斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng)以及田間誘捕器的優(yōu)化

楊友瑩,池必文,季清娥,蔡普默?

(1.福州第三中學(xué)，福建福州350003；2.福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院益蟲研究所，福建福州350002)

斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng)以及田間誘捕器的優(yōu)化

楊友瑩1,池必文1,季清娥2,蔡普默2?

(1.福州第三中學(xué)，福建福州350003；2.福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院益蟲研究所，福建福州350002)

試驗(yàn)研究斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng),并測試不同顏色誘捕器在田間對(duì)斑翅果蠅的誘捕效果。結(jié)果表明,室內(nèi)的無選擇試驗(yàn)和選擇試驗(yàn)以及室外田間紅色、黑色和紫色對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲具有顯著引誘作用,且斑翅果蠅雌雄成蟲對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng)一致,沒有偏好。

斑翅果蠅；視覺；趨性；寄主定位

果蠅屬昆蟲通常以腐爛發(fā)酵的水果為食,并不被認(rèn)為能直接為害農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物(蔡普默等,2017)。近年來,隨著櫻桃、草莓、楊梅等果樹種植業(yè)的發(fā)展,果蠅屬昆蟲危害漿果類水果的報(bào)道日益增多,且危害程度越發(fā)嚴(yán)重(郭麗娜等,2014；滿孝明等,2016)。每年在櫻桃或者楊梅盛產(chǎn)上市之際,在微信、微博等網(wǎng)絡(luò)媒體上傳播櫻桃和楊梅“生蛆”事件,引起果農(nóng)和消費(fèi)者的恐慌,后經(jīng)研究櫻桃果內(nèi)的“蛆”為果蠅屬幼蟲,其中黑腹果蠅Drosophila melanogaster和斑翅果蠅D.suzukii為主要種類(滿孝明等,2016；李敏等,2017)。

斑翅果蠅,又稱鈴木氏果蠅以及櫻桃果蠅,英文名為spotted wing drosophila(SWD),隸屬雙翅目(Diptera),環(huán)裂亞目(Cyclorrhapha),果蠅科(Drosophilidae),果蠅屬(Drosophila),水果果蠅亞屬(subgenus Sophophora),黑腹果蠅組。斑翅果蠅雌成蟲具有堅(jiān)硬的鋸齒狀產(chǎn)卵器,可將卵直接產(chǎn)在成熟的櫻桃、藍(lán)莓等果實(shí)內(nèi),孵化后的幼蟲在果肉內(nèi)鉆蛀取食為害,導(dǎo)致果實(shí)軟化至腐爛(林清彩等,2013)；另外,該蟲的傳播可能與灰腐病和褐腐病擴(kuò)散蔓延相關(guān)(Cini etal.,2012)。斑翅果蠅據(jù)報(bào)道起源于東南亞,在我國的福建、浙江、廣西、廣東、云南和臺(tái)灣等23個(gè)省份和地區(qū)有分布記錄(Lin et al.,1977；薛萬琦等,1996；Lee et al.,2011)。近些年,該果蠅在美國和歐洲大部分國家大規(guī)模暴發(fā),目前已在藍(lán)莓、樹莓、黑莓、草莓、櫻桃、楊梅和葡萄等水果上發(fā)現(xiàn)其危害,由于入侵地的自然天敵無法有效地限制該害蟲,因此關(guān)于斑翅果蠅的綠色防控研究備受世界各國科學(xué)工作者關(guān)注(Lee et al.,2011；Cini et al.,2012；Calabria et al.,2012；Bellamy et al.,2013)。

斑翅果蠅是近年來櫻桃、楊梅等果樹種植業(yè)上的主要害蟲(伍蘇然等,2007)。斑翅果蠅除危害18個(gè)科60多種經(jīng)濟(jì)作物之外,還會(huì)危害其他非經(jīng)濟(jì)作物(Lee et al.,2015)。由于斑翅果蠅為害的經(jīng)濟(jì)水果多為漿果類,因此不適宜使用化學(xué)殺蟲劑來控制其危害,且化學(xué)藥劑的濫用易造成“3R”問題等。另外,其傳播速度快、繁殖能力強(qiáng)、世代周期短、棲息地復(fù)雜多樣等特點(diǎn)(張開春等,2014；蔡普默等,2017),單純使用化學(xué)藥劑防治斑翅果蠅,無法有效抑制該害蟲,因此尋求一種綠色無污染的防治策略顯得尤為重要。目前,通常采用糖醋酒液結(jié)合誘捕裝置來誘殺斑翅果蠅成蟲、使用生物農(nóng)藥以及清除落果爛果和覆蓋地膜等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)手段防治斑翅果蠅(伍蘇然等,2007；左銳等,2005)。當(dāng)前,用于誘捕斑翅果蠅成蟲的誘集裝置多種多樣(Lee et al.,2012,2013),而誘集材料的顏色和形狀是影響昆蟲趨性反應(yīng)的重要因素(Katsoyannos et al.,2001),設(shè)計(jì)高效的斑翅果蠅誘集裝置應(yīng)該科學(xué)利用昆蟲的這一特性。目前國內(nèi)尚無斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng)研究,因此,本文研究了不同顏色對(duì)斑翅果蠅成蟲的引誘效果,掌握該害蟲的視覺對(duì)不同顏色寄主定位發(fā)揮的作用,為優(yōu)化斑翅果蠅高效誘捕裝置提供參考和借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

斑翅果蠅于2015年從云南農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn),置于養(yǎng)蟲室內(nèi)用半人工飼料飼養(yǎng),建立起相對(duì)穩(wěn)定的種群,養(yǎng)蟲室內(nèi)溫度(25±1)℃、相對(duì)濕度(65±5)%、光周期16L∶8 D。本試驗(yàn)選用羽化后3－7 d內(nèi)的斑翅果蠅成蟲作為實(shí)驗(yàn)蟲源。為了提高斑翅果蠅成蟲對(duì)目標(biāo)物的靈敏性,在試驗(yàn)籠中,不提供水分和成蟲飼料。

1.2 顏色卡的準(zhǔn)備

本試驗(yàn)選用大紅色,橙色,黃色,粉色,綠色,藍(lán)色,紫色,白色,黑色,灰色10種顏色。利用WPS PowerPoint軟件繪制直徑為5 cm的圓,并且根據(jù)表1對(duì)所繪制的圓形進(jìn)行著色。用佳能彩色打印機(jī)(型號(hào):LBP712Cx)打印出各個(gè)顏色的圓,把圓裁剪下去,并用膠水將兩個(gè)顏色相同的圓黏貼在一起,制成兩面都為相同顏色的圓板；在試驗(yàn)開始之前,用透明膠水均勻涂抹在圓板的雙面。

1.3 無選擇試驗(yàn)

將涂抹有透明膠水的不同顏色圓板用細(xì)繩分別懸掛在不同白色網(wǎng)紗測試籠(30 cm×30 cm×30 cm)中央,籠內(nèi)不提供水和成蟲飼料,隨后往籠內(nèi)引入50對(duì)羽化3－7 d的斑翅果蠅雌雄成蟲(雌∶雄＝50∶50)。試驗(yàn)從8:00開始持續(xù)至19:00,共計(jì)12 h,19:00后,分別統(tǒng)計(jì)黏貼在顏色圓板上的斑翅果蠅雌雄成蟲,試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

表1 WPS PowerPoint不同顏色自定義參數(shù)的設(shè)置Table 1 WPS PowerPoint setting used to generate colored disks

1.4 可選擇試驗(yàn)

將涂抹有透明膠水的不同顏色圓用細(xì)繩隨機(jī)懸掛在同一白色網(wǎng)紗測試籠(150 cm×150 cm×150 cm),不同顏色圓之間保持大約10 cm,籠內(nèi)不提供水和成蟲飼料,隨后往籠內(nèi)引入500對(duì)羽化3－7 d的斑翅果蠅雌雄成蟲(雌 ∶雄＝500∶500)。試驗(yàn)從8:00開始持續(xù)至19:00,共計(jì)12 h,19:00后,分別統(tǒng)計(jì)黏貼在顏色板上的斑翅果蠅雌雄成蟲,試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

1.5 不同顏色誘集瓶對(duì)斑翅果蠅的田間誘捕效果比較

1.5.1 誘捕瓶的制作 利用WPS PowerPoint軟件繪制A4(210 cm×297 mm)大小的長方形,并且根據(jù)表1的參數(shù)對(duì)所繪制的長方形進(jìn)行著色,本試驗(yàn)選擇紅色、黑色、紫色、黃色、白色5種顏色。隨后將著色后的長方形A4紙用膠水黏貼在礦泉水瓶(體積約600 mL)身上,保證礦泉水瓶身被不同顏色覆蓋；并在瓶身離瓶蓋1/3處鉆20個(gè)大小相近約5 mm的孔,供氣味散發(fā)和成蟲進(jìn)入,瓶蓋處帶有鐵絲,可用其將瓶子懸掛在果樹上。

1.5.2 誘集劑配制 本試驗(yàn)選用糖醋酒液為田間斑翅果蠅誘集劑,根據(jù)伍蘇然等(2007)報(bào)道的對(duì)斑翅果蠅引誘效果最佳的配方比例配制糖醋酒液(紅糖 ∶白酒 ∶食用醋 ∶水＝50 g∶150 mL∶50 mL∶300 mL)。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),每個(gè)誘集瓶加入100 mL糖醋酒液。

1.5.3 田間誘集試驗(yàn) 于2017年5月在福州閩侯縣龍臺(tái)山楊梅園進(jìn)行。誘捕器懸掛在果樹上離地面約1 m處,每個(gè)誘捕器相距10－15 m。不同處理隨機(jī)放置。3 d后記錄誘捕器中的雌、雄成蟲數(shù)量。試驗(yàn)進(jìn)行5次重復(fù)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析,試驗(yàn)中的誘捕百分率在分析前進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換,在圖中呈現(xiàn)的為未轉(zhuǎn)換的原始數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)圖1不同顏色色板對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的誘捕結(jié)果(無選擇試驗(yàn)),得出斑翅果蠅雌雄成蟲都對(duì)紅色、紫色、和黑色產(chǎn)生顯著的趨性(F＝25.38,p＜0.05),而白色色板對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的吸引力最弱,且田間常用于防治果實(shí)蠅類害蟲的黃板效果也不理想,對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的引誘率在20%左右,顯著低于紅色、紫色和黑色。

圖1 無選擇試驗(yàn)不同顏色色板對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的誘捕效果Figure 1 The attractive effectiveness of different colored disks to the adult male and adult female D.suzukii in no-choice tests

根據(jù)圖2斑翅果蠅對(duì)不同顏色色板的選擇反應(yīng),同樣得出斑翅果蠅雌雄成蟲都對(duì)紅色、紫色、和黑色產(chǎn)生顯著的趨性(F＝12.87,p＜0.05),而白色色板對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的引誘力最弱,且田間常用于防治果實(shí)蠅類害蟲的黃色板效果仍不理想,顯著低于紅色、紫色和黑色。綜合圖1和圖2的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)斑翅果蠅雌雄成蟲對(duì)不同顏色色板的趨性反應(yīng)一致,沒有偏好。

根據(jù)表2不同顏色誘集瓶對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的誘集結(jié)果來看,在室內(nèi)試驗(yàn)中對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲具有較好引誘作用的紅色、紫色、黑色所制成的誘集瓶在田間相對(duì)于室內(nèi)引誘效果最差的白色和田間常用誘捕色(黃色)所制成的誘集瓶效果顯著提高(F＝35.12,p＜0.05),斑翅果蠅雌雄成蟲對(duì)不同顏色誘集瓶的趨性反應(yīng)一致,沒有偏好。

圖2 選擇試驗(yàn)不同顏色色板對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲的誘捕效果Figure 2 The attractive effectiveness of different colored disks to the adult male and adult female D.suzukii in choice tests

表2 不同顏色誘集瓶對(duì)斑翅果蠅的田間引誘效果1)Table 2 The attractive effectiveness of different colored trap bottles to D.suzukii in fields

3 討論

目前,在田間一般采用誘集劑誘殺成蟲來控制果蠅危害(左銳等,2005)。國外關(guān)于誘捕斑翅果蠅成蟲高效誘集裝置的研究較多(Lee et al.,2012,2013；Basoalto et al.,2013；Renkema et al.,2014；Iglesias et al.,2014),先前已有學(xué)者研究認(rèn)為誘集材料的顏色和形狀會(huì)顯著影響昆蟲趨向性(Katsoyannos et al.,2001)。由此可見,設(shè)計(jì)高效專一的斑翅果蠅誘集器可以利用昆蟲的這一特性。但是,目前在市面上售賣的果蠅類誘集板多為黃色,然而本研究中室內(nèi)和田間的誘集試驗(yàn)都說明,黃色并不是斑翅果蠅雌雄蟲喜好的顏色。在作者田間實(shí)地調(diào)查斑翅果蠅種群動(dòng)態(tài)過程中,時(shí)常發(fā)現(xiàn)在藍(lán)莓,草莓等種植園中,農(nóng)戶仍會(huì)選擇黃板來誘集果蠅,而本試驗(yàn)中已證實(shí)在室內(nèi)或室外,黃色并不是斑翅果蠅的最偏好顏色,因此,建議應(yīng)開發(fā)適當(dāng)?shù)纳逵糜诠壏乐?。此?試驗(yàn)結(jié)果表明,紫色、紅色和黑色三種顏色為斑翅果蠅較為偏好的顏色。其實(shí)不難理解,由上述可知,斑翅果蠅的寄主如櫻桃、楊梅、草莓和樹莓,它們的成熟果實(shí)為紅色,葡萄和藍(lán)莓為紫色,黑莓為黑色。同樣,Keesey等人(2015)通過觀察斑翅果蠅對(duì)草莓開花期至果實(shí)腐爛期各個(gè)時(shí)期的行為反應(yīng),得出其通常從草莓由綠色變?yōu)榧t色的變色期開始具有顯著的趨性。由此可見,果蠅的視覺在寄主定位過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

另外,本研究的室內(nèi)和田間試驗(yàn)結(jié)果看出,斑翅果蠅雌雄成蟲對(duì)所研究顏色的趨向一致,并沒有偏好,都為紫色、紅色和黑色,此結(jié)論與Kirkpatrick等人(2015)的結(jié)論一致,而與Katsoyannos等人(2001)的結(jié)論相悖,他們得出橄欖實(shí)蠅Bactrocera oleae雄蟲最喜好顏色是橙色,而雌蟲是紅色。由此可見,我們可以利用對(duì)斑翅果蠅雌雄成蟲都有吸引作用的活性物質(zhì)結(jié)合特定顏色的誘捕裝置,從視覺和嗅覺上同時(shí)吸引斑翅果蠅雌雄成蟲,而不考慮斑翅果蠅雌雄成蟲之間的差異。另外,本試驗(yàn)僅從視覺角度解釋斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性,而關(guān)于寄主植物的光學(xué)和揮發(fā)性氣味如何協(xié)同引誘斑翅果蠅需要進(jìn)一步探討。本試驗(yàn)中使用的誘捕器瓶身為單一顏色,未對(duì)兩種或者兩種以上的顏色組合制成的誘捕器進(jìn)行探索,國外已有專家試驗(yàn)得出,瓶身黑紅相間的誘集器比瓶身為單一紅色或單一黑色的誘集瓶誘捕效果更好(Basoalto et al.,2013)。關(guān)于斑翅果蠅高效誘捕裝置的優(yōu)化,可以結(jié)合國外成功的經(jīng)驗(yàn)和本試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,開發(fā)兩種顏色或者三種顏色相間誘集裝置。當(dāng)中,仍有許多問題需解決,如多種顏色之間應(yīng)當(dāng)如何交錯(cuò)布置,進(jìn)蟲孔應(yīng)當(dāng)設(shè)置在何種顏色上,才能獲得最佳的田間誘捕效果。

致謝:感謝云南農(nóng)業(yè)大學(xué)肖春老師提供斑翅果蠅品系及熊焰同學(xué)關(guān)于飼養(yǎng)斑翅果蠅的指導(dǎo)；感謝福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院益蟲研究所向候君同學(xué)飼養(yǎng)斑翅果蠅及在試驗(yàn)中提供指導(dǎo)與幫助,以及感謝儀傳冬、王聰同學(xué)在試驗(yàn)中的幫助與指導(dǎo)。

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The response of Drosophila suzukii to different colors and the optimization of field traps

YANG You-Ying1,CHI Bi-Wen1,JI Qing-E2,CAI Pu-Mo2?
(1.The No.3 Middle School of Fuzhou,Fuzhou,Fujian 35003,China；2.Institute of Beneficial Insects,College of Plant Protection,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China)

The respond of Drosophila suzukii to different colors under laboratory condition and the attractive effectiveness of trap bottles with different colors to D.suzukii in fields were determined.The results showed that the red,black and purple colors captured most the male and female D.suzukii in both no-choice tests and choice tests under laboratory and in fields.Additionally,the male and female D.suzukii responded identically in these tests.

Drosophila suzukii； vision； taxis； host orientation

S433

A

1001－4276－(2017)01－0035－07

楊友瑩，池必文，季清娥，等，2017.斑翅果蠅對(duì)不同顏色的趨性反應(yīng)以及田間誘捕器的優(yōu)化[J].武夷科學(xué)，33:35-41.

2017－10－10。

楊友熒(2000－)，女，福州三中高三學(xué)生。Email:591364821＠qq.com。?

蔡普默(1990－)，男，博士研究生。研究方向:農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲生物防治。Email:caipumo＠qq.com。

(責(zé)任編輯:陳曉雯)