四種藥劑對小貫小綠葉蟬的取食刺吸電位分析

（信陽農(nóng)林學(xué)院農(nóng)學(xué)院 河南，信陽 464000）

小貫小綠葉蟬屬半翅目葉蟬科，是茶園危害最重的害蟲之一。以成蟲和若蟲取食茶樹嫩葉，消耗其汁液與水分，嚴(yán)重導(dǎo)致茶樹芽葉褐變焦枯，新葉脫落，影響茶葉品質(zhì)，造成茶葉減產(chǎn)[1]。受害葉片發(fā)黃枯萎，導(dǎo)致茶樹生長發(fā)育停滯，甚至葉片脫落，受危害的芽葉制成茶葉后易碎，嚴(yán)重影響茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)[2-4]，普通年份的夏、秋茶損失達10%～15%，重災(zāi)年份茶葉損失則高達50%以上[5]。

刺吸式昆蟲在取食時，是將口針刺探進植物組織中取食汁液，肉眼很難直接觀察到口針的活動狀態(tài)。刺吸電位技術(shù)使用導(dǎo)電銀膠將金絲黏在昆蟲前胸背板上，并將昆蟲接入與檢測儀相連的昆蟲電極中，植物電極插在放置植物的介質(zhì)中。昆中取食時口針刺入植物組織，就形成一個完整的閉合回路，當(dāng)食物從口針中的唾液通道中流動，就會產(chǎn)生電信號，再通過蟲體進入監(jiān)測儀生成回路，并以數(shù)字的形式輸出到計算機中。這時昆蟲的取食行為就被記錄在電腦中。電阻（R）成分和電勢（EMF）成分決定了波形的組成來源，并將恒定信號轉(zhuǎn)化成可變的輸出信號，注意輸入阻抗的改變，會導(dǎo)致差異的產(chǎn)生。持續(xù)一段時間后信號以波形的形式呈現(xiàn)出來[6]。

在小貫小綠葉蟬取食行為出現(xiàn)波形的特征和生物學(xué)意義鑒定完成的基礎(chǔ)上，苗進等[7]、金珊等[8,9]和劉麗芳等[10]對小貫小綠葉蟬在不同茶樹品種上的抗性及取食特點使用EPG 技術(shù)記錄并進行分析鑒定，通過取食波的時間長短及頻率評判了數(shù)種茶樹品種對小貫小綠葉蟬感、抗性，其結(jié)果與田間小貫小綠葉蟬蟲口密度大小基本一致，支持了EPG技術(shù)檢測茶樹抗蟲性的可信性。還補充完善了新出現(xiàn)的波形特征。鄭雨婷等[11]利用EPG技術(shù)解讀小貫小綠葉蟬在11個國家級茶樹良種和特色良種上的取食行為，進而評定茶樹品種抗、感性差異。但是，我國已有記載的茶樹種植資源有3000 多份，已有的少量茶樹品種上的小貫小綠葉蟬取食危害報道，主要是調(diào)查研究蟲口密度在品種之間的差異，很少涉及化學(xué)藥劑對小貫小綠葉蟬的取食影響，關(guān)于EPG 技術(shù)取食波形研究小貫小綠葉蟬對不同成分的化學(xué)藥劑的抗性方面很少研究。

本試驗運用了四種藥劑的不同濃度來測試小貫小綠葉蟬對藥劑的反應(yīng)，噴藥后的取食次數(shù)，對比不同藥劑不同濃度對小貫小綠葉蟬的取食情況，藥劑之間的差異，雌雄蟲之間的差異，了解雌蟲雄蟲的不同取食規(guī)律，篩選最佳藥劑，為藥劑的生產(chǎn)推廣提供參考，減少亂用藥的情況。為分析藥劑對小貫小綠葉蟬取食影響及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)預(yù)測施藥適期提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

剪刀、鑷子、小毛刷、臺燈、塑料泡沫板、錐形瓶、培養(yǎng)皿、養(yǎng)蟲籠、分析天平、移液槍、金絲（直徑15 μm）、銀膠、銅釘、漩渦混勻儀、回形針、營養(yǎng)土、小花盆（直徑9 ㎝）、EPG-8型昆蟲刺吸電位儀、顯微鏡。

甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑（山東省青島瀚生生物科技股份有限公司）、噻蟲嗪水分散粒劑（山東圣鵬科技股份有限公司）、吡蟲啉可濕性粉劑（江蘇康鵬農(nóng)化有限公司）、氯啶蟲酰胺水分散粒劑（寧波石原金牛農(nóng)業(yè)科技有限公司）。每個濃度分別測試雌、雄蟲各3次重復(fù)，藥劑及處理濃度如表1所示。

1.2 茶樹枝的處理

取相同長勢的新鮮茶樹枝，插入營養(yǎng)土中，保持土壤濕潤。將經(jīng)過農(nóng)藥處理的茶樹葉放在通風(fēng)口晾干，把需要的供取食的嫩葉葉片背面朝上固定，放入法拉第籠中，將植物電極插入土壤中固定好，這個過程要避免葉片受傷。

1.3 小貫小綠葉蟬的固定

捕捉12 頭小貫小綠葉蟬成蟲，鑒定其雌雄備用。調(diào)試刺吸電位儀，將電極按順序插入各個通道的電極接口，調(diào)零。在刺吸電位儀預(yù)熱時用震蕩儀搖勻銀膠，取出銅釘，將其中一根銅絲纏在銅釘上留作備用。另一根銅絲上用銀膠粘上金絲（長度約2.5 cm，粘好后漏出2 cm）。將備用的小貫小綠葉蟬放入-17 ℃冰箱中冷凍1'40″，使其暫時失去活動能力。用金絲蘸取銀膠，將金絲另一端沒入銀膠并迅速提起，反復(fù)幾次使金絲端部形成一個銀膠球，粘接在蟲子的前胸背板上。粘好的蟲子插在泡沫板上饑餓處理1h，并留意觀察防止脫落飛走。最后將連有小貫小綠葉蟬的電極小心插入金屬探頭，調(diào)整合適位置，使其能在葉片上自由活動，方便取食。

1.4 數(shù)據(jù)分析

小貫小綠葉蟬雌、雄蟲在四種藥劑上第一次刺探時間，第一次刺探持續(xù)時間，刺探總次數(shù)，刺探總持續(xù)時間及各常見波形平均刺探試時間差異采用SPSS單因素方差分析，不同藥劑雌雄成蟲間差異采用T測驗進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小貫小綠葉蟬EPG取食波形類別

NP波：小貫小綠葉蟬在葉片表面活動并未取食的活動波，非刺探波。

A波：刺探波。發(fā)生在刺探時間的最初的階段，一般在S波之前，小貫小綠葉蟬口針在葉面尋找最佳位置的路徑波。

S 波：口針向韌皮部刺探和進入韌皮部中唾液分泌波，緊隨在A波之后，有時也在E波和F波之間。

C 波：口針達韌皮部分之前的主動取食波，一般出現(xiàn)在S波之后，或者引導(dǎo)E波和F波出現(xiàn)，振幅比較大。

E波：口針在韌皮部的取食波，一般出現(xiàn)在C波之后，跟C波界限不明顯。

F波：韌皮部取食困難波，跟E波不會同時存在。

R波：取食間歇波，沒有固定波形和明顯的規(guī)律，持續(xù)時間一般在幾分鐘到幾個小時不等（圖1）。

2.2 四種藥劑對小貫小綠葉蟬雄蟲的取食區(qū)別與波形分析

由表2可以得出，小貫小綠葉蟬雄蟲的刺探總次數(shù)甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽顯著少與對照組，對照組6 h內(nèi)的刺探總次數(shù)在15次，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽有8次，且差異顯著（P=0.041）。而第一次刺探的持續(xù)時間差異不顯著。F波周期數(shù)對照組低于甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽，F(xiàn)波的平均刺探時間也低于藥劑甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽。

表2 小貫小綠葉蟬雄蟲在4種藥劑上刺探次數(shù)、時間和顯著波形平均持續(xù)時間（s）

噻蟲嗪藥劑處理中小貫小綠葉蟬雄蟲的刺探總次數(shù)比對照組少7 次，差異顯著（P=0.041）。第一次刺探時間與對照組差異不顯著，第一次刺探持續(xù)時間和對照組差異不顯著。S 波平均刺探時間，噻蟲嗪藥劑比對照組長16.03 s，E 波平均刺探時間，噻蟲嗪藥劑比對照組多127.4 s。吡蟲啉藥劑處理中，小貫小綠葉蟬雄蟲的第一次刺探時間處理組要比對照組晚1133.05 s，且差異顯著（P=0.028）。第一次刺探的持續(xù)時間，處理組較對照組長2550.8 s,差異顯著（P=0.030）。刺探總持續(xù)時間差異不顯著。刺探總次數(shù)差異不顯著。F波周期數(shù)，吡蟲啉比對照組多12.95 次，差異顯著（P=0）。F 波平均刺探時間，吡蟲啉比對照組多345.78 s，且差異顯著（P=0.045）。S波平均刺探時間和E波平均刺探時間差異不顯著。

氟啶蟲酰胺處理中，第一次刺探的時間差異不顯著，第一次刺探持續(xù)時間氟啶蟲酰胺比對照組少267.42 s，差異不顯著。刺探總次數(shù)，氟啶蟲酰胺比對照組少7.12次，差異顯著（P=0.038）。刺探總次數(shù)差異不顯著。S波平均刺探時間差異不顯著。E波平均刺探時間差異不顯著。F波周期數(shù)，氟啶蟲酰胺比對照組多6.2 次，差異顯著（P=0.035）。F 波平均刺探時間差異不顯著。吡蟲啉藥劑在第一次刺探時間與其他藥劑差異顯著。其他藥劑間差異不顯著。第一次刺探持續(xù)時間吡蟲啉與其他藥劑差異顯著，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噻蟲嗪、氟啶蟲酰胺差異不顯著。

從小貫小綠葉蟬雄蟲在甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和氟啶蟲酰胺取食時各波型平均持續(xù)時間來看，韌皮部取食E波所占的比例是最大的。在甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噻蟲嗪和吡蟲啉中，取食時各波型平均持續(xù)時間中，韌皮部取食困難波F波取食時間都是最長的。

2.3 四種藥劑對小貫小綠葉蟬雌蟲的取食區(qū)別與波形分析

由表3可以得出，小貫小綠葉蟬雌蟲的第一次刺探時間，第一次刺探持續(xù)時間，刺探總次數(shù)，刺探總持續(xù)時間，S波平均刺探時間，E波平均刺探時間，F(xiàn)波周期數(shù)，F(xiàn)波平均刺探時間均與對照組差別不顯著。

表3 小貫小綠葉蟬雌蟲在4種藥劑上刺探次數(shù)、時間和顯著波形平均持續(xù)時間（s）

噻蟲嗪藥劑處理中小貫小綠葉蟬雌蟲第一次刺探持續(xù)時間低于對照組2748.42 min，差異顯著（P=0.038）。第一次刺探時間差異不顯著。刺探總次數(shù)噻蟲嗪比對照組多6.13次。且差異顯著刺（P=0.006）。探總持續(xù)時間噻蟲嗪與對照組差異不顯著。S 波平均刺探時間對照組差別不顯著。E 波的平均刺探時間噻蟲嗪比對照組少107.7 min。F波周期數(shù)、F波平均刺探時間與對照組差別不顯著。吡蟲啉處理時，小貫小綠葉蟬雌蟲的F波平均刺探時間高于對照組390.28 min，差異顯著（P=0.022）。F波周期數(shù)與對照組差別不顯著。第一次刺探時間吡蟲啉藥劑要比對照組晚184.43 min。刺探總次數(shù)比對照組多0.25 次。E 波的平均刺探時間吡蟲啉比對照組少181.05 min。

氟啶蟲酰胺藥劑處理中小貫小綠葉蟬雌蟲的第一次刺探持續(xù)時間比對照組少2422.97 min。E 波平均刺探時間低于對照組148.62 min，差異顯著（P=0.020）。F波的平均刺探時間長于對照組96.08 min。噻蟲嗪處理的刺探總次數(shù)與吡蟲啉和氟啶蟲酰胺差異顯著。E 波刺探持續(xù)時間甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽與吡蟲啉差異顯著，其他藥劑間差異不顯著。從小貫小綠葉蟬在甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和對照組取食時各波型平均持續(xù)時間來看，韌皮部取食E 波所占的比例是最大的。在噻蟲嗪、吡蟲啉和氟啶蟲酰胺中取食時，各波型平均持續(xù)時間、韌皮部取食困難波F波取食時間都是最長的。

2.4 小貫小綠葉蟬雌、雄蟲在四種藥劑上的EPG取食波形分析

由表4 可得出，第一次刺探的時間雄蟲和雌蟲相差1527.75 s。第一次刺探持續(xù)時間，雄蟲為118.63 s，雌蟲為2267.38 s。雄蟲刺探總次數(shù)為8 次，雌蟲刺探總次數(shù)8.25 次。但是雄蟲的S 波和F 波的平均刺探時間都要長于雌蟲。

表4 小貫小綠葉蟬雄、雌蟲在甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽上的刺探次數(shù)和顯著波形平均持續(xù)時間（s）

由表5 可得出，第一次刺探的時間雄蟲和雌蟲相差213.13 s，相差不大。第一次刺探持續(xù)時間，雄蟲為1310.8 s，雌蟲為890.88 s。雄蟲刺探總次數(shù)為8 次，雌蟲刺探總次數(shù)10.63次。雄蟲的S波和F波的平均刺探時間都要長于雌蟲。

表5 小貫小綠葉蟬雄、雌蟲在噻蟲嗪上的刺探次數(shù)和顯著波形平均持續(xù)時間（min）

由表6 可得出，第一次刺探的時間雄蟲和雌蟲相差840.82 s，相差不大。第一次刺探持續(xù)時間，雄蟲為3725.40 s，雌蟲為2457.70 s。雄蟲刺探總次數(shù)為12.75次，雌蟲刺探總次數(shù)4.75 次。雄蟲的S 波和F 波的平均刺探時間都要長于雌蟲。

表6 小貫小綠葉蟬雄、雌蟲在吡蟲啉上的刺探次數(shù)和顯著波形平均持續(xù)時間（s）

由表7 可得出，第一次刺探的時間雄蟲和雌蟲相差1156.2 s。第一次刺探持續(xù)時間，雄蟲為907.18 s，雌蟲為1216.33 s。雄蟲刺探總次數(shù)為7.88 次，雌蟲刺探總次數(shù)5.25 次。雄蟲的S 波和F 波的平均刺探時間都要長于雌蟲。

表7 小貫小綠葉蟬雄、雌蟲在氟啶蟲酰胺上的刺探次數(shù)和顯著波形平均持續(xù)時間（s）

3 討論與結(jié)論

苗進等人在研究小貫小綠葉蟬取食行為中認(rèn)為E波、F波、S波為主要取食波形，在同樣的刺探時間內(nèi)F波、S 波和E 波所占比例最大，應(yīng)為整個取食過程的主要波形，與本研究相同[7]。本研究還發(fā)現(xiàn)刺探次越多，S波和F波的平均持續(xù)時間就越長，E 波的平均刺探時間就越短，該研究結(jié)果與韓寶瑜的研究刺探規(guī)律一致[12]。

段盼等[13]人用南方小花蝽在三種蚜蟲取食上研究，得出雌蟲每日捕食量高于雄蟲。本試驗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示小貫小綠葉蟬的雌、雄蟲在取食方面差異不大，有可能是因為品種不同、體型差異太大。同時植物自身也有一定的抗蟲性，如植物韌皮部的草酸、汁液的pH 值都會阻礙小貫小綠葉蟬的取食。植物凝集素可以沉淀單糖或多糖復(fù)合物，刺吸式昆蟲消化道上皮細(xì)胞同高等動物一樣有大量糖蛋白，這便成為了植物凝集素的結(jié)合位點。在昆蟲取食過程中，植物凝集素隨食物進入消化道，便能結(jié)合在這些糖蛋白上，影響昆蟲對食物的消化吸收，導(dǎo)致昆蟲拒食甚至死亡。

本研究通過觀察小貫小綠葉蟬取食波形的變化，可以得出經(jīng)過藥劑處理的茶樹枝葉片對小貫小綠葉蟬的取食造成了阻礙作用，使小貫小綠葉蟬的刺探過程更加困難，推斷出可濕性粉劑吡蟲啉和微乳劑甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽較水分散粒劑氟啶蟲酰胺、噻蟲嗪影響大。但是具體是藥劑中哪種成分對小貫小綠葉蟬取食影響最大，可以在后續(xù)的試驗中加以論證。

小貫小綠葉蟬雌、雄蟲的第一次刺探的發(fā)生時間，在藥劑甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和藥劑吡蟲啉中相對延后。說明茶樹葉經(jīng)過甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽處理后，對小貫小綠葉蟬有一定的趨避作用，對小貫小綠葉蟬刺探位置的選擇造成了干擾。另外刺探總持續(xù)時間，處理組相較于對照組時間有所延長，刺探的總次數(shù)比對照組減少。說明經(jīng)過藥劑的處理后，茶樹葉片的表面發(fā)生了變化，導(dǎo)致小貫小綠葉蟬的口針在刺探過程中的受到的阻礙增大，從而不改變刺探位置取食。

取食困難波S波的平均持續(xù)時間在處理組中相對增加，說明小貫小綠葉蟬的刺探過程延長，可能是由于藥劑的不同性質(zhì)，使小貫小綠葉蟬的刺探過程困難，進而阻礙小貫小綠葉蟬取食。另外F波周期波的總次數(shù)在處理組中增多，間接說明了藥劑改變了小貫小綠葉蟬的取食，使在整個取食行為中，更多的時間用于刺探。F波平均刺探時間較對照組相對增加，這可能是由于葉片的物理性質(zhì)發(fā)生了變化，導(dǎo)致小貫小綠葉蟬的取食困難時間增加。

小貫小綠葉蟬在不同藥劑中雌雄蟲的各項參數(shù)結(jié)果差異不顯著，表明小貫小綠葉蟬的取食能力并沒有受性別的影響。小貫小綠葉蟬在不同藥劑平均刺探次數(shù)、各波型平均持續(xù)時間都存在較大差異。由F波的平均刺探時間和F波周期數(shù)，可以看出在四種藥劑中，吡蟲啉的藥效最好，取食困難波次數(shù)最多，時間最長。其次是甲氨阿維菌素苯甲酸鹽和噻蟲嗪。氟啶蟲酰胺可能由于藥劑的某些成分，藥效緩慢，相較其他三種藥劑效果不好。