蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂对枸杞棉蚜取食行为的影响

郭佳茹 蒲占悦 柴军发 王小龙 洪波 王芳 贾彦霞

关键词：棉蚜；蜡蚧轮枝菌；可分散油悬浮剂；取食行为；刺吸电位图谱技术

枸杞Lyciurn barbarum是宁夏最具地方特色的优势产业之一，但是近年来枸杞蚜虫为害严重，成为危害枸杞产量和品质的重要因素之一。为害枸杞的蚜虫为棉蚜Aphis gossypzz、桃蚜Myzus persicae和豆蚜Aphis cracczioora的混合种群，其中棉蚜为优势种，约占种群数量的87%。棉蚜通过刺吸植物叶片为害新梢，使叶片枯萎，新梢不能正常发育，从而使植物产量和品质下降，同时，棉蚜在吸取植物汁液时会向植物传播病毒，分泌蜜露影响植物的光合作用和呼吸作用，引起煤污病的发生。由于棉蚜种群具有繁殖能力强、能迁飞和易产生抗性的特点，防治较为困难。近年来，主要的防治方法仍为化学防治，但是大面积使用化学农药会污染环境、影响人畜安全，因此开发利用昆虫病原真菌制剂对防治棉蚜的意义重大。昆虫病原真菌是唯一一类可通过接触昆虫体表直接侵染并致死昆虫的病原微生物，在对刺吸式口器害虫的防治上具有独特优势。关于虫生真菌侵染害虫的致病机理，国内外均有研究报道。Askary等详细报道了蜡蚧轮枝菌Ak-anthomyces lecanii侵染蚜虫的过程及染菌后虫体的组织结构和细胞的变化特征。刘明科等研究了刀孢蜡蚧菌Akanthomyces psalliotae和渐狭蜡蚧菌Lecanicilliurn. attenuaturn2个种的7个菌株孢子悬浮液侵染无翅桃蚜成蚜后其症状变化，得到致病力最高的菌株HFLP006，其处理后7d引起的累计校正死亡率为83.56%。表明蜡蚧菌具有应用于蚜虫生物防治的潜力。选择合适的昆虫病原真菌对防治蚜虫有重要意义，同一昆虫病原真菌的不同浓度对棉蚜的取食、繁殖等行为的影响也不同，因此，研究蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂（oil dispersion，简称OD）对棉蚜取食行为的影响，有助于进一步了解棉蚜的生态学和行为学信息，为合理使用生物农药提供理论基础。

刺探电位图谱（electrical penetration graph，简称EPG）技术是一种用来记录刺吸式口器昆虫在寄主植物上刺探和取食行为的电生理技术，可以准确地反映昆虫口针在植物组织中的位置和活动。EPG技术最先运用于蚜虫取食行为的研究，通过记录蚜虫刺探、吸食等行为与记录波形的对应关系，确定了蚜虫取食的8种基本波形（np、A、B、C、pd、E、F、G）的特征及其生物学意义，其中A、B、C波为刺探路径波，波形标记时统归为C波，E波分为E1波和E2波。目前，EPG技术已成功运用于橘蚜Toxoptera citricidu.s、棉蚜、桃蚜、麦长管蚜Sitobionrnzscanthz、烟粉虱bernzsia tabaci、西花蓟马Fran-klinielZa occidentalis等多种刺吸式害虫的取食行为研究，对防治刺吸式害虫发挥着重要作用。

现如今，对棉蚜取食行为的研究主要以选择植株品种和化学农药为主，尚无关于蜡蚧轮枝菌侵染棉蚜后室内毒力和取食行为方面的报道，其研究空间较大，具有发展前景。本研究选择宁夏大学农业昆虫与害虫防治实验室研发的2种蜡蚧轮枝菌OD制剂，研究其对枸杞棉蚜的室内毒力效果，同时研究其侵染枸杞棉蚜后的刺探、取食波形，明确两种制剂的3个浓度处理下棉蚜对枸杞叶片的取食行为特征，为宁夏枸杞棉蚜的生物防治奠定理论基础。

1材料与方法

1.1试验材料

供试菌株：蜡蚧轮枝菌JMC-01，由宁夏大学农业昆虫与害虫防治实验室提供。

蠟蚧轮枝菌可分散油悬浮剂（OD）：由宁夏大学农业昆虫与害虫防治实验室提供，1#制剂为大豆油体系，2#制剂为油酸甲酯体系。

供试虫源：棉蚜无翅成虫采自宁夏农林科学院枸杞工程技术研究所试验基地，试验期间不喷施任何药剂，确保试虫不受任何药剂干扰。

供试植株：枸杞植株盆栽培育于宁夏国家大学科技园的温室大棚，试验时挑选生长结果前期状况一致的枸杞苗。

1.2蜡蚧轮枝菌制剂对枸杞棉蚜的室内毒力测定

室内毒力测定采用浸渍法。将蜡蚧轮枝菌OD用蒸馏水稀释为2.5×105、5×105、1×106、2×106、4×106cfu/ml。，以蒸馏水为空白对照。挑选健康、大小一致的无翅棉蚜成虫浸渍5s，晾干后放人90 mm培养皿中新鲜枸杞叶片上，每皿用毛笔接30头，保湿处理后用保鲜膜封住皿口并用昆虫针扎10～20个小孔，每处理重复3次。将处理的棉蚜置于温度（25±1）℃，光照L∥D=16h∥8h，相对湿度为60%～70%的人工气候培养箱中培养。24、48、72、96、120h后检查死亡率，计算校正死亡率。

1.3EPG试验前处理

1#和2#蜡蚧轮枝菌OD分别设置2.5×105、1×106、4×106 cfu/mL，3个浓度梯度，以蒸馏水为空白对照。挑选健康、大小一致的无翅棉蚜成虫浸渍5s，晾干后放入90mm的培养皿中新鲜枸杞叶片上，每皿30头，保湿处理后用保鲜膜封住皿口并用针扎10～20个小孔，每处理重复3次。根据1.2试验结果，受到侵染后第2天开始棉蚜死亡率逐渐增加，因此采用处理后2d的棉蚜作EPG试验。

1.4EPG试验

选择药剂处理后大小一致的无翅棉蚜成虫与盆栽枸杞苗分别连人昆虫电极和植物电极。棉蚜试验前饥饿th。昆虫电极是一段2～3cm的金线。将金线蘸取银胶，形成胶滴后粘到棉蚜成虫的中胸背板上。植物电极直接插入盆栽枸杞土壤中。每头棉蚜连续测定8h，每处理取15次有效重复进行统计，剔除测试结束前由于棉蚜成虫脱落而导致信号中断的无效信号。

EPG试验在一个专用房间内进行，将整套装置放人接了地线的法拉第笼（50cm×50cm×60cm）内，以屏蔽外界噪声及其他信号的干扰。供试昆虫的EPG试验条件与其饲养条件尽量保持一致，用免驱USB温湿度记录仪进行EPG环境监测。试验期间EPG环境平均温度为（25±1）℃，相对湿度60%～80%。

1.5波形及其相关生物学意义

各EPG波形及其生物学意义见表1。其中np波和C波表示该昆虫在植物叶片上未取食，这两个波所占时间长表示昆虫产生了拒食行为。

1.6数据处理

室内毒力数据用DPS和Excel软件计算校正死亡率，以Duncan氏新复极差法进行多重比较，Origin 2021 64Bit作图。EPG数据记录和波形识别使用EPG style+a与EPG style+d软件（Giga-8DC-EPG系统，荷兰瓦赫宁根大学），波形识别根据文献记录的波形图、电压、波形的秒数等参考指标，使用DPS和Excel软件进行数据统计分析，以Duncan氏新复极差法进行多重比较，Origin 202164Bit作图。

2结果与分析

2.1蜡蚧轮枝菌对棉蚜成虫的室内毒力

枸杞棉蚜经2种蜡蚧轮枝菌制剂处理后的校正死亡率见图1。随着制剂浓度升高和处理后时间延长，枸杞棉蚜的校正死亡率逐渐增大。处理后第2天2种制剂最高浓度的死亡率达到40%以上。3d后2种制剂的致死作用继续增强，1#制剂和2#制剂最高浓度处理下的校正死亡率分别达到69.38%和84.74%。5d后2种制剂的致死作用达到最强，其最高浓度处理下的校正死亡率分别达到96.97%和95.97%。结果表明，2种制剂均有较强的致死作用，其中2#制剂的毒力效果較好，可作为较好的真菌杀虫剂。

2.2棉蚜成虫口针在枸杞叶片非韧皮部刺探行为的差异

2种蜡蚧轮枝菌OD制剂处理后2d所测的棉蚜取食寄主叶片非韧皮部的EPG参数见表2。对照组np波次数与2#制剂2.5×105cfu/mL处理有显著差异，与其他处理的差异不显著。对照组的刺探次数显著多于各处理。2#制剂2.5×105cfu/mL第1次刺探持续时间与对照有显著差异，其他处理与对照差异不显著。2#制剂的3个浓度和1#制剂1×106、4×106 cfu/mL的C波总持续时间较长且无显著差异，对照组的C波总持续时间显著短于各处理。pd波的次数、pd波的总持续时间、G波的次数、G波的总持续时间、F波的次数、F波的总持续时间6个指标均为对照组最大，其中G波的次数、F波的次数、F波的总持续时间这3项指标中对照组与处理组差异显著。对照组的pd波次数与106cfu/mL处理组之间差异不显著，与其他处理组差异显著。对照组pd波的总持续时间与1#制剂2.5×105、1×106cfu/mL处理组之间差异不显著，与其他处理组差异显著。对照组G波的总持续时间与1#制剂2.5×10s cfu/mL和2#制剂2.5×10scfu/mL处理组之间差异不显著，与其他处理组差异显著。第1次刺探开始的时间除1#制剂1×106cfu/mL处理外的各处理间，从第1次刺探开始至第1个pd波的时间各处理间均差异不显著。综上所述，除第1次刺探的持续时间和C波的总持续时间外，对照组各指标均最大；1#制剂的3个浓度的C波的总持续时间随浓度增加呈先升高再降低的趋势，F波的次数随浓度升高呈先下降后上升的趋势，np波的次数随制剂浓度的增加而增加，pd波次数、总持续时间，G波次数、总持续时间，及F波总持续时间随制剂浓度的增加而降低；2#制剂的3个浓度G波的次数和F波的次数随制剂浓度的增加而减小，G波的总持续时间和F波的总持续时间随制剂浓度的增加先下降再上升，np波、pd波的次数及C波、pd波的总持续时间随制剂浓度的增加而增加。

2.3棉蚜成虫口针在枸杞叶片韧皮部取食行为的差异

2种蜡蚧轮枝菌OD制剂处理后2d测得的棉蚜取食寄主叶片韧皮部的EPG参数见表3。E1波的次数、E1波的总持续时间、E1波占总的E波的时间、E2波的次数、E2波的总持续时间5项指标中对照组均最大，且E1波的次数与其他处理组有显著性差异。对照组El波的总持续时间与1#制剂2.5×10s cfu/mL处理差异不显著，与其他组差异显著。对照组E2波的次数与1#制剂4×106 cfu/mL处理和2#制剂2.5×10s cfu/mL处理差异不显著，与其他组差异显著。在E2波的总持续时间中，各处理组无明显差异。各处理组在第1次到达韧皮部的持续时间和E2波超过10min的次数2项指标中无显著差异。2#制剂4×106cfu/mL处理的第1次刺探至第1次到达E波的时间最长，与其他处理组差异显著。综上所述，对照组的E1波、E2波的相关参数大于其他处理组，2种蜡蚧轮枝菌可分散油悬浮剂对棉蚜取食有抑制作用。

2.4不同处理下棉蚜成虫各阶段取食时间占比

棉蚜经2种蜡蚧轮枝菌OD制剂处理后各EPG波形持续时间占比见图2。np波持续时间最长的是1#制剂4×106 cfu/ml．（占比29%），最短的是对照组（占比10%）和2#制剂2.5×10s cfu/mL（占比7%）。2#制剂3个浓度由高到低其C波持续时间依次降低，1#制剂3个浓度中C波持续时间最长的为1#制剂1×106 cfu/mL（占比62%），2#制剂中4×106 cfu/mL的C波持续时间最长（占比66%），对照组的C波持续时间最短（占比27%）。对照组的E1波持续时间最长（占比8%），2#制剂1×106 cfu/mL（占比1%）和2#制剂4×106 cfu/mL（占比1%）的E1波持续时间最短。对照组的E2波持续时间比处理组的时间长，处理组的E2波持续时间随制剂浓度降低而升高。对照组的F波持续时间最长（占比17%），2#制剂1×106 cfu/mL（占比2%）和1#制剂4×106 cfu/mL（占比2%）F波持续时间最短。对照组的G波持续时间最长（占比35%），2#制剂1×106 cfu/mL（占比10%）和1#制剂4×106 cfu/mL（占比9%）的G波持续时间最短。综上所述，1#制剂的np波和E1波，2#制剂的G波和F波持续时间随浓度的增加先降低后增加；1#制剂的C波和2#制剂np波持续时间随浓度的增加先增加后降低；1#制剂的E1波和2#制剂的G波、F波持续时间随浓度的增加先降低后增加；2种制剂的其余波持续时间均随浓度的增加而降低。结果表明，2#制剂1×106 cfu/mL浓度对棉蚜的拒食作用最强。

3结论与讨论

本论文研究了2种蜡蚧轮枝菌OD制剂对枸杞棉蚜的防治效果及取食行为，并通过EPG技术记录了枸杞棉蚜在2种蜡蚧轮枝菌OD制剂的3个浓度处理下取食8h的情况，结果表明，2种制剂对枸杞棉蚜均有防治效果，且2种制剂的3个浓度对枸杞棉蚜均存在拒食作用。棉蚜成虫拒食时间长短依次为2#制剂1×106cfu/mL、1#制剂4×106 cfu/mL、2#制剂4×106 cfu/mL、1#制剂1×106 cfu/mL、2#制剂2.5×10s cfu/mL和1#制剂2.5×10s cfu/mL。综上所述，2种蜡蚧轮枝菌OD制剂中2#制剂对棉蚜产生的影响最大，用药时应注意药剂浓度，进而做到精准有效施用。

EPG技术是一种通过电生理技术研究刺吸式口器昆虫取食行为的技术，在刺吸式昆虫与寄主植物相互关系研究方面发挥着重要的作用。通過EPG技术可以获得昆虫在植物上刺探的详细行为，通过这些刺探行为可以准确判断昆虫的取食行为，筛选出抗性较好的植株或药效较强的药剂。本研究采用EPG技术测定了枸杞棉蚜在不同浓度处理下对枸杞的刺探取食行为，均产生7种波形，分别是非刺探波np波、路径波C波、pd波、E1波、E2波、F波、G波，与吴莉莉等和李昭煜关于蚜虫取食行为的波形类别一致。目前，关于EPG技术在蚜虫上的应用已有很多报道。魏淑花等的研究表明，豌豆蚜Acyrthosiphon pisurn7在刺吸取食不同抗蚜苜蓿品种的过程中不产生F波形，抗性越强的苜蓿品种，E1波持续时间越长。李昭煜等的研究表明，噻虫嗪包衣能抑制桃蚜在马铃薯苗上取食。刘伟娇等的研究表明，抗性棉花植株对棉蚜的生长发育有不利影响，高抗品种的np波总时间和次数都显著高于其他品种。Huang等的研究表明，用吡虫啉处理种子后长成的幼苗能有效抑制蚜虫的成活率和繁殖率，但是棉蚜易产生抗药性。Zeng等的研究表明，吡虫啉和溴氰虫酰胺均能抑制桃蚜的取食行为。何应琴等的研究表明，桃蚜在感染PVY烟株的取食时间显著长于健康植株，且烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis对取食染病植株的桃蚜的适应力较低，简要阐明了病毒一蚜虫一寄生蜂之间的动态平衡关系。

现如今，关于蚜虫取食行为的研究多为筛选抗虫植株和药效较好的化学农药，对昆虫病原真菌影响蚜虫的取食行为方面暂无研究，而关于昆虫病原真菌影响昆虫取食行为的研究多针对球孢白僵菌beauoerza bassiana。隋丽等报道球孢白僵菌一玉米共生体对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫的取食有抑制作用；张妍等发现用球孢白僵菌对黄瓜灌根后对西花蓟马Frankliniella occidentalis的取食行为有抑制作用。以上研究都表明，经昆虫病原真菌处理后的植株能对昆虫的取食行为产生抑制作用，而且昆虫病原真菌具有对环境友好、侵染性强等特点，未来的发展前景较好。

本文研究了2种蜡蚧轮枝菌OD制剂对枸杞棉蚜的致死作用及对枸杞植株的取食行为影响，据研究，蜡蚧轮枝菌对桃蚜、小菜蛾PluteZZa xylostel-la、温室白粉虱Trialeurodes vaporarzorurn等都具有很强的致病性，且易于生产，适合开发成真菌杀虫剂。与油性助剂相结合的真菌杀虫剂可以提高真菌对环境的适应力并增加其对害虫的防治效果。邵云飞等的研究表明．将刀孢蜡蚧菌A. psalliotae制备成油剂时可以提高对苹果黄蚜Aphi.s citricola的防治效果；谷祖敏等的研究表明，将蜡蚧轮枝菌VL17菌株制备成油剂后对桃蚜和温室白粉虱的室内致死率高达85%。因此，蜡蚧轮枝菌OD制剂对害虫防治的研究具有良好的发展前景。综上所述，棉蚜在受到2种蜡蚧轮枝菌侵染后对枸杞植株的取食行为均有影响，结果表明处理后的棉蚜均产生拒食行为，并筛选出了最适宜的制剂浓度，为深化防治枸杞棉蚜提供了科学依据。