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Resistance to Birdcherry Aphid , Rhopalosiphum padi ( Aphididae : Homoptera) in 35 Turfgrass Varieties

35 个草坪草品种对禾谷缢管蚜抗性的研究



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2004 , 31 (6) : 784~787
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 04 - 22 ; 修回日期 : 2004 - 11 - 15
基金项目 : 广东省重点科技攻关项目 (2KM03103N)
35 个草坪草品种对禾谷缢管蚜抗性的研究
胡木林 陈 燕 郑小林 吴海生 曾富华
(湛江师范学院生物科学系 , 湛江 524048)
摘  要 : 研究了禾本科 7 个属 35 个草坪草品种对禾谷缢管蚜 〔Rhopalosiphum padi (L. )〕的抗性 , 鉴定
出高抗品种 15 个 , 中抗品种 3 个 , 低抗品种 2 个。匍匐翦股颖 ( Agrostis stolonifera L. ) 和野牛草 〔Buchloe
dactyloides (Nutt. ) Engelm. 〕抗性最好 , 均为免疫级。其次是狗牙根 〔Cynodon dactylon (L. ) Pers. 〕, 6 份材
料中 , 有 4 份属于免疫级。高羊茅 ( Festuca arundinacea Schreb. ) 在免疫至低抗间变化 , 草地早熟禾 ( Poa
pratensis L. ) 在高抗至中感间变化。结缕草 ( Zoysia japonica Steud. ) 为低感、中感水平。多年生黑麦草
(Lolium perenne L. ) 抗性最差 , 10 份材料均为高感。症状分析、虫口数量与受害程度关系分析初步表明 ,
草坪草对禾谷缢管蚜的抗性包括抗生性和耐害性。
关键词 : 草坪草 ; 禾谷缢管蚜 ; 抗虫性
中图分类号 : S 68   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0620784204
Resistance to Birdcherry Aphid , Rhopalosiphum padi ( Aphididae : Homopter2
a) in 35 Turfgrass Varieties
Hu Mulin , Chen Yan , Zheng Xiaolin , Wu Haisheng , and Zeng Fuhua
( Department of Biology , Zhanjiang Normal College , Zhanjiang 524048 , China)
Abstract : Resistance to birdcherry aphid 〔Rhopalosiphum padi (L. )〕in 35 turfgrass varieties from 7 gen2
era in Triticeae was studied. 15 high resistant , 3 middle resistant and 2 low resistant varieties were identified. Both
creeping bentgrass and buffalograss have the best resistance and are in immune level . 4 of the 6 bermudagrass vari2
eties are also immune from the pest . Resistance in tall fescue varieties varied from immune to low resistant and Ken2
turky bluegrass from high resistant to middle susceptible. Zoysiagrass exhibited low or middle susceptible resistance
level . Ryegrass varieties , however , are all high susceptible to the pest . The analysis of the symptom and the corre2
lation between aphid density and plant injury degree suggested that antibiosis and tolerance contribute to the resis2
tance in turfgrasses to the insect .
Key words : Turfgrass ; Rhopalosiphum padi (L. ) ; Insect resistance
按照草坪草综合管理系统的原则 , 要求最大限度地减少对环境的污染〔1〕。可以预见 , 一个以品种
资源、生物措施、物理措施、农业措施为主、化学措施为辅的草坪草害虫综合管理系统必将取代以化
学防治为主的方法。
害虫综合管理系统的品种资源是指品种自身对害虫的抗性。草坪草对害虫的抗性是普遍存在的。
不少品种对地下害虫日本丽金龟 ( Popillia japonica Newman) 和圆头无斑犀金龟 〔Cyclocephala immacu2
late (Olivier)〕具有良好的耐害性〔2〕; 结缕草 ( Zoysia japonica Steud. ) 的不同品种对欧洲蝼蛄 ( Gryl2
lotalpa gryllotalpa L. ) 的抗性不同〔3〕; 狗牙根 〔Cynodon dactylon (L. ) Pers. 〕受猎长喙象 ( Sphenopho2
rus venatus Gyllenhal) 等 4 种象甲的危害很小〔4〕。假俭草 〔Eremochloa ophiuroides (Munro) Hack. 〕由于
含有某些物质而使茎叶害虫草地粘虫 〔Spodoptera f rugiperda (J . E. Smith)〕不能为害〔5〕。沟叶结缕草
〔Z. matrella (L. ) Merr. 〕的 Cavalier 品种对草地粘虫〔6 ,7〕具有高抗性。已发现多年生黑麦草 (Lolium
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perenne L. ) 、高羊茅 ( Festuca arundinacea Schreb. ) 、草地早熟禾 ( Poa pratensis L. ) 的 8 个品种抗黄线
绿夜蛾〔8〕。草坪草对麦二叉蚜 〔Schizaphis graminum (Rondani)〕和草二叉蚜 ( S . sp . ) 的抗性 , 也有
零星报道〔9 ,8〕。本文研究了禾本科 ( Gramineae) 7 个属 35 份草坪草材料对禾谷缢管蚜 〔Rhopalosiphum
padi (L. )〕的抗性 , 为草坪草蚜虫抗源利用提供依据。
1  材料和方法
111  供试材料
试材为草坪草 35 个品种 , 分属禾本科 7 个属 , 其中羊茅属的高羊茅 7 个 , 早熟禾属的草地早熟禾 6
个 , 黑麦草属的多年生黑麦草 10 个 , 翦股颖属 (Agrostis) 的匍匐翦股颖 ( A . stolonifera L. ) 2 个 , 狗牙
根属的狗牙根 6 个 , 野牛草属 ( Buchloe) 的野牛草 〔B . dactyloides (Nutt . ) Engelm.〕2 个 , 结缕草属的
结缕草 2 个 , 均由湛江师范学院生物系谭祖国博士提供 (表 1) 。
表 1  35 个草坪草品种对禾谷缢管蚜的抗性
Table 1  Resistance to R. padi in 35 turfgrass varieties
物种 (品种)
Species(Variety)
每株蚜数
Aphid number
per plant
感染株率
Rate of infected
plant ( %)
100 %死亡时间
Days for the occurrence of
100 % death plant (d)
症状
Symptom
抗级
Resistance
level
高羊茅 F. arundinacea
Olympic Ⅱ, J89 < 011 — — 0 HR
Pixie  0114 1016 — 3 3 HR
GQ  0124 1411 — 3 3 HR
Wrangler  1127 2610 — 3 3 MR
SP  1161 4513 — 3 3 MR
JB22  2143 5811 — 3 3 LR
草地早熟禾 P. pratensis
Kenblue  1121 1714 — 3 3 3 HR
Limousine  2118 2016 — 3 3 3 MR
Glade  2145 3819 — 3 3 3 LR
Country call  4120 6111 — 3 3 3 3 LS
Country club  4189 6411 — 3 3 3 3 MS
Princeton  5116 7313 — 3 3 3 3 MS
多年生黑麦草 L . perenne
APM medalist  5197 100 42~44 3 3 3 3 3 HS
Prize  7175 100 36~38 3 3 3 3 3 HS
J21707  8104 100 36~38 3 3 3 3 3 HS
PJC  9122 100 35~37 3 3 3 3 3 HS
Advent  9137 100 35~37 3 3 3 3 3 HS
Envy 10174 100 32~34 3 3 3 3 3 HS
Derby supreme 11119 100 29~31 3 3 3 3 3 HS
J21704 11158 100 29~31 3 3 3 3 3 HS
Target 11183 100 28~30 3 3 3 3 3 HS
Affinity 16108 100 25~27 3 3 3 3 3 HS
匍匐翦股颖 A . stolonifera
Putter ,Viper < 011 — 0 HR
狗牙根 C1 dactylon
Jackpot ,J2514 , J21223 , 6167 < 011 — — 0 HR
J2a122  0116 1313 — 3 HR
CD227  0159 3913 — 3 HR
野牛草 B . dactyloides
CoDY, Texoda < 011 — — 0 HR
结缕草 Z. japonica
Sunrise  4148 5217 — 3 3 3 3 LS
OMNE  5109 6311 — 3 3 3 3 MS
  注 :0 :无明显症状 ; 3 :直径约 1 mm 褐斑 ; 3 3 :直径约 2 mm 褐斑 ; 3 3 3 :部分叶黄化 ; 3 3 3 3 :部分株死亡 ; 3 3 3 3 3 :100 %植
株死亡。
Note :0 :No visible symptom ; 3 :Brown spot with a diameter of 1 mm or so ; 3 3 :Brown spot with a diameter of 2 mm or so ; 3 3 3 : Yellowing of
some leaves ; 3 3 3 3 :Death of some plants ; 3 3 3 3 3 :Death of all plants.
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112  方法
材料于 3 月初播种于直径 30 cm 瓦钵 , 重复 3 次 , 两年共 6 次。瓦钵按随机区组排列 , 钵之间无
隔离措施 , 不施药 , 常规肥水管理。播种后 34~35 d , 每钵保留植株 150 棵 , 将 15 头禾谷缢管蚜 24 h
内新产若虫随机接种到 15 株草坪草上。15 d 后调查蚜虫数量和植株受害情况 , 每钵调查 50 株 , 每 5
d 调查 1 次 , 重要时期增加调查次数 , 直到接虫后的第 45 天为止。
113  抗蚜性级别划分
每株蚜数 = 调查株蚜虫总数/ 调查株数 ; 感染株率 = 感染株数/ 调查总株数。蚜量比值 = 某材料每
株蚜数/ 全部材料平均每株蚜数。计算 2 年共 6 个重复蚜量比值的平均值 , 以最高平均值作为指标 ,
参考李素娟等〔10〕的方法 , 将抗性分为 6 级。高抗 ( HR , 包括免疫) : 0~0130 ; 中抗 (MR) : 0131~
0160 ; 低抗 (LR) : 0161~0190 ; 低感 (LS) : 0191~1120 ; 中感 (MS) : 1121~1150 ; 高感 ( HS) : >
1150。
2  结果与分析
211  抗性鉴定结果
35 份材料中 , 有高抗品种 15 个 , 占 4219 % ; 中抗 3 个 , 占 816 % ; 低抗和低感各 2 个 , 各占
517 % ; 中感 3 个 ; 高感 10 个 , 占 2816 %。
不同种材料总体来说抗性不同 , 匍匐翦股颖和野牛草抗性最好 , 均为免疫级 ; 其次是狗牙根 , 6
份材料均为高抗 , 其中 4 份免疫 , 平均每株蚜数仅为 0117 头 ; 再依次是高羊茅、草地早熟禾 , 平均
每株蚜数分别为 0183 和 3176 头 ; 结缕草居于低、中感水平 , 平均每株蚜数 4179 头 ; 多年生黑麦草抗
性最差 , 10 份材料均为高感 , 平均每株蚜数达 10118 头。
同种内的不同品种抗性表现一定变化。高羊茅的 7 个品种在高抗 (免疫) 至低抗水平分布 , 草地
早熟禾的 6 个品种跨 5 个抗级 , 狗牙根 6 份材料、多年生黑麦草 10 份材料内的每株蚜数也不尽相同。
212  为害症状
禾本科草坪草受禾谷缢管蚜为害后 , 症状可分为 3 类 : 被蚜虫口针取食处出现褐斑 ; 褐斑发展或
取食引起营养缺乏而造成黄褐斑纹甚至整叶黄化 ; 整株黄化至死亡 , 由于大量蚜虫分泌物而使植株呈
油渍状。禾谷缢管蚜对不同品种引发的症状有差异 (表 1) 。Olympic Ⅱ等 10 个每株蚜数小于 011 (即
小于接种蚜数) 的品种 , 为害症状不明显 , 或只见到很小的褐斑。狗牙根 2 个受害品种叶片上出现清
晰的、直径约 1 mm 大小的褐斑。高羊茅和草地早熟禾品种上出现的褐斑明显大于狗牙根上的褐斑 ,
直径可达 2 mm。高羊茅 Wrangler 和草地早熟禾 Kenblue 每株蚜数相近 , 但前者只出现褐斑 , 而后者部
分叶黄化 , 表明症状前者比后者轻 ; 高羊茅 JB22 与草地早熟禾 Glade 也有这样规律。每株蚜数指标相
近 , 但症状严重程度不同 , 由轻到重依次为 : 狗牙根、高羊茅、草地早熟禾和结缕草。多年生黑麦草
10 个品种受害后最终全部死亡 , 但死亡所需时间不同 , 从接种蚜虫到 100 %植株死亡 , Affinity 需 25~
27 d , 而 APM medallist 则需 42~44 d , 其余品种为 28~38 d , 尽管都为高感级 , 仍表现一定的差异。
213  受害程度与虫口数量的关系
高羊茅 Wrangler 和 JB22 每株蚜数分别为 1127 和 2143 头 , 分别与草地早熟禾 Kenblue 的 1121 头、
Glade 的 2145 头接近 , 但高羊茅的两个品种上感染株率要高于草地早熟禾的两个品种上感染株率 , 表
明蚜虫在高羊茅上分散程度高。综合比较可以看出 , 蚜虫在试验草坪草上分散程度由高到低趋势为 :
狗牙根、高羊茅、草地早熟禾、结缕草。从图 1 和表 1 可以看出 , 草地早熟禾感染株上虫口密度为
713 头 , 超过多年生黑麦草 APM medalist 的 5197 头 , 结缕草感染株上虫口密度为 812 头 , 超过多年生
黑麦草 APM medalist 的 5197 头、Prize 的 7175 头和 J21707 的 8104 头 , 而草地早熟禾和结缕草只个别植
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株死亡 , 多年生黑麦草植株全部死亡。说明草地
早熟禾和结缕草与多年生黑麦草相比具有较强的
耐蚜性。
3  讨论
本研究所选用的 35 份材料分别属于 7 个属的
7 个种 , 该 7 种草坪草占现行生产中的大部分 ,
除多年生黑麦草和结缕草外 , 在其余 5 种中均鉴
定出对禾谷缢管蚜的高抗品种 , 为今后抗虫品种
选育提供了大量抗源。7 个属 35 份材料中 , 高抗
材料占 4219 % , 远远高于禾本科其它属对该蚜虫
的抗性〔11〕。不同种之间抗性差异大 , 而同种内不
同品种抗性表现不同程度的相似性 , 多年生黑麦
图 1  草坪草受害株上蚜虫虫口密度
1. 高羊茅 ; 2. 草地早熟禾 ; 3. 狗牙根 ; 4. 结缕草 ;
5. 多年生黑麦草。
Fig. 1  Aphid density on infected turfgrass plant
1. F. arundinacea ; 2. P. pratensis ; 3. C. dactylon ;
4. Z. japonica ; 5. L . perenne .
草内、狗牙根内甚至表现较强相似性 , 表明草坪草抗蚜性群居化。这种群居化在山羊草属 Aegilops 中
具有属特性〔11〕, 本研究中每个属只有 1 个种 , 因而表现出的群居化具有属特性还是具有种特性 , 还
有待确定。多年生黑麦草高感禾谷缢管蚜 , 与徐荣〔8〕鉴定的黑麦草 Derby 抗草二叉蚜结果相反 , 表明
同一品种 (系) 对近缘昆虫的抗性没有相关性。现有的草坪草对各种昆虫抗性鉴定报道 , 由于所采用
的草坪草品种 (系) 不同 , 尚无法判断 1 个品种 (系) 是否能具备对多种昆虫的抗性。
各品种接相同数量的禾谷缢管蚜 , 经过一定时间后品种间着蚜量不同 , 说明品种对蚜虫生长、繁
殖等种群影响因子作用不同 , 提示草坪草对蚜虫的抗性机制包括抗生性。感染株着蚜量相同的情况
下 , 不同品种症状如褐斑大小、叶片黄化程度、死亡率等不同 , 说明对蚜虫为害的耐性不同 , 抗性机
制中应包括耐害性成分。今后建立草坪草抗虫性综合性分级标准显得非常重要。另外抗性品种使害虫
分散程度增加的机制和生物学意义有待揭示。
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