为害小麦新害虫

秦杨 余金珂 刘怀 王梓英

摘要

小麦是我国三大粮食作物之一，其在生产过程中受到多种害虫为害;在调查重庆市潼南区小麦病虫害过程中新发现一种鳞翅目害虫为害小麦，对其进行形态学及细胞色素氧化酶Ⅰ亚基（cytochrome oxidase Ⅰ，COⅠ）基因序列鉴定，确定其为显脉污灯蛾Spilarctia bisecta Leech。污灯蛾属中有多种为害农作物的害虫，但显脉污灯蛾在中国还未有为害小麦的确切报道，这一发现提醒我们应当注意小麦和其他禾本科作物上的潜在害虫。

关键词

小麦; 显脉污灯蛾; 形态学鉴定; 外生殖器; 细胞色素氧化酶 I 亚基

中圖分类号：

S 435.122.9

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2022689

Spilarctia bisecta Leech （Lepidoptera： Arctiidae）： a new pest infesting wheat plants

QIN Yang1， YU Jinke2， LIU Huai1， WANG Ziying1*

（1. College of Plant Protection， Southwest University， Chongqing 400715， China; 

2. Chongqing Tongnan District Agricultural Science and Technology Extension Center， Chongqing 402660， China）

Abstract

Wheat is one of the three major food crops in China， which is damaged by a variety of pests during production. During the investigation of wheat diseases and insect pests in Tongnan district of Chongqing， a new lepidopteran pest was found to harm wheat， and it was identified as Spilarctia bisecta by morphological and COⅠ gene sequences. Various pests in the genus Spilarctia were found to damage crops， but there has been no confirmed report of S.bisecta harming wheat in China. This discovery warns us of the potential pests of wheat and other gramineous crops.

Key words

wheat; Spilarctia bisecta; morphological identification; genitalia; cytochrome oxidase Ⅰ

小麦是我国三大谷物之一，隶属禾本科Gramineae小麦属Triticum，其代表种普通小麦Triticum aestivum Linnaeus栽培面积最广，占小麦总面积近90%。2021年，我国小麦播种面积达 2 337.999 万hm2，产量达13 425.38万t［1］。2021年1月农业农村部印发了《2021年全国“虫口夺粮”保丰收行动方案》，强调农作物病虫害是影响粮食稳产增产的关键因素，防控农作物病虫危害是减灾保丰收的关键举措［2］。

目前报道为害小麦的害虫主要有蚜虫、叶螨、吸浆虫。次要害虫包括灰飞虱Laodelphax striatellus （Fallén）、东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis Burmeister、麦秆蝇Meromyza saltatrix （Linnaeus）等。为害小麦的蚜虫包括荻草谷网蚜Sitobion miscanthi （Takahashi）、麦二叉蚜Schizaphis graminum （Rondani）等，其中荻草谷网蚜和麦二叉蚜被列入《一类农作物病虫害》名录 ［3］。国内为害小麦的螨类主要有麦岩螨Petrobia latens （Müller）及麦圆叶爪螨Penthaleus major （Dugés）两种，均于春秋两季吸取小麦汁液，造成植株矮小，严重时造成整株干枯死亡［4］。小麦吸浆虫分麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana （Géhin）和麦黄吸浆虫Contarinia tritici （Kirby）两种，其幼虫在小麦灌浆期吸取小麦粒浆液而致使籽粒干瘪，直接造成减产损失［5］。

鳞翅目为昆虫纲中仅次于鞘翅目的第二大目，其中很多种类的幼虫为害各类栽培植物。其中体形较大者常食尽叶片或钻蛀枝干;体形较小者往往卷叶、缀叶、结鞘、吐丝结网或钻入植物组织取食为害;如黏虫Mythimna separata （Walker）、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）、麦蛾Sitotroga cerealella （Olivier）等害虫同样为害小麦。

2021年4月在重庆市潼南区发现一种鳞翅目幼虫为害小麦叶片（图1），田间为害症状为低龄幼虫群集在小麦叶片背面取食导致叶肉仅留表皮，幼虫还会通过吊丝爬行等方式转移到周围小麦植株上取食叶肉。采集该鳞翅目幼虫，经饲育后羽化，对其进行了形态学鉴定和细胞色素氧化酶Ⅰ亚基（cytochrome oxidase Ⅰ，COⅠ）基因序列鉴定，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试虫采集于重庆市潼南区群力镇小麦田，在西南大学植物保护学院生态生防实验室进行鉴定。

1.2 试验方法

1.2.1 试虫的饲养观察

将采集到的幼虫在（19±1）℃恒温培养箱中饲养，光照周期L∥D=10 h∥14 h，饲养装置为圆台形透明塑料杯（上口直径9.0 cm，下底直径5.5 cm，高17.5 cm），塑料杯上口覆盖500目纱网，用乳胶圈扎紧，塑料杯内用营養土种植小麦幼苗，土层厚度约为5 cm，当小麦叶片被取食殆尽，将幼虫转移到有新鲜小麦幼苗的相同装置中继续饲养。

幼虫老熟后，将其转移至透明塑料盒（长×宽×高=35.0 cm×20.0 cm×20.0 cm）待其化蛹。塑料盒中装有厚8 cm，含水量（10±1）%的营养土，上口用纱网覆盖，每2 d浇1次水维持土壤湿度。

成虫羽化后转移到透明塑料盒（长×宽×高=20.0 cm×15.0 cm×15.0 cm）中，盒底部铺有吸水纸，纸上放置一个装有少量棉花的培养皿，皿中加入蜂蜜水为成虫补充蜜源。塑料盒顶部盖上吸水纸及具有透气孔的顶盖。

1.2.2 形态学鉴定

试虫形态鉴定参考《中国经济昆虫志 第三十三册 鳞翅目 灯蛾科》［6］及《中国动物志 昆虫纲 第十九卷 鳞翅目 灯蛾科》［7］进行，根据羽化后成虫形态特征以及雄成虫的外生殖器进行种类鉴定。

外生殖器解剖参考李永艳［8］的方法进行，将成虫腹部整个剪下，置于10% NaOH溶液中90℃水浴30 min，用剪刀从腹部侧面剪开或直接从腹部末端拉出外生殖器，用小股水流冲掉其他组织，清洗外生殖器，在体视显微镜下拍照记录并进行鉴定。

1.2.3 分子鉴定

DNA提取：将单头幼虫置于1.5 mL离心管内，加入50 μL STE缓冲液，用研磨棒将虫体在管壁上快速研磨，加入3 μL蛋白酶K，3 000 r/min离心10 s;在37℃水浴锅中放置30 min，95℃恒温水浴锅保温5 min;4 000 r/min离心2 min沉淀残渣，吸取上清液作为PCR模板，－20℃保存冰箱备用。

PCR扩增：TaKaRa Primer STAR Max DNA聚合酶12.5 μL，上、下游引物各0.5 μL，模板DNA 1 μL，加入超纯水至25 μL。引物为线粒体COⅠ基因通用引物LCO1490：5′GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG3′和HCO2198：5′TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA3′。反应程序：95℃预变性2 min;95℃变性50 s，40℃退火45 s，72℃延伸2 min，32次循环;72℃延伸5 min;产物于4℃保存。

系统发育树构建：PCR产物经电泳检测后送北京擎科生物科技有限公司进行双向测序。测序结果通过BLAST与GenBank中的序列进行同源性比较。下载相似度较高的污灯蛾基因序列以及不同种的污灯蛾基因序列，利用MEGA 11软件，以二化螟Chilo suppressalis Walker 为外群，采用邻接法（neighborjoining method，NJ）构建系统发育树。

2 结果与分析

2.1 形态描述及鉴定

2.1.1 卵

卵呈淡黄色，圆形，表面有光泽，直径0.8～0.9 mm。卵块成片状单层排列;卵块形状不规则，大小不一（图2a）。

2.1.2 幼虫

幼虫为蠋型幼虫。共7个龄期，初孵幼虫黄色，每节体节上有两对肉瘤，棕色，肉瘤上着生黑色或白色刚毛，刚毛长而稀;第一腹节背部有两个赭褐色斑纹。随龄期增加，幼虫体色加深，老熟幼虫赭褐色，每节体节上有5个肉瘤，肉瘤周围环生刚毛簇，胸部背面刚毛黑色，腹部背面刚毛棕黄色（图2b～d）。

幼虫较为活泼，爬行速度较快，常向叶片顶端爬行，从嫩梢开始为害小麦。幼虫蜕皮前存在静止期，持续1～2 d，期间停止取食和活动，静止在叶片上，待蜕皮完成。1～3龄幼虫群集于叶片背面取食，啃食叶肉，致使小麦叶片仅剩上表皮;3龄以后幼虫食量增大，将叶片取食殆尽。饲养过程中，当食料短缺时，幼虫无互相残杀习性。

2.1.3 蛹

老熟幼虫化蛹前停止取食，钻入土中1～3 cm，化蛹时会吐丝连缀土壤结成一层疏松的薄丝茧。蛹呈黑色，被蛹，长16.0～17.0 mm，宽6.0～7.0 mm，腹部末端着生若干刺，蛹期89～94 d。雄蛹较雌蛹腹部更为纤细，第9腹节腹面中央有生殖孔，雌蛹的生殖孔在第8腹节腹面中央。雌蛹和雄蛹腹部第2节到第8节每节两侧各着生一个长条形气孔（图2e～j）。

2.1.4 外生殖器

如图3，雄性外生殖器由背兜、基腹弧、爪形突、外生殖器瓣、阳茎等组成。背兜与爪形突后端融合，爪形突瘦长，顶端尖细，背侧具刚毛;外生殖器瓣狭长，端部和近中部各有一突起;阳茎基环呈梯形，顶端边缘微缺;阳茎中等长度，中部稍弯曲，顶端圆形，阳茎端部的阳端膜约占阳茎1/4，其上着生黑色刚毛及黑色棘刺。

根据该虫的外部形态特征和外生殖器解剖结果，参照《中国动物志 昆虫纲 第十九卷 鳞翅目 灯蛾科》［7］的描述，将该种为害小麦的鳞翅目害虫鉴定为显脉污灯蛾Spilarctia bisecta。

2.2 分子鉴定

本试验所测双向序列经拼接后得到4个样本序列，长度均为658 bp，序列相似度100%。序列平均图2 显脉污灯蛾各虫态特征碱基组成为A（31.5%）、T（40.4%）、C（14.1%）、G（14.0%），具有明显的AT倾向性。在NCBI上进行BLAST比对，结果显示与GenBank登錄号为KP662053.1的污灯蛾Spilarctia sp.（未知种）一致性最高，达99.54%。

下载高同源性序列以及污灯蛾属其他种序列（表1），进行聚类分析，计算遗传距离，通过邻接法构建系统发育树。分析结果显示目的序列与KP662053.1遗传距离最近，为0.000，且在系统发育树中聚为一支。作为参考的2条显脉污灯蛾序列（MN131436.1、MN132122.1）与其余污灯蛾属的序列亲缘关系较远。

3 结论与讨论

经过形态学鉴定，我们发现潼南区采集的害虫成虫形态及雄性外生殖器与《中国动物志 昆虫纲 第十九卷 鳞翅目 灯蛾科》［7］所描述的显脉污灯蛾形态特征一致，所以我们认定该鳞翅目害虫为显脉污灯蛾。

然而，与形态学鉴定相矛盾的是，分子鉴定显示目的序列与污灯蛾属未知种序列并为一支，并且与已有显脉污灯蛾序列亲缘关系较远。在系统发育树中（图4），两条显脉污灯蛾参考序列与其他污灯蛾属序列亲缘关系都较远，遗传距离显示（表2），两者与其他序列遗传距离在0.152～0.213之间，与外群的遗传距离分别为0.211、0.214;而其他污灯蛾属序列间遗传距离最大为0.108。

针对这种情况，我们对NCBI上显脉污灯蛾COⅠ基因序列进行了检查。经查阅，NCBI上注册的显脉污灯蛾COⅠ基因序列共15条，均由同一人登记，存在鉴定错误的可能性［9］。然后，我们将这15条“显脉污灯蛾”COⅠ基因序列在DNAMAN中进行多序列比对，相似性为99.68%，随机挑选其中1条，于NCBI上对其进行BLAST比对，除去同时登记的其余“显脉污灯蛾”COⅠ基因序列，发现其与登录号为KP081862.1点丽毒蛾Calliteara angulata （Hampson）的COⅠ基因序列相似性达99%，且前1 000条未见其余污灯蛾属的COⅠ基因序列。所以，我们判断前人的鉴定存在错误，因此登记了错误的显脉污灯蛾COⅠ基因序列。综上所述，结合形态学鉴定结果，我们认定该为害小麦的鳞翅目害虫为显脉污灯蛾Spilarctia bisecta。

灯蛾科是一个中等大科，幼虫大多食性复杂，有不少是农林害虫，比如梅尔望灯蛾Lemyra melli Daniel能够为害核桃楸，严重为害时能吃光核桃楸叶片;美国白蛾Hyphantria cunea Drury更是重要的国际植物检疫对象［1011］。然而，目前对于污灯蛾属的研究多集中于人纹污灯蛾，对其他种的关注较低。

显脉污灯蛾最早由Moore 1877年将上海采集的标本记录为Spilosoma howqua，后来1888年Leech在记录日本和韩国的鳞翅目昆虫时，将该物种名称修改为Spilosoma bisecta;1943年Daniel将该物种命名为Spilarctia bisecta，随后一直沿用至今［1214］。

浙江、江西、福建、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南、江苏、上海、山东、广东共13个省市存在显脉污灯蛾发生记录［7，1516］，已报道为害的寄主有香榧、蔷薇、月季以及桉树［1719］。2021年4月首次在重庆潼南发现显脉污灯蛾为害小麦，于次年同样发现有部分田块受显脉污灯蛾为害，发生量小，在其余作物上尚未发现。

本研究通过形态学及COⅠ分子鉴定确定了发生在小麦上的鳞翅目害虫为显脉污灯蛾，首次确认其在重庆地区可以为害小麦。同时，我们提交了显脉污灯蛾S.bisecta的线粒体COⅠ基因序列（OP658785、OP740515～OP740517），为该污灯蛾的分子鉴定及后续研究提供了分子数据参考。目前已清楚显脉污灯蛾形态特征及对小麦的为害状，为小麦害虫的预防提供了理论依据，但该害虫是否还有其他寄主，及其生活史等生物学特性还有待深入调查及研究。

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（责任编辑：张 雪）