周 琳，程永戰(zhàn)，高 飛，孫淑君，游秀峰，閆鳳鳴

(1．河南農業(yè)大學植物保護學院，河南鄭州450002;2．河南省新型農藥創(chuàng)制與應用重點實驗室，河南鄭州450002)

中黑盲蝽(Adelphocoris suturalis Jakovlev)屬半翅目(Hemiptera)盲蝽科(Miridae)，是一種多食性害蟲，嗜食棉花、苜蓿和大豆等［1，2］．該蟲在中國普遍發(fā)生，長江流域以北省份發(fā)生最重［3］．隨著轉Bt基因棉(簡稱Bt棉)在中國的大面積種植，靶標害蟲棉鈴蟲(Helicoverpa arrnigera Hubner)得到了有效控制，但非靶標害蟲發(fā)生危害卻日趨嚴重，如棉田盲蝽種群數量劇增，呈現嚴重災變趨勢［4～6］，而棉盲蝽的大面積暴發(fā)被認為是由于Bt棉田廣譜性殺蟲劑用藥量銳減所致［5～7］．國內外對有效抗盲蝽轉基因棉花的研究還很少，而外源凝集素基因對刺吸式害蟲有較好的抑制作用，因此，對轉外源凝集素基因棉的抗性研究，有利于培育抗盲蝽等刺吸式害蟲棉花品種．作者在前期研究中發(fā)現Bt棉、常規(guī)棉和轉外源凝集素基因棉對中黑盲蝽的寄主適合度存在差異．為進一步探明不同棉花品種對中黑盲蝽的抗性差異，選用Bt棉、2種常規(guī)棉品種蘇研011和中12及蘇抗8009，研究了不同棉花品種對中黑盲蝽生長發(fā)育和繁殖的影響，并組建了中黑盲蝽在不同棉花品種上的實驗種群生命表，為中黑盲蝽的防治及抗盲蝽棉花品種的培育提供理論基礎．

1 材料與方法

1．1 供試蟲源和植物

中黑盲蝽從河南農業(yè)大學科教園區(qū)苜蓿田采回，以四季豆為飼料，于溫度為(26±1)℃，L∶D=16 h∶8 h，相對濕度為(75±5)%的人工氣候箱內飼養(yǎng)．供試植物為田間網室內種植的Bt棉GK12、常規(guī)棉中12，常規(guī)棉蘇研011及其轉外源凝集素基因棉蘇抗8009，從各品種健康植株中部剪取基部已木質化，端部尚嫩的枝條帶回室內供試．Bt棉和中12棉花種子由中國農業(yè)科學院棉花研究所提供，蘇研011和蘇抗8009由江蘇農業(yè)科學院經濟作物研究所提供．

1．2 試驗種群生命表的組建

將采回的枝條基部插入花泥中，端部用40目養(yǎng)蟲籠(d×l=6 cm×20 cm)套住，接入成熟待產的雌成蟲4～5頭，24 h后移出成蟲，在解剖鏡下統(tǒng)計枝條上的卵量．用60目的養(yǎng)蟲籠(d×l=6 cm ×20 cm)套住有卵枝條于養(yǎng)蟲室內孵化，逐日分別在Bt棉、2種常規(guī)棉和蘇抗8009上調查30，40，50粒卵的初孵情況．

將棉花枝條插于花泥上，用無底玻璃管(d×h=6 cm×20 cm)套住，每管接入初孵若蟲1頭，管口覆以紗布并用橡皮筋扎緊，每2 d換1次新鮮枝條，加水保持花泥濕潤．早晚各加1次體積分數5%的蜂蜜水，每天定時記錄若蟲蛻皮和存活情況，并在體視鏡下測量體長和體寬，飼養(yǎng)至成蟲．羽化后的成蟲按1雌1雄配對后接入無底玻璃管中，放入紙條以供產卵．每天更換新鮮棉花枝條，在解剖鏡下計數卵數，掛牌標記放于養(yǎng)蟲室內孵化，直到成蟲死亡．Bt棉和2種常規(guī)棉分別重復50次，蘇抗8009重復60次．

1．3 若蟲體重

當不同棉花品種上飼養(yǎng)的若蟲進入5齡第2天時，用AE163+萬分之一電子天平逐個稱重，每個品種上稱20頭．待羽化后，每個品種上選取雌雄各10頭稱重．

1．4 數據分析

種群趨勢指數I用Morris-Watt數學模型表達為I=SE·SL1·SL2…SA·P♀·F·PF，式中，SE·SL1·SL2…SA為各發(fā)育階段存活率，P♀為雌性比率，F為雌蟲最高產卵量(生殖力)，PF為實際產出率=實際生殖力/最高生殖力．

種群凈增值率(R0)、世代平均周期(T)、內稟增長率(rm)、周限增長率(λ)、種群加倍時間(td)分別根據文獻［8，9］的方法計算．利用SPSS 10．0軟件中ANOVA方法對試驗數據進行方差分析，并用Duncan’s新復極差法比較數據之間的差異顯著性．

2 結果與分析

2．1 中黑盲蝽若蟲在不同棉花品種上的發(fā)育歷期

中黑盲蝽1～5齡若蟲在4個棉花品種上的總發(fā)育歷期存在顯著差異，取食蘇抗8009的歷期最長，取食2種常規(guī)棉的歷期次之，取食Bt棉的歷期最短．1，5齡若蟲取食蘇抗8009后歷期顯著長于Bt棉和2種常規(guī)棉;3，4齡若蟲取食蘇抗8009后歷期顯著長于Bt棉，而與兩種常規(guī)棉相比無差異;2齡若蟲在4種棉花上的發(fā)育歷期均無顯著差異(表1)．中黑盲蝽若蟲在4種棉花上的發(fā)育歷期總趨勢為蘇抗8009＞常規(guī)棉＞Bt棉，表明中黑盲蝽在4個棉花品種上的生長發(fā)育適合度為Bt棉＞常規(guī)棉＞蘇抗8009．

表1 中黑盲蝽若蟲在4種棉花上的發(fā)育歷期Table 1 Development duration of Adelphocoris suturalis nymph on four cotton varieties d

2．2 中黑盲蝽若蟲在不同棉花品種上的存活率

由表2可知，除2齡若蟲在4種棉花上存活率無明顯差異外，其它蟲齡存活率均存在差異．1齡若蟲在Bt棉和中12上存活率無明顯差異，在蘇研011與蘇抗8009上亦無明顯差異，但前2者存活率明顯高于后2者;3，4齡若蟲在Bt棉、蘇研011和中12上存活率均無差異，但明顯高于蘇抗8009上存活率;5齡若蟲在Bt棉和中12上存活率無明顯差異，但Bt棉和2種常規(guī)棉上存活率顯著高于蘇抗8009．中黑盲蝽若蟲在Bt棉和中12上總存活率最高，顯著高于蘇研011，而蘇抗8009上存活率最低．

表2 中黑盲蝽若蟲在4種棉花上的存活率Table 2 Survival rates of A．suturalis nymph on four cotton varieties %

2．3 中黑盲蝽若蟲在不同棉花品種上的體長和體寬

從表3可以看出，中黑盲蝽個體大小在棉花品種不同上存在差別．蘇抗8009上的卵、1～5齡若蟲和成蟲體長、體寬均顯著低于Bt棉和兩種常規(guī)棉上的試蟲，在Bt棉上，除了卵體長、4齡若蟲體寬與兩種常規(guī)棉無顯著差異、2齡若蟲體長與蘇研011無顯著差異、3齡若蟲體長和體寬、5齡若蟲和成蟲的體寬與中12上無差異之外，其它均表現為Bt棉上試蟲個體大小顯著高于兩種常規(guī)棉．

2．4 中黑盲蝽成蟲在不同棉花品種上的產卵前期、卵期、產卵量與壽命

表4表明，中黑盲蝽成蟲取食蘇抗8009的產卵前期為13．13 d，顯著長于其它3個品種，而其它3個品種間無明顯差異;成蟲取食Bt棉和2個常規(guī)棉后，其卵期與產卵量無顯著差異，但均明顯高于蘇抗8009;成蟲在Bt棉上的壽命顯著長于2個常規(guī)棉和蘇抗8009，而蘇抗8009上成蟲壽命最短．

表3 中黑盲蝽在4種棉花上的體長和體寬Table 3 The size of A．suturaliss on four cotton varieties μm

表4 中黑盲蝽成蟲在4種棉花上的產卵前期、產卵期、卵量和壽命Table 4 Preoviposition duration，oviposition duration，fecundity and longevity of A．suturalis adults on four cotton varieties

2．5 中黑盲蝽卵在不同棉花品種上的發(fā)育歷期與孵化率

由表5可以看出，中黑盲蝽卵在蘇抗8009上的發(fā)育歷期為10．40 d，明顯高于其它3個品種，而其它3個品種間無顯著差異．Bt棉上的卵孵化率為最高，達51．95%，明顯高于2種常規(guī)棉和蘇抗8009，而蘇抗 8009上的卵孵化率最低，只有23．47%．

表5 中黑盲蝽卵在4種棉花上的發(fā)育歷期和孵化率Table5 Developmental duration and hatching rate of A，suturalis eggs on four cotton varieties

2．6 中黑盲蝽5齡若蟲和雌雄成蟲在不同品種棉花上的體重

中黑盲蝽5齡若蟲在4種棉花上的體重存在顯著差異(圖1)，Bt棉上若蟲體重最大，為7．35 mg，其次為2種常規(guī)棉，且2者之間無明顯差異，蘇抗8009上的若蟲體重最小，為6．79 mg．雌雄成蟲在4種棉花上的體重差異顯著，取食每個品種棉花的中黑盲蝽雌蟲體重都顯著高于相應的雄蟲體重(圖2)．

2．7 中黑盲蝽的生命表參數

對不同棉花品種上的中黑盲蝽進行標記跟蹤觀察，組建其特定年齡生命表，各個生命參數如表6．在食物充足、排除天敵和雨水等飼養(yǎng)條件下，Bt棉上中黑盲蝽的凈增長率、內稟增長率和種群趨勢指數都最大，平均世代周期和種群加倍時間最短，而蘇抗8009上中黑盲蝽的凈值增長率、內稟增長率和種群趨勢指數均較小，平均世代周期和種群加倍時間延長，此結果表明Bt棉較適合中黑盲蝽的生長發(fā)育，蘇抗8009對中黑盲蝽具有較強的抗性．

表6 中黑盲蝽在4種棉花上的生命表參數Table 6 Life table parameters of Adelphocoris suturalis on four cotton varieties

3 結論與討論

本研究結果表明，在不同棉花品種上，中黑盲蝽若蟲的發(fā)育歷期、存活率、體長、體寬、體重和成蟲的壽命、產卵量以及卵孵化率等均存在著差異．在蘇抗8009棉花上，中黑盲蝽1～5齡若蟲發(fā)育歷期最長;若蟲總存活率顯著低于Bt棉和中12上的存活率;成蟲產卵前期和卵期顯著長于其它3個品種，而成蟲的產卵量、卵孵化率及壽命最低;卵、1～5齡若蟲和成蟲的體長、體寬均顯著高于Bt棉和2種常規(guī)棉，若蟲體重顯著低于其它品種．中黑盲蝽在蘇抗8009上的凈增值率和內稟增長率均小于其它3個品種的相應參數．根據中黑盲蝽在不同棉花品種上的生命表指標綜合評價認為，蘇抗8009對中黑盲蝽具有顯著的抗生作用．

中黑盲蝽在4種棉花上的生命表參數相差較大，此差異受很多因素影響，如不同品種的形態(tài)特征及次生化合物的差異［11］，高酚、多毛、無蜜腺品種通常較抗棉盲蝽［12，13］．本研究中常規(guī)棉中12和蘇研011不是GK12的轉基因受體株系，不能確定Bt基因對盲蝽的抗性作用是否降低;而蘇研011是蘇抗8009的受體株系，通過比較轉入外源凝集素基因前后中黑盲蝽在棉花上的各項參數，表明外源凝集素基因增強了棉花對中黑盲蝽的抗性．對于轉基因棉花對中黑盲蝽的抗性變化，僅從昆蟲生命表指標和形態(tài)上研究是不夠的，棉花茸毛密度、長度、葉片厚度和表皮厚度等物理特征對盲蝽的抗性有很大影響，同時棉株內次生物質(酚、單寧)含量變化直接影響棉盲蝽的取食行為、生長發(fā)育和繁殖［14～17］．王琛柱［18］和張永軍等［19］室內試驗證明棉酚有抑制棉鈴蟲幼蟲生長發(fā)育和致死作用;KAROWE［20］研究表明單寧酸對白斑天幕毛蟲(Orgyia leucostigma)的生長速率沒有影響，但能引起天幕毛蟲(Malacosoma neustria testacea Motsch)生長速率降低，蛹期死亡率增加;MCAUSLANE等［21］發(fā)現，相對取食危害后的棉株，甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hiibner)幼蟲更趨向取食未受害的植株，檢測結果顯示受害棉株萜烯類化合物含量明顯高于對照;BEZEMER等［22］研究表明甜菜夜蛾和金針蟲危害棉花后萜烯類化合物含量升高．因此，研究次生代謝物質在棉花和棉盲蝽之間的具體作用機制對于明確轉基因棉花的抗性機制以及抗性育種工作具有重要作用．本研究組建了不同棉花品種上中黑盲蝽的生命表，并測定了體長、體寬，這只是轉基因棉花抗盲蝽研究的基礎．因此，對于不同棉花品種對中黑盲蝽的抗性機制，尚有待于對害蟲取食后棉花體內次生物質(單寧、黃酮類、萜烯類化合物)的變化進行深入研究．

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