江洪平 廖張波
(廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院水稻研究所/作物品種資源研究所 廣西南寧 530007)
綠豆象[Callosobruchus chinensis(L.)]是為害食用豆的主要蟲害之一, 在我國絕大多數(shù)食用豆種植省份均有分布,為害的豆類主要有綠豆、豌豆、小豆、鷹嘴豆、蠶豆等,其中以豇豆屬食用豆類受害最為嚴重[1-3]。 綠豆象主要發(fā)生在豆類籽粒生長和儲藏時期,嚴重影響產量和品質。 綠豆象一個生長世代可造成30%以上的損失,且極其容易發(fā)生二次危害,嚴重時會使整倉受害[4-5]。
利用植物本身的抗性作用, 選育抗豆象品種是防治綠豆象最經濟有效的方法。 前人已經在抗綠豆象資源搜集、 抗綠豆象機理研究等方面做了大量的研究。 通過大量的資源鑒定研究發(fā)現(xiàn)了TC1966、ACC41 等 2 份抗綠豆象野生綠豆材料,V2709、V1128、V2802 和 V2817 等 4 份抗綠豆象栽培綠豆材料,V.nepalensis 和V. hirtella 等2 份高抗綠豆象的小豆近緣野生種[6]。 有研究表明,抗蟲成分是種子中的某些生物化學物質,如豇豆A、胰蛋白酶、蛋氨酸等,但還沒最終確定是哪種物質[7-8]。 研究不同食用豆類對綠豆象的抗性, 有助于加強對綠豆象抗性機理的研究。 本研究通過人工接蟲的方法, 對豇豆屬的綠豆、豇豆、小豆、飯豆4種豆類資源開展帶皮和去皮豆粒綠豆象抗性鑒定試驗,研究其對綠豆象的抗性,探討不同豆類間的綠豆象抗性差異、種皮與抗蟲性的關系, 進一步為抗綠豆象品種篩選和防治綠豆象提供依據(jù)。
參試的豇豆屬食用豆品種均為廣西本地品種,其中綠豆 2個、豇豆 2個、小豆 2個、飯豆 1個,共9個品種。 分別挑選完整健康的豆粒,置于-20℃冰箱內備用。 各品種的種子基本特征特性見表1。
表1 參試豇豆屬食用豆類各品種的種子特征特性
將綠豆象成蟲釋放于養(yǎng)蟲綠豆中,自由產卵7 d后除去成蟲,然后將養(yǎng)蟲綠豆置于溫度(28±1)℃、相對濕度(75±5)%的人工氣候培養(yǎng)箱中24 h 黑暗培養(yǎng)。
1.3.1 豇豆屬4種食用豆對綠豆象的抗性鑒定2019年5月采用人工室內接蟲方法, 將每個參試品種各取50 粒稱量后,分別放入培養(yǎng)皿(直徑6 cm、高1 cm)中,不加蓋。 將培養(yǎng)皿放入大塑料箱內(60 cm×40 cm×30 cm),在塑料箱上覆蓋2 層黑布,置于養(yǎng)蟲架上。 養(yǎng)蟲室溫度控制在(27±2)℃,保持黑暗和相對濕度。 每個塑料箱內放100 對羽化的綠豆象成蟲,使其在各材料上隨機產卵。 7 d 后將材料全部取出,去除所有成蟲調查。 50 d 后,調查每份材料的著卵量和危害情況,每份材料3 次重復。
1.3.2 去皮的豇豆屬4種食用豆對綠豆象的抗性鑒定 在田間豆莢成熟后期,分別取豆粒去皮,再與收獲的帶皮豆粒一同晾曬, 晾曬干后置于-20℃冰箱內備用。 挑選完好無損的豆粒每組50 粒,抗蟲鑒定方法同上,3 次重復。
試驗所得數(shù)據(jù)用Excel 2007 進行統(tǒng)計和處理,采用統(tǒng)計分析軟件SPSS 19.0 進行方差分析和Dunnett’s(P<0.05)多重比較。
綠豆象在豇豆屬4種食用豆的豆粒質量和著卵量均有顯著差異(表2)。豆粒質量方面,豇豆(7.75 g)>小豆(4.22 g)>飯豆(3.60 g)>綠豆(3.14 g);著卵量方面, 豇豆 (623.17 粒)>小豆 (270.50 粒)>飯豆(242.00 粒)>綠豆(217.67 粒)。 著卵量與豆粒大小、質量變化一致,豇豆屬4種食用豆間有顯著差異,豇豆和小豆的兩品種間有顯著差異, 綠豆兩品種間無顯著差異。
表2 參試不同品種的豆粒著卵量和豆象危害鑒定結果
綠豆象在豇豆屬4種食用豆的危害率存在顯著差異(表 2),危害最嚴重的為綠豆(90.00%)、小豆(86.68%),危害率最低的為飯豆,只有1.33%。各品種中危害率較高的是 LD1、LD2、XD1 和 XD2, 分別為82.67%、97.33%、82.67%和90.67%,危害率最低的是JD2,沒有發(fā)生蟲害。
去皮和帶皮豇豆屬不同品種的豆粒著卵量和豆象危害率存在顯著差異(表3)。去皮豆粒的著卵量均比帶皮豆粒大大減少,其中綠豆去皮67.34 粒,較帶皮(217.67 粒)減少 69.1%;豇豆去皮 45.50 粒,較帶皮(623.17 粒)減少 92.7%;小豆去皮 63.67 粒,較帶皮(270.50 粒)減少 76.5%;飯豆去皮 23.00 粒,較帶皮(242.00 粒)減少90.5%。去皮豆粒的危害率比帶皮豆粒降低,其中綠豆和小豆最為明顯,綠豆去皮危害率4.67%,較帶皮(90.00%)減輕85.33%;小豆去皮危害率18.67%,較帶皮(86.67%)減輕68.00%。
表3 參試不同品種去皮、帶皮的豆粒著卵量和豆象危害鑒定結果
本研究以廣西4種豇豆屬食用豆類為試驗材料,結果表明,綠豆象在綠豆、豇豆、小豆和飯豆上均能產卵,著卵量跟豆粒大小成正相關;受害情況存在差異,綠豆、小豆受害較為嚴重,豇豆次之,飯豆沒有發(fā)生為害。 豆粒的形狀、大小、光滑度都是影響綠豆象產卵的因素。 本次試驗供試材料中形狀方面有圓柱形、腎形等,種皮均為光滑,綠豆象在其種皮上均能產卵, 說明綠豆象在豇豆屬食用豆上沒有特定產卵選擇性,該結果與劉昌燕[9]、王宏民[10]的研究結果一致,與郝士鋆等[11]的結果不同,可能是因為綠豆象地理種群和供試豆種差異所致。 綠豆象在豇豆屬食用豆上取食方面存在差異,同等條件下,綠豆象選擇取食綠豆、小豆更多,豇豆、飯豆次之,表明綠豆象在取食方面有一定的選擇性。
去皮、帶皮豇豆屬不同品種對綠豆象的抗性研究結果表明,豇豆屬不同豆種去皮豆粒的著卵量均比帶皮豆粒減少,受害程度降低,說明綠豆象產卵方面更傾向于在光滑的種皮上產卵。 綠豆、小豆去皮的豆粒受害程度比帶皮豆粒大大降低,可能是其種皮中存在著影響綠豆象取食的某種氣味或物質所致,有待進一步研究證實。 該結果與王宏民等[10]的研究結果不一致,可能是與去皮的方法及綠豆象地理種群差異有關。