小卷蛾斯氏線蟲對辣椒煙粉虱的控制作用

陳向榮，徐彩霞，韓杜斌，趙 明，周福才*

（1. 揚州大學園藝與植物保護學院，揚州 225009；2. 浙江綠神天敵生物科技有限公司，杭州310000）

煙粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)是蔬菜上的重要害蟲之一。該蟲可通過吸食植物汁液造成營養(yǎng)流失、分泌蜜露誘發(fā)煤污病、傳播植物病毒引發(fā)植物病毒病等方式使蔬菜產量和品質下降[1,2]。隨著蔬菜種植結構的改變和蔬菜種植條件的改善，煙粉虱呈加重發(fā)生的趨勢[3]。目前生產上對煙粉虱的防控雖然有物理措施（防蟲網、黃板等）和農業(yè)措施，但由于這些措施控制效果相對較差，加之煙粉虱發(fā)育歷期短、繁殖量大、隱蔽性強，世代重疊嚴重，具有暴發(fā)為害特性，生產上對煙粉虱的防控仍以化學措施為主[4-7]。研究發(fā)現(xiàn)，近十年來，煙粉虱抗藥性迅速增強，傳統(tǒng)單一的化學農藥的防治效果逐年下降[8,9]，并增加了蔬菜產品上農藥殘留超標的風險。因此，探索更安全有效的防治方法越來越受到關注。

利用病原線蟲防治害蟲已有較長的歷史，20世紀 30年代就有利用線蟲防治害蟲的報道[10]。20世紀80年代以來，德國、美國、澳大利亞、巴西、印度等國在昆蟲病原線蟲的生物學、生態(tài)學、行為學、侵染機制及在害蟲防治等方面的研究取得了較快的進展[11]。我國在昆蟲病原線蟲的基礎和應用研究領域也卓有成效[12]，在利用嗜菌異小桿線蟲 Heterorhabditis bacteriophora防治核桃云斑天牛 Batocera lineolata Chevrolat、印度異小桿線蟲H. indica LN2防治韭蛆Bradysia ordoriphaga和小卷蛾斯氏線蟲S.carpocapsac A24 防治小猿葉甲 Phaedon brassicae Baly等方面均取得了顯著成果[13,14]。斯氏線蟲科Steinernematidae和異小桿線蟲科Heterorhabditidae寄主廣泛，其體內攜帶共生菌具有較高毒性[15]，能在16～48 h內使寄主昆蟲患敗血癥或敗毒癥致死[16]，該類線蟲易于人工大量培養(yǎng)，可以控制許多地下害蟲和其他害蟲，因而成為害蟲生物防治中較有潛力的類群[17]。近年來，這兩類線蟲已在蔬菜及其他經濟作物上，如梨小食心蟲Grapholitha molesta (Busck)、韭蛆、黃曲條跳甲Phyllotreta striolata (Fabricius)等害蟲的防控中得到了廣泛的應用[18-20]。

近十多年來，一些專家開始探索利用線蟲防控蔬菜煙粉虱，并取得了較好的進展。Cuthbertson等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在線蟲處理過的番茄植株上，煙粉虱的死亡率明顯高于對照；昆蟲病原線蟲Steinernema feeliae對甘薯粉虱也有較強的控制潛力，其中對粉虱2齡若蟲的致死率較高[22]。另外，生物農藥（礦物油、殺蟲皂、球孢白僵菌、伊斯里亞毛霉菌）和昆蟲病原線蟲組合能提高對煙粉虱的控制效果[23]。但利用病原線蟲進行辣椒煙粉虱的防控研究尚未見報道。本文利用小卷蛾斯氏線蟲探討了病原線蟲對辣椒煙粉虱的控制作用及其田間的使用技術，以期為蔬菜煙粉虱的綠色防控提供新的手段。

1 材料與方法

1.1 供試材料

小卷蛾斯氏線蟲：All品系，由浙江綠神天敵生物科技有限公司生產。

助劑：5% d-檸檬烯可溶液劑，奧羅阿格瑞國際有限公司生產。

煙粉虱：原始蟲源采自揚州大學園藝與植物保護學院蔬菜試驗地的辣椒上，在人工氣候培養(yǎng)箱中用非供試品種辣椒飼養(yǎng) 3代以上供試（飼養(yǎng)條件為溫度 25℃±1℃，相對濕度 70%±5%，光照周期18L:6D）。

辣椒：品種為蘇椒15，由江蘇省農業(yè)科學院蔬菜研究所提供。辣椒在普通大棚中種植，供試時辣椒為結果期。

1.2 小卷蛾斯氏線蟲的配制

取3個直徑約1 cm的線蟲飼養(yǎng)海棉球放入燒杯中，加300 mL蒸餾水，搖晃均勻，配制成線蟲母液，感染期線蟲濃度約為6600 IJs/mL。分別用移液器吸取0.33、0.25、0.2 mL母液到3個100 mL燒杯中，加蒸餾水稀釋成22、16和13 IJs/mL供試濃度。

1.3 小卷蛾斯氏線蟲對煙粉虱的侵染

采集主葉脈附近具有約 80頭煙粉虱若蟲的新鮮辣椒葉片，用潤濕的脫脂棉球包裹辣椒葉柄，葉片背面向上，放置在直徑12 cm的玻璃培養(yǎng)皿中。用小型噴霧器在辣椒葉片背面噴霧，每張葉片噴試液2 mL，噴霧后在室溫（28±2）℃條件下用體視顯微鏡連續(xù)觀察線蟲的侵染過程，并同步錄像。試驗設線蟲16 IJs/mL、線蟲16 IJs/mL＋助劑5% d-檸檬烯1000倍液兩個處理，每處理3個重復，每次觀察線蟲較多區(qū)域的煙粉虱高齡（3齡和4齡，下同）和低齡（1齡和2齡，下同）若蟲20頭。若觀察到煙粉虱若蟲血腔內組織發(fā)生位移，或能觀察到線蟲活體及蟲體輪廓，則認為侵染成功。觀察期間每2 h給辣椒葉片噴1 mL蒸餾水，以保持辣椒葉片表面濕潤。

1.4 小卷蛾斯氏線蟲對煙粉虱存活率的影響

采集具有煙粉虱若蟲 80頭以上的新鮮辣椒葉片，用潤濕的脫脂棉球包裹辣椒葉柄，葉片背面向上，放置在直徑12 cm培養(yǎng)皿中供試。試驗設小卷蛾斯氏線蟲All品系22、16和13 IJs/mL 3個處理，用小噴霧器噴在辣椒葉片背面，每張葉片噴試液3 mL，噴清水作對照。處理1、2、3 d后調查辣椒上煙粉虱的死亡率。為了減少水分蒸發(fā)，保持辣椒葉片表面濕潤，在培養(yǎng)皿上覆蓋保鮮膜，保鮮膜上用解剖針打20～30個小孔，以保證線蟲和葉片呼吸所需的氧氣。每天查蟲后在葉片上噴5 mL蒸餾水，以保持辣椒葉片表面濕潤。

1.5 小卷蛾斯氏線蟲和助劑聯(lián)用對煙粉虱死亡率的影響

處理方法同1.4。試驗設線蟲22、16和13 IJs/mL分別與助劑d-檸檬烯1000倍液聯(lián)用，噴清水作對照。用小型噴霧器在辣椒葉片背面噴霧，每張葉片噴試液3 mL，噴霧后1、2、3 d調查煙粉虱死亡率。

1.6 不同噴水量對小卷蛾斯氏線蟲田間控制煙粉虱的影響

試驗分小區(qū)進行，每個小區(qū)10 m2。試驗使用22 IJs/mL的線蟲懸液100 mL/m2，噴線蟲前先在辣椒葉片背面噴清水0.5、1.0、1.5 L/m23個處理，不噴水作對照。處理1、2、3 d后調查各處理煙粉虱高齡和低齡若蟲的死亡率。試驗重復3次。

1.7 數(shù)據統(tǒng)計與分析

死亡率（%）＝死亡數(shù)/觀察總數(shù)×100%。死亡判定標準為：蟲體皺縮，體色變暗。蟲口減退率（%）＝（藥前蟲口基數(shù)—藥后蟲口基數(shù)）/藥前蟲口基數(shù)×100%；校正防治效果（%）＝（處理區(qū)蟲口減退率—對照區(qū)蟲口減退率）/（1—對照區(qū)蟲口減退率）×100%。

用DPS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據分析和Microsoft Excel軟件處理數(shù)據。

2 結果與分析

2.1 小卷蛾斯氏線蟲對煙粉虱若蟲的侵染

線蟲能夠成功侵染煙粉虱若蟲蟲體，加入助劑 d-檸檬烯后線蟲侵染所需時間顯著減少（P＜0.05）。噴施線蟲初期，線蟲在液體環(huán)境中游動，之后聚集在煙粉虱若蟲的周圍，頭部朝向煙粉虱蟲體，借助于液體環(huán)境游動產生動力，試圖鉆破體壁。線蟲在約24 h侵入若蟲體內，而加入助劑后線蟲約4 h即可侵入煙粉虱若蟲體內，并不斷在煙粉虱蟲體內部攪動。高齡若蟲可見蟲體內部組織呈流動狀態(tài)，低齡若蟲可見蟲體內部兩個黃色小點發(fā)生位移錯位，且能看見活線蟲蟲體輪廓（表1）。

表1 不同時間被線蟲侵入的煙粉虱若蟲的數(shù)量Table 1 Number of B. tabaci nymphs invaded by S. carpocapsae at different times

2.2 小卷蛾斯氏線蟲對煙粉虱若蟲死亡率的影響

線蟲處理對煙粉虱若蟲死亡率有明顯的影響。22 IJs/mL線蟲處理后3 d煙粉虱低齡和高齡若蟲的死亡率分別達到44.58%和42.79%（表2）。煙粉虱的死亡率隨著線蟲處理時間的延長而呈現(xiàn)上升的趨勢，22、16和13 IJs/mL線蟲處理3 d后，煙粉虱低齡若蟲的死亡率分別是處理后1 d的1.28、1.34和2.42倍。煙粉虱的死亡率隨著線蟲濃度的提高而呈現(xiàn)上升的趨勢，22和16 IJs/mL線蟲處理3 d后，煙粉虱低齡若蟲的死亡率分別是13 IJs/mL線蟲的1.68和1.54倍；高齡若蟲的死亡率分別是13 IJs/mL線蟲的1.46和1.19倍。

表2 線蟲處理后煙粉虱若蟲的死亡率Table 2 Mortality of B. tabaci nymphs after S. carpocapsae treatment

不同濃度線蟲處理對低齡和高齡若蟲死亡率的影響也存在一定的差異（表3）。高濃度線蟲處理，前期低齡若蟲的死亡率高于高齡若蟲，隨著處理時間的延長，這種差異逐漸減小；但低濃度線蟲處理，高齡和低齡若蟲之間死亡率差異顯著。如22 IJs/mL線蟲處理1 d，低齡若蟲的死亡率比高齡若蟲高32.00%，明顯高于低齡若蟲，而處理3 d時，低齡若蟲和高齡若蟲死亡率之間沒有明顯差異；但13 IJs/mL線蟲處理1 d，低齡若蟲的死亡率比高齡若蟲高40.85%，而處理3 d時，低齡若蟲的死亡率比高齡若蟲高35.14%，高齡和低齡若蟲間死亡率存在明顯的差異。

表3 線蟲和助劑組合處理后煙粉虱若蟲的死亡率Table 3 Mortality of B. tabaci nymphs after combined treatment with S. carpocapsae and additives

2.3 小卷蛾斯氏線蟲和助劑聯(lián)用對煙粉虱的控制作用

線蟲和助劑5% d-檸檬烯1000倍液聯(lián)合使用能明顯提高煙粉虱的死亡率。線蟲的死亡率隨著聯(lián)用線蟲濃度的升高和處理時間的延長而上升（表3），在相同線蟲處理時間下，煙粉虱若蟲死亡率隨線蟲稀釋倍數(shù)的增加而降低，22 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑處理3 d后，煙粉虱高齡若蟲死亡率比16 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑和13 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑分別高7.41%、17.24%，比低齡若蟲死亡率分別高9.86%、17.03%。在相同濃度線蟲處理下，煙粉虱若蟲死亡率隨線蟲處理時間的延長而升高，22 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑處理3 d后，煙粉虱高齡若蟲死亡率分別比處理1、2 d的高34.38%、20.41%，比低齡若蟲死亡率分別高35.07%、21.02%（表4）。

表4 不同噴水量對線蟲感染煙粉虱若蟲的影響Table 4 Effects of spray water volumes on the mortality of B. tabaci nymphs

綜合表2和表3可以看出，線蟲和助劑聯(lián)合使用能顯著提高對煙粉虱的殺蟲效果。與沒有助劑相比，22 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑處理3 d后，高齡若蟲和低齡若蟲的死亡率比第1 d分別提高了41.65%和38.07%；16 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑處理3 d后，高齡若蟲和低齡若蟲的死亡率分別提高了35.37%和33.28%；13 IJs/mL線蟲＋1000倍液助劑處理3 d后，高齡若蟲和低齡若蟲的死亡率分別提高了48.00%和12.40%。

2.4 田間不同噴水量對線蟲控制辣椒煙粉虱的影響

在實驗室內進行線蟲侵入試驗中發(fā)現(xiàn)，在濕度較小的環(huán)境中線蟲較難侵入煙粉虱，并且線蟲容易死亡，為此在田間應用時，線蟲處理前先對辣椒葉噴水，以增大蔬菜表面濕度。研究發(fā)現(xiàn)，線蟲施用對辣椒田間煙粉虱有一定的控制作用，以16 IJs/mL的濃度處理3 d后，對煙粉虱高齡若蟲和低齡若蟲的田間防效分別達到47.78%和51.83%。在施用線蟲前先在辣椒上噴水可以顯著提高對煙粉虱的防效，在試驗設置的噴水量0.5～1.5 L/m2的范圍內，隨著噴水量的增加防效呈上升趨勢。噴施線蟲ALL 3 d后，噴水0.5、1.0和1.5 L/m2處理的辣椒上高齡若蟲的校正防治效果比對照分別提高了17.72 %、24.57%和35.54%，低齡若蟲的校正防治效果比對照分別提高了26.22%、30.61%和41.39%。噴水1.5 L/m2時，高齡若蟲的校正防治效果顯著高于其他噴水處理（P＜0.05），而低齡若蟲的防治效果則不如高齡若蟲。

3 討論

通常認為，如果侵染期線蟲處于合適的活動環(huán)境，植物葉面濕潤時他們會在寄主周圍的水膜中游動尋找侵入位點（如肛門、氣門、傷口等）進入寄主體內[24]，隨后釋放腸腔中的共生菌，共生菌迅速繁殖產生破壞昆蟲生理防御機能的毒素和抑菌物質以抑制雜菌生長，最終使寄主在48 h內死于敗血癥，寄主尸體被共生菌產生的胞外酶分解，為線蟲生長發(fā)育和繁殖提供營養(yǎng)。線蟲生存和侵染與環(huán)境溫度、濕度等密切相關，適宜的侵染溫度是 25 ℃左右，病原線蟲喜歡高濕環(huán)境，但并非越高越好[25]。本研究發(fā)現(xiàn)，小卷蛾斯氏線蟲24 h內能夠侵入煙粉虱若蟲體內，并且能在3 d左右殺死若蟲，但在侵染過程中需要一定的環(huán)境濕度。助劑能提高病原線蟲抗干燥能力[26]，且對煙粉虱也有一定的殺滅作用[27]，因此加入助劑能縮短線蟲侵入的時間，提高侵染成功率，這與本文研究的結果一致。

昆蟲病原線蟲作為一種生物殺蟲劑的潛力很大，具有能主動尋找寄主并快速殺死寄主的特點，且寄主范圍廣，殺蟲能力強，適合人工大量飼養(yǎng)，對脊椎動物、植物、人類無害，對環(huán)境安全，對環(huán)境和人體沒有有毒殘留物[15]，對目標有害生物有效等[24]，因此在生物防治中占有一席之地[7]。昆蟲病原線蟲是一種生物活體，易受溫度、濕度、紫外線等環(huán)境因子的影響，而大部分線蟲不耐干燥和高溫。研究發(fā)現(xiàn)，溫度和濕度影響病原線蟲的產量和侵染期線蟲出現(xiàn)的時間，昆蟲病原線蟲最佳的培養(yǎng)溫度因線蟲品系的不同而異，一般范圍為19 ℃～28 ℃，而最適的相對濕度一般為95%～99%[28]。昆蟲病原線蟲對環(huán)境溫度和濕度的要求較高，這縮短了線蟲的貨架期，降低了田間的控蟲效果，因此影響了它在生產上的推廣應用[29,30]。為此，一些專家期望通過線蟲轉基因、分子改良等手段培育耐熱、耐干燥的優(yōu)良線蟲品系，提高線蟲的抗逆性，尋找合適的抗蒸發(fā)劑、紫外保護劑等[26]增強對線蟲的保護以擴大線蟲的生產和應用范圍。

本試驗發(fā)現(xiàn)，在干燥的辣椒葉片上，線蟲的浸染力相對較弱，葉片一旦干燥后，未侵入煙粉虱的線蟲將很快死亡，而侵入煙粉虱的線蟲受環(huán)境濕度的影響較小。但在辣椒背面噴水后再噴施線蟲，可以提高辣椒生長小環(huán)境中的濕度，保持葉片表面濕潤，從而提高線蟲對田間辣椒煙粉虱的控制效果。因此，在條件許可的情況下，在使用線蟲防控煙粉虱時，可以先向目標蔬菜上噴水后再噴施線蟲。露地蔬菜可以選擇在雨后噴施線蟲，或在落日后噴水，噴水后及時噴施線蟲，以提高線蟲的侵入率，從而提高對煙粉虱的防控效果。