黑尾葉蟬對不同水稻品種的選擇性選擇

昆蟲寄生蟲可分為兩類，食物控制和產(chǎn)卵控制。植食性昆蟲主要以取食寄主獲得生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),而在產(chǎn)卵寄主上繁衍后代。植食性昆蟲能夠適時(shí)尋找到適合的取食、產(chǎn)卵寄主在其生命歷程中尤為重要。在長期的進(jìn)化過程中,植食性昆蟲對寄主與非寄主植物之間的識(shí)別、對不同寄主植物的選擇形成了一系列特殊的行為機(jī)制。有的非寄主植物含有一些特殊揮發(fā)性物質(zhì),對植食性昆蟲表現(xiàn)出強(qiáng)烈的驅(qū)避作用;有的植物對昆蟲沒有明顯的驅(qū)避效應(yīng),但卻因缺乏引誘物質(zhì)或含有取食、產(chǎn)卵抑制物質(zhì)而被昆蟲放棄。對于不同的寄主植物,植食性昆蟲表現(xiàn)出的喜好程度也不盡相同,多數(shù)植食性昆蟲往往對個(gè)別植物或植物的個(gè)別組織器官特別嗜好黑尾葉蟬[Nephotettixcincticeps(Uhler)]屬半翅目(Hemiptera)葉蟬科(Cicadellidae)角頂葉蟬亞科(Deltocephalinae)昆蟲,它不僅直接危害水稻,還能通過取食傳播多種病毒,如水稻東格魯球狀病毒(RTSV)、水稻矮縮病毒(RDV)、水稻黃葉病毒(RTYV)、水稻瘤矮病毒(RGDV)、水稻簇矮病毒(RBSV)、水稻黃萎病毒(RYDV)、齒葉矮縮病毒(RSV)等。其中,水稻東格魯病和齒葉矮縮病感染可造成水稻產(chǎn)量損失10%。目前,未見有關(guān)黑尾葉蟬寄主選擇性相關(guān)研究報(bào)道。本試驗(yàn)研究了黑尾葉蟬對不同水稻品種的選擇性,并在此基礎(chǔ)上初步探討其選擇機(jī)理,以期為黑尾葉蟬的綜合防治提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1材料表面1.1.1雙穗雀兩種試驗(yàn)田室內(nèi)材料:水稻,品種為黔優(yōu)568、金優(yōu)431、B優(yōu)811、奇優(yōu)894,種植于貴州大學(xué)昆蟲研究所試驗(yàn)田,待稻株高30~40cm時(shí)試驗(yàn);雙穗雀稗全株采自貴州省貴陽市花溪區(qū)養(yǎng)牛村。田間試驗(yàn)材料:雜草雙穗雀稗生長于貴州省貴陽市花溪區(qū)養(yǎng)牛村稻田邊自然環(huán)境下。1.1.2試驗(yàn)田和試蟲子代化室內(nèi)材料:黑尾葉蟬成蟲采集于貴陽市花溪區(qū)養(yǎng)牛村稻田,在貴州大學(xué)昆蟲研究所試驗(yàn)田用水稻飼養(yǎng),產(chǎn)卵3~5d后移走。供試蟲用其子代羽化3~5d的成蟲。試驗(yàn)前2~4h內(nèi),供試蟲不給食只喂水。田間試驗(yàn)材料:黑尾葉蟬為自然環(huán)境下花溪區(qū)養(yǎng)牛坡稻田邊雜草雙穗雀稗上高蟲口密度的成蟲。1.1.3y形覺儀和t形儀管味源瓶和空氣過濾瓶均為500mL廣口瓶,空氣過濾瓶中裝有活性碳;701HB系列轉(zhuǎn)子流量計(jì)(煙臺(tái)市福山流量計(jì)廠);AOC-5504型氣泵(廣東海利集團(tuán)有限公司);其間連接均采用硅膠管。粘蟲板(河南湯陰佳多科工貿(mào)有限責(zé)任公司),7種顏色,黃、綠、紅、藍(lán)、白、青、粉,規(guī)格24cm×200cm,雙面涂粘蟲膠(河南湯陰佳多科工貿(mào)有限責(zé)任公司)。Y形嗅覺儀:參照Honda等的方法設(shè)計(jì)(圖1)。Y形管采用無色透明的玻璃管,基部管長10cm,兩臂長20cm,內(nèi)徑均為3cm,兩臂夾角75°,每臂分別由2節(jié)玻璃管嵌套而成。其間的連接采用硅膠管。T形儀:參照Saxena等的設(shè)計(jì)(圖2)。用無色有機(jī)玻璃制成。長臂(60cm×20cm×20cm)各平均分為3室,標(biāo)號(hào)為第一至第六(1-6)。由第一、第二、第三室和第四、第五、第六室拼成。其中第四室為橫臂的中央室,第五室位于第四室右側(cè),第六室在其左側(cè),第五、第六室側(cè)壁可由有機(jī)玻璃改成紗網(wǎng)擋板。1.2測試方法1.2.1個(gè)指數(shù)法測定試驗(yàn)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,溫度(25±1)℃、相對濕度75%、空氣潔凈、光線均勻。在Y形管的基管端部與兩臂交叉處的正上方0.75m處各放置一盞30W節(jié)能燈;氣流量為1L/min。生物學(xué)檢測時(shí),通過吸蟲器將饑餓2~5h的黑尾葉蟬成蟲逐頭引入嗅覺儀的直管內(nèi),觀察并記錄5min內(nèi)黑尾葉蟬的行為反應(yīng)。選取標(biāo)準(zhǔn)為,當(dāng)供試黑尾葉蟬越過直臂7cm處并停留5s以上繼續(xù)前行,則記錄該蟲對該氣味作出選擇;如在5min內(nèi)仍在直管中或到達(dá)不了某臂的7cm處,則結(jié)束對該蟲的行為觀察,并記為不反應(yīng)。每個(gè)處理測定的有效蟲數(shù)(作出選擇的蟲數(shù))不少于50頭。每測定10頭調(diào)換氣味源方向,以減少空間位置和光源對測定結(jié)果可能產(chǎn)生的影響。每更換一次處理時(shí),用洗滌劑清洗Y形管、味源瓶以及連接于其間的硅膠管,再用95%乙醇清洗、吹干。試驗(yàn)重復(fù)3次。試驗(yàn)在8∶00~18∶00進(jìn)行。1.2.2下一次試驗(yàn)試驗(yàn)于暗室中進(jìn)行,將黑尾葉蟬80頭由第二室中部的釋放口釋放,分別于釋放后10、50、90min時(shí)記錄各室內(nèi)蟲數(shù)。計(jì)算各個(gè)觀察時(shí)段黑尾葉蟬在各室內(nèi)的著落率。為消除幾何位置造成的影響,每測1次后調(diào)換味源位置,每次觀察完畢,用濃度為95%的酒精擦洗裝置,烘干后進(jìn)行下一次測定。試驗(yàn)重復(fù)4次,結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)。試驗(yàn)1:試驗(yàn)時(shí),在橫臂前方中央約15cm處放置一25W的白熾燈。試驗(yàn)觀察于暗室中進(jìn)行,室內(nèi)只留上述25W白熾燈。此時(shí)第一至第六室內(nèi)的光照分別是:第四室約為450lx,第五、第六室約為223lx,第三、二、一室分別約為161、117、98lx。第五、第六室分別設(shè)置黔優(yōu)568和金優(yōu)431、黔優(yōu)568和雙穗雀稗、金優(yōu)431和雙穗雀稗3種處理。每種供試植物用5支新鮮植物嫩梢,嫩梢長約10cm,基部插入10mL小燒杯中,置于T形儀第五、第六室距內(nèi)壁1cm處。試驗(yàn)2:試驗(yàn)于暗室中進(jìn)行,第五室以藍(lán)色光源為對照(在三基色、黃色、紅色、綠色、藍(lán)色光源下,第五、第六室分別選用兩種光源組合,預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明藍(lán)色光源對黑尾葉蟬趨性影響最小,所以設(shè)為對照)。第六室換用三基色、黃色、紅色、綠色光源,做4個(gè)處理。1.2.3粘蟲板的懸掛選擇黑尾葉蟬發(fā)生較重的雙穗雀稗雜草叢進(jìn)行誘蟲試驗(yàn)。選用不同高度做2個(gè)處理,分別將黃、綠、紅、藍(lán)、白、青、粉顏色的粘蟲板懸掛于接近雙穗雀稗株高一半的高度和與雙穗雀稗株高齊平高度。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。1.3數(shù)據(jù)分析采用Excel2003和SPSS11.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與分析2.1y型絕算儀的測定在進(jìn)行有氣流通過的Y形儀生物學(xué)測定時(shí),由于視覺因素影響,黑尾葉蟬幾乎不表現(xiàn)定向反應(yīng)。2.2t型儀的測量2.2.1黑尾葉正反射線菌數(shù)的比較整個(gè)觀察期內(nèi),試蟲表現(xiàn)為由釋放點(diǎn)逐漸向光源方向移動(dòng),可見第三、第四、第五、第六室試蟲數(shù)逐漸增多,而在第一室與光源相反方向的試蟲數(shù)一直很少。當(dāng)T形室用有機(jī)玻璃擋板時(shí),起始時(shí)間段中,到達(dá)黔優(yōu)568和金優(yōu)431的蟲數(shù)差異不顯著,隨時(shí)間的推移,黔優(yōu)568對黑尾葉蟬更具有吸引力。試驗(yàn)中,開始的10min內(nèi),黑尾葉蟬對黔優(yōu)568和金優(yōu)431的選擇性無顯著差異,即到達(dá)2種植株上的黑尾葉蟬數(shù)量差異不顯著。這時(shí)因沒有通風(fēng),只有視覺起作用,說明2品種從視覺上對試蟲的引誘作用大小相近。當(dāng)?shù)谖濉⒌诹覀?cè)板改用網(wǎng)紗擋板時(shí),因有氣流通過,黑尾葉蟬對黔優(yōu)568和金優(yōu)431的選擇反應(yīng)差異顯著。2.2.2黑尾葉青成蟲對綠色光的偏好進(jìn)行綠色與藍(lán)色光(對照)條件下黑尾葉蟬的著落率差異性比較,綠色光室中著落率極顯著高于藍(lán)色光室中的著落率(P=0.002﹤0.01),可以認(rèn)為黑尾葉蟬成蟲對綠色光的喜好極顯著高于藍(lán)色光。不同光色對黑尾葉蟬的著落率從高到低的順序?yàn)槿?gt;黃色>紅色>綠色,且各光色之間存在極顯著差異,即黑尾葉蟬對光的偏好由高到低的順序?yàn)槿ⅫS色、紅色、綠色(表1)。2.3田里寄生蟲的皮法試驗(yàn)中,粘蟲板懸掛高度位于雙穗雀稗近中央較雙穗雀稗上方誘到的黑尾葉蟬蟲數(shù)多。各種顏色粘蟲板的粘蟲效果統(tǒng)計(jì)和比較結(jié)果見表2。3關(guān)鍵影響因素只有氣味刺激沒有顏色刺激時(shí),黑尾葉蟬不離開試驗(yàn)觀察室釋放位置,沒有逆風(fēng)定向反應(yīng);有寄主顏色刺激存在時(shí)黑尾葉蟬才表現(xiàn)出對氣味的反應(yīng),而且視覺刺激似乎更重要。在進(jìn)行有氣流通過的Y形嗅覺儀生物測定時(shí),黑尾葉蟬幾乎不表現(xiàn)定向反應(yīng),因此采用了T形室裝置,結(jié)合視覺選擇進(jìn)行黑尾葉蟬行為測定。試蟲首先表現(xiàn)出對光或顏色的趨向性,當(dāng)接近植物一定距離后,才表現(xiàn)出對氣味的反應(yīng)。可見,黑尾葉蟬首先對視覺刺激作出反應(yīng),而且視覺作用距離較長,是長距離范圍的刺激因素;相對而言,氣味的作用距離較短,一旦黑尾葉蟬接近植物,氣味的作用加強(qiáng)了適宜寄主對黑尾葉蟬的吸引而降低了非適宜非寄主的吸引力。可見,氣味對黑尾葉蟬是近距離范圍內(nèi)較強(qiáng)的刺激因素。田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),黑尾葉蟬對黃、綠、藍(lán)色粘蟲板的偏好性較強(qiáng),極顯著高于紅、白、青、粉色粘蟲板;黑尾葉