深圳危害榕属植物的舞蛾科害虫的发生及鉴定

2023-09-08 09:29陈晓琴李平东杨蕉旭温凯张萌娜郑小玲阮用颖岳鑫璐江民宝殷祥语孟子烨
关键词:登录号寄主植物交织

陈晓琴,李平东,杨蕉旭,温凯,张萌娜,郑小玲,阮用颖,岳鑫璐,江民宝,殷祥语,孟子烨

深圳危害榕属植物的舞蛾科害虫的发生及鉴定

陈晓琴1,李平东2,杨蕉旭1,温凯2,张萌娜1,郑小玲2,阮用颖1,岳鑫璐2,江民宝1,殷祥语1,孟子烨3*

(1.深圳职业技术学院建筑工程学院,广东 深圳 518055;2.深圳市农业科技促进中心,广东 深圳 518055;3.贵州师范大学荞麦产业技术研究中心,贵州 贵阳 550025)

于2022年4月至11月,在深圳市多个住宅小区绿地调查发现1种危害榕属植物的舞蛾科害虫,采集其幼虫,在室内饲养至羽化,观察各虫态形态特征并进行初步鉴定,对其线粒体基因部分序列进行扩增,结合形态特征与分子数据,鉴定该虫为交织桑舞蛾((Turner))。调查其寄主植物、发生及为害情况,发现该虫主要危害黄金榕,在小叶榕、垂叶榕和金钱榕上有零星发生;4—11月均可见该虫幼虫,9月幼虫虫口密度稍高,4—5月、8—9月和11月可见该虫成虫。

舞蛾科;交织桑舞蛾;榕属植物;分子鉴定;线粒体基因

榕属植物树姿优美、枝叶繁茂、生长迅速、观赏价值高,是热带和亚热带地区的特色树种[1–3]和深圳重要的园林绿化植物。但榕属植物易遭受朱红毛斑蛾(Walker)、灰白蚕蛾(Walker)、榕透翅毒蛾((Fabricius))榕管蓟马(Zimmerman)、榕木虱(Kuwayama)等害虫[4]的危害。2022年4月,笔者在深圳各住宅小区绿地进行园林植物病虫害调查时发现1种鳞翅目舞蛾科害虫,其幼虫在黄金榕等榕属植物上取食为害,使植物叶片残缺不全、枯萎,并将大量粪便排泄在叶片上,严重影响寄主植物生长和景观效果。采集其幼虫,室内饲养该幼虫至羽化,对成虫进行形态学种类鉴定并扩增了线粒体基因部分序列,构建系统发育树并在分子水平进行鉴定;同时调查了该害虫的寄主植物和发生危害情况,以期为后续该害虫的科学防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2022年9月,于深圳市罗湖区龙园山庄采集黄金榕害虫幼虫,于室内26 ℃饲喂黄金榕叶片,直至羽化。

1.2 方法

1.2.1害虫形态学鉴定

使用Motic SMZ–168体视镜(厦门麦克奥迪实业集团有限公司产品)观察害虫的形态特征,进行种类鉴定[5–6];使用佳能 EOS 800D及佳能 SX740 HS相机拍照。

1.2.2害虫的分子生物学鉴定

取新鲜成虫5头,去翅,用EZNA Insect DNA Kit试剂盒提取总DNA。

PCR扩增上游引物为5–ggtcaacaaatcat aaagatattgg–3,下游引物为5–taaacttca gggtgaccaaaaaatca–3[7]。采用TransStart FastPfu DNA Polymerase试剂盒,反应体系为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,补充ddH2O至20 µL。扩增程序:95 ℃预变性5 min;95 ℃ 变性 30 s、55 ℃退火30 s、72 ℃延伸 45 s,30个循环;72 ℃保持延伸10 min,10 ℃保存。扩增产物大小约680 bp,经2%琼脂糖凝胶电泳检测后送上海凌恩生物科技有限公司测序。

测序所得序列在NCBI网站上利用BLAST进行在线序列比对分析。系统树构建引入GenBank已知序列,其中内群采用舞蛾科中舞蛾亚科的(Turner) (登录号MG581932)[8],(Turner) (登录号MW343485),直接提交,用以验证扩增序列同亲缘关系;其余内群种类为舞蛾亚科的Walker(登录号HQ533 112)[9],Walker(登录号HQ533132)[9],Walker(登录号HQ533110)[9],Kearfott(登录号HQ533125)[9],Clemens(登录号HQ533108)[9]。采用舞蛾科不同属类群以填充并稳定系统树分支结构,外群采用奇蛾科的Turner (登录号GU828538)[10],奇蛾科同舞蛾科遗传距离较远,可用于系统树赋根。

运用PhyloSuite软件包[11],将自测序列与NCBI下载的序列进行比对;序列比对采用MAFFT软件[12],比对策略为G–INS–i (accurate);采用密码子对齐模式。随后使用密码子感知程序MACSE v 2.03[13]优化比对,保留了阅读框并允许将测序错误或带有移码的序列纳入。比对结果采用Gblock软件[14]去除间隙位点,参数设置为保守位点/侧翼最小序列数(5/5),连续不保守位点最大序列数(8),最大块长度(10),允许空隙位点(一半)。将结果导入Model Finder[15]寻找最佳模型为GTR+R4+F,随后用IQtree v 1.6.8[16]采用Shimodaira–Hasegawa似然值检验构建最大似然树,自举检验重复5000次。

1.2.3害虫为害情况调查

2022年4—11月,在深圳市10个区(福田区、南山区、罗湖区、龙岗区、盐田区、坪山区、龙华区、宝安区、光明区、大鹏新区)的各住宅小区榕属植物种植区域调查黄金榕害虫为害情况,统计寄主植物种类;对寄主植物种植较多的区域,采用五点取样法,每点取10株植物,统计株受害率;每样点选取1株植株,按东、南、西、北4个方向各调查3个20 cm枝条,统计叶受害率及20 cm枝条虫口密度;对寄主植物种植较少的区域,调查全部寄主植物,统计其株受害率、叶受害率及20 cm枝条虫口密度。

2 结果与分析

2.1 深圳榕属植物舞蛾科害虫的形态学鉴定结果

观察发现,深圳危害榕属植物的舞蛾科害虫成虫体长约4 mm,静止时呈三角形;触角丝状,黑白相间;前胸背板黄色;前翅红褐色,散布黑、黄色斑纹及银蓝色条带,近基部有2条银蓝色横带,翅中部有一明显山峰状黄色斑纹,黄色纹下方为同形状黑色斑纹,近前翅外缘亦有银蓝色条带,前翅外缘毛整齐,灰褐色间有灰白色;后翅红褐色,具外缘毛;头和胸部腹面呈白色;足具银蓝色环斑(图1–1、图1–2)。

舞蛾科害虫老熟幼虫体长约9 mm,头部淡黄绿色,身体淡绿色,具稀疏刚毛(图1–3);茧长约11 mm,白色,呈梭形(图1–4);蛹长约5 mm,初期身体为绿色,头部及翅呈淡黄绿色(图1–5)。

舞蛾科害虫幼虫取食寄主植物叶片,致使叶片产生缺刻,并在叶片上吐丝结成一薄膜,幼虫躲藏在薄膜下,受惊后可从薄膜下的叶片孔洞中迅速钻出;幼虫动作敏捷,可吐丝下垂;受害寄主植物叶片上可见大量褐色、颗粒状幼虫排泄物(图1–6)。

根据害虫形态学特征,可初步鉴定该害虫为舞蛾科交织桑舞蛾(Turner)[5]。

1 成虫背面;2 成虫腹面;3 幼虫;4 叶片上的茧;5 蛹;6 黄金榕受害状况。

2.2 基于CO Ⅰ基因的害虫的分子鉴定

将测序得到的基因部分序列(大小为684 bp)在NCBI上进行比对,结果显示,该序列与GenBank中交织桑舞蛾昆虫基因序列相似度为98.63%~100.00%。将测序获得的基因部分序列上传至GenBank中,登录号为OP835907。

运用IQtree v 1.6.8构建最大似然树(ML系统发育树,图2),结果支持扩增序列(OP835907)同交织桑舞蛾(MG581932)、(MW343485)序列聚为一支。

图2 基于CO Ⅰ基因部分序列构建的ML系统发育树

2.3 交织桑舞蛾对榕属植物的危害

交织桑舞蛾在深圳市10个区的绿地均有发生。调查的187个住宅小区都种植了黄金榕,其中61个住宅小区有该虫为害,占32.6%。交织桑舞蛾为害黄金榕、小叶榕、垂叶榕和金钱榕,其中黄金榕受害较多、较重,小叶榕、垂叶榕和金钱榕则零星受害;高山榕、印度榕、大叶榕、菩提榕等其他榕属植物暂未发现受害。

对黄金榕交织桑舞蛾的发生情况(图3)的分析结果表明,4—11月均可见该虫幼虫,9月幼虫虫口密度稍高,8月和10月幼虫虫口密度稍低;4—5月、8—9月和11月可见成虫。黄金榕平均株受害率具有明显的波峰与波谷,最高峰出现在9月,最低谷出现在8月;平均叶受害率最高峰出现于10月,最低谷出现在8月。

图3 2022年黄金榕树交织桑舞蛾的株受害率和虫口密度

3 结论与讨论

交织桑舞蛾(Turner)隶属于鳞翅目舞蛾科舞蛾亚科,相关研究较少,与同属的六带桑舞蛾((Sauber))[6]在形态学上较为相似。TURNER等[5]在澳大利亚昆士兰州首次发现交织桑舞蛾,加以描述并命名为;在新几内亚、法国留尼汪岛、美国加利福尼亚州等地有分布[17–18]。1981年,HEPPNER等[19]将其移至中。2020年,美国南加州的细叶榕()遭受交织桑舞蛾为害,HODEL等[18]记述了其生活史、寄主、危害性和防治策略,曾提到美国加利福尼亚食品和农业部的MARC EPSTEIN认为(Turner)可能与(Sauber)为同一种,且(Turner)是(Sauber)的异名,初步鉴定为的可能是一个未被描述的新种。这种假设尚需要在未来获得更多的证据支持。ZHANG等[8]对采集于广东广州的交织桑舞蛾进行线粒体基因组测序。六带桑舞蛾首次在菲律宾被发现[6],以后陆续有斯里兰卡、日本、以色列、埃及、爪哇等地有分布的报道[20–21],中国则在台湾[22]和福建有报道。罗建松[23]报道了六带桑舞蛾为危害福建榕树的新记录种,并对该虫各虫态的形态进行了简要描述。尽管交织桑舞蛾与六带桑舞蛾2种害虫的分布地不同,但可以肯定的是这2种害虫都危害榕属植物。鉴于2种昆虫形态学上相近,现有研究资料有限,本研究获得的基因部分序列在NCBI上比对结果显示与交织桑舞蛾基因序列高度相似,构建的ML系统进化树也显示与交织桑舞蛾聚在一支,而目前GenBank中尚无六带桑舞蛾的基因序列,故将本研究的害虫种名暂定为交织桑舞蛾(Turner)。后续将从形态分类学、分子生物学等方面进一步开展分类研究,明确二者的关系。

交织桑舞蛾主要为害黄金榕,在小叶榕、垂叶榕和金钱榕上有零星发生。该虫是否还为害榕属以外的植物尚不明确,后续需扩大调查范围。除了在2022年4—11月调查发现交织桑舞蛾幼虫外,笔者在1月和3月也观察到幼虫,且4—5月、8—9月和11月可见成虫。表明该虫应是全年发生且一年发生多代。从黄金榕的株受害率、叶受害率及交织桑舞蛾的幼虫虫口密度动态趋势来看,8月是该虫发生、为害低谷期,这可能与8月深圳雨势强、降水量大有关。9月降雨骤减,交织桑舞蛾发生、为害加重,这些都说明交织桑舞蛾的发生与降雨相关。此外,还发现交织桑舞蛾的发生与黄金榕抽发新叶相关。黄金榕新叶多,则该虫发生多,为害较重。交织桑舞蛾的发生代数、发育历期、生活习性等尚待进一步研究。

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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

国家自然科学基金项目(32270483);广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515030133)

陈晓琴(1981—),女,河南扶沟人,硕士,高级农艺师,主要从事植物病虫害监测与防控及昆虫分类研究,chenxiaoqin@szpt.edu.cn;*通信作者,孟子烨,博士,助理研究员,主要从事农业昆虫分类与害虫防治研究,ziyemeng@outlook.com

陈晓琴,李平东,杨蕉旭,温凯,张萌娜,郑小玲,阮用颖,岳鑫璐,江民宝,殷祥语,孟子烨.深圳危害榕属植物的舞蛾科害虫的发生及鉴定[J].湖南农业大学学报(自然科学版),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

责任编辑:罗慧敏

英文编辑:罗维

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