亞洲柑桔木虱若蟲在寄主上的轉(zhuǎn)移和擴散研究

吳豐年，梁廣文，CHEN Jian-Chi，黃建邦，岑伊靜*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學昆蟲生態(tài)研究室，廣州 510642;2.Crop Diseases，Pests and Genetics Research，San Joaquin Valley Agricultural Sciences Center，USDA－ARS，Parlier，CA 93648，USA)

亞洲柑桔木虱Diaphorina citri Kuwayama 過去稱為柑桔木虱，屬半翅目木虱科，為害柑桔、月桔、枸櫞、黃皮、九里香等蕓香科植物，是柑桔類新梢期的主要害蟲，若蟲排泄一種白色分泌物，粘附于葉上，會導致煤煙病的發(fā)生(黃邦侃，1953)。這種害蟲也是柑桔生產(chǎn)上的毀滅性病害——黃龍病(huanglongbing，HLB)亞洲種“Candidatus Liberibacter asiaticus”和美洲種“Ca L.americanus”主要的傳播媒介(Aubert，1987;Teixeira et al.，2005;Bové，2006)，給全世界柑桔生產(chǎn)帶來嚴重威脅。

柑桔木虱成蟲能飛善跳，其在病樹和健康樹之間的轉(zhuǎn)移是田間造成黃龍病蔓延的主要原因。木虱成蟲獲得病原時間很短，在病樹葉韌皮部取食1 h 就能檢測到病原的存在(Bonani et al.，2008)，帶菌木虱成蟲在健樹上吸食5 h 以上就能把黃龍病菌傳給健康樹(許長藩等，1988)。成蟲期進行獲菌飼育的柑桔木虱在3 d 內(nèi)具有傳病能力，若蟲期進行獲菌飼育的病原會保持到成蟲并使成蟲終身帶菌，且成蟲羽化后1 d 內(nèi)就具有傳病能力，說明木虱成蟲傳播黃龍病的效率很高(許長藩等，1990)。目前研究表明，2～5齡柑桔木虱若蟲能夠獲得病原(Hung et al.，2004)，4～5齡若蟲具有傳病能力(許長藩等，1990)。其分布呈聚集分布，且與環(huán)境因素有關(guān)(黃美貞和黃明度，1986)。木虱雌成蟲將卵產(chǎn)在新生樹枝和嫩芽的縫隙里(黃建等，1999)。若蟲喜食嫩芽，其生長發(fā)育很大程度依賴于嫩芽韌皮部汁液的營養(yǎng)(吳定堯，1980)，離開嫩芽卵難以孵化，或孵化后的若蟲在低齡時期就會死亡(林秀貞等，1973)。1齡若蟲聚集在產(chǎn)卵部位鄰近的芽和嫩葉位置，并隨著生長發(fā)育向下移動，但不會定居在老熟葉片上(黃建等，1999)。

在桔園同時存在健康和感染黃龍病柑桔植株的條件下，木虱在兩類寄主之間的選擇和擴散規(guī)律對黃龍病的傳播具有重要影響，但過去的研究主要集中在柑桔木虱成蟲的傳病過程，對若蟲的行為特性及傳病機制研究較少。本文研究了柑桔木虱若蟲在寄主植株內(nèi)嫩梢間的移動及其在健康和感染黃龍病寄主嫩梢間的轉(zhuǎn)移過程，明確木虱若蟲的擴散規(guī)律和寄主感染黃龍病對其轉(zhuǎn)移和擴散產(chǎn)生的影響，為柑桔木虱和黃龍病防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試寄主

健康酸桔Citrus sunki Hort.ex Tanaka:廣東省博羅縣柑桔研究所苗圃培育的2年生無病苗，在防蟲網(wǎng)室內(nèi)隔離種植，通過Nested－PCR 檢測確定不攜帶黃龍病亞洲種病原菌。

黃龍病酸桔:從華南農(nóng)業(yè)大學黃龍病研究室繁育的沙糖桔Citrus reticulata Blanco.cv.Shatangju黃龍病盆栽苗上采集病芽，嫁接到健康酸桔上使其感染黃龍病。一年后將病芽摘除，病苗表現(xiàn)典型黃龍病癥狀并通過Nested－PCR 檢測呈黃龍病亞洲種陽性。

1.1.2 供試昆蟲

柑桔木虱若蟲:從華南農(nóng)業(yè)大學校園的九里香Murraya exotica L.Mant.上采回成蟲，轉(zhuǎn)飼到溫室內(nèi)栽培的健康酸桔上繁殖多代。溫室溫度28±1 ℃，光周期L∶D=14∶10，相對濕度50 %～60 %。根據(jù)實驗需要取符合齡期要求的木虱若蟲。

1.2 儀器設(shè)備

養(yǎng)蟲籠:木框架，60目紗布網(wǎng)制成的長×寬×高為0.3 m×0.3 m×0.7 m 的籠子;

封口袋:透明塑料袋，長×寬為18 cm×28 cm，用針扎上50個小孔;

人工恒溫氣候箱:寧波江南儀器廠生產(chǎn)，型號為RXZ－380A。

1.3 試驗方法

1.3.1 柑桔木虱若蟲在同一柑桔植株嫩梢間垂直轉(zhuǎn)移觀察

通過預備試驗及田間觀察發(fā)現(xiàn)木虱1、2齡若蟲在嫩梢間無轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，為防止5齡若蟲羽化影響結(jié)果，本試驗使用3、4齡若蟲(實驗過程中有些4齡若蟲蛻皮進入5齡，實驗1.3.2，1.3.3同)。選取分別帶有5 條不同水平高度的健康酸桔苗和黃龍病酸桔苗各6株，株高50～60 cm。在其中3株健康苗和3株黃龍病苗的頂端嫩梢上接100頭木虱若蟲，在另外3株健康苗和3株黃龍病苗的最底端嫩梢上接100頭若蟲，每株苗的5個不同水平高度的嫩梢由上到下以編號A、B、C、D、E 表示，主干用海綿膠環(huán)繞一圈(圖1)，每隔12 h分別記錄各植株不同水平高度嫩梢若蟲的轉(zhuǎn)移情況，計算各個梢上的木虱數(shù)量和所占百分比，分析隨時間推移及寄主帶病對木虱若蟲轉(zhuǎn)移擴散的影響。

圖1 木虱若蟲垂直轉(zhuǎn)移實驗使用的酸桔苗示意圖Fig.1 Sketch map of the citrus young plants used in experiment of psyllid nymphs vertical transfer among the shoots

1.3.2 柑桔木虱若蟲在柑桔植株嫩梢間水平轉(zhuǎn)移觀察

選取2株長勢接近并帶有5 條同一水平嫩梢的健康酸桔和黃龍病酸桔并排放置在一起，株高約50 cm，健苗嫩梢從左到右依次命名為A、B、C、D、E，病苗依次命名為E'、D'、C'、B'、A'，其中A和A'距離最遠，E和E'相互接觸(圖2)。在E和E'上各接上50頭木虱3～4齡若蟲，每隔24 h觀察記錄轉(zhuǎn)移情況，做3個重復。

圖2 木虱若蟲水平轉(zhuǎn)移實驗使用的酸桔苗示意圖Fig.2 Sketch map of the citrus young plants used in experiment of psyllid nymphs horizontal transfer among the shoots

1.3.3 不同蟲口密度對柑桔木虱若蟲轉(zhuǎn)移速率的影響

選取有2個相鄰較近嫩梢的健康酸桔苗木9株，梢間距約10 cm，株高約50 cm，兩個嫩梢命名為A、B，將苗木分為3 組，每組3株，在不同植株A 梢上分別接入100頭、50頭和10頭木虱4齡若蟲。分別觀察24 h、48 h、72 h 后各個梢上的蟲口數(shù)量(不包括死亡數(shù)量)，計算蟲口比例。

2 結(jié)果與分析

2.1 柑桔木虱若蟲在同一植株嫩梢間垂直轉(zhuǎn)移現(xiàn)象

2.1.1 頂端接蟲后的轉(zhuǎn)移情況

表1 表明在頂端接蟲后柑桔木虱3、4齡若蟲分別在健康和黃龍病酸桔的垂直轉(zhuǎn)移情況，結(jié)果表明木虱若蟲在垂直嫩梢間存在明顯轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。在24、48和72 h 時，健康植株和黃龍病植株都以頂梢即A 梢上若蟲數(shù)量最多;96 h 時，健康植株上B 梢及海綿膠上數(shù)量最多，黃龍病植株上仍然在A 梢上最多;120 h 時健康植株上海綿膠上數(shù)量最多，達到28 %，B、D和E 梢次之，而黃龍病植株上仍然在A 梢數(shù)量最多，B、C 梢次之。說明木虱若蟲在健康寄主上有明顯向植株下部轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，而在黃龍病植株上較不明顯。

經(jīng)過同段時間對不同寄主間進行t 檢驗。24 h時A、B 梢，48 h 時A、B和C 梢，72 h 時A 梢，96 h 時A 梢和海綿膠，120 h 時A 梢和海綿膠在不同寄主之間差異達到極顯著水平;24 h 時C 梢，72 h 時E 梢，120 h 時C 梢差異達到顯著性水平，且健康植株上均顯著少于黃龍病植株。比較結(jié)果說明，木虱若蟲在健康植株上垂直轉(zhuǎn)移速度較黃龍病植株快，且海綿膠上蟲口數(shù)量及死亡率較黃龍病植株高。

2.1.2 底端接蟲后的轉(zhuǎn)移情況

表2 表明在底端接蟲后柑桔木虱3、4齡若蟲分別在健康和黃龍病酸桔的垂直轉(zhuǎn)移情況。在24、48、72和96 h 時，健康植株和黃龍病植株均以E梢若蟲數(shù)量最多;120 h 時，健康植株上C、D、E梢及海綿膠上數(shù)量最多，黃龍病植株上仍然E 梢數(shù)量最多。說明木虱若蟲在健康寄主上有向植株上部轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，但不是很明顯。

經(jīng)過同段時間對不同寄主間進行t 檢驗。24 h時不同寄主之間無顯著差異;48 h 時海綿膠，96、120 h 時B 梢上的若蟲在健康植株上極顯著多于黃龍病植株;72 h 時B 梢、海綿膠，96 h 時海綿膠，120 h 時A、C 梢在健康植株上顯著多于黃龍病植株;72 h和120 h 時E 梢在健康植株上顯著少于黃龍病植株?？赏茰y出健康植株上若蟲從下到上垂直移動的速度比黃龍病植株上快，且海綿膠上數(shù)量及死亡率較黃龍病植株高。

表1、表2 比較結(jié)果說明木虱若蟲從下向上轉(zhuǎn)移速度與從上向下轉(zhuǎn)移速度相比趨勢較慢。

2.2 柑桔木虱若蟲在水平嫩梢間轉(zhuǎn)移現(xiàn)象

表3 表明柑桔木虱若蟲在相互交叉的黃龍病植株和健康植株的水平嫩梢轉(zhuǎn)移情況，E和E'梢隨時間推移顯著減少，E 梢減少幅度最大，從40.33±1.45 %減少到5.67±0.88 %，E'梢幅度較小，從50.00±0.58 %減少到40.33±2.40 %;A、D'梢顯著增加，B、C、D 梢先顯著增加再顯著減少;A'、B'和C'梢隨時間無顯著性變化，且接近0 %。說明健康植株上木虱若蟲轉(zhuǎn)移較快，但總數(shù)量較少;黃龍病植株總數(shù)量增加，可見若蟲更趨向于黃龍病嫩梢。

表1 柑桔木虱若蟲在健康和黃龍病植株上各梢間垂直方向轉(zhuǎn)移情況(頂端接蟲)Table 1 Vertical transfer of psyllid nymphs among young shoots on healthy and HLB－infected host(released from the top)

表2 柑桔木虱若蟲在健康和黃龍病植株上各梢間垂直方向轉(zhuǎn)移情況(底端接蟲)Table 2 Vertical transfer of psyllid nymphs among young shoots on healthy and HLB－infected host(released from the bottom)

表3 柑桔木虱若蟲在健康和黃龍病水平梢間的轉(zhuǎn)移情況Table 3 Horizontal transfer of psyllid nymphs among and between healthy and HLB－infected young shoots

2.3 不同蟲口密度對柑桔木虱若蟲轉(zhuǎn)移速率的影響

表4 表明在100頭/梢、50頭/梢和10頭/梢蟲口密度下柑桔木虱若蟲的轉(zhuǎn)移速率。隨著時間推移，三個密度下釋放若蟲的A 梢上蟲口比例均逐漸減少，而未釋放的B 梢蟲口則逐漸增加。24、48和72 h 時A 梢上蟲口比例均按照密度為10頭/梢、50頭/梢和100頭/梢依次減少，其中24 h 時差異不顯著，48和72 h 時在100頭/梢的蟲口比例均顯著減少，B 梢反之?？梢娒芏仍礁?，木虱若蟲在嫩梢間的轉(zhuǎn)移速度越快。

表4 不同蟲口密度柑桔木虱若蟲在相鄰嫩梢間的轉(zhuǎn)移情況Table 4 Transfer of psyllid nymphs between adjoining young shoots in different population density

3 結(jié)論與討論

以前研究表明，柑桔木虱若蟲只聚集在同一條嫩梢上，很少移動(吳定堯，1980)。本實驗通過網(wǎng)室人工飼養(yǎng)及野外觀察自然種群發(fā)現(xiàn)，木虱1、2齡若蟲幾乎是不移動的，3齡以上雖不定居于成熟葉片，但能通過成熟葉片轉(zhuǎn)移到其它嫩梢，在垂直和水平位置都能夠轉(zhuǎn)移。

柑桔木虱成蟲具有趨黃性(Ke，1991)，可能導致雌成蟲趨向因感染黃龍病而黃化的植株并在其嫩梢上產(chǎn)卵，且光在它們選擇寄主植物的過程中提供視覺線索(Mamoudou et al.，2012)。同時如果苗木管理不當，抽梢不整齊，更有利于木虱若蟲的發(fā)生。柑桔木虱雌成蟲平均產(chǎn)卵量為630～1230 粒(黃邦侃，1990)，實驗條件下觀察到密度越大，木虱若蟲轉(zhuǎn)移現(xiàn)象越明顯。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當新芽有5 mm 長時產(chǎn)卵達到高峰(孫桂春，1999)。在單條嫩梢若蟲達到100頭時轉(zhuǎn)移速率特別快，且正常條件下觀察多個長約5 mm 的嫩梢上產(chǎn)卵量大部分超過150 粒，表明田間木虱若蟲轉(zhuǎn)移現(xiàn)象是十分普遍的。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前大部分廣東桔園種植密度約為100～120株/畝，密度較大，枝條間相互交叉，特別是放梢期更加明顯。實驗結(jié)果表明木虱若蟲在轉(zhuǎn)移過程中更趨向于黃龍病嫩梢，但也有較多若蟲從黃龍病植株轉(zhuǎn)移到健康植株上，在傳播黃龍病上存在巨大隱患。

在植株下部所接若蟲向上轉(zhuǎn)移的速度比在頂端接蟲后向下的速度較慢，說明若蟲更容易向下轉(zhuǎn)移。若蟲水平轉(zhuǎn)移更趨向黃龍病嫩梢，黃龍病植株上木虱若蟲轉(zhuǎn)移速度較健康植株慢，且死亡率較高，這可能與柑桔木虱獲取營養(yǎng)過程有關(guān)。Cen 等(2012)通過昆蟲刺吸電位實驗發(fā)現(xiàn):柑桔木虱在健樹葉片上很少在木質(zhì)部中取食，但在感病葉片木質(zhì)部中取食的個體比例和時間顯著增加，且取食持續(xù)時間隨發(fā)病程度的增加而顯著增加。這說明柑桔植株感染黃龍病后增加了木虱的取食難度，所以為了獲取相同的營養(yǎng)成分，在黃龍病葉片上取食時間的顯著增加可能影響到若蟲的轉(zhuǎn)移速度。

柑桔黃龍病的田間傳播和流行與柑桔木虱的帶菌及其活動有十分密切的關(guān)系，本研究結(jié)果說明木虱高齡若蟲在嫩梢間移動性是比較強的，能通過老熟葉片轉(zhuǎn)移到鄰近的嫩梢，且木虱4～5齡若蟲可以傳病(許長藩等，1990)，建議在田間管理過程中應在低齡若蟲階段就進行防治，可通過抽梢前期修剪、水肥控制等技術(shù)統(tǒng)一放梢，并通過補充葉面肥等方式促進新梢快速老熟，降低若蟲傳病的危險性。

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