石林县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态及玉米品种抗性研究.pdf
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1、引文格式:颜振雄,吴海英,刘泳秀,等.石林县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态及玉米品种抗性研究J.云南农业大学学报(自然科学),2023,38(4):549557.DOI:10.12101/j.issn.1004-390X(n).202104039石林县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态及玉米品种抗性研究*颜振雄,吴海英,刘泳秀,尚昊培,赵苓,马丽*,李强*(云南农业大学植物保护学院,云南昆明650201)摘要:【目的】明确草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)种群动态及发生规律、筛选具有抗虫性的玉米种质资源,有助于对其进行有效防控。【方法】通过 5 点取样法对 3
2、0 个玉米品种进行了定期、定点、定株的田间系统调查,记录草地贪夜蛾幼虫种群数量、为害部位和龄期,明确幼虫种群数量动态、垂直分布动态、空间分布型及不同玉米品种对草地贪夜蛾种群的抗性。【结果】草地贪夜蛾在玉米整个生育期均能造成危害,抽雄期种群数量达到最高,随着果穗成熟种群数量逐渐减少;不同玉米品种上草地贪夜蛾幼虫种群数量消长趋势大体一致,但发生数量存在差异。不同玉米生育期,幼虫种群在玉米上的垂直分布情况不同,喇叭口期为害上部心叶,抽雄期及以后为害雌穗及其苞叶。草地贪夜蛾种群在玉米抽雄期呈聚集分布,聚集原因为自然因子引起,其他生育期呈均匀分布,总体上呈聚集扩散聚集的趋势。受害最轻的品种瑞白 6 号与
3、受害最重的品种 TR151 之间的虫情指数相差 3.5 倍以上。【结论】草地贪夜蛾在玉米整个生育期均能造成危害,发生高峰期为 8 月上旬玉米抽雄期;不同玉米品种草地贪夜蛾种群数量存在显著差异。研究结果可为石林县草地贪夜蛾种群数量的预测、预报和防控提供依据。关键词:玉米品种;草地贪夜蛾;种群动态;抗性评价中图分类号:S435.132文献标志码:A文章编号:1004390X(2023)04054909Population Dynamics of Spodoptera frugiperda in Maize Field andResistance of Maize Varieties in Shil
4、in CountyYANZhenxiong,WUHaiying,LIUYongxiu,SHANGHaopei,ZHAOLing,MALi,LIQiang(CollegeofPlantProtection,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)Abstract:PurposeTodeterminethepopulationdynamicsandoccurrencerulesofSpodopterafrugiperda(J.E.Smith),screeningthegermplasmresourceswithinsectresistanc
5、etohelpeffectivelycontrolS.frugiperda.MethodsAfieldsystematicsurveywasregularlyconductedon30maizevarietiesusinga5-pointsamplingmethodwithfixedpointsandplants.Thepopulationnumber,dam-agelocationandageofS.frugiperdalarvaewererecorded,andthedynamicsofthelarvalpopulation,vertical distribution,spatial di
6、stribution,and the resistance of different maize varieties on S.fru-giperda population were determined.Results S.frugiperda was harmful to maize during the云南农业大学学报(自然科学),2023,38(4):549557http:/JournalofYunnanAgriculturalUniversity(NaturalScience)E-mail:收稿日期:2021-04-21修回日期:2023-08-21网络首发日期:2023-09-07
7、*基金项目:国家自然科学基金项目(31360436)。作者简介:颜振雄(1996),男,云南楚雄人,在读硕士研究生,主要从事害虫综合治理研究。E-mail:*通信作者 Correspondingauthors:马丽(1981),女,湖北荆门人,博士,教授,主要从事昆虫分类研究。E-mail:;李强(1962),男,山东寿光人,博士,教授,主要从事昆虫分类及害虫治理研究。E-mail:网络首发地址:https:/ frugiperda;populationdynamics;resistanceevaluation草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda(J.E.Smi-th)又称秋
8、黏虫,隶属于鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)灰翅夜蛾属(Spodoptera),具有寄主范围广、繁殖速度快、迁飞能力强、危害程度高等特点1-2。草地贪夜蛾 2019 年入侵中国,并以极快的速度向北迁移,对中国农业生产和粮食安全构成严重威胁,截至 2020 年 7 月,中国见虫面积已超过 53 万 hm23-4。该虫源自美洲热带和亚热带地区,分为玉米品系和水稻品系,据报道,入侵中国的草地贪夜蛾为玉米品系5。已有报道表明:草地贪夜蛾已表现出广谱的抗药性,甚至对非大量使用过的药剂也产生了严重的交互抗性6-8。草地贪夜蛾自 2016 年入侵非洲及中亚、东南亚各国,杀虫剂的大
9、量使用加速了其抗药性,此外,迁飞也将其抗性基因扩散至更广的区域9-11。中国研究人员已在化学防治10、生态治理5、转基因作物应用12和迁飞路径13等方面对草地贪夜蛾进行了广泛的研究,但在田间种群动态和不同玉米品种对该虫抗性的评测报道较少,抗性的评测暂无统一标准。将种群动态与植物抗虫性相结合,对于进一步探索种群变化机制、揭示虫害暴发原因、确定潜在的抗虫品种以及更好地指导害虫综合治理具有重要意义14。本研究对云南省推广的 30 个玉米品种田间草地贪夜蛾的发生危害进行系统调查,明确其种群动态和空间分布型,综合评定不同玉米品种对草地贪夜蛾种群的抗性,以期为选育抗性玉米品种和草地贪夜蛾综合防治提供科学依
10、据。1 材料与方法1.1试验地点试验地位于云南省昆明市石林县鹿阜镇上蒲草村大菜籽地(N24.73,E103.31,海拔1731m),是石林县农业农村局种植的玉米品种展示区。1.2供试玉米30 个供试玉米品种分别为:TR151、TR158、TR3719、海禾 2 号、瑞白 12 号、瑞白 6 号、田玉68、田玉 88、田玉 8 号、兴单106、云瑞 100、云瑞101、云瑞106、云瑞107、云瑞119、云瑞151、云瑞152、云瑞19、云瑞206、云瑞22、云瑞319、云瑞 395、云瑞 401、云瑞 408、云瑞 519、云瑞820、云瑞831、云瑞838、云瑞99 和云瑞999(B),由云
11、南省农业科学研究院提供。2019 年 5 月 28日播种,10 月13 日收获,每个品种种植地长11m、宽3m,面积33m2;行距60cm,株距27cm,每行种植 40 株,共 5 行。种植密度为 4000 株/667m2。大田土地平坦,品种间连贯种植。品种试验田边缘种植 3 行兴单 105 玉米作为隔离行。各试验田以相同方式统一管理,玉米长势良好。1.3研究方法1.3.1草地贪夜蛾种群动态调查采用自然感虫法,在玉米小喇叭口期(7 月4 日)开始调查,采用5点取样法,每点4株(8 月 7 日抽雄期后为 2 株)进行定期、定点、定株系统调查,记录 30 个玉米品种的草地贪夜蛾各虫态及各龄期的发生
12、数量、为害部位。每隔 15d 调查 1 次(如遇大雨等恶劣天气则延期调查),直至玉米收获。550云南农业大学学报第38卷1.3.2草地贪夜蛾空间分布型测定MMX空间分布型的测定选用扩散系数法 C、负二项分布 K 值法、Kuno(1968)CA值法、平均拥挤度法和聚集指数/法等 4 种参数测定15-19,并采用 IWAOs 回归法进行进一步检验分析20。若空间分布型为聚集分布,则采用聚集均数 21分析其聚集原因。按照 LLOYD22的方法判断种群扩散或聚集趋势。(1)扩散系数法 C:C=S2/X。S2X式中:为方差,为样本平均数。若 C 等于或接近 1,为随机分布;C 大于或小于 1 为聚集分布
13、。(2)负二项分布 K 值法:K=X2/(S2X)。式中:当 K0 时为聚集分布,K+时为随机分布,K0 时为均匀分布。(3)Kuno(1968)CA值法:CA=1/K。CA式中:可作为 K 值的补充,为 K 的倒数。当CA0 时,为聚集分布。M(4)平均拥挤度法:M=X+(C1)。MMXMXMXMX式中:为平均拥挤度,表示每个样方内个体间的拥挤程度。/表示聚集指数,当/1 时,为聚集分布。(5)IWAOs 回归法:XM建立样本平均数 与平均拥挤度的关系:M=+X。式中:表示基本成分的空间分布型。=0 时,分布的基本成分是单个体;0 时,个体之间相互吸引,分布的基本成分是个体群;1时,属聚集分
14、布;1 时,属均匀分布。(6)聚集均数:=X2Kr。式中:可用于分析聚集原因;r 是 2值表中自由度等于 2K 与概率值等于 0.5 所对应的 2值。若 1,K0,CA0,/1,说明草地贪夜蛾在抽雄期的空间分布型为聚集分布,聚集指数 2,说明其聚集原因为自然环境因子,而非昆虫自身习性导致;其他生育期 C1,K0,CA0,/1,说明草地贪夜蛾在其他生育期为均匀分布。由 IWAOs 直线回归方程得到=1.6450 0.2483(R2=0.8675),其中=0.24831,表明该分布属于聚集分布。上述结果与草地贪夜蛾集中产卵孵化、幼虫分散取食的生物学习性相吻合。2.5.2草地贪夜蛾聚集与扩散趋势分析
15、由表 3 可知:草地贪夜蛾种群在抽雄期(8 月7 日)前呈聚集趋势,抽雄期至籽粒建成期(8 月表 1 不同玉米品种单株上的草地贪夜蛾种群数量Tab.1PopulationofSpodoptera frugiperdaonperplantofdifferentmaizevarieties玉米品种maizevarieties日期(mm-dd)date07-0507-2008-0708-2309-0709-2510-12云瑞106Yunrui1060.450.12bc0.050.05b5.402.88a0.400.29b0.100.10bc0.000.00b0.000.00a云瑞999(B)Yunr
16、ui999(B)0.300.09c0.450.10b4.901.26ab0.600.24ab0.900.29a0.000.00b0.000.00aTR1510.600.12bc0.200.09b4.700.51abc1.000.48ab0.100.10bc0.000.00b0.000.00a云瑞401Yunrui4010.850.30abc0.400.24b4.300.60abcd0.300.12b0.200.12bc0.000.00b0.000.00a云瑞831Yunrui8311.150.52ab0.300.06b3.801.37abcde0.400.22b0.200.12bc0.000.
17、00b0.000.00a云瑞107Yunrui1071.250.30a0.600.29ab3.600.82abcdef1.000.19ab0.400.19abc0.000.00b0.000.00a海禾2号HaiheNo.20.600.15bc0.400.28b3.301.06abcdefg1.000.32ab0.200.20bc0.000.00b0.000.00a兴单106Xingdan1060.450.15c0.300.15b3.200.56bcdefgh0.800.19ab0.000.00c0.000.00b0.000.00a云瑞820Yunrui8200.450.39bc0.250.19
18、b2.701.02bcdefgh0.900.16ab0.100.10bc0.000.00b0.000.00a田玉8号TianyuNo.80.200.09c0.000.00b2.500.55bcdefgh0.300.20b0.300.12bc0.100.10b0.000.00a云瑞101Yunrui1010.700.34abc0.350.20b2.300.56bcdefgh1.100.20ab0.000.00c0.000.00b0.000.00a云瑞395Yunrui3950.500.22bc0.000.00b2.100.71cdefgh0.900.10ab0.400.29abc0.000.00
19、b0.000.00a云瑞99Yunrui990.300.15c0.200.05b1.800.33cdefgh0.500.22ab0.200.12bc0.000.00b0.000.00a云瑞100Yunrui1000.750.27abc0.050.05b1.800.25defgh0.500.48ab0.000.00c0.100.10b0.000.00a云瑞408Yunrui4080.250.15c0.200.09b1.600.75defgh1.100.33ab0.200.12bc0.000.00b0.000.00a瑞白12号RuibaiNo.120.900.34abc0.050.05b1.500
20、.76defgh0.300.19b0.000.00c0.000.00b0.000.00a云瑞838Yunrui8380.350.22c0.100.05b1.500.62defgh1.200.30ab0.600.24ab0.000.00b0.000.00aTR37190.550.18bc0.200.15b1.300.43efgh1.500.45ab0.000.00c0.000.00b0.000.00a云瑞151Yunrui1510.250.14c0.150.06b1.200.62efgh0.400.19b0.200.12bc0.000.00b0.000.00a云瑞319Yunrui3190.40
21、0.10c0.650.38ab0.900.85efgh0.700.19ab0.100.10bc0.000.00b0.000.00a云瑞19Yunrui190.040.13c0.100.10b0.800.53fgh0.600.27ab0.600.29ab0.000.00b0.000.00a田玉88Tianyu880.350.29c1.550.24a0.800.43fgh0.900.33ab0.200.12bc0.000.00b0.000.00a田玉68Tianyu680.250.11c0.050.05b0.700.34gh1.100.56ab0.100.10bc0.000.00b0.000.00
22、a云瑞152Yunrui1520.500.39bc0.050.19b0.700.34gh1.500.43ab0.100.10bc0.000.00b0.000.00a云瑞206Yunrui2060.400.17c0.000.00b0.600.24gh0.500.22ab0.000.00c0.000.00b0.000.00aTR1580.450.17bc0.050.05b0.600.37gh0.700.20ab0.000.00c0.500.50a0.000.00a瑞白6号RuibaiNo.60.450.20bc0.150.06b0.400.19gh0.200.19b0.600.19ab0.000.
23、00b0.000.00a云瑞22Yunrui220.200.15c0.050.05b0.400.29gh0.600.25ab0.400.19abc0.000.00b0.000.00a云瑞519Yunrui5190.300.09c0.900.61a0.400.29gh0.601.53ab0.500.39abc0.000.00b0.000.00a云瑞119Yunrui1190.300.12c0.100.06b0.200.12h1.300.41ab0.300.12bc0.200.12b0.000.00a注:同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著;下同。Note:Differentlowerca
24、selettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferencesatthelevelof0.05;thesameasbelow.第4期颜振雄,等:石林县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态及玉米品种抗性研究5537 日8 月 23 日)呈扩散趋势,蜡熟期(9 月 7 日)后呈聚集趋势,总体呈聚集扩散聚集的趋势。2.6不同玉米品种对草地贪夜蛾的抗性由表 4 可知:不同玉米品种上的草地贪夜蛾累计虫量差异显著,TR151 上的累计虫量最高,与累计虫量最低的瑞白 6 号相比相差超过 4.0倍,虫情指数相差 3.5 倍以上;瑞白 6 号的累计虫量和高龄幼虫数量均较少,
25、为供试品种中对草地贪夜蛾抗性表现最佳的品种;TR151 和 TR3719分别为累计虫量和高龄幼虫数量最高的玉米品种,对草地贪夜蛾的抗性较差。此外,高龄幼虫发生总数与平均累计虫量无明显的相关性(Pear-son 相关系数为 0.160),说明仅凭借高龄幼虫数量无法判断累计虫量和评价品种抗性,仍需统计TR151云瑞107 Yunrui 107云瑞106 Yunrui 106云瑞999(B)Yunrui 999(B)云瑞401 Yunrui 401云瑞831 Yunrui 831云瑞101 Yunrui 101海禾2号 Haihe No.2云瑞820 Yunrui 820田玉88 Tianyu 88
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