不同小麦品系对麦二叉蚜的抗性比较

张玉英，姚 远，唐 欣

(1.济南森林公园，山东 济南 250100；2.山东农业工程学院，山东 济南 250100)

小麦是我国第二大粮食作物，小麦的稳产和高产对保障国家粮食安全具有重要意义[1]。中国是全球最大的小麦生产国之一，2019年小麦产量为13106万吨。小麦的产量和品质，直接影响到人们的生活和社会经济的发展[2]。蚜虫是植食性刺吸式口器的昆虫，能在短时间内暴发成灾，是一类非常典型的r对策类昆虫。蚜虫不仅取食植物汁液，影响其正常生长发育，还会传播黄矮病病毒，引发小麦黄矮病的流行，严重威胁着世界各小麦产区的小麦的品质和产量[3,4]。麦二叉蚜是麦类作物上的重要害虫，也是麦蚜的优势种。目前，生产上对麦二叉蚜的防治主要依靠化学手段，这种方法虽然可以达到很好的杀蚜效果，但最终会使麦二叉蚜的抗性增强，天敌杀伤严重，环境污染加剧，违背害虫综合治理的原则[5]。因而，寻找防蚜治蚜的新思路，提高有害生物综合治理水平，是当今及将来很长一个时期内农业发展的首要任务。其中，利用和选育抗蚜品种是一个很重要的途径，这种措施不仅能够很好地抑制麦二叉蚜的增长，而且能有效地减轻因农药的大量使用而日益加重的环境负担，且有利于保护天敌、增强麦田生态系统维持和调节自身平衡的能力。

植物抗虫性是植物对虫害的一种防御反应，是植物的一种可遗传的特性[5]。研究表明，抗蚜的小麦品种对麦二叉蚜种群增长有明显的抑制作用，并随品种抗性水平不同，麦二叉蚜种群数量存在明显的差异[6]。一般小麦抗蚜品种能使麦二叉蚜若蚜发育历期延长，缩短成蚜寿命，降低蚜虫的产仔量、产仔速率和种群增长速率等[7]。其生长发育的速度和内禀增长率等生物学功能指标均明显显著低于非抗虫品种。此外，由于抗虫品种可以延缓蚜虫的生长发育，延长蚜虫的发育期和暴露时间，直接提高天敌的搜索效率，使天敌的捕食或寄生效率更高[8、9]。因此，积极研究和利用小麦品种抗蚜性，筛选，培育抗蚜品种应用于生产，对指导生产试践和提高综合防治的水平都有重要的意义。本试验通过田间调查以及室内对麦长管蚜在14个不同品系小麦上生物量和生殖力的测定，明确不同品系小麦的抗蚜性，以期为小麦的抗虫育种提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

麦二叉蚜试验种群：麦二叉蚜采自农田，并在室内光照培养箱内 （光照条件16L：8D；温度22℃）进行连续多代饲养形成种群。

不同品系的小麦试验用种：待测品系的小麦种和对照品种(淄麦12)均购自山东省种子有限公司。

仪器：精确度为0.1mg的电子天平。

1.2 试验方法

1.2.1 田间蚜虫种群数量的调查

4-5月进行大田麦二叉蚜发生量的调查统计，采取5点取样的方法，每点取20株。共计5次调查，蚜虫种群数量取平均值，以DPS软件进行数据分析和差异性比较。

1.2.2 不同小麦品系室内抗蚜性比较

用直径15 cm的花盘种植小麦饲养麦二叉蚜 ，罩以上面通气、透明洁净的养虫罩，在光照培养箱中饲养（光照条件16L:8D；温度22℃），形成试验种群后选取大小和生命力一致的蚜虫做试验。

用直径15cm的花盘种植不同品系的小麦，每个品系3个重复，每盘保留10株,小麦2叶期接麦二叉蚜，每株1头，要求试虫的大小和生命力一致。接蚜虫前称其重量(g/10头)，5 d后再称取所有麦二叉蚜的重量并记录麦二叉蚜的种群数量。计算生殖力(用日均单雌产籽率表示)和生物量增长率 (用日均生物量增长率表示)，并用DPS数据处理系统进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 田间蚜虫种群数量的调查统计与分析

对14个品系小麦的麦二叉蚜的危害数量进行数据方差分析和差异显著性比较，结果表明XM79、12、18、106、62、56 和 87 蚜虫数量与对照之间有明显的差异，其中XM87蚜虫种群数量最低（表1）。

表1 14个小麦品系田间麦二叉蚜种群数量的增长Table 1 Population growth of Schizaphis graminum on 14 wheat varieties in the fields

2.2 室内不同小麦品系的抗蚜性比较

2.2.1 不同小麦品种对麦二叉蚜的生物量的影响

生物量的变化能有效的反映不同小麦的抗性差异。小麦抗性强，则其上的麦二叉蚜虫生物量增加少，反之，抗性弱则麦二叉蚜生物量增加大（见表2）。从以上的数据分析结果看(5%显著水平)：XM32对蚜虫生物量的影响与对照差异显著。从平均日增长量数据分析来看，除 XM25、35、56、87 和 44 的小麦的抗性与对照无明显的差异外，其余的小麦品种与对照之间存在明显的抗性差异。综合生物量差和平均日增长率，XM32为优选的抗性材料。

表2 不同小麦品系上麦二叉蚜的生物量统计Table 2 The biomass of Schizaphis graminum on 14 wheat varieties

2.2.2 不同小麦品系对麦二叉蚜种群增长的影响

从表3的数据分析看出，不同小麦品系的麦二叉蚜的单雌产籽数并没有明显的差异，说明不同小麦品系的抗性差异并不能影响蚜虫的产籽数，但可以影响蚜虫的生长和发育。

表3 不同小麦品系麦二叉蚜生殖力Table 3 The fecundity of Schizaphis graminum in different wheats varieties

2.3 结论

通过室内和田间的综合鉴定，依据对蚜虫种群数量、生物量差、生物量增长率以及生殖力的分析，小麦品系XM87和XM32可作为抗麦二叉蚜的品种材料。

3 讨论

试验选用了14个抗蚜性不同的小麦品系，系统地研究了小麦品系对麦二叉蚜存活、生长发育、生殖及种群增长潜力的影响。结果表明，小麦品系的抗性不会直接导致麦二叉蚜死亡，而是通过影响蚜虫的发育期、成虫寿命和产仔数而起到抗虫作用。在麦二叉蚜的不同发育发展阶段，同一小麦品系对麦二叉蚜的生长发育和生殖的影响并不完全一致，有时对其的影响甚至可以相差很大。

根据我国北方地区麦二叉蚜的发生规律，我们认为，田间小麦品种对麦二叉蚜抗性鉴定从小麦拔节期到乳熟期为宜。小麦生育期过早，鉴定结果不能完全代表蚜虫盛发时品种抗性强弱；小麦生育期偏晚，收获前植株体内营养物质变化过大，对抗性的准确鉴定也会产生不利影响。室内鉴定多采用小麦幼苗，所以田间鉴定结果和室内鉴定结果可能存在不一致的情况，这需要进一步深入分析鉴定。

在一些抗蚜性品种的抗性相关机制的研究中发现，不同蚜虫发生初期，抗性方面表现似乎为不选择性，但当种群形成后，则抗生性和耐害性起到了主导作用。由于小麦的抗蚜性所表现的是种群规模效应，所以小麦抗虫生化物质主要是通过影响蚜虫生长系统发育的进度等指标，以及增强天敌的控害效能，进而有效抑制蚜虫种群数量，以减轻对小麦的危害。