近年來,我國玉米葉螨發生逐年加重,已經成為影響玉米生產的主要有害生物之一。玉米葉螨主要有朱砂葉螨[犜犲狋狉犪狀狔犮犺狌狊犮犻狀狀犪犫犪狉犻狀狌狊\\(Boisduval\\)]、截形葉螨\\(犜.狋狉狌狀犮犪狋狌狊Ehara\\)和二斑葉螨\\(犜.狌狉狋犻犮犪犲Koch\\)3種,其中,朱砂葉螨和二斑葉螨是世界性大害螨,而朱砂葉螨在長江流域及其以南為優勢種,同時也是棉花、茄子和豆類等作物的重要害螨。
關于玉米種質資源的抗螨性研究,國內外主要集中在抗性鑒定和篩選。如室內研究發現,朱砂葉螨在玉米不同自交系材料上產卵量有顯著差異,可以產卵量為評價指標進行抗性篩選。國內學者針對田間自然發生的害螨,以葉片受害程度進行抗性分級對玉米不同種質資源抗螨性進行了初步鑒定。
龐保平等通過組建實驗種群生殖力表,研究了玉米不同品種對截形葉螨種群參數的影響。
作物抗蟲\\(螨\\)性機制分為排趨性、抗生性和耐害性。雖然國內外學者在玉米種質資源抗螨性鑒定與篩選方面作了一些研究,但有關玉米抗螨性機制尚不清楚,玉米種質資源對朱砂葉螨生長發育和繁殖影響的研究未見報道。本文通過離體葉片飼養,建立實驗種群生殖力表,從玉米自交系對朱砂葉螨生長發育和繁殖的影響,探討8個玉米自交系對朱砂葉螨的抗生性,為進一步研究玉米抗螨機制奠定基礎。
1、材料與方法
1.1材料
供試的8個玉米自交系保存代碼分別為‘H1019005’、‘H10141603\ue0111’、‘H1014599’、‘H1014591’、‘H1014299’、‘H1014168’、‘H1014553’、‘H1017086’,均由四川農業大學玉米研究所提供。朱砂葉螨采自田間玉米葉片,飼養于8份供試材料的室內盆栽苗上,以擴大繁殖,備用。
1.2方法
1.2.1玉米不同自交系對朱砂葉螨雌成螨存活率影響的測定田間采摘供試材料相同葉位的葉片,洗凈擦干,剪成直徑為3cm的圓葉片。在直徑為9cm的培養皿內先放一層濕脫脂棉,然后放一層濕濾紙,再放入1個圓葉片,葉背朝上,其上接自相應材料飼養的60頭雌成螨,置于\\(28±1\\)℃人工氣候箱\\(RH為65%±10%,L∥D=16h∥8h\\)中飼養。每2d觀察記載雌成螨的存活情況1次,連查4次。每份材料處理4皿。重復5次。每2d更換1次圓葉片,并及時加水。
1.2.2玉米不同自交系對朱砂葉螨發育和繁殖影響的測定圓葉片制作同“1.2.1”。每份材料圓葉片不少于50個。在一個白瓷盤內先放一層濕脫脂棉,然后放一層濕濾紙,再放入1份供試材料的所有圓葉片,葉背朝上,每個圓葉片邊緣用濕潤的脫脂棉條圍住,各圓片之間間隔約3cm,盤內加適量的蒸餾水。每個圓葉片上接5~10頭自相應材料飼養的處于產卵盛期的雌成螨,置于\\(28±1\\)℃人工氣候箱\\(RH為65%±10%,16L∥8D\\)中飼養。待其產卵2h后,將雌成螨剔除,每個圓葉片上留卵1粒。每12h1次,觀察記載發育情況,直至羽化為成螨。待雌成螨羽化后,進行雌雄配對飼養,每天收集所產卵,直至雌螨死亡,記載每日產卵量,統計雌成螨總產卵量和壽命。將收集的卵另外用圓葉片飼養至成螨,觀察記載每雌產雌數。飼養過程中,每3d更換1次圓葉片,并及時加水。每份材料至少觀察40頭。
采用Birch和Laing改進的方法組建朱砂葉螨生殖力表,計算種群參數。
1.3數據分析方法
采用SPSS10.0軟件進行數據分析。對玉米不同自交系上朱砂葉螨的存活率、發育歷期、產卵期、繁殖力和壽命分別進行Duncan’s新復極差法檢驗,顯著水平犘=0.05。存活率數據先經反正弦轉換后再用于方差分析。
2、結果與分析
2.1朱砂葉螨雌成螨在玉米不同自交系離體葉片上的存活率
朱砂葉螨雌成螨在不同自交系玉米離體葉片上取食后存活率有顯著差異\\(表1\\)。隨著取食時間的延長,朱砂葉螨雌成螨死亡率逐漸增加。其中以‘H1014168’上的死亡率上升最快,其次是‘H1014299’,再者是‘H1017086’和‘H1014553’,均顯著高于其他4個自交系。說明‘H1014168’的抗生性最好,其次是‘H1014299’、‘H1017086’和‘H1014553’,其余相對較差。
2.2玉米不同自交系對朱砂葉螨發育歷期的影響
8份材料中,朱砂葉螨卵期和幼螨期均以在‘H1014168’上最長\\(3.55d和2.65d\\),其次是‘H1014299’,分別以在‘H1014603\ue0111’和‘H1019005’上最短\\(3.00d和2.05d\\)。若螨期以在‘H1014168’、‘H9117086’、‘H1014299’和‘H1014533’上最長,以在‘H1019005’上最短。自卵至成螨的平均發育歷期在‘H1014168’上最長,為10.48d,顯著長于其余7個材料,其次‘H9117086’、‘H1014299’和‘H1014533’,在‘H1019005’、‘H1014603\ue0111’、‘H1014599’和‘H1014591’上最短,為8.35~8.70d\\(表2\\)。
2.3玉米不同自交系對朱砂葉螨雌成螨產卵期、繁殖力和壽命的影響
幼/若螨期在自交系‘H1014168’上飼養的朱砂葉螨雌成螨的產卵期最短,為7.60d;單雌產卵量最少,為39.84粒/雌;雌成螨壽命最短,為10.00d;均顯著小于在其他自交系上飼養得來的雌成螨,而其他7個材料無顯著差異\\(表3\\)。
2.4取食玉米不同自交系的朱砂葉螨實驗種群參數
取食玉米自交系‘H1014168’的朱砂葉螨種群凈增殖率\\(犚0\\)、周限增長率\\(λ\\)和內稟增長力\\(狉m\\)均最小,分別為18.3155、1.2280和0.2054,世代平均周期\\(犜\\)和種群加倍時間\\(狋\\)最長,分別為16.1595和3.3753d\\(表4\\);而取食玉米自交系‘H1014603\ue0111’的朱砂葉螨種群凈增殖率\\(犚0\\)、周限增長率\\(λ\\)和內稟增長力\\(狉m\\)最大,分別為65.8594、1.3778和0.3205,世代平均周期\\(犜\\)\\(13.0657d\\)和種群加倍時間\\(狋\\)\\(2.1627d\\)最短。
3、結論與討論
據報道,二斑葉螨在玉米不同自交系上的存活率存在差異,玉米不同栽培品種對截形葉螨的生長發育和繁殖有顯著影響,不同寄主植物對朱砂葉螨種群的增殖作用有明顯差異,其中玉米為非嗜食寄主作物。寄主植物對螨類生長發育和繁殖的抑制作用屬于作物抗蟲性三機制中的抗生性范疇。
種群凈增殖率、周限增長率、內稟增長力、世代平均周期和種群加倍時間等種群參數直接反映了寄主植物與物種繁殖和生存能力的關系,是衡量寄主植物對物種種群數量動態影響的重要指標,因此,在作物抗蟲研究中可作為抗生性評價的指標。其中,種群內稟增長力既考慮到種群的出生率和死亡率,又涉及種群的年齡組配、產卵力和發育速度等,是一個極為重要的種群參數。
本研究表明,朱砂葉螨雌成螨在供試的8個玉米自交系上的發育和繁殖及存活率有顯著差異。實驗種群參數表明,玉米自交系‘H1014168’對朱砂葉螨的生長發育和繁殖以及存活有顯著的抑制作用,表現出較好的抗生性,而‘H1014603\ue0111’和‘H1019005’相對適于朱砂葉螨的生長發育、繁殖及存活,其抗生性較差。這與筆者以葉片為害指數、田間種群密度、螨情指數和種群增長倍數4個指標進行抗性評價的結果較為一致,‘H1014168’在苗期和花粒期對朱砂葉螨均表現為高抗,而‘H1014603\ue0111’和‘H1019005’則表現為高感\\(另文發表\\)。至于玉米植株體內哪些物質參與了抗性,還有待于進一步研究。
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