甘薯小象甲对不同甘薯品种的趋性反应试验

雷 剑，张 萌,2，张静珍,2，王连军，柴沙沙，靳晓杰，程贤亮，杨园园，杨新笋

（1湖北省农业科学院粮食作物研究所/湖北省甘薯工程技术研究中心/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室，武汉 430064；2长江大学农学院，湖北荆州 434025；3湖北省农业科学院，武汉 430064）

0 引言

甘薯小象甲(Cylas formicarius)幼虫整个生命期均在甘薯内蛀食和成虫夜间活动，化学防治的效果不明显[1-3]。近年来，甘薯作为保健型健康食品，越来越受到消费者青睐。但是长期残留的农药杀虫剂对食品健康产生了威胁，药害、残留和增加害虫抗药性等问题不可忽视。生物防治中利用昆虫天敌，虽然有利于保护现有的生态系统，但是所利用的昆虫天敌对小象甲的致死率受环境变化很大[4-7]。对于昆虫绝育技术，为了得到理想的不育昆虫，只选择破坏生殖细胞而对体细胞无伤害的照射量，需要根据照射昆虫的生态、龄期、照射量、气温等各种因素之间的复杂联系来测定，而且目前大多数实验都是以完整的薯块为照射对象，薯块内部的虫态具有不可见性、不确定性和不统一性，故无法判定所对应的照射量，因此照射效果也不理想[8-11]。这样得出的昆虫是否绝育，无法保证。于性信息素，目前已经在大田上推广使用，但考虑到它只能诱捕大田中的雄虫，而且对于诱捕后的大田中雌雄虫虫量以及它们种群的变化难以科学统计，这就使得大家对性信息素的具体防治效果难以确定[12-15]。同时对于现有栽培品种，虽然有中抗品种，但目前国内外都没有找到完全抗甘薯小象甲的甘薯品种，而且对于甘薯品质与抗性之间的研究报道还很少。

成虫取食主要取决于两方面，一是气味的诱导，二是对物体的性状的偏好[16]。笔者利用Y型嗅觉仪测定小象甲对不同品种的甘薯进行气味选择试验，通过其对不同品种的选择性差异比较，初步判断其对不同品种的甘薯偏好的差异性，再设置试验求出相应品种的抗性，得出小象甲对甘薯不同品种气味的选择性与品种抗虫的相关性。对今后完善抗甘薯小象甲品种的鉴定工作有很大帮助[17-18]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甘薯小象甲成虫室内饲养20天后用于试验。试验供食甘薯品种14个，分别‘M3014’、‘鄂薯15’、‘鄂2017’、‘徐薯22’、‘鄂薯14’、‘鄂薯12’、‘N3589’、‘鄂紫薯13’、‘鄂薯6号’、‘广薯87’、‘商薯19’、‘徐薯18’、‘浙薯13’、‘万薯9号’。薯块质量为400～500 g左右。

1.2 试验方法

利用Y型嗅觉仪测定小象甲对不同品种的甘薯进行气味选择试验，通过其对不同品种的选择性差异比较，判断小象甲对不同品种的甘薯偏好的差异性，得出小象甲对甘薯不同品种气味的选择性与品种抗虫的相关性[18-19]。

利用Y型嗅觉仪测试甘薯小象甲的选择反应，试验前将甘薯小象甲于黑暗条件下饥饿24 h[20-22]。选择质量约为300 g左右的甘薯，作为味源放入Y型嗅觉仪瓶中，测试时，开启真空泵，在Y型嗅觉仪的基管末端接入甘薯小象甲的成虫，3 h之后再检查两臂内试虫的数量[4]。对进入两味源管及停留在基管中的虫数分别做记录。每次试验接入甘薯小象甲20头。每组试验设置3次重复，每组试验后用95%的酒精清洗嗅觉仪，并用热风吹干。按照公式(1)～(3)计算反应率，诱集率和选择系数[19-20]。

1.3 统计分析

用Excel进行数据统计和处理对数据处理，采用软件DPS在计算机上进行统计检验，Duncan’s新复极差法统计甘薯小象甲对不同品种的反应率及不同品种对甘薯小象甲的诱集率，进行差异显著性分析[21-23]。

2 结果与结论

2.1 甘薯小象甲对不同品种甘薯各个对照中的停留情况

图1为不同品种甘薯在Y型嗅觉仪中设置的各个对照停留虫数的平均数值。由图1可见不同甘薯品种对甘薯小象甲的吸引力有所不同。小象甲在薯块瓶中停留个数最多的甘薯品种是‘鄂薯12’和‘商薯19’，为16头；而小象甲在薯块瓶中停留个数最少的甘薯品种是‘鄂紫薯13’，仅为1头。

图1 甘薯小象甲对不同品种甘薯各个对照中的停留情况

2.2 甘薯小象甲对不同品种甘薯反应率

研究表明：甘薯小象甲对不同品种甘薯的反应由图2可见，甘薯小象甲对‘广薯87’反应率最低，为0.300，且该品种与其他13个品种存在显著性差异；反应率最高的为‘鄂紫薯13’和‘商薯19’，为1.000，且两者无显著性差异。反应率较高表明甘薯小象甲对薯块敏感度较高。甘薯小象甲对‘鄂薯6号’反应率次之，为0.912。

图2 甘薯小象甲对不同品种甘薯的反应率

2.3 不同品种对甘薯小象甲诱集率的影响

对于不同品种甘薯对甘薯小象甲的诱集率由图3可知，‘商薯19’品种具有较大的诱集率，为95%，而‘鄂薯6号’次之，为91%；诱集率最低的为‘广薯87’，仅为20%。14个品种的平均诱集率为66%。说明薯块对于甘薯小象甲具有很大的吸引力，对品种间进行比较可知，其中‘商薯19’与其他13个品种有显著性差异且与‘广薯87’有较大的显著性差异。品种‘M3014’、‘鄂薯6号’、‘鄂薯12’、‘鄂薯15’、‘N3589’、‘万薯9号’共6个品种之间无显著性差异。

图3 不同品种甘薯对甘薯小象甲的诱集率

2.4 甘薯小象甲对不同品种甘薯的选择性系数

由图4可知，不同品种甘薯之间的选择系数差异较大。‘鄂薯6’的选择系数最大，为0.912；‘商薯19’和‘M3014’的选择系数次之，分别为0.911和0.894。而‘鄂薯15’的选择系数最低，仅为-0.033。另外，‘鄂紫薯13’与其他13个品种之间均有较大的显著性差异，且与‘广薯87’的显著性差异最大。

图4 甘薯小象甲对不同品种甘薯的选择系数

3 讨论

通过对14个品种选择系数差异显著分析，不同品种之间的选择系数的差异显著，‘鄂薯6号’和‘商薯19’品种选择系数最大都为0.91，而选择系数最小为-0.03，由此得出结论‘鄂薯15’为最抗小象甲品种，‘鄂薯6号’和‘商薯19’为最感小象甲品种。

3.1 甘薯小象甲对甘薯品种趋向性

本研究采取了Y型嗅觉仪室内测定甘薯小象甲对不同甘薯品种的趋向性，通过反应率、诱集率、选择系数显示甘薯小象甲对不同甘薯品种的趋向性。室内测定的趋向性主要可能与甘薯品种的代谢产物及其产生的气味有关[25]。这项研究结果显示了甘薯小象甲通过嗅觉对甘薯不同品种的喜好，为甘薯抗（耐）小象甲品种评价及品种选育提供了一个筛选标准。

福建省农业科学院作物研究所刘中华等的不同甘薯品种小象甲的危害比较及相关性分析研究表明，‘福薯8号’、‘金山57’、‘泉薯12号’等8个不同的甘薯品种，以危害指数为主要指标，从高到低依次是‘金山57’、‘福薯8号’、‘广薯87’、‘泉薯12’、‘福薯88’、‘福薯90’、‘福薯9号’、‘福薯2号’。‘金山57’、‘福薯8号’2个品种遭受小象甲的危害程度最重，而‘福薯2号’遭受小象甲的危害程度最低[24]。

3.2 次生代谢产物影响甘薯小象甲趋向性

本研究结论是室内测定结果，主要影响因素是甘薯品种的次生代谢产物的气味的不同，导致了甘薯小象甲趋向性的不同，可以为甘薯抗虫育种作为一个参考指标，但是与大田生产实际可能会有偏差。因为甘薯小象甲在甘薯大田的侵染受多种因素影响，不仅受甘薯次生代谢产物味道影响，还要受到结薯性、薯皮厚度、土壤环境等多方面因素的综合影响。本研究为抗虫育种提供了一个筛选标准，但是仅仅用这个标准是远远不够的，还是要结合大田进行抗虫综合表现鉴定，室内鉴定和大田鉴定结合，才能更快的选育出生产中可以实际应用的抗虫甘薯新品种。

本研究选择的甘薯品种大部分不同。另外研究方法也存在差异，福建省农业科学院作物研究所做出的研究是基于大田的甘薯小象甲危害情况统计，这种甘薯小象甲大田的选择性除了由于甘薯品种本身的次生代谢产物的气味的偏好不同之外，还和各个甘薯品种的结薯习性、薯皮厚度、土壤条件等很多综合影响因素有关[26-27]，比如结薯深的甘薯品种可能会比结薯浅的甘薯品种更耐虫，薯皮厚的比薯皮薄的甘薯品种更耐虫。土壤含水量高的地方不适宜甘薯小象甲生存，危害率会更低等。所以导致大田的调查结果会和室内Y型嗅觉仪测定的结果会有一定的差异[28-29]。本研究的试验对象是甘薯小象甲的成虫，由于成虫之间的活力差异不太好控制，可能会导致试验结果有部分偏差。

4 结论

利用Y型嗅觉仪测定小象甲对14个不同甘薯品种进行气味选择试验，结果显示，甘薯小象甲对14个不同品种甘薯的反应率、诱集率以及选择系数都具有差异显著性，甘薯品种对小象甲的食用选择有一定影响；小象甲对14个甘薯品种的反应率在0.3～1之间，其中对‘鄂紫薯13’和‘商薯19’的反应率最高，对‘广薯87’的反应率最低；不同品种对甘薯小象甲的诱集率在0.2～0.9556之间，其中‘商薯19’的诱集率最高，‘广薯87’的诱集率最低；其中小象甲对不同甘薯品种之间的选择系数在-0.03～0.91之间，其中‘鄂薯15’选择系数最小为-0.03，表现为最抗小象甲；‘鄂薯6号’和‘商薯19’的选择系数最大且都为0.91，表现为最感小象甲。