3種寄主上桃蚜的選擇性及形態分化

張利軍, 李丫丫, 馬瑞燕, 趙志國, 劉同先

1 山西農業大學農學院, 太谷 030801 2 西北農林科技大學植保學院, 楊凌 712100

3種寄主上桃蚜的選擇性及形態分化

張利軍1, 李丫丫1, 馬瑞燕1, 趙志國1, 劉同先2,*

1 山西農業大學農學院, 太谷 030801 2 西北農林科技大學植保學院, 楊凌 712100

桃蚜是一種重要的農業害蟲，寄主廣泛，種下分化復雜。以采自黃土高原旱作區桃樹、煙草、甘藍上的桃蚜為研究對象，通過葉片選擇法、傳統比較形態測定法研究了3種寄主上桃蚜的選擇性及形態分化。結果表明：在3種寄主同時存在的情況下，煙草上的桃蚜嗜食煙草，表現為63.5%的桃蚜選擇煙草葉，13.8%選擇甘藍葉，8.2%選擇桃葉，而甘藍和桃樹上的桃蚜對原寄主沒有表現出明顯的嗜好性；從形態指標來看，3種寄主上的桃蚜在體長、觸角末節長度、后足腿節長度、觸角與體長的比例方面存在顯著差異(P<0.05)，說明這幾個特征可以作為區分這3種寄主上桃蚜的依據。綜合分析可以初步認為黃土高原旱作區煙草上的桃蚜可能形成了寄主專化型-煙草型。

桃蚜; 寄主選擇; 形態特征

桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)屬半翅目Hemiptera，蚜科Aphididae，是一種重要的經濟害蟲，其生活周期短，繁殖速度快，為害嚴重。桃蚜靠刺吸植物的葉片及幼嫩組織影響植物生長，嚴重時甚至造成植物死亡[1]，常給農作物造成巨大的損失。據統計，一般年份該蟲可造成 10%—15%的經濟損失，如果大發生或其傳播的病毒病流行，則可造成50%—80%的經濟損失，甚至絕收。桃蚜的寄主廣泛，達50多科400余種[2]，既可為害甘藍、煙草、蘿卜、白菜、油菜等作物，又可為害桃、梨、李、杏等果樹，還可在不同寄主之間轉移為害。蚜蟲在與寄主植物的長期協同演化過程中，逐步形成了對寄主專化的單食性種類和能夠在不同寄主之間進行轉換的多食性種類。對多食性的蚜蟲而言，其在全部寄主植物中也存在著不同的嗜食性，經過長期進化，可能形成對兩個或多個特定植物的寄主專化現象[3]。

多食性的桃蚜在不同寄主間存在適應性的差異，如桃蚜在小白菜和百合上的繁殖量高于菜豆和菊花[4]；油菜上的桃蚜轉接到桃樹上根本不能存活[5]；侯有明等[6]認為，來自煙草、油菜、白菜上的無翅胎生桃蚜均難以在桃樹上成活和繁殖。Cenis[7]用RAPD-PCR技術證明了桃蚜種內不同克隆群中存在DNA多態性。而且現已證明不同寄主上的桃蚜存在DNA差異[8],這些研究均表明桃蚜種內分化十分劇烈。根據寄主范圍廣的生物易產生不同的生物型的理論推斷[9- 10]，不同類型寄主上的桃蚜很可能在長期進化中已經分化出了不同的生物型，國內外專家學者對此進行了大量研究，如謝賢元認為陜西十字花科植物上的桃蚜存在“甘藍型”和“煙草型”兩個差異很大的生物型[11]。Takada[12]根據煙蚜的“體色-酯酶型”將桃蚜分為煙草型和非煙草型；Rajagogal[13]又將煙蚜劃分為綠色型、紅色型和黃色型；Blackman[14]將煙草型的桃蚜作為一個新種命名Myzusnicotianae并描述。然而，關于分子或形態學研究又表明M.nicotianae和M.persicae是同一種型[15]；或者M.nicotianae只是M.persicae的煙草適應型[16]；還有人認為煙草型桃蚜應稱作Myzuspersicaessp.nicotianaeBlackman[17]。因此，桃蚜的種下型的分化一直備受爭議，目前還沒有一個定論，需要更多的研究證明。本文以采自黃土高原旱作區桃樹、煙草、甘藍上的桃蚜為研究對象，采用葉片選擇法和形態指標研究法研究了該地區3種寄主上桃蚜的選擇性及形態分化，以期為桃蚜寄主專化型研究提供更多實例證據。

1 材料與方法

1.1 供試寄主植物及蟲源

在山西省黃土高原干旱區內，選擇有較長栽培歷史的規模化桃樹種植區、蔬菜種植區和煙草種植區。試驗所采集桃蚜，分別采自山西省太谷縣北汪鄉井神村桃樹基地(37°20′40″N, 112°32′46″E)，山西省晉中市榆次區東陽鎮蔬菜生產基地(N: 37°32′32″, E: 112°40′33″)和山西省臨汾市蒲縣煙草基地(N: 36°29′7″, E: 11°5′4″)。從桃樹種植區采集桃樹上的桃蚜、從蔬菜種植區采集甘藍上的蚜蟲、從煙草種植區采集煙草上桃蚜活體，帶回山西農業大學昆蟲重點實驗室內，分別接種于原寄主上籠罩飼養5代以上備用。

1.2 寄主轉接試驗方法

1.2.1 桃蚜對單一寄主趨向性研究

取9個直徑20 cm帶蓋培養皿，分為3組，每組分別放置20 cm2桃葉、或甘藍葉、或煙草葉，置于培養皿的一側。取桃樹、煙草、甘藍上飼養5代以上的孤雌生殖桃蚜成蚜，每個培養皿各接10頭，置于皿內寄主植物距離最遠一側，記錄到達寄主葉片上桃蚜的數量，以觀察桃蚜對所供寄主植物的趨向性。記錄時間為10、20、30、40、50、60、120、180、300、420 min。設3次重復。

1.2.2 桃蚜對3種寄主的選擇性研究

取20 cm培養皿，采用葉碟法，將3種寄主的葉片切成直徑6 cm的葉碟，等距離均勻放置(等邊三角形)于同一培養皿中。將從一種寄主上所采孤雌生殖活體桃蚜成蚜20頭用小毛筆接于培養皿中心區域，每隔一定時間記錄3種寄主葉片的蚜蟲數目。記錄時間為2、4、6、8、12、16 h。設3個處理，每個處理10次重復。

1.3 形態指標測定方法

選擇煙草、甘藍、桃樹上的無翅孤雌成蚜各30頭，在試驗室內制作成玻片，于顯微鏡下測量其體長，體寬，觸角各節、后足腿節、腹管、尾片、后足跗節II和喙末節的長度。具體方法見文獻[18]。

1.4 數據分析

采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，利用Duncan′s新復極差法在P<0.05顯著水平下分析煙草、甘藍、桃樹上的桃蚜分別對3種寄主的趨向性、選擇性差異以及3種寄主上桃蚜的形態差異。數據統計分析采用SPSS 18.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 桃蚜對單一寄主趨向性研究

由圖1可知，接蟲1 h內，3種寄主植物上的蚜蟲數量變化不顯著；1 h后煙草葉上的蚜蟲數量逐漸增加，而甘藍葉和桃樹葉上的數量趨于減少。

圖1 煙草上桃蚜在3種寄主上的數量變化 Fig.1 The variation of the number of Myzus persicae from tobacco transplanted to three hosts

由圖2可知，接蟲30 min內，來自甘藍上的桃蚜在3種寄主上的數量波動很大。30 min后，桃蚜在甘藍葉上的數量變動趨于平穩，且多于另兩種寄主上的蚜蟲數。

結合圖1、圖2可知，在接蟲后的30 min內，煙草和甘藍上的桃蚜在3種寄主上的數量不斷的變化，說明這兩種桃蚜對寄主的趨向性不穩定。1 h后兩種寄主上的桃蚜在原寄主上的數量增加并趨于穩定，表明煙草上的桃蚜更趨向于煙草葉，甘藍上的桃蚜更趨向于甘藍葉。但是圖3中自接蟲開始，來自桃樹上的桃蚜在3種寄主上的數量一直在變化，雖然在180 min后，取食甘藍葉的蚜蟲數量增多，在另兩種寄主植物上的蚜蟲數量減少，但是并沒有穩定下來，這說明桃樹上的桃蚜的趨向性不穩定。

圖2 甘藍上桃蚜在3種寄主上的數量變化Fig.2 The variation of the number of Myzus persicae from cabbage transplanted to three hosts

圖3 桃樹上桃蚜在3種寄主上的數量變化Fig.3 The variation of the number of Myzus persicae from peach transplanted to three hosts

2.2 桃蚜對3種寄主的選擇性研究

由圖4可知，在接蟲2—16 h內，來源于煙草上的桃蚜在3種寄主上的數量變化趨于穩定，且對其原寄主的選擇性顯著強于(F=113.68,df=2,P<0.05)甘藍和桃樹葉，其表現為63.5%的選擇了煙草葉，13.8%的選擇了甘藍葉，8.2%的選擇了桃葉。這說明煙草上的桃蚜嗜食煙草葉。

由圖5可知，接蟲2—16 h內，甘藍上的桃蚜對甘藍、煙草、桃樹均有選擇性并趨于穩定，其中對甘藍的選擇性較強，平均蟲量達(7.8±1.01)頭；其次為煙草，平均蟲量達(5.4±1.07)頭；對桃樹的選擇性最弱，平均蟲量達(3.2±0.32)頭。對3種寄主的選擇性排序為：甘藍葉>煙草葉>桃葉。

圖4 煙草上桃蚜在3種寄主上的數量變化Fig.4 The variation of the number of Myzus persicae from tobacco transplanted to three hosts

圖5 甘藍上桃蚜在3種寄主上的數量變化Fig.5 The variation of the number of Myzus persicae from cabbage transplanted to three hosts

圖6 桃樹上桃蚜在3種寄主上的數量變化 Fig.6 The variation of the number of Myzus persicae from peach transplanted to three hosts

圖6中，桃樹上的桃蚜在選擇寄主的過程中，2—4 h內，在桃葉上的平均數量為(6.7±0.65)頭，高于煙草葉和甘藍葉，分別為(5.8±0.61)頭、(2.8±0.48)頭。而4 h后，來自桃樹上的桃蚜在煙草葉上數量較多，平均蟲量達(5.6±0.32)頭；其次為桃葉，平均蟲量達(4.6±0.49)頭；而甘藍葉上的數量最少，平均蟲量達(2.8±0.44)頭。對3種寄主的選擇性排序為煙草葉>桃葉>甘藍葉，這說明來自桃樹上的桃蚜對桃葉沒有明顯嗜好。

2.3 形態指標測定分析

3種寄主上無翅孤雌成蚜的形態特征比較結果見表1、表2。

從體色來講，桃樹和煙草上的桃蚜均以紅色和綠色型居多，而甘藍上的則以黃色型居多，其次為紅色型。從形態特征來看，表1、表2中可以看出，3種寄主上的桃蚜在體長(F=21.920,df=2,P<0.05)、觸角末節(F=35.456,df=2,P<0.05)、后足腿節(F=12.944,df=2,P<0.05)、觸角與體長的比例(F=30.432,df=2,P<0.05)方面存在顯著差異：煙草上桃蚜的體長最大，為3.846 mm，其次是甘藍上的，桃樹上的最小，為 3.372 mm；而甘藍上的桃蚜觸角末節、后足腿節卻是最長的，煙草上的次之，桃樹上的最短。在后跗節Ⅱ/喙末節的比例中，3種寄主上的桃蚜不存在顯著差異(F=2.391,df=2,P=0.098>0.05)。煙草和甘藍上的桃蚜體寬(F=10.972,df=2,P<0.05)、腹管長度(F=10.596,df=2,P<0.05)差異不顯著，但二者卻顯著大于桃樹上的。甘藍上的桃蚜尾片顯著長于其它兩種(F=7.402,df=2,P=0.0011<0.05)。但是從腹管與尾片的比值來看卻是煙草上的顯著大于甘藍上的，而與桃樹上的相比差異不顯著(F=2.584,df=2,P=0.081>0.05)。另外在具有更多感覺功能的觸角末節中，鞭部和基部的比例也有差異，甘藍上的和桃樹上的差異顯著，但二者分別與煙草上的相比，不存在顯著性的差異(F=5.232,df=2,P=0.0072<0.05)。結合圖7，甘藍上桃蚜的觸角長度最長，為20.392 mm，而煙草和桃樹上的差異不顯著(F=35.252,df=2,P<0.05)。在這6節中，觸角末節的鞭部長度差異顯著(F=33.567, df=2,P<0.05)，而觸角節Ⅰ(F=2.107,df=2,P=0.128>0.05)、Ⅱ(F=0.623,df=2,P=0.539>0.05)長度差異不顯著。甘藍上的桃蚜觸角節Ⅲ(F=22.093,df=2,P<0.05)、Ⅳ(F=28.752,df=2,P<0.05)、Ⅴ(F=16.885,df=2,P<0.05)和觸角末節的基部(F=4.910,df=2,P=0.01<0.05)顯著長于其它兩種。

表1 3種寄主上的無翅孤雌成蚜主要形態特征長度比較Table 1 The length of main body characters comparison of three kinds of wingless parthenogenetic aphids

結果為30次重復的平均值，記為平均值±標準誤; 同一欄中標有不同字母的表示有顯著性差異(P<0.05，Duncan′s多重比較)

表2 3種寄主上的無翅孤雌成蚜的形態比例比較Table 2 The ratio of main characters comparison of three kinds of wingless parthenogenetic aphids

圖7 3種寄主來源桃蚜觸角各節長度的比較 Fig.7 The comparison of the length of antenna segments of Myzus persicae from three kinds of hosts

3 結論與討論

昆蟲尋找寄主植物的行為過程包括3個階段，第1階段是尋找寄主階段，即定向，該階段終止于“找到”；第2階段是降落在寄主所在的位置；第3階段是接觸寄主階段，該階段終止于“拒絕”或“接受”，而且在每一步中,昆蟲都有可能在接觸植物之前或之后選擇離開[19]。在寄主趨向性試驗中可以看到，接蟲后，桃蚜可能先通過觸角感受植物釋放的信號由非定向性隨機運動變為定向運動，進而找到寄主植物。當桃蚜接觸到植物時，可能會利用足反復接觸植物表面，直接感覺植物物理和化學性質，接著就開始通過口器刺吸來感覺植物內部的化學性質，最終決定著桃蚜接受或拒絕這種寄主植物。結果表明，供試桃蚜更趨向于取食其原寄主，來自煙草和甘藍上的桃蚜在試驗前期對寄主的趨向性不確定，而在后期卻表現出對原寄主很強的趨向性并且穩定下來。

昆蟲對寄主植物的選擇性是長期進化的結果。植食性昆蟲在選擇寄主的過程中，寄主植物的物理特性(如葉面積、表皮毛、表皮蠟質和厚度等)和化學成分會對植食性昆蟲的寄主選擇產生影響。已有研究證明造成美洲斑潛蠅和南美斑潛蠅成蟲寄主選擇差異的原因是寄主植物葉片的物理性狀和化學成分[20- 22]；棉蚜對不同棉花品種的選擇性受棉葉蠟質含量及表皮層細胞厚度影響，蠟質含量越高，棉蚜的不選擇性越強[23]；西花薊馬的寄主選擇性與寄主的單寧酸和黃酮含量存在負相關關系，單寧酸、黃酮含量越高，越不利于西花薊馬的選擇[24]。本試驗研究結果證明，桃蚜的寄主選擇差異也可能受這些因素的影響。寄主選擇試驗中，甘藍上的桃蚜沒有表現出對原寄主明顯的選擇性，可能是因為甘藍葉片表面相對光滑, 不利于桃蚜附著與取食[25]，也可能由于甘藍葉表有厚厚的蠟質層，不易被桃蚜刺吸取食。而煙草上的桃蚜更嗜食煙草，這與謝賢元[11]的煙草型桃蚜最喜食煙草的說法一致。造成這種結果的可能原因是與煙草產生的次生代謝物有關。

另外，寄主植物的營養也會影響蚜蟲的寄主的選擇，夏寄主被認為比冬寄主范圍廣泛且營養更豐富，更適合蚜蟲孤雌生殖和發育[26]。我國北方露地生產中，桃蚜營全周期生活，第1寄主(冬寄主)為桃、李、杏等果樹，第2寄主(夏寄主)為白菜、甘藍、蘿卜、芥菜、煙草等多種作物。在春夏季節，絕大多數孤雌生殖的桃蚜會在第2寄主上生活，也有一部分會留在桃樹等第1寄主上營同寄主全周期生活。本試驗結果表明，在春夏季節，采自桃樹上孤雌生殖的桃蚜，無論在寄主趨向性試驗還是在寄主選擇性試驗中，均沒表現出對原寄主強的選擇性，反而對夏寄主煙草和甘藍選擇性更強，這表明孤雌生殖的桃蚜在春夏季更會選擇營養更豐富的夏寄主，而沒有找到夏寄主的個體，才留在冬寄主上。

寄主植物是一種引起昆蟲表型變化的重要因素。棉蚜對食物嗜好的改變可以增大種群 的表型多樣性[27]。而且在不同寄主上同一基因型的同一物種可能表現出不同的表型[28]。寄生于不同植物上的蚜蟲存在形態特征的明顯分異，蚜蟲與寄主植物之間存在著明顯的形態適應關系。如寄生于禾本科植物上的蚜蟲跗節最短，寄生于松科松屬植物上的跗節最長，而寄生于楊柳科和殼斗科植物上的跗節長度處于前兩類之間[29]。本試驗結果表明，3種寄主上的桃蚜形態相似，但各有不同，如煙草上的桃蚜體長最長，甘藍上的觸角長度最長，桃樹上的桃蚜無論從體長還是體寬都顯著小于其它兩種桃蚜等。從試驗結果可以推斷，采自不同類型寄主上的桃蚜，可能因為長期在同一寄主上取食生存，在形態特征上正表現出對該寄主的適應性，長期選擇的結果，致使其形體向著寄主專化型趨勢變化。

桃蚜在不同寄主植物上的生長發育、繁殖力等存在一定差異, 如劉紹友等[30]研究發現桃蚜在桃樹、煙草、油菜和甘藍4種寄主植物上的存活率，成、若蚜發育歷期，產仔動態及內稟增長率存在顯著差異；Margaritopoulos等[31]認為來源于煙草上的桃蚜與其它寄主上的類群存在明顯差異，而且這種差異有一定的遺傳基礎。結合本試驗寄主轉接試驗和形態指標測定分析，可以初步認為煙草上的桃蚜可能形成了寄主專化型—煙草型。但要確定這種理論，尚需繼續開展酶活性測定、電生理反應、基因序列比較等方面研究。

本試驗所選的形態特征都是蚜蟲傳統形態鑒定所使用的關鍵特征。依本研究結果來看，體長、觸角末節長度、后足腿節長度、觸角與體長的比例等特征可以作為區分桃蚜種下形態分化鑒定的重要指標。

[1] 肖云麗, 印象初, 劉同先. 不同生物型棉蚜對夏寄主葫蘆科作物的選擇. 生態學報, 2013, 33(12): 3706- 3711.

[2] Weber G. Genetic variability in host plant adaptation of the green peach aphid,Myzuspersicae. Entomologia Experimentalis et Applicata, 1985, 38(1): 49- 56.

[3] Eastop V F. Aphid-plant associations // Stone A R, Hawksworth D L, eds. Coevolution and Systematics. Systematics Association Special Volume No. 32. Oxford: Clarendon Press, 1986: 35- 54.

[4] 曹毅, 曾玲, 崔志新, 王蘊波, 陳文勝. 寄主植物對百合上桃蚜的影響研究. 西南農業大學學報: 自然科學版, 2004, 26(2): 165- 168.

[5] 楊效文, 張孝羲, 譚宏宇. 寄主轉換對煙蚜種群特征的影響. 生態學報, 1999, 19(5): 715- 719.

[6] 侯有明, 劉紹友, 周靖華, 胡作棟, 胡美絨, 趙耀先. 不同寄主植物上桃蚜種群動態的研究. 干旱地區農業研究, 1999, 17(4): 45- 49.

[7] Cenis J L, Pérez P, Fereres A. Identification of aphid (Homoptera, Aphididae) species and clones by Random Amplified Polymorphic DNA. Annals of the Entomological Society of America, 1993, 86(5): 545- 550.

[8] 趙惠燕, 袁峰. 蚜蟲體色變化生態遺傳的DNA分子證據. 中國科技文摘, 1996, (1): 109- 109.

[9] Fox L R, Morrow P A. Specialization: species property or local phenomenon. Science, 1981, 211(4485): 887-893.

[10] Thompson J N. The Coevolutionary Process. Chicago: University of Chicago Press, 1994.

[11] 謝賢元. 十字花科植物上桃蚜的兩個生物型. 植物保護, 1992, 18(1): 31- 32.

[12] Takada H. Occurrence of tobacco-specific form ofMyzuspersicae(Sulzer). Kontyu, 1987, 55(4): 573- 586.

[13] Ragagogal R. Studies on the development and metamorphosis ofMyzuspersicae(Sulzer) by cross inoculation among different host plants. Pranikee, 1983, (4): 126- 133.

[14] Blackman R L. Morphological discrimination of a tobacco-feeding form fromMyzusPersicae(Sulzer) (Hemiptera: Aphididae), and a key to New WorldMyzus(Nectarosiphon) species. Bulletin of Entomological Research, 1987, 77(4): 713- 730.

[15] Clements K M, Sorenson C E, Wiegmann B M, Neese P A, Roe R M. Genetic, biochemical, and behavioral uniformity among populations ofMyzusnicotianaeandMyzuspersicae. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2000, 95(3): 269- 281.

[16] Margaritopoulos J T, Blackman R L, Tsitsipis J A Sannino L. Co-existence of different host-adapted forms of theMyzuspersicaegroup (Hemiptera: Aphididae) in southern Italy. Bulletin of Entomological Research, 2003, 93(2): 131- 135.

[17] Eastop V F, Blackman R L. Some new synonyms in Aphididae (Hemiptera: Sternorrhyncha). Zootaxa, 2005, 1- 36.

[18] 張廣學, 鐘鐵森. 中國經濟昆蟲志(第二十五冊)同翅目: 蚜蟲類(一). 北京: 科學出版社, 1983: 63- 63, 312- 314.

[19] 孔垂華, 婁永根. 化學生態學前沿. 北京: 高等教育出版社, 2010: 143- 173.

[20] 王榮洲, 鮑祖勝. 美洲斑潛蠅寄主選擇性研究初報. 浙江農業科學, 2001, (3): 149- 152.

[21] 余道堅, 張潤杰, 周昌清, 李雨庭. 美洲斑潛蠅寄主選擇性的研究. 中山大學學報: 自然科學版, 2000, 39(1): 86- 90.

[22] 韓靖玲, 龐保平, 龐琢, 高書晶, 崔威. 南美斑潛蠅對不同茄子品種的選擇性及其機理的研究. 內蒙古農業大學學報, 2005, 26(3): 29- 32.

[23] 王洪亮. 棉花品種對棉蚜抗性機制研究 [D]. 楊凌: 西北農林科技大學, 2001.

[24] 曹宇, 郅軍銳, 從春蕾, 宋瓊章. 西花薊馬寄主選擇性與寄主物理性狀及次生物質的關系. 植物保護, 2012, 38(4): 27- 32.

[25] 馬麗娜, 劉映紅, 王雅靜, 王春霞, 張玲. 寄主植物對煙蚜生長發育和繁殖的影響. 西南農業大學學報: 自然科學版, 2006, 28(1): 74- 76.

[26] Mordvilko A K. The evolution of cycles and the origin of heteroecy (migrations) in plant-lice. Annals and Magazine Natural History, 1928, 2: 570- 582.

[27] Minks A K, Harrewijn P. Aphids: Their Biology, Natural Enemies, and Control. Vol. 2. Amsterdam: Elsevier, 1988: 415- 428.

[28] 陳倩, 沈佐銳, 王永模. 蚜蟲的表型可塑性及其遺傳基礎. 昆蟲學報, 2006, 49(5): 859-866.

[29] 方燕, 喬格俠, 張廣學. 不同寄主植物葉片上蚜蟲的形態適應. 昆蟲學報, 2011, 54(2): 157- 178.

[30] 劉紹友, 侯有明, 周靖華, 安英鴿, 胡作棟, 胡美絨. 桃蚜不同體色生物型的寄主適應性. 西北農業學報, 1999, 8(4): 1- 4.

[31] Margaritopoulos J T, Tsitsipis J A, Zintzaras E, Blackman R L. Host-correlated morphological variation ofMyzuspersicae(Hemiptera: Aphididae) populations in Greece. Bulletin of Entomological Research, 2000, 90(3): 233- 244.

Performance and morphological differentiation ofMyzuspersicae(Hemiptera:Aphididae) on three types of host plants

ZHANG Lijun1, LI Yaya1, MA Ruiyan1, ZHAO Zhiguo1, LIU Tongxian2,*

1CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China2KeyLaboratoryofAppliedEntomology,CollegeofPlantProtection,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China

Myzuspersicae(Sulzer), which is also called the green peach aphid, is one of the most important pests in China. It has a wide host range and its adaptation to plants differs depending on the host. The host biotypes ofM.persicaehave not been identified; this provides opportunities to study the host specificity of this aphid. Further research may contribute to our understanding of species diversity, which demonstrates the value of investigating the host biotype of the green peach aphid. In this study, aphids were collected from peach, tobacco, and cabbage in the dry area of the Loess Plateau, China. The preference ofM.persicaefor different host plants and their morphological differentiation were studied by leaf selection and traditional morphometric analysis. The results of the tropism ofM.persicaetoward hosts showed that the preference for the three plant hosts of aphids originally from cabbage and tobacco was not apparent in the former experiment, but it became clearer in the latter . Throughout the trial period, aphids originally feeding on peach leaves did not show a preference for any of the three plant species studied. In the presence of the three plant hosts, 63.5%, 13.8%, and 8.2% of aphids feeding on tobacco chose tobacco, cabbage, and peach leaves, respectively. This indicates that this type of aphid prefers tobacco. The aphids originally on cabbage or peach leaves had no obvious preference for their original host plants. The preference of aphids originally feeding on cabbage for the three plant hosts was cabbage leaves > tobacco leaves > peach leaves. Regarding host selection behavior of aphids from peach leaves, they were in greater abundance than those on tobacco and cabbage leaves during the first 4 hours after feeding. However, after 4 hours, a comparison of the three plants indicated the largest number of aphids was on tobacco leaves while cabbage leaves contained the fewest aphids. Morphological variation in eightM.persicaefeeding characteristics on the three host plants was examined by morphological analysis. These characteristics were an important feature used to differentiate the aphids. A comparison of these aphid characteristics on the three hosts revealed they were similar, but there were exceptions. The ratio of the length of the tarsus and the ultimate rostral segment of the aphids originating from the three hosts was not significantly different (P>0.05). However, there was a significant difference (P<0.05) in body length, the length of the tentacle details and the metapodium femur, and the ratio of antenna length to body length. Based on these characteristics, which of the three host plants the aphids originated from could be determined. Additionally, body width and the length of the siphunculus of aphids feeding on tobacco and cabbage were significantly greater than those of aphids from peach (P<0.05). The caudas of aphids on cabbage were significantly larger than those of aphids from the other two hosts (P<0.05). The ratio of the length of the cornicles and caudas from aphids originally on tobacco was greater than that for aphids on cabbage; compared with the aphids on peach, there was no significant difference (P>0.05). In terms of the antenna, which is used more for feeling, the aphids on cabbage had the longest ones. Regarding each antenna section, there were differences in the length of antenna segments III, IV, and V, and the base of the tentacles. The exception was the length of antenna segments I and II, where there was no difference among the aphids. These results indicate that the morphological characteristics of the aphids on the three plant hosts may change based on the host characteristics. A comprehensive analysis showed that aphids originally from tobacco may have a specific host biotype.

Myzuspersicae(Sulzer); host selection; morphological characteristics

旱區作物逆境生物學國家重點實驗室課題(CSBAA2011- 08); 山西農業大學博士啟動項目(412564); 山西農業大學創新團隊-有害生物綠色防控體系及應用(SXAUCG- 201202)

2013- 10- 20;

日期:2014- 07- 14

10.5846/stxb201310202529

*通訊作者Corresponding author.E-mail: txliu@nwsuaf.edu.cn

張利軍, 李丫丫, 馬瑞燕, 趙志國, 劉同先.3種寄主上桃蚜的選擇性及形態分化.生態學報,2015,35(5):1547- 1553.

Zhang L J, Li Y Y, Ma R Y, Zhao Z G, Liu T X.Performance and morphological differentiation ofMyzuspersicae(Hemiptera: Aphididae) on three types of host plants .Acta Ecologica Sinica,2015,35(5):1547- 1553.