南疆喀什地區(qū)瓜蚜生物學(xué)特性初步分析

麥麥提艾則孜·穆合塔爾 王東 任羽 倪華 王繼蓮

摘? ? 要：為探明南疆喀什地區(qū)瓜蚜（Aphis gossypii）的生物學(xué)特性，分析了在室內(nèi)條件下光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖以及瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，光照時(shí)間為5 d時(shí)，光照具有刺激瓜蚜繁殖的作用;光照超過(guò)5 d以后，光照具有抑制瓜蚜繁殖的作用。南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株的生長(zhǎng)具有一定影響，對(duì)照組金瓜植株總高度的增量達(dá)到了11.00 cm，而處理組1～5號(hào)盆金瓜植株總高度的增量均小于對(duì)照組，最大值為2號(hào)盆的10.50 cm，最小值為3號(hào)盆的6.50 cm。此外，瓜蚜數(shù)量與金瓜植株的生長(zhǎng)之間沒有表現(xiàn)出特定的相關(guān)性。3號(hào)盆瓜蚜數(shù)目增量最大（1159頭），植株總高度增量也最小，僅為6.50 cm。5號(hào)盆瓜蚜數(shù)目增量（1133頭）明顯大于4號(hào)盆（644頭），但植株總高度增量（9.90 cm）卻大于4號(hào)盆的增量（8.30 cm）。因此，光照能夠影響南疆瓜蚜的繁殖，此外，南疆瓜蚜能夠影響金瓜植株的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：金瓜;瓜蚜;生物學(xué)特性;南疆喀什

Abstract： To investigate the biological characteristics of Aphis gossypii in Kashi city in southern Xinjiang， this study is the first analysis of the effects on the growth of Aphis gossypii under illumination and the effects on the growth of pumpkin. The results showed that when the illumination time was 5 days， the illumination had a certain effect of stimulating the reproduction of Aphis gossypii. After 5 days of illumination， the illumination had a certain effect of inhibiting the reproduction of Aphis gossypii. It had a certain influence on the growth of pumpkin plants. Total height increment of pumpkin plants in the control group reached 11.00 cm， while the total height increment of plants in the treatment groups（pots 1 to 5） was smaller than that of the control group， with a maximum of 10.50 cm in pot 2 and a minimum of 6.50 cm in pot 3. Furthermore， there was no specific correlation between the number of Aphis gossypii and the growth of the pumpkin plants. The largest increment in the number of Aphis gossypii was pot 3（1159） and the smallest increment in total plant height was only 6.50 cm. The increment in the number of Aphis gossypii in pot 5 （1133） was significantly larger than that in pot 4 （644）， but the total height increment of the plants in pot 5 （9.90 cm） was larger than that in pot 4 （8.30 cm）. Therefore， light can affect the reproduction of Aphis gossypii in Kashi city in southern Xinjiang. In addition， Aphis gossypii can affect the growth of pumpkin plants.

Key words： Pumpkin; Aphis gossypii; Biological characteristics; Kashi city of southern Xinjiang

新疆喀什市位于中國(guó)西北邊陲，地處南疆，是我國(guó)最西端的一座城市。由于毗鄰塔克拉瑪干大沙漠，南疆喀什具有暖溫帶大陸性干旱氣候特征，四季分明，光照時(shí)間長(zhǎng)，蒸發(fā)量大，夏季炎熱，冬無(wú)嚴(yán)寒[1]。2017年喀什地區(qū)瓜類播種面積超過(guò)5.3萬(wàn)hm2，瓜類作物是喀什地區(qū)最重要的農(nóng)作物之一[2]，但其高溫干旱的氣候特征非常有利于瓜類蚜蟲的發(fā)生與流行[3-6]。

瓜蚜（Aphis gossypii Glover）又稱棉蚜，屬于同翅目，蚜科。根據(jù)在不同寄主植物上食物轉(zhuǎn)化型的不同，棉蚜可分為棉花型棉蚜和瓜型棉蚜（瓜蚜）[7]。瓜蚜嚴(yán)重危害瓜類作物，是世界性的常發(fā)害蟲。瓜蚜在瓜類作物的嫩葉和嫩莖上大量吸取汁液，使葉片皺縮變形，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致植株枯萎死亡。瓜蚜繁殖力強(qiáng)，在氣候條件適合的情況下，一頭雌蚜在整個(gè)生活周期能產(chǎn)生60～70頭若蚜[8]。蚜蟲不但通過(guò)刺吸式口器大量吸取植物汁液而嚴(yán)重危害農(nóng)作物，而且蚜蟲也是傳播植物病毒最重要的傳毒介體之一，造成農(nóng)作物病毒病大流行，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。有研究者將300多種攜帶不同植物病毒的蚜蟲接種植物，發(fā)現(xiàn)180 種蚜蟲能夠傳播病毒，其中棉蚜可傳播55種病毒[9]。金瓜（Cucurbita moschata）屬于葫蘆科，是美洲南瓜的一種類型，又稱為茭瓜、攪瓜，外皮呈金黃色，是人們非常喜愛的一種常見蔬菜[10-11]。Moran等[12]研究了能進(jìn)行光合作用的轉(zhuǎn)基因蚜蟲。馬亞玲等[13]研究了不同光照度和不同光周期對(duì)紅綠色豌豆蚜生長(zhǎng)發(fā)育的影響。雖然有關(guān)光照對(duì)蚜蟲生長(zhǎng)的影響有一些研究報(bào)道，但有關(guān)光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖的影響目前尚無(wú)研究報(bào)道。

南疆喀什地區(qū)干旱少雨，氣候極端干燥。長(zhǎng)期生存在南疆喀什地區(qū)瓜蚜的繁殖等生物學(xué)特性很可能與其他地區(qū)的不同。基于此，筆者首次分析了在室內(nèi)條件下光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖以及瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響。這不但對(duì)進(jìn)一步研究瓜蚜的生物學(xué)特性具有較為重要的理論意義，而且對(duì)瓜蚜的防控也具有較為重要的實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供試金瓜種子由河北神禾種業(yè)有限公司提供，品種為紅甘栗，外形美觀，果皮橘紅色，營(yíng)養(yǎng)豐富，較喜冷涼氣候。供試瓜蚜采自南疆喀什市。

1.2 方法

1.2.1 光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖的影響 試驗(yàn)于2018年10月至2019年1月在喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院葉爾羌綠洲生態(tài)與生物資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在室內(nèi)室溫條件下，用滅菌土（經(jīng)高溫高壓滅菌）在大小一致的花盆中播種金瓜種子，大約2周以后獲得生長(zhǎng)較為一致的3葉期金瓜植株備用。選取5盆生長(zhǎng)較為一致的3葉期金瓜植株進(jìn)行試驗(yàn)，每盆中均有5株金瓜苗。首先對(duì)5盆金瓜苗進(jìn)行編號(hào)，分別為1號(hào)盆、2號(hào)盆、3號(hào)盆、4號(hào)盆和5號(hào)盆。將供試的無(wú)毒瓜蚜（所用瓜蚜為無(wú)翅成蚜）飼養(yǎng)在防蟲籠中健康南瓜植株上備用。瓜蚜進(jìn)行如下接種：在1號(hào)盆接種1頭瓜蚜;在2號(hào)盆接種2頭;在3號(hào)盆接種3頭;在4號(hào)盆接種4頭;在5號(hào)盆接種5頭。接種后將5盆植株分別放入5個(gè)大小一致的防蟲籠中，每個(gè)防蟲籠中放置1盆。接種瓜蚜后每24 h用手電筒（光照度約為15 000 lx）給瓜蚜照光2 min，分別于接種后5、10、15 d統(tǒng)計(jì)每盆金瓜植株的瓜蚜數(shù)量。對(duì)照為無(wú)手電筒光照，在瓜蚜接種和數(shù)量統(tǒng)計(jì)等其他方面與處理完全一致。

1.2.2 南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響 在本試驗(yàn)中，選取5盆3葉期金瓜植株進(jìn)行試驗(yàn)，有關(guān)金瓜的種植以及盆的編號(hào)與1.2.1中的方法相同。將供試的無(wú)毒瓜蚜（所用瓜蚜為無(wú)翅成蚜）飼養(yǎng)在防蟲籠中健康南瓜植株上備用。瓜蚜進(jìn)行如下接種：在1號(hào)盆接種1頭健康瓜蚜;在2號(hào)盆接種2頭;在3號(hào)盆接種3頭;在4號(hào)盆接種4頭;在5號(hào)盆接種5頭。接種瓜蚜以后將5盆植株分別放入5個(gè)大小一致的防蟲籠中，每個(gè)防蟲籠中放置1盆。

接種后每2 d測(cè)量每盆中所有金瓜植株的總高度并統(tǒng)計(jì)每盆中所有金瓜植株上的瓜蚜數(shù)量，分別計(jì)算出每2 d每盆金瓜植株總高度的增量以及每盆中所有金瓜植株上瓜蚜數(shù)量的增量，以此來(lái)分析瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響以及瓜蚜數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)的相關(guān)性。該試驗(yàn)共進(jìn)行14 d。本試驗(yàn)中測(cè)定的植株高度指的是植株莖基部到植株頂端生長(zhǎng)點(diǎn)的長(zhǎng)度。對(duì)照組為沒有接種瓜蚜的健康金瓜植株，對(duì)照組植株的生長(zhǎng)條件等與處理植株完全一致。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用 SPSS 25.0 軟件、利用卡方檢驗(yàn)法進(jìn)行南疆瓜蚜繁殖數(shù)量的顯著性差異分析，所有統(tǒng)計(jì)分析均為 0.05 顯著性水平。采用Origin Pro 2018軟件進(jìn)行圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖的影響

總體來(lái)看，光照對(duì)南疆瓜蚜的繁殖有一定的影響（圖1）。在接種瓜蚜5 d時(shí)，除了1號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量比有光照瓜蚜數(shù)量多，且達(dá)到顯著差異水平，2號(hào)盆、3號(hào)盆、4號(hào)盆和5號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量均比有光照瓜蚜數(shù)量少，且均達(dá)到顯著差異水平?？梢?，光照時(shí)間為5 d時(shí)，光照具有一定刺激瓜蚜繁殖的作用。

在接種瓜蚜10 d時(shí)，除了3號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量比有光照瓜蚜數(shù)量少，且達(dá)到顯著差異水平，1號(hào)盆、2號(hào)盆、4號(hào)盆和5號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量均比有光照瓜蚜數(shù)量多，且均達(dá)到顯著差異水平?？梢姡庹諘r(shí)間為10 d時(shí)，光照具有一定抑制瓜蚜繁殖的作用。

在接種瓜蚜15 d時(shí)，除了2號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量比有光照瓜蚜數(shù)量少，且達(dá)到顯著差異水平，1號(hào)盆、3號(hào)盆、4號(hào)盆和5號(hào)盆無(wú)光照瓜蚜數(shù)量均比有光照瓜蚜數(shù)量多，且均達(dá)到顯著差異水平?？梢姡庹諘r(shí)間為15 d時(shí)，光照具有一定抑制瓜蚜繁殖的作用。

綜上所述，當(dāng)光照時(shí)間為5 d時(shí)，光照具有一定刺激瓜蚜繁殖的作用，而光照時(shí)間5 d以后，光照具有一定抑制瓜蚜繁殖的作用。

2.2 南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響

南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響如表1和表2所示。與對(duì)照相比，南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)具有一定的影響。對(duì)照組金瓜植株總高度的增量為11.00 cm，而處理組1～5號(hào)盆金瓜植株總高度的增量均小于對(duì)照組，最大值為2號(hào)盆的10.50 cm，最小值為3號(hào)盆的6.50 cm。

此外，瓜蚜數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)之間沒有表現(xiàn)出特定的相關(guān)性。從表1可以看出，3號(hào)盆瓜蚜數(shù)目增量最大，增量為1159頭，與此相對(duì)應(yīng)，3號(hào)盆金瓜植株總高度的增量也最小，增量?jī)H為6.50 cm，但其他4盆金瓜瓜蚜數(shù)目增量與植株總高度增量之間沒有表現(xiàn)出相關(guān)性。例如，5號(hào)盆瓜蚜數(shù)目增量（1133頭）明顯大于4號(hào)盆（644頭），但5號(hào)盆植株總高度增量（9.90 cm）卻大于4號(hào)盆 （8.30 cm）。

綜上所述，與對(duì)照相比，南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株的生長(zhǎng)具有一定的影響。瓜蚜數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)之間沒有表現(xiàn)出特定的相關(guān)性。

3 討論與結(jié)論

南疆喀什地區(qū)毗鄰塔克拉瑪干大沙漠，干旱少雨，氣候極端干燥，具有暖溫帶大陸性干旱氣候特征。瓜類作物是喀什地區(qū)最重要的作物種類之一，蚜蟲是該地區(qū)傳播病毒病的主要介體昆蟲?？κ驳貐^(qū)高溫干旱的氣候特征非常有利于蚜蟲的發(fā)生與流行。長(zhǎng)期生存在南疆喀什地區(qū)瓜蚜的繁殖等生物學(xué)特性很可能與其他地區(qū)的不同?；诖?，筆者首次分析了在室內(nèi)條件下光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖以及南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響，對(duì)進(jìn)一步研究瓜蚜的生物學(xué)特性及科學(xué)的防控都具有較為重要的意義。

總體來(lái)看，光照對(duì)南疆瓜蚜的繁殖有一定的影響。當(dāng)光照時(shí)間為5 d時(shí)，光照對(duì)瓜蚜的繁殖具有一定的刺激作用;而光照時(shí)間5 d以后，光照具有一定抑制瓜蚜繁殖的作用（圖1）。馬亞玲等[13]研究表明，光周期對(duì)紅色型豌豆蚜和綠色型豌豆蚜生長(zhǎng)發(fā)育的影響與光照度相關(guān)。在不同光照度下，光照時(shí)間越長(zhǎng)，兩種豌豆蚜生長(zhǎng)發(fā)育越好;光照度越強(qiáng)，光周期越短，兩種豆蚜生長(zhǎng)發(fā)育越遲緩。溫度和光照是蚜蟲生存的重要環(huán)境因子，光周期和溫度對(duì)蚜蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖均有較大影響[14-16]。綠色型豌豆蚜性蚜產(chǎn)生的臨界光照時(shí)長(zhǎng)介于 12～14 h，相對(duì)較長(zhǎng)的光照條件下有利于雄蚜產(chǎn)生，而光照時(shí)間越短性雌蚜比例越高 [17]。在本研究中，據(jù)此推測(cè)當(dāng)光照時(shí)間為5 d時(shí)，光照之所以表現(xiàn)出對(duì)瓜蚜繁殖具有促進(jìn)作用，而光照5 d以后又表現(xiàn)出抑制作用，這可能是由于南疆瓜蚜的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)光照時(shí)間和光照強(qiáng)度具有特定的反應(yīng)，具體原因有待進(jìn)一步探索。劉向東等[18]研究了適合瓜蚜生長(zhǎng)繁殖的溫度條件。目前有關(guān)光照與瓜蚜繁殖之間的相關(guān)性以及機(jī)制研究尚未見報(bào)道。

與對(duì)照相比，南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)具有一定的影響。瓜蚜數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)之間沒有表現(xiàn)出特定的相關(guān)性。值得注意的是，2018年12月4日統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，5號(hào)盆瓜蚜數(shù)目增量出現(xiàn)負(fù)值（表1），這是由于在統(tǒng)計(jì)瓜蚜數(shù)目時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別植株受瓜蚜危害，出現(xiàn)葉片枯死現(xiàn)象。當(dāng)葉片枯死時(shí)，該葉片上的瓜蚜并沒有及時(shí)轉(zhuǎn)移到其他葉片上，因此隨著該葉片的枯死而死亡，所以增量出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)現(xiàn)象。劉澤發(fā)等[19]研究了印度南瓜（Cucurbita maxima Duch.）核不育系Se_MA1802的特性。目前有關(guān)瓜蚜繁殖與南瓜植株生長(zhǎng)之間的相關(guān)性以及機(jī)制研究尚未見報(bào)道。筆者初步研究了南疆瓜蚜繁殖數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)之間的相關(guān)性，結(jié)果表明瓜蚜數(shù)量與金瓜植株生長(zhǎng)之間沒有表現(xiàn)出特定的相關(guān)性。在本試驗(yàn)中用5盆金瓜苗進(jìn)行試驗(yàn)，數(shù)量相對(duì)有些少，在以后應(yīng)該增加樣本數(shù)量，設(shè)置更多重復(fù)，從而進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。此外，應(yīng)該對(duì)瓜蚜繁殖與南瓜植株生長(zhǎng)之間的相關(guān)性及其機(jī)制進(jìn)行深入研究，為瓜蚜的防控提供更為可靠的理論依據(jù)。

綜上所述，筆者研究了在室內(nèi)條件下光照對(duì)南疆瓜蚜繁殖以及南疆瓜蚜對(duì)金瓜植株生長(zhǎng)的影響，這對(duì)進(jìn)一步研究瓜蚜的生物學(xué)特性以及制定防控措施具有較為重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

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