側柏為甜菜夜蛾的新寄主

摘要

甜菜夜蛾Spodoptera"exigua是一種全球分布、間歇性發生的農林多食性害蟲，給全球多種農作物和園藝作物造成嚴重的經濟損失。2022年在河南省安陽縣林場苗圃基地調查時發現一種昆蟲為害側柏葉片，我們對其進行了形態學鑒定，并利用線粒體細胞色素氧化酶基因（CO"Ⅰ）進行了分子鑒定，證實該蟲為甜菜夜蛾。本文簡要描述了該蟲為害特點以及生活習性，并對該蟲在不同區域的為害情況進行了調查。本文是首次報道側柏可以作為甜菜夜蛾的寄主，研究結果為進一步研究甜菜夜蛾在側柏上生物生態學及防治技術提供基礎數據。

關鍵詞

甜菜夜蛾;"側柏;"分子鑒定;"幼蟲數量;"CO"Ⅰ

中圖分類號：

S"433.4

文獻標識碼："A

DOI："10.16688/j.zwbh.2023646

New"occurrence"of"Spodoptera"exigua"（Lepidoptera："Noctuidae）"infestation"on"Platycladus"orientalis

ZHANG"Yuanchen1，2，"DING"Xinran1，"LI"Shihao1，"LI"Guangshuai3，"SU"Chao4，XUE"Shuang1，"WANG"Jingshun1，"2*

（1."College"of"Biological"and"Food"Engineering，"Anyang"Institute"of"Technology，"Anyang"455000，"China;"2."Taihang"Mountain"

Forest"Pests"Observation"and"Research"Station"of"Henan"Province，"Anyang"456550，"China;"3."Forestry"Workstationnbsp;of"

Henan"Xinxiang"City，"Xinxiang"453000，"China;"4."Yindu"Nursery"of"Henan"Anyang"City，"Anyang"455000，"China）

Abstract

Spodoptera"exigua"（Hübner）"（Lepidoptera："Noctuidae）"is"a"globally"distributed"and"intermittent"polyphagous"pest"in"agriculture"and"forestry，"which"inflicts"serious"economic"damage"on"many"agricultural"and"horticultural"crops."In"our"investigation，"we"found"that"an"insect"damaged"the"leaves"of"Platycladus"orientalis"at"the"nursery"base"in"Anyang"county，"Henan"province"in"2022."Morphological"identification"and"molecular"characterization"using"mitochondrial"cytochrome"oxidase"subunit"Ⅰ"（CO"Ⅰ）"gene"confirmed"that"the"collected"insect"was"S.exigua."We"also"briefly"described"the"damaged"characteristics"of"the"pest"and"its"life"behavior"on"P.orientalis."Further，"Investigation"was"conducted"to"determine"the"damage"situation"of"the"insect"in"different"regions"in"Henan"province."This"is"the"first"report"of"infestation"by"beet"armyworm"on"P.orientalis."These"results"will"provide"the"basic"information"for"future"monitoring"and"pest"control"of"S.exigua"in"P.orientalis.

Key"words

Spodoptera"exigua;"Platycladus"orientalis;"molecular"characterization;"larva"number;"cytochrome"oxidase"subunit"Ⅰ

甜菜夜蛾Spodoptera"exigua"（Hübner）"屬鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae灰翅夜蛾屬Spodoptera［1］，原產地在亞洲南部地區［2］，現在已經廣泛分布于全球約101個國家和地區［3］，具有寄主多、繁殖力強、善飛行、易暴發等特點［45］，每年給全球造成了巨大的經濟損失［6］。

該蟲在1892年在我國首次被發現［7］，之后開始在個別地區零星發生為害，目前在我國分布地區已經擴大到了20多個省（直轄市），從偶發性害蟲逐漸成為常年發生，并成為多種重要經濟作物的主要害蟲［6，8］。甜菜夜蛾寄主種類非常廣泛，能夠為害35個科108個屬的170多種寄主植物［9］，包括玉米Zea"mays、棉花Gossypium"hirsutum、大豆Glycine"max、白菜Brassica"rapa"var."glabra、甘藍Brassica"oleracea"var."capitata、大蔥Allium"fistulosum"var."gigantum、甜菜Beta"vulgaris、苜蓿Medicago"sativa、辣椒Capsicum"annuum等重要經濟作物［1011］。Sulistyono等報道發現甜菜夜蛾幼蟲在印度尼西亞蘇門答臘島開始為害豆科金合歡屬植物厚莢相思Acacia"crassicarpa［12］。鐘小琴等首次報道甜菜夜蛾幼蟲在新疆阿拉爾市為害紅棗Ziziphus"jujuba［13］。這些研究結果說明，甜菜夜蛾在部分區域寄主范圍正在逐漸增加，并可能在新寄主上擴大為害區域。

側柏Platycladus"orientalis具有適應性強的特點，能夠在干旱貧瘠及鹽堿地生長［14］，目前已經成為我國主要的常綠觀賞和人工造林樹種，具有重要生態價值和經濟價值［15］。因此側柏苗在我國各地被大量繁育。2022年8月27日在河南省安陽縣林場側柏育苗基地發現一種昆蟲幼蟲為害一年生側柏苗的幼嫩葉片，筆者對該蟲進行了形態學觀察和分子生物學鑒定，確定其為甜菜夜蛾，現將結果報道如下。

1"材料與方法

1.1"為害側柏害蟲的調查

2022年8月27日在河南省安陽縣林場（114.35°E，"36.25°N）一年生側柏繁育苗地進行調查，并隨機收集幼蟲10頭，保存在75%乙醇內，提取基因組DNA，進行分子鑒定。同時，在側柏苗地收集幼蟲20頭，帶回實驗室，置于側柏苗上飼養，至成蟲進行形態鑒定。

1.2"幼蟲的分子鑒定

利用組織基因DNA提取試劑盒［天根生化科技（北京）有限公司］提取采集到的幼蟲基因組DNA，之后用Nanodrop"2000/2000C"（賽默飛世爾科技公司）"測量濃度后，將DNA濃度稀釋至50"ng/μL，-20℃保存備用。本研究使用鱗翅目昆蟲通用引物擴增CO"Ⅰ基因［16］，上游引物為LCO1490（5′GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG3′），下游引物為HCO2198"（5′TAAACTTCAGGGTGACCA

AAAAATCA3′）。以稀釋的總DNA為模板，進行PCR擴增。擴增體系50"μL，其中Premix"Taq"25"μL，上游引物1"μL（10"mmol/L），下游引物1"μL（10"mmol/L），基因組DNA"4.0"μL（50"μg/μL），滅菌水19"μL。PCR擴增程序為：95℃變性5"min;94℃"45"s，53℃"30"s，72℃"40"s，30個循環;72℃延伸10"min。取上述20"μL"PCR擴增產物，用1.3%瓊脂糖凝膠電泳檢測，在紫外光下小心將含有目的條帶的凝膠切割回收，隨后用OMEGA瓊脂糖凝膠回收試劑盒（美國Omega生物技術公司）回收目的產物。將回收的目的產物連接到pEASYT3克隆載體（北京全式金生物技術有限公司）上，轉化到大腸桿菌感受態細胞（DH5α）內，用藍白斑篩選出陽性克隆。用LCO1490和HCO2198引物進行菌液PCR進一步鑒定陽性克隆，最后將鑒定正確的陽性克隆菌液送往蘇州金唯智生物科技有限公司進行測序。測序結果首先在NCBI上進行比對，再在不同物種間進行同源比對，最后將不同樣品的CO"Ⅰ核苷酸序列在DNAMAN"7上進行序列比對。

1.3"不同區域側柏苗受害情況調查

分別在2023年8月24日、2023年8月26日、2023年9月1日、2023年9月1日和2023年8月15日調查河南省輝縣市北冀莊村（113.74°E，"35.54°N）、河南省嵩縣伊龍社區（112.09°E，34.14°N）、河南省武陟縣李范村（113.39°E，35.14°N）、河南修武縣國營修武縣苗圃場（113.50°E，35.23°N）、河南省安陽縣林場（114.35°E，36.25°N）等5個地點一年生側柏苗上甜菜夜蛾的幼蟲數量。具體調查方法如下：在每個地點側柏苗圃的東南西北4個位置，調查1"m2側柏苗上幼蟲數量。每個位置作為1個重復，共4個重復。另外，按照1.1的方法收集除安陽縣外其他調查點幼蟲，每個點隨機收集3頭，提取基因組DNA用于分子鑒定。

1.4"甜菜夜蛾幼蟲在田間空間分布

2023年8月15日在河南省安陽縣林場側柏苗圃地，面積大約1"300"m2左右，隨機選擇12個地點，每個地點1"m2，調查幼蟲的數量，以確定甜菜夜蛾幼蟲在側柏地的空間分布情況。

1.5"數據分析

根據每平方米蟲口密度（m）數據來計算樣本方差（S2），之后計算擴散系數（C=S2/m）、叢生指數［I=（S2/m）-1］、平均擁擠度［m*=m+（S2/m）-1］、聚塊指數（m*/m）、Kuno指標［Ca=（S2-m）/m2］等聚集指標。不同區域側柏上幼蟲密度的顯著性差異用單因素方差分析中的Duncan氏新復極差法進行檢驗，差異水平選擇α=0.05。數值用平均值±標準誤來表示。數據計算和圖的繪制在Excel"2007中完成;數據分析在IBM"SPSS"Statistics"19.0中完成。

2"結果與分析

2.1"甜菜夜蛾的形態特征

河南省安陽縣林場側柏上幼蟲經過側柏幼苗飼養得到的甜菜夜蛾成蟲標本，成蟲體長（12.5±0.16）"mm，翅展（20±0.23）"mm，觸角呈絲狀。前翅中央近前緣外方1個腎形斑，內方有1個環形斑，外緣有1列黑色三角形斑。后翅銀白色，略帶粉紅色，翅緣灰色（圖1）。形態學特征與趙曉峰等［17］的描述一致。

2.2"甜菜夜蛾的分子鑒定

瓊脂凝膠電泳結果顯示，從多個地區收集到的22個樣本均能擴增出1條單一的目的條帶。測序結果顯示，擴增獲得的CO"Ⅰ基因核苷酸堿基長度657"bp，獲得的序列已經提交到NCBI數據庫，登錄號為OR947458和OR947459。將22個樣本的CO"Ⅰ基因核苷酸序列進行比對發現，所有序列的一致性在99.7%～100%，其中有2個單倍型，相互之間僅有1個堿基發生了突變，為無義突變（圖2）。將這

2種單倍體核苷酸序列在GenBank進行Blastn比對，結果發現搜索到前100條記錄覆蓋度大于92%、一

致性在99.42%～100%之間，且全部為甜菜夜蛾，對應的甜菜夜蛾樣本來印度、韓國、中國、美國等地，因此確定該蟲為甜菜夜蛾。

2.3"甜菜夜蛾在側柏上的為害與發生情況調查

調查發現該蟲主要每年8月底至10月初發生，世代重疊嚴重，每次調查均能發現多個齡期的幼蟲，幼蟲取食側柏苗幼嫩的枝干和葉片（圖3），為害枝干時造成枝干枯黃，嚴重時甚至整株側柏葉片被取食，給苗圃生產帶來重大的經濟損失。調查發現，甜菜夜蛾幼蟲主要為害一年和兩年生側柏，兩年及以上田間側柏幾乎沒有發現該蟲為害，但在室內沒有其他寄主植物可以選擇時也可以為害兩年以上的側柏。老熟幼蟲常鉆入土中化蛹，之后羽化為成蟲，成蟲排列產卵于側柏幼苗上，卵孵化后幼蟲在側柏幼苗上擴散。同時，側柏幼苗上甜菜夜蛾幼蟲擴散系數C（26.06）gt;1、叢生指數I（25.06）gt;0、聚塊指數m*/m（2.18）gt;1和Kuno指標Ca（1.18）＞0，各聚集度指標都符合聚集分布，因此認為側柏幼苗上的甜菜夜蛾幼蟲為害為聚集分布。

我們在2023年8月份調查了豫北5個地區甜菜夜蛾幼蟲在側柏上的幼蟲數量，在調查的5個區域側柏幼苗上均有甜菜夜蛾幼蟲發生，說明甜菜夜蛾幼蟲在側柏上的為害屬于普遍現象。不同區域側柏上幼蟲數量存在著顯著差異（F4，"20=16.99，"P=0.001）。輝縣側柏上甜菜夜蛾幼蟲數量最多，達（30.40±4.95）頭，與安陽縣沒有顯著差異，但是這兩個區域側柏上幼蟲數量顯著高于武陟縣、修武縣和嵩縣三地（圖4）。

3"結論與討論

通過形態特征鑒定和CO"Ⅰ基因核苷酸序列比對，可以確定在側柏上發現的害蟲為甜菜夜蛾。甜菜夜蛾寄主種類非常多，目前發現能夠為害35個科的寄主植物，主要有豆科、十字花科、茄科、百合科等［11］，但目前未見有甜菜夜蛾為害柏科植物的報道。本研究是甜菜夜蛾為害側柏的首次報道，也是其為害柏科植物的首次報道。

調查發現該蟲主要每年的8月底至10月初發生，1"m2側柏幼苗蟲量（24.80±3.76）頭。甜菜夜蛾在我國寄主非常多，能夠為害玉米、大豆、花生等多種秋作物和蔬菜［18］。在8月底是大多數秋作物開始收獲的季節，可取食植物大大減少，甜菜夜蛾尋找新的寄主，從而轉移到側柏上為害。甜菜夜蛾是從何種植物轉移到側柏上為害的需要進一步深入調查確定。研究發現甜菜夜蛾幼蟲在田間呈聚集分布，這與曾偉在蔥田和劉慶年等在大豆田調查甜菜夜蛾幼蟲的結果相同［1920］。在田間調查時幾乎看不到成蟲，但使用該蟲性信息素進行性誘，發現有大量成蟲出現。本研究也發現甜菜夜蛾在河南省多個區域均能發生，說明甜菜夜蛾在側柏苗上為害已經是一種普遍現象，應該引起足夠重視，及時開展對該蟲的監測工作。另外，在不同區域幼蟲數量存在顯著差異，說明該蟲有可能在局部地區暴發為害，同時在其他區域發生為害較輕。根據前人對甜菜夜蛾在我國越冬區劃分［21］，本研究的調查區域1月份處于-4℃～0℃等溫線，屬于可能越冬區。甜菜夜蛾在可能越冬區內很難越冬［21］，但可以在溫室大棚內越冬［22］，因此安陽、輝縣、嵩縣等地的甜菜夜蛾越冬蟲源地很可能來自于溫室大棚，具體越冬蟲源需要進一步研究確定。今后應進一步研究甜菜夜蛾在側柏上的生活史及在溫室大棚內越冬情況，并調查在側柏幼苗地周圍其他植物上的為害，以確定其蟲源地，從而為甜菜夜蛾的有效防治提供科學依據。

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（責任編輯：田"喆）