台湾稻螟对4种寄主植物的产卵选择性和取食选择性

黄芊 杨娟 凌炎 蒋显斌 玉小静 荣艳芳 莫玉萍 王国全

摘要：【目的】研究台湾稻螟（Chilo auricilius Dudgeon）在水稻、茭白、甘蔗和玉米4种寄主植物的产卵选择性和取食选择性，为台湾稻螟预测预报及防治提供科学依据。【方法】采用笼罩实验和圆盘法，分别测试台湾稻螟在4种寄主植物上的产卵选择和取食选择性。【结果】台湾稻螟在寄主植物水稻、茭白、甘蔗和玉米上的产卵选择率无显著差异（P>0.05），但其幼虫在水稻和茭白上的取食选择率（分别为29.0%和26.0%）显著高于甘蔗（20.0%）（P<0.05）。【结论】台湾稻螟对供试4种寄主植物的产卵选择性不明显，但其幼虫在4种植物间具有一定的取食选择性。

关键词： 台湾稻螟；寄主植物；取食选择性；产卵选择性

中图分类号： S433.4 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）01-0055-04

0 引言

【研究意义】台湾稻螟（Chilo auricilius Dudgeon）属鳞翅目（Lepidoptera）螟蛾科（Pyralidae），为多食性害虫，主要为害水稻，亦为害甘蔗、玉米、小麦等农作物。从20世纪90年代起，由于耕作、栽培制度及气候等诸多因素的影响，该虫的发生危害逐渐加重，给寄主植物造成了严重的产量损失（刘荣贵等，2001；刘光华等，2006；张国湖等，2007）。昆虫在寄主植物上的取食和产卵行为是昆虫与植物相互依存关系中最重要的行为之一，因此，研究台湾稻螟对寄主植物的选择行为，有助于更好地了解和掌握台湾稻螟的行为习性，为害虫的发生与发展预测预报提供科学依据。【前人研究进展】近年来，有关螟虫对寄主植物的选择性研究越来越多。戴华国等（2003）在实验室木箱条件下进行了二化螟水稻类群与茭白类群成虫产卵选择性试验，结果表明，两类群已开始种下分化，其中茭白类群对本寄主的专化程度大于水稻类群。刘卓荣（2007）在研究大螟[Sesamia inferens（Walker）]成虫时发现，该虫除在蒲草上未产卵，在水稻、茭白、玉米、高粱和稗草上的产卵选择性均差异不显著；田间寄主选择性试验表明，大螟在茭白上密度最高，在水稻、窄叶香蒲和稗草3种寄主植物间无显著差异。袁志华等（2013）采用葉碟法研究亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis （Guenée）]不同龄期幼虫的取食特性，结果表明，亚洲玉米螟幼虫保持了对原始寄主的取食特性，而玉米上的营养物质成分更有利于亚洲玉米螟的生长发育。目前，国外有关台湾稻螟的研究主要集中在甘蔗作物上，如在甘蔗地中，环境因素及氮肥施用对台湾稻螟的影响（Pandey and Kant，2005；Randhawa，2014），而在我国有关台湾稻螟的研究报道还主要集中在预测预报与防治策略（蒙显标等，1997；张国湖等，2007）、空间分布型（陈观浩，1996；廖永林等，2014）等田间试验，鲜有对其生物学特性的相关研究报道。【本研究切入点】台湾稻螟具有广泛的寄主植物，明确台湾稻螟对寄主植物的取食选择和产卵选择性有利于解析台湾稻螟与寄主植物之间的关系，从而全面认识其发生为害规律。然而，有关台湾稻螟在不同寄主之间的成虫产卵选择与幼虫取食选择行为的研究鲜有文献报道。【拟解决的关键问题】选取水稻、玉米、甘蔗和茭白4种植物，通过笼罩试验测定台湾稻螟的产卵选择性，并采用圆盘法测定其取食选择性，从而明确台湾稻螟偏好产卵和取食的寄主植物，以期为台湾稻螟预测预报及防治提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试植物：水稻（TN1，广西农业科学院水稻研究所内种植）、玉米（桂单0810，广西农业科学院玉米研究所提供）、甘蔗（新台糖22号，广西农业科学院甘蔗研究所提供），分别催芽后播于塑料盆内，每盆2穴，每穴1株；取茭墩（向农户购买），用刀顺分蘖处劈成数小墩，种植于塑料盆内。待水稻为分蘖盛期，其余3种植物幼苗长至15 cm左右供试验用。以上植物均放于养虫笼内，以防其他昆虫干扰，试验前均用水冲洗供试植物。供试台湾稻螟采自野外水稻田，在实验网室内用水稻TN1饲养。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 台湾稻螟对水稻、茭白、甘蔗和玉米的产卵喜好性比较

1. 2. 1. 1 非选择条件下试验 参照郝丽霞（2009）的方法，采用笼罩试验测定台湾稻螟的产卵喜好性。4种植物各4盆植株分別置于干净的养虫笼（60 cm×60 cm×100 cm，下同）内，每笼接入4对台湾稻螟成虫，并放入蘸取10%蜂蜜水的棉花球供台湾稻螟补充营养，接虫48 h后统计植株和笼壁上的卵块数和卵粒数。每处理重复10次。

1. 2. 1. 2 有选择条件下试验 将4种植物各1盆置于同一养虫笼内，保证植物之间叶片无相互接触，每笼接4对成虫，在4种植物中间放入蘸取10%蜂蜜水的棉花球，接虫48 h后查看落卵情况，分别记录各植株上的卵块数和卵粒数。重复10次。

1. 2. 2 台湾稻螟对水稻、茭白、甘蔗和玉米的取食选择性比较 参照王利华等（2012）的方法，采用圆盘法测定台湾稻螟取食选择性。在直径20 cm的培养皿内，对角线放置4种植物粗细相当的长约4 cm茎秆（茭白取果肉部分），每种植物茎秆各2段，每个植物茎秆间弧度相等，且茎秆一端紧靠培养皿边缘，并将直径20 cm的滤纸置于上述培养皿底部保湿。将10头3龄幼虫放于培养皿中央，分别在24和48 h剥查茎秆，记录幼虫在不同植物取食的数量。重复10次。

1. 3 统计分析

采用Excel 2007和DPS 9.50（唐启义和冯明光，2002）软件处理数据，并用LSD检验法进行比较，其中百分数数据先经反正弦平方根处理再进行比较。

2 结果与分析

2. 1 台湾稻螟对水稻、茭白、甘蔗和玉米的产卵喜好性

由表1可知，在非选择条件下台湾稻螟在水稻、茭白、甘蔗和玉米上的平均卵块数分别为4.70、4.40、3.80和4.10块，平均卵粒数分别为533.20、466.40、444.00和481.40粒，在4种寄主植物间的卵块数和卵粒数均无显著差异（P>0.05，下同）。由表2可知，在有选择条件下台湾稻螟在水稻、茭白、甘蔗和玉米上的平均卵块数分别为1.90、1.40、1.80和1.60块，平均卵粒数分别为162.45、160.20、153.90和150.85粒，在4种寄主植物间的产卵选择性无显著差异。无论是在非选择还是有选择条件下，台湾稻螟均有少量卵产于养虫笼内，均显著低于在4种植物上的卵块数和卵粒数（P<0.05，下同）。

2. 2 台湾稻螟对水稻、茭白、甘蔗和玉米的取食选择性

由图1可知，接虫后24 h，台湾稻螟在水稻上的幼虫量占总数的27.0%，与茭白上的幼虫量（占总数的25.0%）和玉米上的幼虫量（占总数的25.0%）相比，三者间无显著差异，在甘蔗上的幼虫量（占总数的15.0%）显著低于其余3种植物，且有小比例台湾稻螟幼虫不在任何植物上（占总数的8.0%）。接虫48 h后，台湾稻螟幼虫在4种植物间的取食选择性发生变化，在水稻上的幼虫量（占总数的29.0%）与在茭白（占总数的26.0%）和玉米（占总数的24.0%）上的幼虫量三者间无显著差异，在甘蔗上的幼虫量（占总数的20.0%）显著低于水稻和茭白，但与玉米上的幼虫量差异不显著；此外，仍然有小比例的台湾稻螟未在植物上（占总数的1.0%）。

3 讨论

植食性昆虫与植物协同进化的结果是植食性昆虫有其特定的取食范围，植物对昆虫具有防御能力，两者相互适应，因此昆虫对寄主植物的选择行为是植物与昆虫相互依存关系中最重要的行为之一（孙凡，2009）。植食性昆虫寻找寄主植物有3个阶段，首先是昆虫对远距离植物的定向，其次是到达植物后对取食或产卵部位的识别和选择，最后是选定植物后对取食或产卵等活动的调节控制（赵冬香等，2004）。在这一系列行为过程中，昆虫利用视觉、嗅觉、味觉和触觉不断收集来自植物的信息，从而确定寄主植物（赵国强等，2006）。

台湾稻螟是水稻上的重要害虫，本研究采用的台湾稻螟来自水稻种群，有文献记载台湾稻螟也为害玉米、甘蔗、高粱及小麦等农作物（刘荣贵，2001）。台湾稻螟与二化螟同属鳞翅目螟蛾科草螟亚科（Sramainae）草螟属（Chilo），因此猜测两者对寄主植物的选择有相似之处。有较多文献报道二化螟已严重影响茭白的产量（陈建明等，2003；郝丽霞等，2009），而有关台湾稻螟在茭白上危害的研究鲜见报道。本研究在室内饲养台湾稻螟的过程中发现，台湾稻螟能够在茭白上完成生活史，且幼虫取食量大，因此，台湾稻螟有对茭白产生危害的可能，生产中应密切关注台湾稻螟对茭白的为害。由本研究结果可知，台湾稻螟在寄主植物非选择和有选择两种条件下，雌成虫产在水稻上的卵量较多，但与茭白、甘蔗和玉米3种寄主植物上产卵量无显著差异；此外，在研究中发现无论是在非选择还是有选择条件下，台湾稻螟均会产卵于养虫笼的网上或铝框上，但比例很小，表明台湾稻螟雌成虫的产卵行为具有一定的选择性。这一现象与戴华国等（2003）和郝丽霞（2009）报道的二化螟产卵选择行为相似。在取食选择性试验中，台湾稻螟在水稻上取食的幼虫数量与在茭白和玉米上的无显著差异，但显著高于在甘蔗上取食的幼虫量，且随着时间的延长，不同寄主植物上的虫量会发生变化，说明台湾稻螟在到达寄主植物后还会进行再次选择。这与郝丽霞（2009）报道的二化螟对寄主植物取食选择行为的研究结果相似。

昆虫凭借视觉、触觉、嗅觉和味觉对寄主植物的物理性状、次生性物质等进行选择，从而对植物作出取舍的决定（王琛柱和钦俊德，1998）。然而，臺湾稻螟是通过什么方式确定寄主植物，并且寄主植物中的哪些次生代谢产物能够吸引台湾稻螟取食和产卵，有待进一步研究。

4 结论

本研究结果表明，台湾稻螟在寄主植物水稻、茭白、玉米及甘蔗上无明显的产卵选择性，但其幼虫在4种植物间具有一定的取食选择性，在水稻和茭白上的取食选择率显著高于在甘蔗上。

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（责任编辑 麻小燕）