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云南咖啡害蟲柑橘臀紋粉蚧發生初報①

2020-01-01 09:29白學慧吳貴宏邵維治張洪波
熱帶農業科學 2020年11期
關鍵詞:瑞麗分子生物學形態學

白學慧 吳貴宏 邵維治 羅 琴 張洪波③

(1 云南省德宏熱帶農業科學研究所 云南瑞麗678600;2 瑞麗海關綜合技術中心 云南瑞麗678600)

粉蚧科(Pseudococcidae)昆蟲是一類重要的農林害蟲,全世界超過2000種[1]。據Waller等報道,國外為害咖啡花、葉的粉蚧科害蟲有南洋臀紋粉蚧Planococcus lilacinusCockerell、肯尼亞粉蚧P. kenyaeLe Pelley、柑橘臀紋粉蚧P.citriRisso、 雙條拂粉蚧Ferrisia virgataCockerell 等4 種;為害咖啡根部的粉蚧科害蟲有Benedictycoccina omataHambleton、Capitisetella migransGreen、Cataenoccus podagrosusGreen、Coccidella globoculusHambleton、菠蘿灰 粉 蚧Dysmicoccus brevipesCockerell、D.debregeasiaeGreen、 香蕉灰粉蚧D. grassiLeonardi、D. probrevipesMorrison、D. radicisGreen、D. subterreusWilliams、D. tex-ensisTinsley、 格 林 蟻 粉 蚧Formicococcus greeniVayssière、印度蟻粉蚧F. robustusEzzat & McConnell、咖啡荒粉蚧Geococcus coffeaeGreen、Neochavesia caldsiaeBalachowsky、N.eversiBeardsley、斐濟簇粉蚧Paraputo leveriGreen、柬埔寨臀紋粉蚧P. angkorensisTakahashi、柑橘臀紋粉蚧P. citriRisso、P. fungicolaWatson & Cox、南洋臀紋粉蚧P. lilacinusCockerell、P. radicumWatson & Cox、橘小粉蚧Pseudococcus cryptusHempel、P. pseudocitriculusBetrem、Pseudorhizoecus proximusGreen、Puto antioquensis(Murillo)、P.mexicanusCockerell、 美 洲 根 粉 蚧Rhizoecus americanusHambleton、R. arabicusHambleton、R. caladiiGreen、咖啡根粉蚧R. coffeaeLaing、R. divaricatusHambleton、R. elotiGiard、R. falciferKunckel d'Herculais、R.nemoralisHambleton、Ripersiella andensis

Hambleton、柑橘土粉蚧R. kondonisKuwana 等37種[2]。中國報道,為害咖啡葉部的粉蚧有雙條拂粉蚧F. virgataCockerell[3],為害咖啡根部的粉蚧有廣布蟻粉蚧F. polysperes(Williams)、南洋臀紋粉蚧P. lilacinusCockerell、大洋臀紋粉蚧P. minorMaskell[4]和印度牦粉蚧Planococcoides robustus[5]。2018年筆者在云南省瑞麗咖啡種植園發現有粉蚧為害,并采用形態學與分子生物學對該粉蚧進行了鑒定,現將研究結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

粉蚧標本采自云南省瑞麗市咖啡(Coffea arabica)植株地上部分,其中10頭雌成蟲用于形態學鑒定,6 頭(雌蟲3 頭,若蟲3 頭)用于分子生物學鑒定。

1.2 方法

1.2.1 形態學鑒定

玻片標本的制作參照張江濤[4]方法,玻片顯微形態特征觀察使用Leica DM5000B 雙筒光學顯微鏡觀測、拍照。

1.2.2 分子生物學鑒定

1.2.2.1 DNA提取、PCR擴增

采用DNeasy Blood & Tissue Kit (Qiagen,Duesseldorf,Germany)試劑盒進行粉蚧DNA 提取。以文獻報道的粉蚧通用引物組合PCOF(5’-CCTTCAACTAATCATAAAAATATYAG-3’)/LepR1 (5’-TAAACTTCTGGATGTCCAAAAAATCA-3’)[6],擴 增P.citri的COI基因條形碼序列區段,引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。PCR 反應體系:模板DNA 1.5 μL,10×Buffer 2.5 μL,dNTPs 0.4 μL (10 mmol/L),上游引物和下游引物各0.4 μL (10 μmol/L),Taq 酶0.4 μL (2.5 U/μL),ddH2O 19.4 μL,總體積為25 μL。擴增程序為:94 ℃2 min;94 ℃40 s,45 ℃50 s,72 ℃50 s,5 個循環;94 ℃40 s,51 ℃50 s,72 ℃50 s,35個循環;72 ℃5 min。擴增反應在VeritiTM96-well Thermal Cycler (ABI-Applied Biosystems,USA)上進行。

1.2.2.2 電泳檢測及序列測定

取5 μL PCR 擴增產物 在含有Gold viewII 的1.0%瓊脂糖凝膠上以100 V 電泳分離45 min,然后,以凝膠成像系統分析電泳結果。最后,將經電泳檢驗合格的PCR產物直接送生工生物工程(上海)股份有限公司進行雙向測序。

1.2.2.3 序列處理與分析

以MEGA 5.22[7]和Dna SP5.10.01[8]軟件進行序列校正、拼接、多序列比對和單倍型多樣性分析,并對COI基因所有的單倍型進行Blast,分析其與NCBI 數據庫中同名種的序列一致性;然后,將測樣本序列整合NCBI 中同名種和臀紋粉蚧屬的其他粉蚧的序列(每種單倍型選用1 條序列),以NCBI 中的扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsisTinsley 序列(GeneBank 登錄號:AB858432))作為外群,用MEGA5.22 軟件,采用HKY+G+I 模型,以最大似然法maximum likelihood(ML)構建系統進化樹,并對各分支進行1000次Bootstrap檢驗。

2 結果與分析

2.1 為害特點

P.citri雌成蟲和若蟲吸食咖啡葉片、嫩稍、花和漿果(圖1),造成咖啡葉片變黃枯萎、該蚧蟲排泄的蜜露可引發煤污病,影響咖啡的光合作用。

2.2 形態特征

雌成蟲(活體)蟲體扁平,橢圓形,背面稍向上隆起,表面蓋有白色蠟粉,體節明顯,蟲體邊緣有17 對細長蠟絲,尾端蠟絲稍長(圖2-A)。雌成蟲(玻片)呈橢圓形,長1.96~2.52 mm,寬1.19~1.90 mm(圖2-B)。觸角全長410.5~429.6 μm,共8 節,第1 節長52.0~61.5 μm,第2 節長52.0~60.0 μm,第3 節長53.0~59.0 μm,第4 節長28.5~36.5 μm,第5 節長32.0~38.5 μm,第6節長30.5~38.0 μm,第7節長46.0~48.5 μm,第8節長97.5~102.5 μm(圖3-A),眼位于觸角之后近體緣,呈錐狀??谄靼l達。足細長發達,前足基節長60.5~66.5 μm,轉節+腿節長216.0~255.0 μm,脛節+跗節長239.5~259.0 μm;中足基節長72.5~82.0 μm,轉節+腿節長256.0~270.0 μm,脛節+跗節長265.0~301.0 μm;后足基節長86.5~94.0 μm,轉節+腿節長275.5~296.0 μm,脛節+跗節長295.0~329.0 μm;后足基節、脛節有多個透明孔。爪粗壯,無爪齒。腹臍橫橢圓形,位于第3、第4 腹節腹板間,有節間褶。肛環位于背末呈圓形,長約85.5 μm,寬75.5~82.5 μm,有6 根長環毛,長110.5~130.5 μm。尾瓣發達,腹面有硬化棒,刺孔群18 對。末對刺孔群C18有2 根錐刺,2~3 根附毛和多個三格腺(圖3-B)。管腺長6.5~8.5 μm,寬3.0~3.5 μm,頭部和胸部第8 刺孔群附近管腺20~50 個,在腹部體緣成群(圖3-C)。與張江濤[4]、湯祊德[9]描述的柑橘臀紋粉蚧P.citri雌成蟲形態特征基本一致。因此,該蟲鑒定為柑橘臀紋粉蚧P. citri。

2.3 分子鑒定

2.3.1 PCR擴增及序列分析

以不同蟲態的P. citri為對象,以COI基因條形碼區段的通用引物進行PCR擴增,無論成蟲還是若蟲均可擴增出長度約為710 bp 的單一靶標片段(圖4)。擴增片段經雙向測序、拼接、比對和剪切處理后,各靶標片段大小均為666 bp。單倍型分析結果表明,6頭P. citri的序列完全相同,為同一單倍型;將獲得的P. citriCOI基因5’端的所有單倍型序列與NCBI 中P. citri的相應序列進行比對分析,其核苷酸序列一致性為99%~100%;與其它種相應核苷酸序列的一致性<98%。

2.3.2 系統發育分析

整合NCBI 中臀紋粉蚧屬粉蚧的序列,進行系統發育分析。結果顯示,本研究中的P. citri與NCBI 中的P. citri聚為一支,分支支持率為90%(圖5)。而且,臀紋粉蚧屬的其他物種亦各自聚為一支,并共同構成臀紋粉蚧屬分支。

3 討論與結論

3.1 討論

柑橘臀紋粉蚧P. citri寄主植物很多,報道有83 科239 種。我國報道的寄主植物有41 科85種,其中茜草科Rubiaceae 植物有:梔子Gardenia jasminoides、 白 紙 扇Mussaenda es-quiroill、團花Neolamarckia cadamba、龍船花Ixora chinensis等4 種[4]。目 前 國 內 尚 未 見P.citri為害咖啡的報道。P. citri是東南亞最為常見的粉蚧之一。由于該蚧腹面管腺數量常有不同程度的變異,極易與P. minor混淆。印度、菲律賓、越南和印度尼西亞有P. citri為害咖啡根部的記錄,但Williams 在其對東方粉蚧的綜述中未引用印度或菲律賓的材料,并認為是將P. minor誤認為P. citri[2]。本研究通過形態學與分子生物學方法將該粉蚧鑒定為P. citri,鑒定結果可靠真實。

據郭俊等[10]報道,P. citri在云南瑞麗檸檬園的發生、分布與溫濕度相關。7~10月份進入雨季,濕度大、溫度高該蟲在地上部分危害較重,4~6月份濕度較低,該蟲在地下根部危害較重,并采用10%吡蟲啉可濕性粉劑2000 倍液在P.citri低齡蟲期,進行灌根,取得了較好的防治效果。本研究發現,P.citri可為害咖啡地上部分,尚未發現其為害咖啡根部,是由于本研究調查地點和時間范圍的影響,還是該蚧不為害咖啡根部有待進一步研究,同時,P. citri、F. polysperes、P. lilacinus、P. minor和Pl. robustus等蚧蟲在云南咖啡園的分布發生情況及流行動態還需作系統研究,以便制定合理的咖啡園蚧蟲防治方案。

3.2 結論

形態學與分子生物學相結合的鑒定結果表明,該為害咖啡的粉蚧為柑橘臀紋粉蚧P.citri(Risso),隸屬于半翅目(Hemiptera) 蚧總科(Coccoidea) 粉蚧科(Pseudococcidae) 臀紋粉蚧屬(Planococcus)。

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