剂（甲氧虫酰肼与虱螨脲质量配比为4∶6）母液，初始剂量分别为300 ng·cm－2、200 ng·cm－2和200 ng·cm－2。用0.1%（质量分数）的吐温-80水溶液按2倍梯度稀释为7个质量浓度。蒸馏水和丙酮分别作为空白对照。将藜和龙葵新鲜叶片沿垂直叶脉方向剪成1～2 cm的叶段，在梯度稀释好的各质量浓度药液中浸泡5 s后取出晾干，置于24孔板中。接入已经持续取食藜或龙葵叶片且生长至3龄的甜菜夜蛾幼虫（测定前进行4 h饥饿处理）。浸叶法处理后，甜菜夜蛾的饲养条件不变。药后72 h观察并统计活虫数和死虫数。每处理设3次重复。人工饲料的毒力及亚致死效应计算参见陈吉祥等[13]的研究。

1.3 统计分析

利用SPSS 20.0软件对试验结果进行单因素方差分析，采用邓肯多重范围检验比较取食人工饲料、藜或龙葵后甜菜夜蛾各阶段发育历期的差异。采用SPSS 20.0软件对毒力测定数据进行统计分析，分别计算甲氧虫酰肼、虱螨脲以及复配混剂对取食2种寄主植物的甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力回归方程。

2 结果与分析

2.1 取食2种杂草对甜菜夜蛾存活率的影响

取食人工饲料、藜或龙葵的甜菜夜蛾总发育历期分别为31.23 d、34.87 d和38.46 d，3个处理的种群数量（存活率）均随时间推移逐渐下降（图1）。与取食人工饲料相比，取食藜和龙葵后甜菜夜蛾的存活率下降更为明显。

2.2 取食2种杂草对甜菜夜蛾发育历期的影响

图1 甜菜夜蛾取食藜或龙葵后的存活率曲线

对甜菜夜蛾发育历期的调查结果（表2）显示：取食龙葵的幼虫发育历期最长，取食藜的幼虫发育历期次之，取食人工饲料的幼虫发育历期最短；相反，取食人工饲料后蛹发育历期最长，取食藜后蛹发育历期次之，而取食龙葵后蛹发育历期最短；取食2种杂草后雌成虫寿命以及取食龙葵后雄成虫寿命与取食人工饲料相比，变化显著；总发育历期，取食龙葵的最长，取食藜的次之，取食人工饲料的最短。与取食人工饲料相比，甜菜夜蛾取食2种杂草后幼虫发育历期和雄成虫寿命延长，其中总发育历期分别延长3.11 d和7.02 d，而蛹发育历期和雌成虫寿命缩短。与取食藜相比，甜菜夜蛾取食龙葵后幼虫发育历期延长3.37 d，蛹发育历期缩短0.36 d，雌成虫寿命延长0.60 d，雄成虫寿命延长0.65 d。

2.3 2种杂草对甜菜夜蛾化蛹率、羽化率和繁殖力的影响

比较甜菜夜蛾取食2种杂草后成虫化蛹率、羽化率和繁殖力（表3）可知：与取食人工饲料相比，甜菜夜蛾取食藜或龙葵后成虫的化蛹率和羽化率均没有显著性差异，但取食藜或龙葵后产卵前期显著缩短，单雌产卵量显著增加107.00粒和176.90粒。与取食藜相比，取食龙葵后甜菜夜蛾单雌产卵量增加69.90粒。

表2 取食人工饲料、藜或龙葵后甜菜夜蛾的各虫态发育历期d

表3 取食不同食物的甜菜夜蛾生殖参数比较

2.4 取食2种杂草后对杀虫剂敏感性的变化

与取食人工饲料相比，取食藜或龙葵的甜菜夜蛾对3种药剂的敏感性均受影响（表4）。与取食人工饲料的甜菜夜蛾种群相比，取食藜的甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼、虱螨脲和复配混剂敏感性较低，但取食龙葵的甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼、虱螨脲和复配混剂敏感性较高。因此，取食不同食物的甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼、虱螨脲和复配混剂的敏感性从高到低依次为龙葵、人工饲料和藜。综上所述，取食龙葵的甜菜夜蛾对这3种杀虫剂的抗性最低。

表4 甜菜夜蛾3龄幼虫对3种药剂的敏感性

3 讨论与结论

在棉田中，藜、龙葵、马唐、牛筋草等为优势杂草。杂草作为甜菜夜蛾危害作物的中间寄主，被甜菜夜蛾取食后会降低其存活率，影响发育历期。研究表明，昆虫取食寄主植物后的存活率和发育历期是衡量其寄主适应性的重要指标[14]，且幼虫发育历期对单雌产卵量也有影响[15]。本研究比较了甜菜夜蛾取食人工饲料、藜或龙葵后的存活率、发育历期和繁殖力，结果表明：在取食2种杂草后，甜菜夜蛾存活率降低，发育历期显著延长，产卵前期缩短，单雌产卵量显著增加。因此，取食藜或龙葵延长了甜菜夜蛾的发育历期，增强了其繁殖力。取食转基因抗虫棉不同叶位叶片后，甜菜夜蛾的种群呈增长趋势[16]，而Liu等也证明棉铃虫在取食大豆后的发育历期延长和繁殖力增强[17]。所以，重视对作物田间及周围生境中杂草等寄主的控制，可以有效降低害虫对作物的危害。

取食藜和龙葵的甜菜夜蛾能完成生活史，但其在藜和龙葵上的发育历期和繁殖力存在差异，造成这些差异的原因可能是藜和龙葵的营养成分不同。姜卫华等研究表明，取食不同的寄主植物之后，甜菜夜蛾对功夫菊酯的敏感性有显著变化[18]。王沫等也证明，取食5种寄主植物会影响甜菜夜蛾对灭多威的敏感性[19]。本研究中取食藜或龙葵的甜菜夜蛾幼虫对甲氧虫酰肼、虱螨脲以及复配混剂的敏感性变化不同，其中取食龙葵后对这3种杀虫剂的敏感性均升高。取食龙葵后甜菜夜蛾幼虫的敏感性改变可能与龙葵体内的杀虫活性物质有关[20]。综上所述，取食藜和龙葵会影响甜菜夜蛾的生长发育及对甲氧虫酰肼、虱螨脲、复配混剂的敏感性。