不同評價方法對忍冬屬植物品種抗蚜性的評價

關鍵詞： 忍冬屬植物； 品種； 蚜蟲； 抗蚜性； 評價方式

中圖法分類號： S433.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1000-2324（2024）01-0001-08

忍冬屬Lonicera植物為多年生藤本植物，其莖、葉、花均可入藥，具有免疫調節、降血脂、抗菌、抗病毒、護肝、止血、抗腫瘤和消炎等作用，在溫病發熱、熱毒、腫瘤等疾病中均具有良好的應用效果[1]。不僅被廣泛應用于臨床治療[2]，同時也被開發用于化妝品、食品和健康飲料等領域。以忍冬抽提物為原料研制的忍冬飲料氣味清香、口感舒爽，且具有清熱解毒的功效[3]。隨著市場需求不斷增加，忍冬屬植物集約化大面積種植，蚜蟲Aphidoidea 的危害日益嚴重，每年4 月中旬至5 月初蚜蟲大量爆發嚴重影響植株生長發育，蚜蟲刺吸植株嫩葉、幼蕾，受害葉片卷縮發黃，花蕾期被害會導致花蕾畸形，嚴重時花蕾枯焦、葉片脫落，植株不能正常開花，甚至枯死，已成為制約忍冬屬植物種植產業健康發展的瓶頸問題[4-7]。目前，忍冬屬植物蚜蟲的防控主要靠化學藥劑，花期大量頻繁施用農藥常常造成農藥殘留問題，同時引發蚜蟲抗藥性和農藥環境污染[8-11]。

在蚜蟲防治方面，除了生物和化學農藥防治等措施外，培育和應用抗蟲品種控制蚜蟲為害是最為經濟有效的防治手段[12-13]。如小麥、玉米、燕麥等作物的均有抗蚜品種的應用[15-21]，迄今為止忍冬屬植物對蚜蟲抗性研究尚屬空白。因此，本文擬不同方法評價27 種忍冬屬植物品種對蚜蟲的抗性，找出適宜的的抗蚜評價方法，以期篩選出忍冬屬植物蚜蟲抗性品質資源，為持續治理其蚜蟲危害提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在山東省臨沂市平邑縣九間棚種質資源圃內（35°17′43″N，117°44′29″E）。該地區山地地貌特征明顯，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，屬典型的溫帶季風氣候。年降水量在784.8 mm左右，以7 月降水最多，占全年總降水量的32.4%，6-9 月降水占全年總降水的65%。全年日照充足，光照時間長，土壤為棕壤，肥力一般，有灌溉條件。

1.2 試驗品種

參試品種具體信息如下。

1.3 供試蟲源

忍冬屬植物田間蚜蟲種類為胡蘿卜微管蚜Semiaphis heraclei、中華忍冬圓尾蚜Amphicercidussinilonicericola、桃蚜Myzus persicae 等，其中胡蘿卜微管蚜、中華忍冬圓尾蚜為優勢種[21]。

1.4 田間試驗設計

27個品種忍冬屬植物于2019 年秋季分區簇墩型栽培模式種植，株行距1.2 m×1.5 m，樹齡4～5 年，已進入豐產期。每個品種忍冬屬植物占地面積約50 m2～100 m2。在生長期多次施肥，不施用農藥，田間人工除草。

1.5 調查方法

1.5.1 蚜蟲蟲口密度調查 參考潘凡等枝條統計法[17]，采用五點取樣，每個品種調查忍冬屬植物10 墩，每點隨機抽取忍冬屬植物2 墩，每墩按照東、西、南、北、中五個方位隨機調查1個枝條，每個枝條取10 cm新梢觀測蚜蟲數量，每個品種共調查50個枝條，統計并記錄枝條上的蚜蟲數量。

1.5.2 蚜蟲天敵調查 采用五點取樣法，每點隨機抽取忍冬屬植物2墩，記錄和統計每墩植株上主要天敵數量[17，22]。

1.5.3 蜜露調查 采用五點取樣法，每個品種調查忍冬屬植物10墩，每墩按照東、西、南、北、中五個方位隨機調查一個枝條，從上往下選擇10 片記錄，采用目測法對蜜露面積以及葉片面積進行估算，依據所調查枝條上蚜蟲分泌蜜露情況進行分級。

1.5.4 蚜蟲危害調查 采用五點取樣法，每個品種調查忍冬屬植物10墩，每墩分東、西、南、北、中隨機調查一枝，共調查50 枝，通過目測法記錄調查過程中有蚜蟲的枝條、卷葉的枝條數量，并根據潘凡評價標準判斷枝條蚜害等級并統計不同等級枝條數[17]。

1.5.5 調查時間 2023年5月18日-5月20日于蚜蟲發生高峰期進行調查。

1.6 抗蚜性評價方法

1.6.1 以感蚜指數進行抗蚜性評價 根據蚜蟲相關農業調查標準NY/T 612—2002《小麥蚜蟲測報調查規范》進行調查并計算感蚜指數IAS。以感蚜指數為依據進行抗性評價，將抗蚜性分為6 個等級標準：高抗（HR），0～0.02；中抗（MR），0.021～0.1；低抗（LR），0.11～0.5，低感（LS）0.51～1，中感（MS）1.01～2，高感（HS）≥2。

IAS=某忍冬屬植物品種平均每枝蚜數/全部材料平均每枝蚜數。

1.6.2 以改進的感蚜指數法進行抗蚜性評價 自然界中天敵的存在和作用會對調查結果產生一定的影響，為了減少相應的誤差，根據有關于蚜蟲統計學相關規律，本試驗將天敵校正系數α作為天敵的一個比值參數，即α 代表各品種平均天敵數量與總鑒定品種平均天敵數量之比，引入α 制定新的感蚜指數評價標準，參考潘凡等評價標準并結合實際調查情況，將忍冬屬植物抗蚜性分為6 個等級[17，20，22]，等級標準：高抗（HR）0；中抗（MR），0.0～0.01；低抗（LR），0.011～0.1；低感（LS），0.1～1；中感（MS）1～2；高感（HS）≥2。

改進后感蚜指數=α×IAS

1.6.3 以蜜露指數進行抗蚜性評價 蜜露是蚜蟲的排泄物，蚜蟲數量與蜜露產生量密切相關，排放量大小與品種抗蟲性有關[23]。依據所調查枝條上蚜蟲分泌蜜露情況進行分級，等級標準：0 級：植株葉片無蚜蟲蜜露。1 級：蚜蟲分泌蜜露占植株葉片總面積0%～5%之間。2 級：蚜蟲分泌蜜露占植株葉片總面積5%～15%之間。3 級：蚜蟲分泌蜜露占植株葉片總面積16%～25%之間。4 級：蚜蟲分泌蜜露占植株葉片總面積26%～50%之間。5 級：蚜蟲分泌蜜露占植株葉片總面積gt;50%，或落葉。按如下公式計算出蚜蟲蜜露指數。根據各品種蜜露指數中位數為感蚜品種與抗性品種臨界值進行定級：蜜露指數lt;1 評價為高抗（HR）；1≤蜜露指數lt;4 評價為中抗（MR）；4≤蜜露指數lt;8 評價為低抗（LR）；8≤蜜露指數lt;15評價為低感（LS）；15≤蜜露指數lt;25 評價為中感（MS）；25≤蜜露指數評價為高感（HS）。

蜜露指數=Σ（0×受害0 級數+1×受害1 級數+2×受害2 級數+3×受害3 級數+4×受害4 級數+5×受害5級數）/"（調查總枝條數×5）。

1.6.4 4 種指數聚類分析抗蚜性 將感蚜指數、改進后感蚜指數、蜜露指數3 組評價指數采用系統聚類方法進行抗性差異分析，聚類距離使用歐氏距離，聚類方法使用平均法進行分析。

1.6.5 27 種忍冬屬植物抗蚜性的綜合評價 依據4 種評價方法對忍冬屬植物品種按照以下原則進行抗蚜性的總體評價：3 種或3 種以上評價方式評價為高抗品種即判定為高抗品種，4 種評價方式評價趨向于抗性即判定為抗性品種；3 種或3 種以上評價方式評價為高感品種即判定為高感品種，4 種評價方式評價趨向于感蟲即判定為感蟲品種。

1.7 蜜露指數作為抗蚜評價指標的可行性分析

按照如下公式計算有蚜枝率、卷葉枝率、蚜害指數，依據蚜害指數最高的品種為對照品種計算品種的抗蚜效果，以卷葉枝率最高的品種作為對照品種計算品種的減少卷葉枝率[23]，將蜜露指數通過Pearson 相關系數（Pearson CorrelationCoefficient）與蚜蟲侵害參數進行雙變量相關分析。

有蚜枝率=（有蚜枝數/調查總枝數）×100

卷葉枝率=（卷葉枝數/調查總數）×100

蚜害指數=Σ（受害植枝條數×受害級值）/（調查總枝條數×最高受害級值）

抗蚜效果（%）=[ （對照品種蚜害指數-調查品種蚜害指數）/對照品種蚜害指數]×100減少卷葉枝率效果（%）=[ （對照品種卷葉枝率-調查品種卷葉枝率）/對照品種卷葉枝率]×100

1.8 數據處理

利用Excel 2021進行數據匯總、IBM SPSSStatistics 21 進行相關性分析、Origin2022 對數據進行聚類分析制圖。

2 結果與分析

2.1 天敵種類調查

本次調查過程中，主要天敵為七星瓢蟲Coccinella septempunctata 和龜紋瓢蟲Propylaeajaponica。

2.2 抗性評價

2.2.1 以感蚜指數為評價抗蚜性 評價結果（見表2）表明，忍冬屬植物品種的蚜害指數越高，其抗蚜性越差。該方法確定高抗品種4 個、中抗品種3 個、低抗品種6 個、低感品種4 個、中感品種5 個和高感品種5 個。其中高抗品種：臺爾曼Lonicera×tellmanniana、羊角、小雞爪花、百玉一號；高感品種：北花一號、紫莖子、灰氈毛忍冬Lonicera macranthoides、紅銀花、四季花。

2.2.2 以改進后感蚜指數評價抗蚜性 該評價結果為高抗品種6 個、中抗品種3 個、低抗品種3個、低感品種8個、中感品種2個和高感品種5個。其中，高抗品種：百玉一號、華南忍冬Loniceraconfusa、九豐一號、九綠一號、山花子、臺爾曼；高感品種：紅腺忍冬Lonicera hypoglauca、細氈毛忍冬Lonicera similes、北花一號、紫莖子、四季花。

2.2.3 以蜜露指數評價抗蚜性 評價結果（見表3）為高抗品種4 個、中抗品種4 個、低抗品種5 個、低感品種5 個、中感品種4 個和高感品種5 個。其中小雞爪花、羊角、臺爾曼、百玉一號為高抗品種，大毛花、紫莖子、北花一號、紅銀花、四季花評價為高感品種。

2.2.4 4種指數聚類分析進行抗性評估結果 對27個品種基于IAS、改進后感蚜指數、蜜露指數聚類分析結果見圖1，確定高抗品種3 個，分別為百玉一號、羊角、九綠一號，高感品種4 個，分別北花一號、紫莖子、紅銀花、四季花；確定4 個中抗品種為小雞爪花、野生金銀花、小針花、線花子，11個低抗品種為封丘大毛花、華南忍冬、巨鹿大毛花、小毛花、長針子、細氈毛忍冬、麻針花、山花子、九豐一號、灰氈毛忍冬、臺爾曼；確定2 個低感品種秧花子、大毛花，3個中感品種紅腺忍冬、中金一號、金豐一號。

2.2.5 27 種忍冬屬植物抗蚜性的綜合評價 4 種不同的評價方式評價結果也略有差異，綜合評價得到高抗品種3個：百玉一號、羊角、臺爾曼；高感品種4個：北花一號、紫莖子、紅銀花、四季花；抗性品種11個：小雞爪花、線花子、野生金銀花、九綠一號、封丘大毛花、巨鹿大毛花、長針子、華南忍冬、小毛花、九豐一號、山花子；感性品種9個：紅腺忍冬、小針花、中金一號、秧花子、大毛花、細氈毛忍冬、麻針花、金豐一號、灰氈毛忍冬。

2.3 蜜露指數作為抗蚜評價指標的可行性分析

2.3.1 27種忍冬屬植物蚜蟲的危害參數 從表4可以看出，有蚜枝率、卷葉枝率越高則蜜露指數越高，蚜害指數越高則蜜露指數越高，蜜露指數越低則抗蚜效果越好，減少卷葉枝率隨著蜜露指數的升高而降低。結果證明蜜露指數是有蚜枝率、卷葉枝率、蚜害指數、抗蚜效果、減少卷葉枝率的一個綜合體現，能夠具體直觀表明植株的抗蚜效果。

2.3.2 蜜露指數與蚜蟲侵害參數的相關性分析 蜜露指數與有蚜枝率、卷葉枝率、蚜害指數、抗蚜效果、減少卷葉枝率具有顯著相關性，且蜜露指數與有蚜枝率、卷葉枝率、蚜害指數存在極顯著正相關相關系數分別為0.942、0.958、0.96，減少卷葉枝率與之成存在極顯著負相關，相關系數為-0.958如表5。

3 討論

感蚜指數法用枝條上蚜蟲數量的比值來衡量植株受害程度及抗蚜性，自然界中存在各種因素影響會蚜蟲數量，瓢蟲等天敵昆蟲對蚜蟲種群影響尤為明顯，隨后引入天敵因子形成改進后感蚜指數法，然而，天敵受自然因素的復雜影響，有時導致感蚜指數波動較大。蜜露指數法則是以蚜蟲分泌物的排泄量多少為依據來評價抗蚜性，通過有蚜枝率、卷葉枝率、蚜害指數、抗蚜效果、減少卷葉枝率各項指標驗證了蜜露指數與植株受危害程度呈極顯著關系，蜜露指數可以作為忍冬屬植物抗蚜性的評價標準，并且調查方法簡單、易操作。聚類分析是將IAS、改進后感蚜指數、蜜露指數進行聚類建樹，直觀形象，但必須以前面3種分析方法為數據基礎，較為復雜。

棉花抗蚜性的研究發現無毛品種對蚜害敏感，荔枝表面堅硬的角質也是應對害蟲入侵的一種良好防御機制。同樣，忍冬屬植物葉片遍布體表的茸毛、腺體結構、與一定角質化程度的細胞也能抵御與干擾昆蟲的攝食與繁殖，茸毛能夠干擾害蟲的取食頻率，影響蚜蟲若蟲成活率， 而多蠟質成分增加了葉片光滑性削弱了害蟲定殖損害[24-25]。試驗表明，忍冬屬植物品種的抗蚜性存在顯著差異，篩選出的高抗品種為野生性狀明顯的平邑本地和美國品種均具備以上特點。調查過程中發現，忍冬屬植物品種的抗蚜性還與植株葉片的形態結構、組織的韌度等有關，忍冬屬植物抗蚜性與葉表面特征與內在聯系還需一步研究。

現在國內大量種植的忍冬屬植物品種多為高感品種，但因其經濟性狀良好，花針長且產量高，尤其北花一號還具有花期長，花針不易開裂的特點，這些高感品種花期需要噴撒大量藥劑蚜蟲防治，常常給產品和環境帶來安全性問題。因此，挖掘忍冬屬植物的抗蚜基因用于忍冬植物品種的遺傳改良，培育經濟性狀好且對蚜蟲高抗的品種，將成為蚜蟲持續有效治理的重要途徑。

4 結論

蜜露指數評價法分級層次清晰，能較客觀的評價出忍冬品種的抗性情況，可為忍冬屬抗蚜品種評價的最佳方式，簡便易行。

忍冬屬植物的高抗品種為百玉一號、羊角、臺爾曼，占總調查品種的11.1%；高感品種為北花一號、紫莖子、紅銀花、四季花，占比為14.8%；抗性品種11 個：小雞爪花、線花子、野生金銀花、九綠一號、封丘大毛花、巨鹿大毛花、長針子、華南忍冬、小毛花、九豐一號、山花子，占比為40.7%；感性品種9 個：紅腺忍冬、小針花、中金一號、秧花子、大毛花、細氈毛忍冬、麻針花、金豐一號、灰氈毛忍冬，占總比為33.3%。