異色瓢蟲對取食轉Bt基因棉花的扶桑綿粉蚧的捕食功能反應

胡熙熹，肖鐵光*，徐 舟，唐子慧

(1湖南農業大學生物安全科學技術學院，長沙410128;2湖南農業大學東方科技學院，長沙410128)

扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis，又名棉花粉蚧，是近年來一種嚴重威脅園林觀賞植物、果樹、蔬菜和大田作物的外來入侵害蟲，已在江西、湖南等地嚴重危害棉花［1］。在自然環境中，異色瓢蟲(Harmonia axyridis)為多種蚜蟲天敵優勢種。扶桑綿粉蚧與蚜蟲取食、繁殖等特性頗為相似，并在受粉蚧危害的多種寄主上發現較多異色瓢蟲幼蟲與成蟲。功能反應指的是在單位時間內單個捕食者在不同獵物密度下所捕食的獵物數量。通過對異色瓢蟲取食不同品種棉花的扶桑綿粉蚧捕食功能反應的研究，可為評價異色瓢蟲對粉蚧的控制作用和充分利用天敵資源提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

異色瓢蟲采自湖南農業大學校園內被扶桑綿粉蚧危害的芙蓉上，至室內以常規棉“岱字棉”上的粉蚧飼養，室溫26±1℃，RH70% ～90%，光照L∶D=14∶10，飼養3代后進行試驗。

1.2 供試棉花

轉Bt基因棉:湘農雜68;常規棉“岱字棉”:金－1，均來自湖南農業大學棉花研究所。

1.3 試驗方法

每皿引入1頭饑餓24 h的異色瓢蟲成蟲于直徑12 cm的培養皿內，內置1片新鮮棉葉，用脫脂棉包住葉柄處保濕。設置獵物密度為10、20、40、80、120、160、200 頭/皿，重復 3次，以不引入瓢蟲作為對照。待取食24 h后記錄皿內剩余粉蚧數量和自然死亡的粉蚧數量，計算出異色瓢蟲的日捕食量，以對照的自然死亡率校正。

1.4 捕食功能反應

異色瓢蟲的捕食量隨著扶桑綿粉蚧密度的增大而逐漸增大。當獵物密度增加到一定程度時，捕食量逆密度制約，與獵物密度呈負加速，亦稱凸形反應。異色瓢蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應符合Holling－Ⅱ型反應，故可以用Holling－Ⅱ型圓盤方程 Na=aT Nt/(1+aThNt)來擬合［2］。

式中:Na—捕食量;Nt—獵物密度;a—瞬間攻擊率;T—搜索時間;Th—處置時間。在本試驗中各密度搜索時間相同(24 h)，故T=1，當Nt→∞時的Na為最大日捕食量［3］。

1.5 數據分析

相關數據的顯著性檢驗采用SPSS 20.0數據處理系統中的單因素試驗統計，差異顯著性比較采用LSD多重比較法，采用Origin 8.0擬合Holling－Ⅱ型圓盤方程。

表1 異色瓢蟲成蟲對不同棉花品種上扶桑綿粉蚧的捕食量(頭/24 h)

2 結果與分析

2.1 異色瓢蟲捕食扶桑綿粉蚧的數量分析

表1數據顯示，異色瓢蟲對兩種棉花上扶桑綿粉蚧的捕食量隨著密度的增加而逐漸增大。然而，它對用轉Bt基因棉花處理的扶桑綿粉蚧的捕食量與常規棉相比，差異并不顯著。

2.2 異色瓢蟲成蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應

異色瓢蟲對兩種棉花上扶桑綿粉蚧的捕食量隨著密度的增加而逐漸增大，其捕食功能反應均符合Holling－Ⅱ模型。

表2數據顯示，異色瓢蟲成蟲對用轉Bt基因棉處理的扶桑綿粉蚧的日最大捕食量明顯大于常規棉，所用處置時間短于常規棉，但瞬間攻擊率無顯著差異。

表2 異色瓢蟲對扶桑綿粉蚧的捕食功能反應

3 結論與討論

崔金杰等比較研究了棉田中4種主要捕食性天敵——草間小黑蛛(Erigonidium graminicolum)、異色瓢蟲(Harmonia axyridis)、小花蝽(Orius sp.)以及龜紋瓢蟲(Propylaea japonica)成蟲，對用轉Bt基因棉、轉雙價基因(Bt+CpTI)棉和常規棉喂養的棉鈴蟲幼蟲和棉蚜的捕食功能反應，發現它們對用2種轉基因棉處理的棉鈴蟲的捕食量明顯高于常規棉，捕食功能反應符合Holling－Ⅱ模型;同時，用2種轉基因棉處理的棉鈴蟲或棉蚜的功能系數(即瞬間攻擊率)與常規棉相比有增亦有降，但日最大捕食量和處理1頭棉鈴蟲或棉蚜所用的時間都短于常規棉［4］。

本研究結果同樣表明，異色瓢蟲成蟲對來自轉Bt棉和常規棉上扶桑綿粉蚧的捕食量均隨粉蚧密度的增加而逐漸增大，捕食功能反應都符合Holling－Ⅱ模型。同時，異色瓢蟲成蟲取食轉Bt基因棉的扶桑綿粉蚧的日最大捕食量明顯大于常規棉，所用處置時間短于常規棉，但瞬間攻擊率無顯著差異。這與崔金杰等的研究結果相似，即轉Bt基因棉在一定程度上可促進或增強捕食者的捕食效率與捕食量，導致棉田捕食性天敵控害能力的提高［4，5］。這是否與扶桑綿粉蚧在取食轉Bt基因棉花后，營養物質含量下降，產生諸如棉鈴蟲等靶標生物出現的生長發育延遲、體重減輕或行動遲緩等現象有關，還需進一步探討［5］。

研究顯示，不管取食何種棉花上的粉蚧，異色瓢蟲的捕食量均隨獵物密度的增加而逐漸增大，但異色瓢蟲對用轉Bt基因棉處理的粉蚧的捕食量與常規棉差異不顯著。植物―害蟲―天敵三級營養間的關系較為復雜，應加強在自然生態系統中的研究探討，長期監測天敵對害蟲的控制作用，為評價異色瓢蟲對粉蚧的控制作用，充分利用天敵資源以及評價轉Bt基因棉的生態安全提供更多依據。

［1］ 武三安，張潤志.威脅棉花生產的外來入侵新害蟲——扶桑綿粉蚧［J］.昆蟲知識，2009，46(1):159－162.

［2］ 吳偉堅，梁廣文.Holling圓盤方程擬合方法概述［J］.昆蟲天敵，1989，11(2):96 －100.

［3］ 丁巖欽.天敵—害蟲作用系統中的數學模型及其主要參數的估計:一、捕食者—獵物系統中的捕食作用模型［J］.昆蟲知識，1983，20(4):187－190.

［4］ 崔金杰，雒珺瑜，王春義，等.轉雙價基因(Bt+CpTI)棉對棉田主要捕食性天敵捕食功能反應的影響［J］.南京農業大學學報，2005，28(1):48－51.

［5］ 崔金杰，夏敬源.轉Bt基因棉對棉田主要捕食性天敵捕食功能的影響［J］.棉花學報，1997，24(2):19.