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普通大蓟马在3种豆类作物上的实验种群生命表研究



全 文 :普通大蓟马[Megalurothrips usitatus(Bagnall)]隶
属缨翅目 Thysanoptera、 蓟马科 Thripidae、 大蓟马
属 Megalurothrips。 在中国, 该虫分布于海南、 台
湾、 陕西、 广西、 贵州、 湖北等省(区) [1-4], 国外
则分布于日本、 菲律宾、 印度、 斯里兰卡、 澳大利
亚、 马来西亚、 斐济等国家 [1-2, 5-6]。 普通大蓟马主
要为害豆类植物 [7-8]。 近些年来, 该虫已成为海南
省豇豆[Vigna unguiculata(L.) Walp.]上的主要害虫,
其若虫和成虫为害嫩芽、 花朵和嫩荚, 使生长停
滞、 叶片萎缩与畸形、 落花落荚等, 严重影响豇豆
的产量和品质 [9-11]。 目前, 有关普通大蓟马的研究
报道主要包括: 生物学特性 [7-8]、 发生规律 [7]、 寄主
植物选择性[11-12]、 空间分布型 [10]、 色板诱杀[13-14]、 南
方小花蝽控制作用 [15]、 杀虫剂的控制作用[16-17]以及
热带作物学报 2015, 36(5): 956-960
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2014-10-29 修回日期 2015-01-19
基金项目 中西部高校项目(No. MWECSP-RT08, ZXBJH-XK004 和 ZXBJH-XK005)。
作者简介 谭 珂(1989 年—), 男, 硕士研究生; 研究方向: 作物害虫学; *共同第一作者: 陈 鑫(1993 年—), 女, 本科; 研究方向: 作
物害虫学。 **通讯作者(Correspondence author): 但建国(DAN Jianguo), E-mail: jianguodan@hotmail.com。
普通大蓟马在 3种豆类作物上的
实验种群生命表研究
谭 珂, 陈 鑫 *, 李曼娟, 葛文龙, 但建国 **
海南大学环境与植物保护学院, 海南海口 570228
摘 要 普通大蓟马[Megalurothrips usitatus(Bagnall)]是各种豆类作物上的主要害虫之一。 为了探求寄主植物对
该虫的影响 , 在 (26±1)℃ , RH (60±5)%和光照 L/D=14 h/10 h 条件下 , 组建了普通大蓟马在豇豆 [Vigna
unguiculata(L.) Walp.]、 菜豆(Phaseolus vulgaris L.)和花生(Arachis hypogaea L.)上的实验种群生命表。 结果表
明: 净增殖率和周限增长率以豇豆上普通大蓟马种群最高, 其值分别为 12.68 和 1.150 5; 在菜豆上这 2 个参数
最低, 分别为 3.10 和 1.069 8。 普通大蓟马的平均世代周期在豇豆上最长(19.22 d), 花生次之(18.76 d), 菜豆最
短(17.20 d)。 豇豆、 菜豆和花生上普通大蓟马种群的内禀增长率分别为 0.140 2、 0.067 5 和 0.113 5。 菜豆上普
通大蓟马种群加倍时间为 9.94 d, 比豇豆和花生上的种群加倍时间分别长 1.01 倍和 0.63 倍。 由此可见, 3 种豆
类作物中, 豇豆是普通大蓟马最适宜的寄主植物, 而菜豆的适合度最低。
关键词 普通大蓟马; 生命表; 豇豆; 菜豆; 花生
中图分类号 S435.29 文献标识码 A
Life Tables for Experimental Populations of Megalurothrips
usitatus (Bagnall) on Three Leguminous Crops
TAN Ke, CHEN Xin*, LI Manjuan, GE Wenlong, DAN Jianguo**
College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
Abstract Bean flower thrips, Megalurothrips usitatus (Bagnall), is one of the economically important insect pests of
leguminous crops. In order to explore the effects of host plants on the bean flower thrips, the life table parameters
of their populations on cowpea, common bean, and groundnut were evaluated at (26±1)℃ and (60±5)% RH under
a photoperiod of 14 h ∶ 10 h light:dark. Net reproductive rate (R0) and finite rate of increase (λ) of the bean flower
thrips had the highest values on cowpea as 12.68 and 1.150 5, respectively. The lowest values of these parameters
were recorded on common bean as 3.10 and 1.069 8, respectively. The bean flower thrips had the longest mean
generation time (T) on cowpea (19.22 days), followed by groundnut (18.76 days) and common bean (17.20 days). The
intrinsic rates of increase (rm) of the bean flower thrips on cowpea, common bean, and groundnut was 0.140 2, 0.067 5,
and 0.113 5, respectively. Population doubling time (DT) on common bean (9.94 days) was significantly higher,
indicating bean flower thrips population could double 63%-101% slower in comparison to the populations on
cowpea and groundnut. It was concluded that cowpea was the most suitable host plant for bean flower thrips,
whereas common bean was the least suitable.
Key words Megalurothrips usitatus; Life table; Vigna unguiculata; Phaseolus vulgaris; Arachis hypogaea
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.05.021
第 5 期 谭 珂等: 普通大蓟马在 3种豆类作物上的实验种群生命表研究
预测预报和防控技术[9]。 但是, 该虫在海南豇豆上
大发生的原因尚未探明。
生命表是研究昆虫种群动态的重要手段之一,
可用来评价不同寄主植物对害虫的生长发育、 繁殖
和种群增长的影响[18]。 国内外已对一些重要蓟马的
生 命 表 进 行 了 研 究 , 其 中 包 括 西 花 蓟 马
[Frankliniella occidentalis(Pergande)][19-24]、 棕榈蓟马
(Thrips palmi Karny)[25-26]、 茶黄硬蓟马(Scirtothrips
dorsalis Hood)[27]和烟蓟马(Thrips tabaci Lindeman)[28],
这 4 种蓟马均属世界性害虫[29]。 迄今, 有关普通大
蓟马的生命表未见报道。 本文组建了普通大蓟马在
豇豆、 菜豆(Phaseolus vulgaris L.)和花生(Arachis
hypogaea L.)等 3 种豆类作物上的实验种群生命
表, 旨在从种群水平了解不同寄主植物对该虫的
适合度。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试虫源 普通大蓟马采自海南大学实验
基地, 以鲜菜豆豆荚饲养, 饲养条件为(26±1)℃,
RH(60±5)%,光照L/D=14 h/10 h。 挑选大小相似的
蛹,每只试管(1.5 cm×10 cm)放置 1 头蛹。 选同一天
羽化的雌虫和雄虫供试。
1.1.2 供试植物 选种豇豆、 菜豆和花生等 3种
豆类作物, 其品种名称分别为 ‘五洲夏优 4 号’、
‘广州双青 1 号’ 和 ‘闽花 15’。 采用常规栽培方
法于大棚内种植。 选取健康的嫩叶供试。
1.2 方法
采用叶盘法进行饲养实验。 饲养条件设定为
(26±1)℃, RH(60±5)%, 光照 L/D=14 h/10 h。 用
直径为 10 mm 的打孔器切取叶盘。 将叶盘移到垫
有湿润滤纸的培养皿(直径9 cm)内, 每皿放置 5 个
叶盘, 再将培养皿放入瓶底已被切开的 1 500 mL
透明 pet 瓶内, 接入雌虫和雄虫各 5 头后, 用扎有
小孔的保鲜膜封住 pet 瓶的两端。 产卵 3 h 后, 取
出叶盘, 在体视显微镜下检查每个叶盘的着卵量。
然后, 将着卵的叶盘转移到垫有湿润滤纸的小培养
皿(直径3.5 cm, 下同)内, 每皿放 1 个叶盘, 并用
扎有小孔的保鲜膜封住皿口。 每天观察卵的孵化情
况。 根据预备实验中普通大蓟马在 3种豆类上的卵
孵化率, 将本研究中豇豆、 菜豆和花生上的起始卵
量分别设定为 106、 122 和 100 粒。 卵孵化后, 将
若虫移到垫有湿润滤纸的小培养皿内, 每皿放 1 个
直径为 6 mm 的叶盘和 1 头 1 龄若虫。 每天观察若
虫的存活, 每 2~3 d 更换 1 次叶盘。 成虫羽化后,
进行配对饲养。 将 1 头雌虫和 1 头雄虫移到垫有湿
润滤纸的小培养皿内, 以 1 个直径为 6 mm 的叶盘
供其取食和产卵, 每天更换叶盘, 观察和记录雌虫
和雄虫的存活情况。 每种寄主植物各随机挑选 20
对成虫, 每天检查叶盘上的着卵量, 直至雌虫死
亡。 如果配对的雄虫死亡, 则补充 1 头新的雄虫。
根据雌性性比, 计算出每头雌虫每天的产雌数。 在
本研究中, 豇豆、 菜豆和花生上普通大蓟马雌性性
比分别为 69.62%、 59.74%和 68.35%。
1.3 数据处理方法
实验数据用 SPSS18.0 程序进行统计分析。 生
命表组建用丁岩钦(1994)的方法进行 [18], 并计算出
生命表中的 5个参数, 其计算公式分别为:
净增殖率 R0=Σlxmx;
平均世代周期 T=Σxlxmx/R0;
内禀增长率近似值 rc=lnR0/T;
内禀增长率 rm: 以 rc 为起始值 , 对方程 Σlxmx
exp(-rmx)-1=0进行迭代求解, 获得内禀增长率的
精确值(rm);
周限增长率 λ=exp(rm);
种群加倍时间 DT= ln2/rm。
式中, x 为按年龄划分的单位时间间距; lx 表
示在 x 期间的存活率; mx 表示在 x 期间平均每雌
产雌数。
采用 Jackknife 法对 R0, T, rm, λ 和 DT 进行
差异显著性分析 [30-32]。 具体方法是, 首先计算各参
数的 Jackknife 估计值, 例如, R0的 Jackknife 估计
值计算公式为:
R0j(i)=nR0-(n-1)R0(i) i, j = 1, 2, 3, …, n
式中, R0为各处理实际的净增殖率,R0(i)为除
去第 i 头雌虫后种群的净增殖率, R0j(i)为除去第 i
头雌虫后种群净增殖率的 Jackknife 估计值。 然后
计算各处理中 Jackknife 估计值的均值和方差, 最
后采用 Duncan法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 存活曲线和生殖力曲线
不同豆类上普通大蓟马实验种群的存活曲线和
生殖力曲线如图 1 所示。 普通大蓟马在 3种豆类上
的存活动态有一定的差异, 主要体现在 2 个方面:
①普通大蓟马 3日龄卵在菜豆上的存活率明显低于
另两种豆类, 说明菜豆叶不利于普通大蓟马卵的孵
化; ②豇豆上普通大蓟马的最长寿命为 33 d, 明显
长于另两种豆类上的普通大蓟马。
在 3种豆类上的普通大蓟马实验种群生殖力峰
957- -
第 36 卷热 带 作 物 学 报
寄主植物 净增殖率(R0) 平均世代周期(T)/d 内禀增长率(rm) 周限增长率(λ) 种群加倍时间(DT)/d
豇豆 (12.68±2.19)a (19.22±1.28)a (0.140 2±0.016 9)a (1.150 5±0.019 4)a (4.94±0.60)b
菜豆 (3.10±2.76)c (17.20±1.05)b (0.067 5±0.052 1)c (1.069 8±0.055 6)c (9.94±8.41)a
花生 (8.09±2.88)b (18.76±1.27)a (0.113 5±0.024 3)b (1.120 1±0.027 2)b (6.10±1.32)b
表 1 普通大蓟马在 3 种豆类作物上的生命表参数
Table 1 Life table parameters of Megalurothrips usitatus on three leguminous crops
说明: 表中数值为平均值±标准误。 同一列字母相同时, 表示处理间的差异未达到显著水平(p>0.05, Duncan 法)。
Note: Data in the table are presented as mean±SE. Means within the same column followed by the same letters are not significantly different (p>
0.05, Duncan’s multiple range test).
值出现的时间和幅度有着不同程度的差异。 对豇豆
上普通大蓟马种群而言, 每雌每日产雌数出现 6个
峰值, 最大峰值为 1.84, 出现于第 17 日龄。 在花
生上, 普通大蓟马在第 18日龄和第 21日龄每雌每
日产雌数各有 1 个峰值, 分别为 1.88 和 2.08。 菜
豆上普通大蓟马种群的生殖力高峰仅出现 1次, 发
生在第 18 日龄, 其峰值只有 1.19, 分别比豇豆和
花生的最大峰值减少 35.33%和 42.79%。
2.2 生命表参数
在 3种豆类上普通大蓟马实验种群的生命表参
数见表 1。 3 个种群的净增殖率(R0)之间均有显著
的差异(p<0.05), 以豇豆上普通大蓟马的净增殖率
最高, 为 12.68, 花生次之, 为 8.09, 菜豆最低,
仅为 3.10。 以豇豆和花生为食时, 普通大蓟马的平
均世代周期(T)相似, 介于 18.76~19.22 d, 但均显
著长于菜豆上的普通大蓟马(p<0.05), 后者的平均
图 1 普通大蓟马在 3 种豆类作物上的存活率(lx)和生殖力(mx)
Fig. 1 Survival rate (lx) and fecundity (mx) of Megalurothrips usitatus on three leguminous crops at 26℃
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
100
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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
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m
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虫龄/d
100
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l x/

豇豆 菜豆
花生
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第 5 期 谭 珂等: 普通大蓟马在 3种豆类作物上的实验种群生命表研究
世代周期为 17.20 d。 3种豆类上普通大蓟马内禀增
长率(rm)之间的差异均达显著水平(p<0.05), rm在
豇豆(0.140 2)上最高, 花生(0.113 5)次之, 菜豆
(0.067 5)最低。 豇豆、 花生和菜豆上普通大蓟马的
周限增长率(λ)分别为 1.150 5、 1.120 1 和 1.069 8,
彼此之间的差异均达显著水平(p<0.05)。 3 个普通
大蓟马实验种群中, 菜豆上的种群加倍时间(DT)
长达 9.94 d, 同豇豆和花生上的种群均有显著差
异(p<0.05)。 豇豆和花生上实验种群加倍所需时
间分别为 4.94 d 和 6.10 d, 两者之间差异不显著
(p>0.05)。
3 讨论
本文首次报道了普通大蓟马在豆类作物上的实
验种群生命表参数。 3 种豆类作物对普通大蓟马种
群的5 个生命表参数都有显著的影响。 净增殖率
(R0)、 内禀增长率(rm)和周限增长率均以豇豆最
高, 菜豆最低。 菜豆上普通大蓟马的平均世代周期
最短, 但其种群加倍时间最长, 比豇豆和花生上的
种群加倍时间分别长 1.01倍和 0.63倍。
内禀增长率是反映特定环境条件下害虫种群增
长能力的重要参数, 可用来表征害虫对寄主植物的
适应性和害虫对寄主植物的危害潜力 [18,22]。 较高的
生殖力或者较快的发育速度可导致种群较高的内禀
增长率。 菜豆上普通大蓟马 rm很低, 主要归功于
其种群生殖力较低。 在中国台湾, 有人曾观察到豆
类作物对普通大蓟马繁殖力的影响, 在 20 ℃条件
下, 赤豆[Vigna angularis(Willd.)Ohwi et Ohashi]上
普通大蓟马繁殖力最高, 大豆 [Glycine max(L.)
Merr.]次之, 花生最低 [7]。 在本研究中, 3 种豆类作
物上普通大蓟马 R0排序结果是: 豇豆>花生>菜豆。
豇豆和赤豆同为豇豆属 Vigna 植物, 说明豇豆属植
物更有利于普通大蓟马的繁殖和种群增长。
西花蓟马和棕榈蓟马也可以在豆类作物上取食
和繁殖。 (25~27)℃条件下, 菜豆上西花蓟马种群的 rm
为 0.113 3~0.164 0[20-23], 豇豆种群的 rm为 0.083 4[23],
花生种群 rm非常低, 仅为 0.02[19]。 菜豆上棕榈蓟
马rm比较低, 介于 0.061~0.093[25-26]。 由此可见, 豇
豆、 菜豆和花生等 3种豆类作物对不同蓟马的适合
度是有差异的。 豇豆和花生是普通大蓟马的适宜寄
主, 而菜豆则是西花蓟马的适宜寄主, 但不利于普
通大蓟马和棕榈蓟马的种群增长。
普通大蓟马对豇豆与赤豆都有强烈的偏好
性 [11-12]。 普通大蓟马喜欢在豇豆上产卵, 而豇豆又
有利于该虫种群快速增长, 所以, 豇豆上的普通大
蓟马更容易大发生。 然而, 需要指出的是, 本研究
仅评价了豆类作物的嫩叶对普通大蓟马种群的影
响。 普通大蓟马成虫喜欢在豆类植物花朵内活动,
并取食其花粉 [7-8], 所以, 在未来的研究中, 还应
该关注花朵及花粉对该虫种群增长的影响。
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责任编辑: 张海东
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