大理烟区西花蓟马种群动态变化及蓝板诱集效率分析

2023-12-28 10:11杨志娟胡军和苏家恩
湖南农业科学 2023年11期
关键词:西花蓟马烟株

曹 旎,杨志娟,胡军和,钟 杰,陈 锦,苏家恩

(1.湖南人文科技学院 农业与生物技术学院,湖南 娄底 417000;2.云南省烟草公司大理市公司,云南 大理 671000;3.湖南农业大学 植物保护学院,湖南 长沙 410128;4.湖南省农业环境生态研究所,湖南 长沙 410125)

烟草是云南省的重要经济作物,种植面积和总产量均位于全国第一,而烟草病毒病的大幅发生严重影响了烟草的产量和质量,造成了严重的经济损失[1-2]。目前在云南地区已经发现的烟草病毒病主要有烟草黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)、烟草蚀纹病毒(Tobacco etch virus,TEV)、烟草丛矮病毒(Tobacco bushy stunt virus,TBSV)、烟草马铃薯Y 病毒 (Potato virus y,PVY)、烟草环斑病毒 (Tobacco ringspot virus,TRSV)和烟草条纹病毒(Tobacco streak virus,TSV)等[3],这些病毒病均可由传毒昆虫例如蓟马等介导传播。

蓟马(Thripidae)是昆虫纲缨翅目(Thysanoptera)的一种锉吸式害虫,其若虫和成虫均可以取食叶片、吸食汁液而直接危害烤烟,同时该昆虫还可以传播各种病毒导致烟叶卷曲坏死、烟株矮化、顶芽萎垂等症状,影响烟叶的品质,使其失去烘烤价值,且这种间接危害会给烟草生产带来更为严重的损失[4-6]。例如西花蓟马(Frankliniella occidentalis)是番茄斑萎病毒的主要传播媒介,感染该病毒后通常会导致作物减产30%~50%,严重时可减产70%,甚至绝收[7-8]。据报道,1996—2006 年西花蓟马曾导致美国烟草产业损失近140 万美元[9]。

蓝色粘虫板(即蓝板)对小型昆虫成虫如蓟马、蝇等有良好的诱杀效果,在我国广泛应用于蔬菜、果树害虫的防治。为了了解大理烟区西花蓟马的种群数量动态变化,项目组从烤烟不同生育时期西花蓟马种群数量、健康烟株与感病烟株西花蓟马数量的差异以及蓝板悬挂高度对西花蓟马的诱集效果3个方面分析了大理烟区西花蓟马的种群数量动态变化,以期优化烟田蓝板布局,为烟草蓟马的综合防治,特别是其传播烟草病毒病的防控提供参考,为烟草产业健康发展保驾护航。

1 材料与方法

1.1 西花蓟马种群动态调查

2022 年5—6 月,在大理白族自治州大理市弯桥镇种植云烟87 的田块设置10 块蓝板(40 cm×25 cm),采用棋盘式分布,密度为30 块/667m2,悬挂高度与烟株顶端持平并根据烟株长势适时调整。以6 d 为1 个时间段回收蓝板,随机抽取蓝板样品,共检测了10 个时间点的10 批蓝板样品,记录蓝板是来自健康烟株还是感病烟株。在蓝板上通过五点取样法获得检测样品,每个取样点面积为4 cm×2.5 cm,将其中所有蓟马以单头虫分别收集后进行西花蓟马检测。

1.2 蓝板悬挂高度试验

为了确定蓝板放置高度对西花蓟马诱集效果的影响,设计了3 个蓝板悬挂高度,分别为55 cm、85 cm 以及随着烟株生长适时调整蓝板高度使其始终与烟株顶端齐平,棋盘式分布,每个处理设置10 个篮板,密度为30 块/667m2,检测不同放置高度对西花蓟马诱集效果的影响,从5 月5 日到6 月25 日共收集6 次,每次相隔10 d,随机抽取蓝板样品进行西花蓟马检测。蓝板样品获取方法同上。

1.3 西花蓟马的分子生物学检测

(1)DNA 的提取。参考张邓壮等[10]的方法, 使 用KAPA DNA 快 速 提 取 试 剂 盒(Kapa Biosystems)提取单头蓟马基因组DNA。具体操作如下:样本速冻匀浆后,75℃下水浴10 min 进行裂解,然后于95℃水浴5 min 使蛋白失活。所得 基 因 组DNA 于- 20 ℃保 存 备 用。(2)COI序列扩增与测序。参考汤云霞等[11]的方法,利用西花蓟马mtDNACOI基因设计引物(JM-F:5´–ATAATTCGGTAGTAACAGCCC–3´;JM-R:5´–GCTCCTGCTAAAACTGGTAACG–3´),以 提 取 的DNA 样品为模板进行PCR 扩增。PCR 反应体系:1 μL 模板DNA(100 ng/μL),1 μL JM-F(2 μmol/L),1 μL JM-R(2 μmol/L),12.5 μL 2×Es Taq Master Mix,加入ddH2O 补足至25 μL。PCR 反应程序:95℃预变性3 min;95℃变性30 s,56℃退火30 s,72℃延伸1 min,35 个循环;72℃延伸10 min,4℃保存。扩增产物用2%琼脂糖凝胶电泳检测。

2 结果与分析

2.1 利用西花蓟马特异性引物进行PCR 扩增的结果

由图1 可知,利用西花蓟马特异性引物进行PCR 扩增,可以获得预期大小的目的条带,说明样品中含有西花蓟马(阴性则不能检测到),由此证明通过收集单头虫提取DNA 可进行西花蓟马的检测。

图1 部分PCR 扩增产物的电泳检测结果

2.2 不同时期西花蓟马种群数量比较

如图2 所示,检测时间段内各批次蓝板样品均能检测到西花蓟马,西花蓟马检出率最高的为5月24 日的第4 批次样品,达到(20.79±0.12)%,检出率最低的为6 月30 日的第10 批次样品,为(4.22±0.16)%。总的来说,5—6 月收集的蓝板上西花蓟马检出率呈先增加后下降的趋势,5 月中下旬达到高峰。

图2 大理烟区2022 年5—6 月10 批次蓝板样品中西花蓟马的检出率

调查还发现,5 月在样品中共检出西花蓟马71头,占检测总数的16.75%,明显高于6 月的8.33%(表1),说明5 月田间西花蓟马种群数量较多,危害相对较重。

表1 大理烟区2022 年5 和6 月蓝板诱集的西花蓟马数量比较

2.3 健康烟株与感病烟株西花蓟马数量的比较

已有研究表明,西花蓟马的流行与烟草病毒病流行具有一定的相关关系,笔者收集了5 月下旬的蓝板样品,统计样品来自健康烟株还是感病烟株,比较了二者西花蓟马的检出率,结果如图3 所示,健康烟株蓝板上的西花蓟马检测率极显著低于感病烟株,表明了西花蓟马的数量与番茄斑萎病的发生流行可能存在一定的相关性。

图3 健康烟株与感病烟株西花蓟马数量的比较

2.4 蓝板放置高度对西花蓟马诱集效果的影响

由图4 可知,当蓝板悬挂高度始终为55 cm 时,各时间段的西花蓟马检出率均是3 个处理中最低的;烤烟生长发育前期(5 月5 日和5 月15 日)烟株较矮小,蓝板高度为55 cm 的处理未检测到西花蓟马,而与烟株顶端齐平的处理西花蓟马检出率最高;5月25 日以后,蓝板高度为85 cm 的处理西花蓟马检出率最高,其次是与烟株顶端齐平的处理。这说明应该根据烤烟的生长状况适时调节蓝板的悬挂高度从而得到更好的诱集效果,在生长发育前期可以采取与烟株顶端齐平的悬挂高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的悬挂高度。

图4 不同悬挂高度处理的西花蓟马检出率比较

3 结论与讨论

蓟马等烟田害虫是番茄斑萎病病毒的主要传播媒介[12],烟草育苗棚内及周边悬挂蓝色或黄色粘虫板,可对蓟马进行有效的监测和防治,对番茄斑萎病具有明显的防效。蓟马的发生,易造成烟苗大量死亡以及后期大田烟株感染病毒病,在今后的烤烟病虫害防治工作中应引起重视。2022 年5—6 月,试验区域各批次蓝板上均能检测到西花蓟马,西花蓟马检出率最高的是5 月24 日的第4 批次样品,检出率为(20.79±0.12)%,最低的是6 月30 日的第10批次样品,检出率为(4.22±0.16)%。从10 批次蓝板样品中西花蓟马的检出率可以看出,5—6 月田间西花蓟马种群数量呈先增加后下降的趋势,5 月中下旬达到高峰,该时期是防治西花蓟马的关键时期。对比5 月和6 月蓝板诱集的西花蓟马检出率也表明西花蓟马在5 月的危害较严重,可在5 月上旬加强对其成虫的防治。

利用昆虫对颜色的趋向性,人类很早就开始用色板诱杀害虫。由于蓟马在田间呈聚集分布[13],因此同一种植区不同烟田烟株受害率可能有所差异。试验结果显示,健康烟株蓝板诱集的西花蓟马检出率极显著低于感病烟株的检出率,由此推测西花蓟马的数量与番茄斑萎病的发生流行可能存在一定的相关性。因此,防控西花蓟马种群数量成为减轻烟田病毒病发生的有效举措。

研究还对蓝板适宜悬挂高度进行了探索,结果表明在烟株生长过程中,应该根据烟草的生长状况适时调节蓝板的悬挂高度,从而得到更好的诱集效果。在生长发育前期可以采取与烟株顶端齐平的悬挂高度,5 月下旬以后可以采取85 cm 的悬挂高度。当然,该研究只监测了一片烟田的西花蓟马田间发生种群动态,其结果有一定的偶然性,因此还需要进一步扩大监测的时间和地域范围,并结合田间调查综合分析。

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