不同类型品种棉花上棉蚜适生性及种群动态

李进步,方丽平,张亚楠,杨卫娟,郭　庆,李　雷,毕彩丽,杨荣志

(淮北煤炭师范学院生物系,安徽淮北　235000)

摘要:通过田间调查、室内网罩盆栽苗测定选择性等方法,考察了常规棉(泗棉3号,石远321)、杂交抗虫棉(辽棉19号,鲁棉研18号)、转单价基因抗虫棉(国抗12号,中棉所32)和转双价抗虫棉(SGK321,中棉所41)4种类型8个品种棉花上棉蚜的适生性及种群动态。结果表明:棉蚜在各棉花品种上的种群动态有明显差异(P<0105),单株蚜量以转单价基因抗虫棉中棉32上最高,常规棉泗棉3号上最低,分别为297181头Π株和76188头Π株。棉蚜对4种类型棉花品种的选择性有明显差异(P<0105),其中对转单价基因抗虫棉有很强的选择性。根据棉蚜实验种群的参数判断,其在不同品种棉花上的生长发育、存活及繁殖存在显著差异:若虫发育历期常规棉石远321上最长(6146天),双价棉中棉所41上最短(5175天);存活率转单价基因抗虫棉中棉32上最高(88121%),双价棉SGK321上最低(76146%);单雌产蚜量杂交抗虫棉辽棉19上最大(44148头),双价棉SGK321上最小(33151头);内禀增长率转单价基因抗虫棉中棉32上最高(013695),双价棉中棉所41上最低(0133)。综合评价,棉蚜的生存和繁殖适合性在转单价基因抗虫棉上最高,在双价棉上最低。

关键词:棉花;棉蚜;适生性;种群动态;寄主选择性

中图分类号:Q968　　文献标识码:A　　文章编号:045426296(2007)1021027207

Fitness and population dynamics of the cotton aphid,Aphis gossypii G lover

(H omoptera:Aphididae)on different cotton varieties

LI Jin2Bu,FANGLi2Ping,ZH ANG Y a2Nan,Y ANG Wei2Juan,G UO Qing,LI Lei,BI Cai2Li,Y ANG R ong2 Zhi(Department of Biology,Huaibei C oal Industry T eachers C ollege,Huaibei,Anhui235000,China)

Abstract:F or wisely evaluating resistance difference of cotton varieties to cotton aphid Aphis gossypii,the development and population dynamics of cotton aphid on eight cotton varieties(S M3,SY321,LM19,LM18, GK12,Z M32,SGK321,Z M41)of four types were investigated by combining field test and the laboratory experiment including life table construction and reproduction ability observation.The results indicated that there were significant differences in population dynamics of cotton aphid on different cotton varieties(P< 0105),with that on Z M32(Bt transgenic cotton)was the highest(297181aphidsΠplant),and that on S M3 (conventional cotton)was the lowest(76188aphidsΠplant).There were als o obvious differences at the selectivity of cotton aphid on the four types of cotton(P<0105),but this pest exhibited the highest selectivity to Bt transgenic cotton.Judged with the life parameters of the experimental populations of cotton aphid,there were als o notable discrepancies in the developmental duration,surviv orship and reproduction and other examined parameters of the cotton aphid on different varieties.C otton aphid population attained the longest developmental duration(6146d)on SY321(conventional cotton)and the shortest(5175d)on Z M41(Bt and CpTI transgenic cotton),and the surviv orship on Z M32was the biggest(88121%)and on SGK321(Bt and CpTI transgenic cotton)the smallest(76146%),but the innate capacity of increase(r m)were the highest on Z M32(013695)and the lowest on Z M41(0133).In addition,female adults fed on LM19 (insect2resistance hybrid cotton)(4418)had greater potential to enhance their fecundity com pared to those fed on SGK321(33151).G enerally evaluated,cotton aphid had the highest fitness on Bt transgenic cotton,and the lowest fitness on Bt and CpTI transgenic cotton.

K ey w ords:C otton variety;Aphis gossypii;fitness;population dynamics;host selectivity

基金项目:安徽省教育厅青年自然科学基金项目(2006jql142);安徽省“十五”二期重点项目(03013003)

作者简介:李进步,男,安徽砀山人,硕士,讲师,研究方向为昆虫生态学与害虫综合治理,E2mail:lijinbu0991@sina.com.cn

收稿日期Received:2007203207;接受日期Accepted:2007208220　　棉蚜Aphis gossypii G lover是一种世界性害虫,寄主植物多达近300种(Ferrandiz and G utierrez,1986)。棉蚜除成、若虫直接刺吸棉株汁液导致被害植株生长衰弱外,其分泌的蜜露还能影响棉花正常的光合作用和生理作用,污染棉花纤维和诱发霉菌寄生,可严重影响棉花的产量和品质(陆宴辉等,2004)。在棉蚜的综合防治技术体系中,对棉花抗蚜性的研究和利用,已日益受到重视。特别随着转基因棉的推广与应用,非靶标害虫棉蚜等刺吸式害虫的种群数量表现出上升趋势,发生危害较为突出(崔金杰和夏敬源,1998;孙长贵等,2003;周洪旭等,2004)。

在棉田生态系统中,品种间的特征千差万别,这必然影响着棉蚜与寄主棉花之间的化学通讯系统的表达,进而可引起棉蚜行为和生理上的不同反应。有关棉花品种对棉蚜的影响已有相关报道(孟玲和刘芳政,1991;姜永幸和郭予元,1996a,1996b;孟玲等,1999),但这些研究缺少同一时期室内外条件下的相关研究。为了弄清不同试验条件下品种抗性的变化特点及室内外试验结果的相关性,从而为品种抗蚜性的准确鉴定提供依据。我们对田间和室内不同类型品种棉花上棉蚜生长发育、存活、繁殖力、选择性及种群动态等进行了研究,对不同棉花品种上棉蚜的适生性、选择性及田间自然发生量进行比较。本文研究结果可为分析棉蚜种群动态和寄主棉花品种间的相互关系及评估田间多年种植转基因棉的生态风险提供理论基础。

1　材料与方法

111　供试棉花品种

本试验选取4种类型8个棉花品种,即:常规棉品种泗棉3号(S M3;国抗12号亲本)、石远321 (SY321;SGK321抗虫棉亲本);杂交抗虫棉品种辽棉19号(LM19;以辽205为母本,新棉33B为父本)、鲁棉研18号(LM18;原代号鲁25系,以C12系统选育而成);转单价基因抗虫棉品种国抗12号(GK12;转Bt基因,亲本为泗棉3号)、中棉所32 (Z M32;转Bt基因,母本为中棉所17);转双价抗虫棉品种SGK321抗虫棉(SGK321;转Bt及CpTI基因,亲本为石远321)、中棉所41(Z M41;转Bt及CpTI基因,受体为中棉所23)。以上棉花品种由中国农业科学院棉花研究所与安徽农科院棉花研究所提供。

112　室内试验供试蚜虫

供试虫源采自淮北煤炭师范学院试验田棉花上自然发生的棉蚜,移接于泗棉3号上,在实验室人工气候室内繁殖饲养,扩大种群并保种以备试验用。人工气候室条件:温度为(26±1)℃,相对湿度为60%～80%,光周期14L∶10D,光照强度为9000lx。113　棉花品种对棉蚜生长发育及繁殖的影响各品种棉花均在室内同期播于塑料杯(Ф=10 cm)中,放在光照培养箱内(26℃,14L∶10D)培养,待各品种棉花的棉苗长到3叶期时,用软毛笔挑取在室内常规棉泗棉3号上饲养的无翅雌成蚜接在棉苗顶叶的背面,用直径015cm微型罩(60目)罩住,微型罩用细透明胶带粘在棉叶上,待产仔蚜后,每罩留下1头初产仔蚜。每个棉花品种设30株棉苗,然后将同一品种的棉苗置于1个养虫笼内,并在不同棉苗之间保持一定距离,以免棉叶重叠导致棉蚜在不同棉株之间转移。然后将上述养虫笼放在(26±1)℃、相对湿度70%～85%、24h光照的养虫室内进行饲养,观察各龄历期、若蚜存活率;成蚜产仔后每天记录所产若蚜数量,并将全部若蚜挑除,直到起始蚜全部死亡为止。每个品种重复3次。对所得结果进行净增殖率、平均存活寿命和内禀增长率等参数的计算。

114　棉蚜对棉花品种选择性测定

参照姬秀枝等(2005)方法,并加以修改。将微施氮磷肥的细土拌匀后装入花盆(Ф=25cm),播种各供试棉花品种,每品种6盆,移入人工气候室培养。待棉花长至4叶期,将各品种棉花放入边长为150cm的立方体纱网内(排4列4行,每品种2盆并放在一起),纱网所在室内光线均匀,将室内饲养的有翅成蚜移入养虫盒中,并于纱网内距棉花40cm 正上方开盒让其自由扩散。每隔6h观察1次,记载各品种上有翅蚜的着落量;24h后分别记录每盆棉花上的产蚜数量。每次试验放蚜150头,重复3次。

115　田间棉蚜种群动态调查

11511　田间试验设计:该试验在淮北煤炭师范学院试验田进行,每个品种为一处理,4月10日播种,种植面积300m2。每处理4次重复,8个棉花品种,共设32个小区。小区间种植玉米保护隔离带。各处理棉花在整个生长季节内不施用任何农药。11512　棉蚜种群数量调查:分别于棉花3叶期、5叶期、7叶期、现蕾中期和现蕾后期,在田间进行5点取样,每点20株,记录不同棉花品种上的总蚜量,然后算出单株蚜量。

8201昆虫学报Acta Entomologica Sinica50卷116　数据统计分析

所有数据计算均在Excel2003与SPSS1110for window统计分析软件上完成,并检验处理间的差异显著性,方差分析采用Duncan新复极差测验。

2　结果与分析

211　室内不同棉花品种上棉蚜的发育历期

室内不同品种棉花上棉蚜的发育历期见表1,分析结果表明,4种不同类型棉花品种上棉蚜各发育阶段的发育历期总体上存在显著差异(P<0105),且影响的程度随棉蚜的发育阶段而异。总体看来,棉蚜在4类棉花品种上的发育历期为:常规棉>杂交抗虫棉>转单价基因抗虫棉>转双价基因抗虫棉,其中在常规棉石远321上的发育历期最长,平均为6146天,与泗棉3号、辽棉19号差异不显著,但与转单价基因抗虫棉国抗12、中棉所32和转双价抗虫棉品种SGK321抗虫棉、中棉所41差异显著(P<0105);棉蚜发育历期在转双价基因抗虫棉品种中棉所41上发育最短,平均为5175天,与所有常规棉、杂交抗虫棉及单价棉差异显著(P<0105)。

表1　室内不同棉花品种上棉蚜的发育历期(d)

T able1　The developmental duration(d)of Aphis gossypii on different cotton varieties in the laboratory

棉花品种C otton variety

1龄

1st instar

2龄

2nd instar

3龄

3rd instar

4龄

4th instar

产仔前期

Pre2fecundity

period

发育历期

Developmental

duration

SGK3211132±0.211)c1134±0.181)c1128±0.201)c1138±0.211)c0155±0.11c5187±0.591)d Z M411131±0.22c1132±0.29c1129±0.21c1131±0.30d0152±0.19c5175±0.47e S M31148±0.13a1143±0.12ab1142±0.24a1149±0.23b0163±0.12a6145±0.76a SY3211142±0.15ab1148±0.23a1143±0.21a1155±0.24a0158±0.23bc6146±0.a LM191145±0.11a1144±0.23ab1139±0.14b1153±0.17a0162±0.11ab6143±0.65a LM181144±0.17ab1142±0.14b1139±0.161)b1151±0.15ab0161±0.14ab6137±0.1)b GK121140±0.201)b1136±0.27bc1138±0.19b1145±0.28b0155±0.17c6114±0.58c Z M321146±0.19a1138±0.26b1141±0.17ab1146±0.11b0159±0.22b6130±0.67b

注N otes:表中数据为平均值±标准差;同列数据后有相同字母表示在0105水平上差异不显著(P>0105,新复极差检验);转基因棉与亲本对照(GK12和S M3之间,SGK321和SY321之间)相比较1)P<0105,2)P<0101。下同。Data were mean±SD;values within a column followed by the same small letter are not significantly different at0105probability level by Duncan’s multiple range test;1)and2)indicate differences significant at0105or0101leve1, respectively,between transgenic cottons and their non2transgenic parental lines(between GK12and S M3,and between SGK321and SY321).The same below.

212　室内不同棉花品种上棉蚜的存活率

取食不同品种棉花棉蚜的各龄存活率见表2,可见,棉蚜在4类品种棉花上的存活率依次为:常规棉>转单价基因抗虫棉>杂交抗虫棉>转双价基因抗虫棉。无论取食单价抗虫棉、杂交抗虫棉及常规棉的1～4龄棉蚜若虫各龄存活率均在90%以上,整个若虫期的存活率也均达80%以上,并且彼此间无显著差异;转双价基因抗虫棉对棉蚜的存活率有一定的影响,且主要作用于1龄若蚜。棉蚜存活率在转双价基因抗虫棉SGK321与在中棉所41、常规棉、杂交抗虫棉及转单价基因抗虫棉品种间差异显著(P<0105)。

表2　室内不同棉花品种上棉蚜的存活率(%)

T able2　The survival rate(%)of Aphis gossypii on different cotton varieties in the laboratory

棉花品种C otton variety

1龄

1st instar

2龄

2nd instar

3龄

3rd instar

4龄

4th instar

若蚜期

Nym phal stage

SGK32186112±1.20b93178±1.43a971±1.75a96172±1.82a76146±4.171)c Z M41187±1.18b94162±1.18a98172±1.53a97125±1.38a81163±5.22b S M392157±1.14ab96143±1.31a98145±1.34a98175±1.27a86178±7.11a SY32192122±1.29ab97115±1.56a98142±1.45a98114±1.67a86153±6.19a LM1995127±1.23a93178±1.35a96186±1.42a951±1.31a82198±5.12b LM15187±1.16a94143±1.46a97145±1.39a93192±1.41a82185±5.23b GK1293137±1.36a96166±1.82a98128±1.66a98198±1.a87179±5.15a Z M3294155±1.57a96168±1.37a98175±1.45a97172±1.33a88121±6.14a 9201

10期李进步等:不同类型品种棉花上棉蚜适生性及种群动态213　室内不同棉花品种上棉蚜的种群参数

棉蚜种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率等参数是环境因素对其生长、发育和繁殖力影响的综合指标,也是判断不同棉花品种对棉蚜数量动态影响和棉花品种抗蚜性的重要指标。根据棉蚜在4类棉花品种上的生长发育及繁殖结果,组建了棉蚜实验种群生命表(表3),棉蚜种群净增值率(R

)在4类棉花中顺序为杂交抗虫棉>常规棉>转单价基因抗虫棉>转双价抗虫棉,其中在杂交抗虫棉辽棉19上最大,为3617126,在双价棉中棉所41上最小,仅为2218416;世代平均周期(T)的大小顺序为常规棉>杂交抗虫棉>转基因单价棉>转基因双价棉;内禀增长率(r

m

)大小排列顺序与净增值率不同,依次为转单价基因抗虫棉>杂交抗虫棉>常规棉>转双价抗虫棉;种群加倍时间与内禀增长率大小正好相反。

表3　室内不同棉花品种上棉蚜的生命表参数

T able3　Life table p arameters of Aphis gossypii on different cotton varieties in the laboratory

棉花品种C otton variety 平均历期

T(d)

净生殖率

R0

内禀增长率

r m

种群增长周限

λ

种群加倍时间

T ime of double population(d)

SGK3219119351)c23175432)c0134461)c114114b210117a Z M41912328c2218416c0133d114033b210456a S M31015122a3414311a013367d114003b2105a SY3211012546a3614923a013508b114202b119760a LM19918868b3617126a0134ab114397a119020b LM118715b3416841a013592b114322ab119295b GK129121301)c2911784b0136621)a1144221)a11301)c Z M32912241c3012234b013695a114471a118757c

214　室内不同棉花品种上的棉蚜繁殖参数

产仔率大小反映的是棉蚜在不同棉花品种上的扩展和繁殖趋势,是棉蚜对棉花品种的结构特性和营养特性的综合体现。棉蚜在不同种类棉花上的平均日产蚜量、高峰日产蚜量和累计产蚜量见表4。由表4可见,棉蚜在供试的4种类型棉花上以杂交抗虫棉上产蚜量较多,其中辽棉19上平均每雌产蚜44148±4127头,常规棉上其次,接着为转单价基因抗虫棉,转双价基因抗虫棉上最少,其中SGK321上平均每雌产蚜33151头。方差分析表明,双价基因抗虫棉上产蚜量分别与常规棉、转单价抗虫棉及杂交抗虫棉差异均显著(P<0105);转单价基因抗虫棉与常规棉及杂交抗虫棉差异均显著(P<0105),但常规棉与杂交抗虫棉不显著。这与不同类型棉花品种对棉蚜发育历期的影响趋势基本吻合。

表4　取食不同棉花品种棉蚜的繁殖参数

T able4　R eproductive p arameters of Aphis gossypii fed on different cotton varieties in the laboratory

棉花品种C otton variety

平均日产蚜量

Average fecundity

高峰期日产蚜量

Peak fecundityΠday

累计产蚜量

Accumulative fecundity

SGK3211196±0.291)c6182±0.411)b33151±2.142)c Z M4111±0.31c6179±0.31b35146±2.33c S M32191±0.22a7126±0.21ab42141±3.20a SY32121±0.36a7141±0.41a43166±3.19a LM192192±0.34a6198±0.38b44148±4.27a LM182196±0.25a7150±0.35a43187±3.23a GK122152±0.401)b7176±0.26a41138±4.711)b Z M322149±0.21b7173±0.19a40124±3.82b

215　室内棉蚜对不同棉花品种的选择性

植物的化学成分在昆虫发现和选择寄主过程中起着重要的作用,作物品种间的化学成分和次生代谢物质的差异影响着昆虫的行为,进而决定对不同品种的辨识能力和选择性。棉蚜在24h内在供试4种类型品种棉花上累计平均着落量表现出明显的差异(表5),其顺序依次为转单价基因抗虫棉>杂交抗虫棉>转双价抗虫棉>常规棉,经方差分析,除转双价基因抗虫棉与常规棉间差异不显著外,其余各类型品种间均差异显著(P<0105)。棉蚜24h内在供试4种类型品种棉花上累计平均产蚜量也差异明显(表5),其顺序依次为转单价基因抗虫棉>杂交

0301昆虫学报Acta Entomologica Sinica50卷抗虫棉>转双价抗虫棉>常规棉,经方差分析,除转

双价基因抗虫棉与常规棉棉SY321间差异不显著

外,其余各类型品种间均差异显著(P<0105)。

表5　室内棉蚜对不同棉花品种的选择性

T able5　The selectivity of Aphis gossypii to different cotton varieties in the laboratory

棉花品种C otton variety

着落量(头Π盆)Landing am ount(individualsΠpot)

6h12h18h24h

平均值

M ean

24h产蚜量

FecundityΠ24h

SGK3215150c8150c11150c13150cd9175±3.37c33175±5.72c Z M415125c9125c12150bc14125c10131±5.42bc35100±5.13c S M35100c9175c10175c12150d9150±5.15c31150±4.62d SY3215175c8125c10150c11175d9106±4.72c34125±3.87c LM197150b12150b13125b16150b12144±6.13b42125±5.45b LM187100b13125b13150b16125b12150±5.97b45175±5.74b GK1271501)b161501)a181501)a241001)a16163±7.521)a54150±6.322)a Z M328150a17100a19125a25125a17150±6.49a56150±5.49a

216　田间不同棉花品种上棉蚜的自然种群动态供试不同类型棉花品种上棉蚜种群数量存在着明显差异(表6),且达到显著水平(P<0105),以转单价基因抗虫棉上棉蚜数量最高,转双价基因抗虫棉次之,再者为杂交抗虫棉,常规棉上最低。棉蚜的种群数量随着棉花的生长在持续增加,但不同棉花品种上棉蚜的种群数量增长幅度不同,在常规棉泗棉3号、石远321上棉蚜的种群数量一直保持在较低数量的状态下增加;转单价基因抗虫棉和转双价基因抗虫棉尽管在3叶期与其他棉花品种上的单株蚜量没有明显差别,但随着时间的推移,单株蚜量迅速增长,在棉花处于7叶期时,转基因棉单株蚜量均已达到200头以上,特别是在棉花现蕾后期转单价基因抗虫棉国抗12号、中棉所32分别高达445125头和482150头,导致棉花叶片畸形、卷曲和叶色褪绿,对棉花的正常生长发育造成影响。

表6　田间棉花品种上棉蚜的种群动态(头Π株)(2005)

T able6　Population dynamics(number of individu alsΠplant)of Aphis gossypii on various cotton varieties in fields in2005

棉花品种C otton variety

3叶期

32leaf stage

5叶期

52leaf stage

7叶期

72leaf stage

现蕾中期

M edium budding

现蕾后期

Final budding

平均值

M ean

SGK32171251)c651752)c2151502)b27612521)b3201752)b221138±25.142)b Z M416175c80125b225150b285150b350100b237100±27.50b S M37150b32175e43150e88150e137125e76188±15.84f SY3219125a37100e54150e96150e178150d91194±14.27e LM199150a45100d92150d134125d212125c116113±17.36d LM185150e50125d165175c225150c230150c169138±28.15c GK128125b1501)a2751052)a3181502)a4451252)a284114±32.182)a Z M326150d95125a268125a338175a482150a297181±29.27a

3　讨论

早期的研究发现,在进化过程中,棉花已形成了一套有利于自身发育的基因系统,当人为导入外源基因后,必将打破其自身固有的连锁群,从而会对棉花本身各种性状和生理代谢产生影响,并进一步影响植物与有害生物之间的关系(丰嵘等,1996)。目前,棉花的育种已发展到转双价基因棉,棉花品种的更替及其体内内含物的变化必然导致棉蚜的部分生态学特性随之改变。从本试验所选用的几个类型品种来看,棉蚜在不同类型品种棉花上的若蚜发育历期、存活率、繁殖力等适生性参数均有差别,其对不同品种棉花的选择性及田间种群密度也都具有明显差异。

棉花组织中的糖分、氨基酸是棉蚜主要的营养物质,同时这些物质与棉花的抗蚜性又密切相关(陆宴辉等,2004)。孟玲等认为,棉花品种间抗蚜程度存在显著差异,与棉株体内棉酚和可溶性蛋白含量有关(孟玲等,1999);棉蚜的生长速率、繁殖力、世代周期在不同品种棉花上也存在着差异,与棉叶的含糖量有密切关系(孟玲和刘芳政,1991)。姜永幸等研究结果表明,棉蚜在不同棉花品种上的取食周期、相对取食量有明显不同,且取食不同品种棉花会

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10期李进步等:不同类型品种棉花上棉蚜适生性及种群动态导致棉蚜的羧酸酯酶活性产生差异(姜永幸和郭予元,1996a,1996b)。有学者报道,双价棉上棉蚜的内禀增长率和种群趋势指数显著低于转Bt基因棉及常规棉,表现出明显的抗蚜性(刘向东等,2002;丁莉等,2004)。本研究也得到类似结论,即棉蚜若虫发育历期在常规棉上最长,双价棉上最短;存活率转单价基因抗虫棉上最高,双价棉上最低;繁殖力杂交抗虫棉上最大,双价棉上最小;内禀增长率转单价基因抗虫棉上最高,双价棉上最低;棉蚜对转单价基因抗虫棉有很强的选择性。陈法军等(2004)认为棉蚜的发育历期与棉花组织的游离脂肪酸、游离氨基酸、可溶性蛋白、和棉酚的含量呈显著负相关;棉蚜的繁殖力与游离脂肪酸、游离氨基酸和棉酚的含量呈显著正相关。崔金杰等(2002)报道,转双价基因棉中可溶性糖和蛋白质等含量较少和质量较差,从而直接影响棉蚜的生长繁殖与取食行为。也有学者报道转基因棉花叶片中可溶性糖总量、游离氨基酸总量及各种氨基酸的含量在不同转基因棉与亲本对照棉花品种间也存在很大差异,棉蚜取食转基因棉花品种后,蜜露的分泌量比取食对照品种减少(杨益众等,2005)。武予清等(2000)认为单宁是棉花抗蚜的主要次生代谢物质,并发现转基因棉花中缩合单宁含量与亲本对照棉存在很大差异。我们也通过测定不同类型品种棉花体内可溶性总糖、棉酚、单宁和游离氨基酸等的含量,发现不同类型品种间存在差异(另文发表)。因此,棉花植株体内糖类、氨基酸、单宁、棉酚等含量的变化将直接影响到棉蚜的生长发育。

目前,有关棉田棉蚜种群动态研究较多,有些学者认为转基因棉田的棉蚜的发生数量明显高于常规棉田(崔金杰和夏敬源,1998;柏立新等,2002;孙长贵等,2003;邓曙东等,2003;周洪旭等,2004;杨益众等,2006);当然也有一些学者认为转基因棉田棉蚜的种群发生量与常规棉田相当,无显著差异(王武刚等,1999;万鹏等,2003)。崔金杰等(2004)报道棉花苗蚜发生期,双价棉比转单价棉田减少,但分别比常规棉和常规用药田增加。本文研究结果与此一致,即棉蚜在各棉花品种上的种群动态有明显差异,平均数量以转单价基因抗虫棉最高,常规棉最低。以上各研究结论的不一致可能与所用棉花品种、棉花中导入的基因类型、基因的导入方式、不同气候条件等各种因子有关。

根据本研究中棉蚜实验种群的参数判断,棉蚜的生存和繁殖适合性在转单价基因抗虫棉上最高,在双价棉上最低。但田间调查转双价基因棉田棉蚜种群数量高于常规棉田和杂交抗虫棉田,由于本试验调查田均未使用任何化学农药,导致这一现象的主要原因是转双价基因棉田天敌的数量显著低于常规棉田和杂交抗虫棉田,我们调查表明,转双价基因棉田与常规棉田和杂交抗虫棉田相比,捕食性天敌总量分别降低2114%和1415%,寄生性天敌总量分别降低3416%和3018%(另文发表)。由此可见,天敌的控制作用是影响田间棉蚜种群数量的重要因素之一。

参考文献(R eferences)

Bai LX,Zhang LW,Chen X B,Feng H J,G u G H,Z ou Z Q,Shu CE,2002.

Prelim inary studies on effects of transgenic cotton varieties on com position of insect community.Chinese Journal o f Biological Control, 18(3):115-119.[柏立新,张龙娃,陈小波,冯汉金,顾国华,邹宗晴,束春娥,2002.不同抗虫棉品系对棉田害虫与天敌群落的影响.中国生物防治,18(3):115-119]

Chen F J,G e F,Liu XH,2004.Responses of cotton to elevated CO2and the effects on cotton aphid occurrences.Acta Ecologica Sinica,24(5):991 -996.[陈法军,戈峰,刘向辉,2004.棉花对大气CO2浓度升高的响应及其对棉蚜种群发生的作用.生态学报,24(5):991-996]

Cui JJ,Luo J Y,W ang CY,M a Y,Li CH,2004.P opulation dynam ics of main pests and enem ies in the transgenic Cry1Ac+CPTI cotton field.

Cotton Science,16(2):94-101.[崔金杰,雒　瑜,王春义,马艳,李春花,2004.转双价基因棉田主要害虫及其天敌的种群动态.

棉花学报,16(2):94-101]

Cui JJ,X ia J Y,1998.E ffects of Bt transgenic cotton(with early maturity) on population dynam ics of main pests and their natural enem ies.Acta

G ossypii Sinica,10(5):255-262.[崔金杰,夏敬源,1998.麦套

夏播转Bt基因棉田主要害虫及其天敌的发生规律.棉花学报, 10(5):255-262]

Cui JJ,X ia J Y,M a Y,2002.E ffects of transgenic CryIAc and CryIAc plus CpTI cotton to blank cutw orm(Agrotis ypsilon R ottemberg).Acta

G ossypii Sinica,14(1):3-7.[崔金杰,夏敬源,马艳,2002.转双

价基因(CryIAc+CpTI)抗虫棉(ZGK9712)对小地老虎抗虫性研究.棉花学报,14(1):3-7]

Deng S D,Xu J,Zhang QW,Zhou SW,Xu G J,2003.E ffect of transgenic Bt cotton on population dynam ics of the non2target pests and natural enem ies of pests.Acta Entomologica Sinica,46(1):1-5.[邓曙东,徐静,张青文,周世文,徐冠军,2003.转Bt基因棉对非靶标害虫及害虫天敌种群动态的影响.昆虫学报,46(1):1-5]

Ding L,Y u JN,W ang DY,Sun XG,2004.C ontrol effect of transgenic cotton expressing tw o kinds of insect resistant genes on the population of Aphis gossypii.Xinjiang Agricultural Sciences,41(5):316-318.[丁莉,于江南,王登元,孙孝根,2004.转双价基因抗虫棉对棉蚜的控制作用.农业科学,41(5):316-318]

Feng R,Zhang BH,G uo X M,1996.E ffects of ex ogenous Bt gene on yield properties and insect resistance of cotton.Acta G ossypii Sinica,8(1):

2301昆虫学报Acta Entomologica Sinica50卷

10-13.[丰嵘,张宝红,郭香墨,1996.外源Bt基因对棉花产量性状的影响.棉花学报,8(1):10-13]

Ferrandiz PR,G utierrez PF,1986.Reproduction and development of the aphid Aphis gossypii under controlled conditions.Ciencias de la Agricultura,27:51-54.

Ji XZ,Zhang QW,Liu XX,Y ang MS,2005.Selection of different varieties of cucumber by Bemisia tabaci(G ennadius).Plant Protection,31(4): 62-.[姬秀枝,张青文,刘小侠,杨麦生,2005.烟粉虱对不同黄瓜品种的选择性.植物保护,31(4):62-]

Jiang Y X,G uo YY,1996a.The study of the feeding behaviour of cotton aphid and relative feeding am ount on different cotton varieties.Acta Phytophylacica Sinica,23(1):1-7.[姜永幸,郭予元,1996a.棉蚜在不同棉花品种上的取食行为及相对取食量的研究.植物保护学报,23(1):1-7]

Jiang Y X,G uo YY,1996b.S tudy of carboxylesterase activity of cotton aphid fed on different cotton varieties.Acta G ossypii Sinica,8(4):215-218.[姜永幸,郭予元,1996b.不同品种棉花对棉蚜羧酸酯酶活性影响的研究.棉花学报,8(4):215-218]

Liu X D,Zhai BP,Zhang XX,Cui JJ,2002.The effect of transgenic cotton on fecundity and feeding behavior of Aphis gossypii.Journal o f Nanjing Agricultural Univer sity,25(3):27-30.[刘向东,翟保平,张孝羲,崔金杰,2002.转基因棉对棉蚜繁殖与取食行为的影响.南京农业大学学报,25(3):27-30]

Lu Y H,Y ang Y Z,Y in Y,Y u Y S,2004.Advances of studies on the resistance and relevant genetic mechanism of cotton to Aphis gossypii

G lover.Entomological Knowledge,41(4):291-294.[陆宴辉,杨益

众,印毅,余月书,2004.棉花抗蚜性及抗性遗传机制研究进展.

昆虫知识,41(4):291-294]

M eng L,Li BP,W ang W Q,Y u N L,1999.S tudies on the resistance and relevant mechanism of cotton to Aphis gossypii G lover in X injiang.

China Cotton,26(2):8-10.[孟玲,李保平,王文全,喻宁莉, 1999.棉花栽培品种对棉蚜抗性及其机制的研究.中国棉花,26(2):8-10]

M eng L,Liu FZ,1991.E ffect of cotton varieties on development and honeydew excretion of Aphis gossypii G lover.Journal o f August1st Agricultural College,14(4):32-38.[孟玲,刘芳政,1991.棉蚜在棉花不同品种上的生长繁育和排蜜的研究.八一农学院学报, 14(4):32-38]

Sun CG,Zhang QW,Xu J,W ang Y X,Liu JL,2003.E ffects of transgenic Bt cotton and transgenic Bt+CpTI cotton on population dynam ics of

main cotton pests and their natural enem ies.Acta Entomologica Sinica, 46(6):705-712.[孙长贵,张青文,徐静,王因霞,刘俊丽,2003.

转Bt基因棉和转Bt+CpTI双价基因棉对棉田主要害虫及其天敌种群动态的影响.昆虫学报,46(6):705-712]

W an P,Huang MS,Wu K M,Wu JP,2003.E ffects of transgenic Bt cotton on development and population dynam ics of cotton aphid.Scientia Agricultura Sinica,36(12):1484-1488.[万鹏,黄民松,吴孔明,吴金萍,2003.转Cry1A基因棉对棉蚜生长发育及种群动态的影响.中国农业科学,36(12):1484-1488]

W ang WG,Wu K M,Liang G M,Li X L,1999.Occurrence of cotton pests in Bt cotton fields and its control strategy.Plant Protection,25(1):3-

5.[王武刚,吴孔明,梁革梅,李修立,1999.Bt棉对主要棉虫发

生的影响及防治对策.植物保护,25(1):3-5]

Wu Y Q,G uo YY,Z eng Q L,2000.Prelim inary testing of contents of total phenolics and condensed tannins in the Bt cotton.Journal o f H enan Agricultural Univer sity,34(2):134-136.[武予清,郭予元,曾庆龄,2000.转Bt基因棉单宁及总酚含量的初步测定.河南农业大学学报,34(2):134-136]

Y ang Y Z,Lu Y H,Xue W J,Liu Y,Y ang HY,Li XH,W ang F,Y u Y S, 2006.P opulation dynam ics of Aphis gossypii G lover in transgenic cotton fields and an analysis of the related in fluencing factors.Acta Entomologica Sinica,49(1):80-85.[杨益众,陆宴辉,薛文杰,刘洋,杨海燕,李晓慧,王峰,余月书,2006.转基因棉田棉蚜种群动态及相关影响因子分析.昆虫学报,49(1):80-85]

Y ang Y Z,Lu Y H,Xue W J,Y u Y S,Li XH,W ang F,Y ang HY,Liu Y, 2005.E ffects of change in the content of sugars and free am ino acids in transgenic cotton cultivars on the secretion am ount and major nutritive com ponents of honeydew of Aphis gossypii G lover.Acta Entomologica Sinica,48(4):491-497.[杨益众,陆宴辉,薛文杰,余月书,李晓慧,王峰,杨海燕,刘洋,2005.转基因棉花中糖类和游离氨基酸含量的变化对棉蚜泌蜜量及蜜露主要成分的影响.昆虫学报,48(4):491-497]

Zhou HX,G uo J Y,W an FH,2004.E ffect of transgenic Cry1Ac+CpTI cotton(SGK321)on population dynam ics of pests and their natural enem ies.Acta Entomologica Sinica,47(4):538-542.[周洪旭,郭建英,万方浩,2004.转Cry1Ac+CpTI基因棉对棉田害虫及其天敌种群动态的影响.昆虫学报,47(4):538-542]

(责任编辑:袁德成)

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10期李进步等:不同类型品种棉花上棉蚜适生性及种群动态