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深圳危害榕屬植物的舞蛾科害蟲的發生及鑒定

2023-09-08 09:29陳曉琴李平東楊蕉旭溫凱張萌娜鄭小玲阮用穎岳鑫璐江民寶殷祥語孟子燁
關鍵詞:登錄號寄主植物交織

陳曉琴,李平東,楊蕉旭,溫凱,張萌娜,鄭小玲,阮用穎,岳鑫璐,江民寶,殷祥語,孟子燁

深圳危害榕屬植物的舞蛾科害蟲的發生及鑒定

陳曉琴1,李平東2,楊蕉旭1,溫凱2,張萌娜1,鄭小玲2,阮用穎1,岳鑫璐2,江民寶1,殷祥語1,孟子燁3*

(1.深圳職業技術學院建筑工程學院,廣東 深圳 518055;2.深圳市農業科技促進中心,廣東 深圳 518055;3.貴州師范大學蕎麥產業技術研究中心,貴州 貴陽 550025)

于2022年4月至11月,在深圳市多個住宅小區綠地調查發現1種危害榕屬植物的舞蛾科害蟲,采集其幼蟲,在室內飼養至羽化,觀察各蟲態形態特征并進行初步鑒定,對其線粒體基因部分序列進行擴增,結合形態特征與分子數據,鑒定該蟲為交織桑舞蛾((Turner))。調查其寄主植物、發生及為害情況,發現該蟲主要危害黃金榕,在小葉榕、垂葉榕和金錢榕上有零星發生;4—11月均可見該蟲幼蟲,9月幼蟲蟲口密度稍高,4—5月、8—9月和11月可見該蟲成蟲。

舞蛾科;交織桑舞蛾;榕屬植物;分子鑒定;線粒體基因

榕屬植物樹姿優美、枝葉繁茂、生長迅速、觀賞價值高,是熱帶和亞熱帶地區的特色樹種[1–3]和深圳重要的園林綠化植物。但榕屬植物易遭受朱紅毛斑蛾(Walker)、灰白蠶蛾(Walker)、榕透翅毒蛾((Fabricius))榕管薊馬(Zimmerman)、榕木虱(Kuwayama)等害蟲[4]的危害。2022年4月,筆者在深圳各住宅小區綠地進行園林植物病蟲害調查時發現1種鱗翅目舞蛾科害蟲,其幼蟲在黃金榕等榕屬植物上取食為害,使植物葉片殘缺不全、枯萎,并將大量糞便排泄在葉片上,嚴重影響寄主植物生長和景觀效果。采集其幼蟲,室內飼養該幼蟲至羽化,對成蟲進行形態學種類鑒定并擴增了線粒體基因部分序列,構建系統發育樹并在分子水平進行鑒定;同時調查了該害蟲的寄主植物和發生危害情況,以期為后續該害蟲的科學防控提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2022年9月,于深圳市羅湖區龍園山莊采集黃金榕害蟲幼蟲,于室內26 ℃飼喂黃金榕葉片,直至羽化。

1.2 方法

1.2.1害蟲形態學鑒定

使用Motic SMZ–168體視鏡(廈門麥克奧迪實業集團有限公司產品)觀察害蟲的形態特征,進行種類鑒定[5–6];使用佳能 EOS 800D及佳能 SX740 HS相機拍照。

1.2.2害蟲的分子生物學鑒定

取新鮮成蟲5頭,去翅,用EZNA Insect DNA Kit試劑盒提取總DNA。

PCR擴增上游引物為5–ggtcaacaaatcat aaagatattgg–3,下游引物為5–taaacttca gggtgaccaaaaaatca–3[7]。采用TransStart FastPfu DNA Polymerase試劑盒,反應體系為20 μL,其中5×FastPfu Buffer 4 μL、2.5 mmol/L dNTPs 2 μL、引物各0.8 μL、FastPfu Polymerase 0.4 μL、DNA模板2 μL,補充ddH2O至20 μL。擴增程序:95 ℃預變性5 min;95 ℃ 變性 30 s、55 ℃退火30 s、72 ℃延伸 45 s,30個循環;72 ℃保持延伸10 min,10 ℃保存。擴增產物大小約680 bp,經2%瓊脂糖凝膠電泳檢測后送上海凌恩生物科技有限公司測序。

測序所得序列在NCBI網站上利用BLAST進行在線序列比對分析。系統樹構建引入GenBank已知序列,其中內群采用舞蛾科中舞蛾亞科的(Turner) (登錄號MG581932)[8],(Turner) (登錄號MW343485),直接提交,用以驗證擴增序列同親緣關系;其余內群種類為舞蛾亞科的Walker(登錄號HQ533 112)[9],Walker(登錄號HQ533132)[9],Walker(登錄號HQ533110)[9],Kearfott(登錄號HQ533125)[9],Clemens(登錄號HQ533108)[9]。采用舞蛾科不同屬類群以填充并穩定系統樹分支結構,外群采用奇蛾科的Turner (登錄號GU828538)[10],奇蛾科同舞蛾科遺傳距離較遠,可用于系統樹賦根。

運用PhyloSuite軟件包[11],將自測序列與NCBI下載的序列進行比對;序列比對采用MAFFT軟件[12],比對策略為G–INS–i (accurate);采用密碼子對齊模式。隨后使用密碼子感知程序MACSE v 2.03[13]優化比對,保留了閱讀框并允許將測序錯誤或帶有移碼的序列納入。比對結果采用Gblock軟件[14]去除間隙位點,參數設置為保守位點/側翼最小序列數(5/5),連續不保守位點最大序列數(8),最大塊長度(10),允許空隙位點(一半)。將結果導入Model Finder[15]尋找最佳模型為GTR+R4+F,隨后用IQtree v 1.6.8[16]采用Shimodaira–Hasegawa似然值檢驗構建最大似然樹,自舉檢驗重復5000次。

1.2.3害蟲為害情況調查

2022年4—11月,在深圳市10個區(福田區、南山區、羅湖區、龍崗區、鹽田區、坪山區、龍華區、寶安區、光明區、大鵬新區)的各住宅小區榕屬植物種植區域調查黃金榕害蟲為害情況,統計寄主植物種類;對寄主植物種植較多的區域,采用五點取樣法,每點取10株植物,統計株受害率;每樣點選取1株植株,按東、南、西、北4個方向各調查3個20 cm枝條,統計葉受害率及20 cm枝條蟲口密度;對寄主植物種植較少的區域,調查全部寄主植物,統計其株受害率、葉受害率及20 cm枝條蟲口密度。

2 結果與分析

2.1 深圳榕屬植物舞蛾科害蟲的形態學鑒定結果

觀察發現,深圳危害榕屬植物的舞蛾科害蟲成蟲體長約4 mm,靜止時呈三角形;觸角絲狀,黑白相間;前胸背板黃色;前翅紅褐色,散布黑、黃色斑紋及銀藍色條帶,近基部有2條銀藍色橫帶,翅中部有一明顯山峰狀黃色斑紋,黃色紋下方為同形狀黑色斑紋,近前翅外緣亦有銀藍色條帶,前翅外緣毛整齊,灰褐色間有灰白色;后翅紅褐色,具外緣毛;頭和胸部腹面呈白色;足具銀藍色環斑(圖1–1、圖1–2)。

舞蛾科害蟲老熟幼蟲體長約9 mm,頭部淡黃綠色,身體淡綠色,具稀疏剛毛(圖1–3);繭長約11 mm,白色,呈梭形(圖1–4);蛹長約5 mm,初期身體為綠色,頭部及翅呈淡黃綠色(圖1–5)。

舞蛾科害蟲幼蟲取食寄主植物葉片,致使葉片產生缺刻,并在葉片上吐絲結成一薄膜,幼蟲躲藏在薄膜下,受驚后可從薄膜下的葉片孔洞中迅速鉆出;幼蟲動作敏捷,可吐絲下垂;受害寄主植物葉片上可見大量褐色、顆粒狀幼蟲排泄物(圖1–6)。

根據害蟲形態學特征,可初步鑒定該害蟲為舞蛾科交織桑舞蛾(Turner)[5]。

1 成蟲背面;2 成蟲腹面;3 幼蟲;4 葉片上的繭;5 蛹;6 黃金榕受害狀況。

2.2 基于CO Ⅰ基因的害蟲的分子鑒定

將測序得到的基因部分序列(大小為684 bp)在NCBI上進行比對,結果顯示,該序列與GenBank中交織桑舞蛾昆蟲基因序列相似度為98.63%~100.00%。將測序獲得的基因部分序列上傳至GenBank中,登錄號為OP835907。

運用IQtree v 1.6.8構建最大似然樹(ML系統發育樹,圖2),結果支持擴增序列(OP835907)同交織桑舞蛾(MG581932)、(MW343485)序列聚為一支。

圖2 基于CO Ⅰ基因部分序列構建的ML系統發育樹

2.3 交織桑舞蛾對榕屬植物的危害

交織桑舞蛾在深圳市10個區的綠地均有發生。調查的187個住宅小區都種植了黃金榕,其中61個住宅小區有該蟲為害,占32.6%。交織桑舞蛾為害黃金榕、小葉榕、垂葉榕和金錢榕,其中黃金榕受害較多、較重,小葉榕、垂葉榕和金錢榕則零星受害;高山榕、印度榕、大葉榕、菩提榕等其他榕屬植物暫未發現受害。

對黃金榕交織桑舞蛾的發生情況(圖3)的分析結果表明,4—11月均可見該蟲幼蟲,9月幼蟲蟲口密度稍高,8月和10月幼蟲蟲口密度稍低;4—5月、8—9月和11月可見成蟲。黃金榕平均株受害率具有明顯的波峰與波谷,最高峰出現在9月,最低谷出現在8月;平均葉受害率最高峰出現于10月,最低谷出現在8月。

圖3 2022年黃金榕樹交織桑舞蛾的株受害率和蟲口密度

3 結論與討論

交織桑舞蛾(Turner)隸屬于鱗翅目舞蛾科舞蛾亞科,相關研究較少,與同屬的六帶桑舞蛾((Sauber))[6]在形態學上較為相似。TURNER等[5]在澳大利亞昆士蘭州首次發現交織桑舞蛾,加以描述并命名為;在新幾內亞、法國留尼汪島、美國加利福尼亞州等地有分布[17–18]。1981年,HEPPNER等[19]將其移至中。2020年,美國南加州的細葉榕()遭受交織桑舞蛾為害,HODEL等[18]記述了其生活史、寄主、危害性和防治策略,曾提到美國加利福尼亞食品和農業部的MARC EPSTEIN認為(Turner)可能與(Sauber)為同一種,且(Turner)是(Sauber)的異名,初步鑒定為的可能是一個未被描述的新種。這種假設尚需要在未來獲得更多的證據支持。ZHANG等[8]對采集于廣東廣州的交織桑舞蛾進行線粒體基因組測序。六帶桑舞蛾首次在菲律賓被發現[6],以后陸續有斯里蘭卡、日本、以色列、埃及、爪哇等地有分布的報道[20–21],中國則在臺灣[22]和福建有報道。羅建松[23]報道了六帶桑舞蛾為危害福建榕樹的新記錄種,并對該蟲各蟲態的形態進行了簡要描述。盡管交織桑舞蛾與六帶桑舞蛾2種害蟲的分布地不同,但可以肯定的是這2種害蟲都危害榕屬植物。鑒于2種昆蟲形態學上相近,現有研究資料有限,本研究獲得的基因部分序列在NCBI上比對結果顯示與交織桑舞蛾基因序列高度相似,構建的ML系統進化樹也顯示與交織桑舞蛾聚在一支,而目前GenBank中尚無六帶桑舞蛾的基因序列,故將本研究的害蟲種名暫定為交織桑舞蛾(Turner)。后續將從形態分類學、分子生物學等方面進一步開展分類研究,明確二者的關系。

交織桑舞蛾主要為害黃金榕,在小葉榕、垂葉榕和金錢榕上有零星發生。該蟲是否還為害榕屬以外的植物尚不明確,后續需擴大調查范圍。除了在2022年4—11月調查發現交織桑舞蛾幼蟲外,筆者在1月和3月也觀察到幼蟲,且4—5月、8—9月和11月可見成蟲。表明該蟲應是全年發生且一年發生多代。從黃金榕的株受害率、葉受害率及交織桑舞蛾的幼蟲蟲口密度動態趨勢來看,8月是該蟲發生、為害低谷期,這可能與8月深圳雨勢強、降水量大有關。9月降雨驟減,交織桑舞蛾發生、為害加重,這些都說明交織桑舞蛾的發生與降雨相關。此外,還發現交織桑舞蛾的發生與黃金榕抽發新葉相關。黃金榕新葉多,則該蟲發生多,為害較重。交織桑舞蛾的發生代數、發育歷期、生活習性等尚待進一步研究。

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Occurrence and identification of a Choreutidae pest onL. in Shenzhen

CHEN Xiaoqin1,LI Pingdong2,YANG Jiangxu1,WEN Kai2,ZHANG Mengna1,ZHENG Xiaoling2,RUAN Yongying1,YUE Xinlu2,JIANG Minbao1,YIN Xiangyu1,MENG Ziye3*

(1.School of Architectural Engineering, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen, Guangdong 518055, China; 2.Shenzhen Agricultural Technology Promotion Center, Shenzhen, Guangdong 518055, China; 3.Research Center of Buckwheat Industry Technology, Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550025, China)

From April to November in 2022, green lands in various residential districts in Shenzhen city were investigated, the authors found a Choreutidae pest onL., and the larvae were collected and reared indoors to adults. The morphological characteristics were observed for preliminary identification, and the partial mitochondrialsequence was amplified and sequenced. Based on the morphological characteristics and molecular data, the pest was identified as(Turner). The preliminary investigation on the host plants and their occurrence was carried out in green lands of various residential districts in Shenzhen. The results showed that(Turner) occurred mainly onL. cv Golden Leaves and sporadically on(Miq.) Miq.,L. andJack. The larvae can be seen from April to November. The density of larvae was slightly higher in September. Adults can be seen from April to May, August to September, and November.

Choreutidae;(Turner);L.; molecular identification; mitochondrialgene

Q969.42

A

1007-1032(2023)04-0448-05

10.13331/j.cnki.jhau.2023.04.011

2022–12–05

2023–05–15

國家自然科學基金項目(32270483);廣東省基礎與應用基礎研究基金項目(2023A1515030133)

陳曉琴(1981—),女,河南扶溝人,碩士,高級農藝師,主要從事植物病蟲害監測與防控及昆蟲分類研究,chenxiaoqin@szpt.edu.cn;*通信作者,孟子燁,博士,助理研究員,主要從事農業昆蟲分類與害蟲防治研究,ziyemeng@outlook.com

陳曉琴,李平東,楊蕉旭,溫凱,張萌娜,鄭小玲,阮用穎,岳鑫璐,江民寶,殷祥語,孟子燁.深圳危害榕屬植物的舞蛾科害蟲的發生及鑒定[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2023,49(4):448–452.

CHEN X Q,LI P D,YANG J X,WEN K,ZHANG M N,ZHENG X L,RUAN Y Y,YUE X L,JIANG M B,YIN X Y,MENG Z Y.Occurrence and identification of a Choreutidae pest onL. in Shenzhen [J].Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences),2023,49(4):448–452.

http://xb.hunau.edu.cn

責任編輯:羅慧敏

英文編輯:羅維

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